TERMODINÁMICA Y VIDA por la Prof. Dra. Dª. María de los Ángeles Molina Gómez, académica de número

 

Es evidente que cualquier ser vivo, desde una ameba unicelular hasta un elefante, mantiene un alto grado de orden interno, pudiendo ser considerado como un sistema abierto, es decir, un sistema que intercambia energía (fundamentalmente en forma de calor) y materia (consume y produce una amplia gama de sustancias) con el medio que le rodea. La termodinámica de sistemas abiertos es una disciplina de enorme interés y su aplicación a las ciencias de la vida se debe a Bertalanffi y sobre todo a Prigogine, quien consiguió el premio Nobel de química en 1977 por sus trabajos sobre la teoría de estructuras disipativas.

De las evidencias anteriores puede parecernos a primera vista, que el orden estructural viola la segunda ley de la termodinámica que dice «la entropía (desorden) de un sistema aislado debe aumentar», luego según este principio, ¿es improbable la estructuración o alto grado de orden de los seres vivos?

Para la interpretación de esta ley no basta con considerar al ser vivo aisladamente sino junto a su entorno. Así, para que un ser viva y sus estructuras crezcan, debe metabolizar y al hacerlo se auto ordena a costa de desordenar el medio ambiente. Por lo tanto el fenómeno de la vida no contradice esta ley si tenemos en cuenta que, contrariamente a la creencia popular, la finalidad de comer, beber o respirar no es solo proporcionar energía para las funciones vitales sino también liberar al organismo de la entropía (desorden) que no puede evitar producir por el hecho de estar vivo. Este comportamiento queda resumido en la celebre frase de Schrödinger: «un ser vivo en crecimiento se mantiene vivo en su estado altamente organizado a costa de extraer continuamente entropía negativa (orden) de su medio ambiente».

Se puede afirmar por tanto que el fenómeno de la vida no contradice la segunda ley de la termodinámica y posee las siguientes etapas: durante el período de crecimiento (grandes cambios) un ser vivo extrae una gran cantidad de entropía negativa (orden) del medio ambiente, el adulto (pocos cambios) alcanza un estado estable y en la senectud, la importación de entropía negativa del medio es cada vez menor y esta situación conduce a un estado de equilibrio en el cual va perdiendo contacto con el exterior, lo que lo lleva inexorablemente a la inanimación o muerte.