Sobre la naturaleza de la evolución: un modelo explicativo

Abstract

Durante años se han propuesto vínculos entre entropía e información de un sistema, pero sus cambios en tiempo y en sus estados estructurales probabilísticos no han sido probados en un modelo robusto como un proceso único. Este documento demuestra que incrementos en entropía e información de un sistema son las dos sendas para cambios en su estado configuracional. También, la evolución biológica tiene una tendencia hacia una acumulación de información y complejidad. Con este enfoque, aquí se planteó como objetivo contestar la pregunta: ¿Cuál es la fuerza motriz de la evolución biológica? Para esto, se hizo una analogía entre la evolución de un sistema vivo y la transmisión de un mensaje en el tiempo, ambos en medio de ruido y estocasticidad ambiental. Se empleó un modelo matemático, desarrollado inicialmente por Norbert Wiener, para mostrar la dinámica de la cantidad de información de un mensaje, usando una serie de tiempo y el movimiento Browniano como estructura estadística. Se utilizó la definición matemática de información de Léon Brillouin y la ecuación de la entropía de Claude Shannon, ambas son similares, para conocer los cambios en las dos propiedades físicas. El modelo propuesto incluye tiempo y probabilidades configuracionales del sistema y se sugiere que la entropía puede ser considerada como pérdida de información, de acuerdo con Arieh Ben-Naim. Se muestra una gráfica donde la acumulación de información puede ser la fuerza motriz de ambos procesos: evolución (incremento en información y complejidad) y aumento en entropía (pérdida de información y de restricciones). Finalmente, se puede definir a un sistema vivo como la dinámica de un conjunto de información codificada en un reservorio de programas genéticos, epigenéticos y ontogénicos, en medio de ruido y estocasticidad ambiental, que tiende a incrementar su adecuación y funcionalidad.