Vida artificial-Creacion de un futuro.

Luis Gabriel Rojas Sánchez

Vida Artificial.

Creación de un futuro

1. Introducción.

2.¿Qué es la vida artificial?

2.1- ¿Qué es la vida?

2.2- ¿Qué es la vida artificial?

3. ¿Cómo funciona la vida artificial?

3.1- ¿Cómo funciona nuestro sistema inmunológico?

3.2- Adaptación y evolución del sistema inmune.

3.3- Vida Artificial mediante simulación.

4. Avances tecnológicos y aplicaciones en la Actualidad.

4.1-Imitación del funcionamiento de las células

sintéticamente.

4.2- Estudio de la Evolución.

4.3- Manipulación Genética.

4.4- Descontaminación.

5. Conclusiones.

6. REFERENCIAS.

Introducción

¿De donde surge la vida? ¿Es posible “Fabricar seres vivientes”? ¿Para que

seria útil fabricar vida?

Desde hace ya bastante tiempo el hombre ha soñado con poder crear vida por

sus propias manos en un laboratorio ya sea simplemente por el hecho de crear

vida o para poder comprenderla y estudiarla mejor, se piensa que tener la

capacidad de crear vida de forma sintética seria un gran paso para el

mejoramiento y progreso de la humanidad, al comprender como funcionan

diversos mecanismos de vida se podrían hacer muchas cosas, mejorar cultivos,

descontaminar el suelo y el agua, hacer modificaciones genéticas para mejorar

nuestro sistema inmunológico, incluso seria posible fabricar cualquier tipo de

medicamentos incluso para enfermedades hoy en día bastante difíciles de

tratar o enfermedades incurables, con la evolución de la tecnología cada día se

encuentran mas aplicaciones posibles para la vida artificial.

En 1953, Stanley Miller recreó en un laboratorio las condiciones de la

atmósfera primitiva de la Tierra. Intentaba crear vida artificial para explicar

cómo ésta se originó.

En 2010, el Craig Venter Institute logró crear en laboratorio una bacteria con un

genoma artificial muy simple con un código genético muy sencillo. Se aisló el

ADN propio de la bacteria y se sustituyó por otro fabricado en el laboratorio

Los animales clónicos son otro intento de crear vida artificial. Los experimentos

comenzaron en 1997, con la oveja Dolly.

Los avances tecnológicos que se han logrado a través del tiempo han dado

lugar a muchos campos de estudio y nuevos proyectos que cada vez están

más interesados en relacionarse con el tema de vida artificial, entre algunas

ciencias que hoy en día se han unido para lograr crear vida de forma sintética

están la ingeniería genética y la biología sintética que a su vez tienen la

necesidad de estar apoyados por otras ciencias como la computación y la

programación

¿Qué es la vida artificial?

¿Qué es la vida?

El concepto de vida puede ser definido desde diversos enfoques, desde un

punto de vista muy general la vida es aquello que nos distingue a los seres

humanos, animales y plantas de otros objetos, es el estado de actividad de los

seres orgánicos, la fuerza que permite realizar cualquier actividad, la capacidad

de nacer, crecer, reproducirse y morir.

La definición que se utiliza como base en la creación de vida artificial es desde

el punto de vista biológico y sostiene que la vida es la propiedad o cualidad

esencial de seres humanos, animales y plantas , por la cual evolucionan, se

adaptan a un medio, se desarrollan y se reproducen, esta idea es la que

permite el análisis de los sistemas biológicos vivos para el estudio de

posibilidades en la creación de una vida sintética.

¿Qué es la vida artificial?

La Vida Artificial es una disciplina científica que estudia los procesos de vida

biológica y evolución simulados en un computador.

Esta disciplina trata de recrear o imitar fenómenos biológicos haciendo uso de

técnicas de computación, a diferencia de la biología común que analiza

organismos vivos para estudiar su funcionamiento, esta disciplina sintética

construye sistemas artificiales pero que tienen características de un sistema

vivo natural, entre esas características están la autonomía, la evolución, auto

replicación, auto reparación, entre otras.

“La vida artificial trata de comprender mejor a los seres vivos construyendo y

simulando sistemas que exhiben propiedades similares a las de los organismos

biológicos. A su vez, esta comprensión nos permite construir sistemas

artificiales que pueden adaptarse, evolucionar, aprender y auto-organizarse, tal

y como los sistemas vivos” Del Real, G.(2014 octubre). Guía de trabajo sobre

“Vida sintética” ,Venezuela.

¿Cómo funciona la vida artificial?

La motivación de la Vida Artificial es, al igual que la de la biología, aportar al

entendimiento del origen de la Vida y su funcionamiento, la biología, además,

es la base teórica para la ciencia de la Vida Artificial y sus desarrollos. 

Para entender como es que funciona la vida artificial es necesario comprender

las bases de su estudio y los aspectos biológicos que la vida artificial toma en

cuenta , como el sistema inmune del ser humano y la genética.

¿Cómo funciona nuestro sistema inmunológico?

El sistema inmune humano es el sistema que se encarga de defender un

organismo de cuerpos extraños o dañinos que hayan ingresado en el, evita que

se infecten las células del cuerpo o bien, controlar enfermedades e infecciones

si es que ya empezaron a afectar el sistema; Uno de los cuerpos de los cuales

comúnmente debe defenderse es el virus.

Los virus son organismos que buscan ingresar en una célula huésped para

proliferase , es decir, reproducirse dentro de la célula en gran cantidad y

rápidamente debido a que les falta un mecanismo bioquímico para fabricar

proteínas y metabolizar azucares entre otros procesos y es por esta razón que

son dependientes de una célula huésped para no morir, pero al ingresar a la

célula el virus la altera y la afecta , es por eso que el sistema inmune busca

eliminar estos organismos.

La reacción defensiva del sistema inmune contra cuerpos extraños en el

organismo se conoce como respuesta inmune.

Adaptación y evolución del sistema inmune.

Una característica muy importante del sistema inmune es que tiene una

capacidad de “autoaprendizaje” para reconocer la estructura del cuerpo extraño

y así ser capaz de identificarlo la próxima vez que este ingrese en él, esto es

de gran ayuda debido a que de esa manera estará preparado con una

respuesta mas efectiva y rápida para defender el organismo, todo esto ocurre a

nivel celular, y hace que las células con el tiempo estén mas adaptadas al

ambiente en el cual deben vivir , al ser capaces de eliminar virus, cada vez

evolucionan mas y se adaptan para que al exponerse nuevamente al mismo

virus ya tengan una reacción y respuesta mas eficiente.

“Es de esta manera como las bases del estudio de vida artificial inician dentro

del marco biológico. Dentro de este marco, una célula se constituye como la

unidad estructural y funcional básica de todos los seres vivos.”  Rafael Lahoz

Beltrá . (2004). Bases de estudio de la vida artificial. En Bioinformática:

simulación, vida artificial e inteligencia artificial (23). Madrid: Gedisa.

En el núcleo de la célula se encuentra la cadena de ADN que es codificación

genética de todas las instrucciones para el funcionamiento de un organismo,

compuesta por las bases químicas adenina, guanina, timina y citosina, atadas a

estructuras de moléculas de carbono y es a partir de estas estructuras de

carbono que surgen todos los procesos de Vida natural que la biología estudia. 

Vida Artificial mediante simulación y programación.

“La Vida Artificial es el estudio científico de las propiedades de sistemas vivos

por medio de simulación y/o síntesis. Dado que la vida es un fenómeno muy

complejo, observarla no es suficiente para comprenderla. Hay que simularla y

construirla. En otras palabras, hay que desarrollar sistemas que modelen las

propiedades biológicas, para así analizar y estudiar la vida por medio de

nuestros sistemas artificiales.” Issac Rudomin. (1999). Vida Artificial. 2014, de

Universidad Autónoma de México.

Según el enfoque biológico y a la vez computacional, se define la Vida Artificial

como la ciencia que busca crear sistemas biológicos artificiales que muestran

comportamientos característicos de sistemas naturales vivientes como los

seres vivos, y sistemas artificiales hace referencia a sistemas hechos en

programas de computador, o sistemas computacionales.

Al tener una idea general de cómo funciona el sistema inmune de los seres

vivos se puede comprender en que esta basado el estudio de vida artificial ya

que su objetivo principal es crear sistemas vivientes independientes que sean

capaces de adaptarse a un medio que se les disponga y también sean capaces

de evolucionar y desarrollarse por cuenta propia , es decir , que sean

totalmente autónomos o bien, en su mayor parte.

“El comportamiento un sistema artificial global no es controlado por quien lo

crea (por ejemplo, el programador del sistema), ni es resultado directo de las

instrucciones dadas por el programador al sistema sino que es resultado del

sistema mismo, es un comportamiento emergente. El papel del programador se

reduce a programar a los individuos de su sistema de Vida Artificial codificando

las reglas o pautas para su comportamiento, de la misma manera que los seres

naturales están dotados de una serie de instrucciones propias e internas que

guían su comportamiento como seres biológicos y como seres de una

naturaleza o tipo específico.” Claus Emmeche . (1998). Vida simulada en el

ordenador : la ciencia naciente de la vida artificial . Barcelona, España: Gedisa.

“En el caso de los seres naturales, estas instrucciones de acción están

codificadas en sus genes, y sus comportamientos emergen al seguir las

instrucciones que los genes dictaminan. “Claus Emmeche . (1998). Vida

simulada en el ordenador : la ciencia naciente de la vida artificial . Barcelona,

España: Gedisa.

Al crear seres artificiales en computadoras, las instrucciones de acción también

están codificadas en sí mismos, según un modelo y una implementación que

realiza el programador del sistema, sus comportamientos, surgen a partir del

cumplimiento de estas instrucciones pero estas instrucciones son programadas

individualmente en cada individuo que al interactuar con un medio genera cierto

comportamiento de manera global, es por esa razón que son capaces de

evolucionar y adaptarse por cuenta propia al interactuar en un medio así como

sucede en la naturaleza.

“Se trata de la esencia de la Vida Artificial: el surgimiento autónomo del

comportamiento del sistema a partir de las interacciones entre los miembros de

la población.” Del Real, G.(2014 octubre). Guía de trabajo sobre“ Vida sintética”

,Venezuela

Avances tecnológicos y Aplicaciones en la actualidad.

Imitación del funcionamiento de las células sintéticamente.

Un avance de gran relevancia ha sido el de lograr introducir dos genes,

secuencias de ADN, y obtener proteínas, esto es muy importante porque las

células almacenan la información que mantiene su estructura y les dice cómo

funcionar en el ADN, pero necesitan que esta molécula produzca proteínas

para hacer todas las cosas que necesitan, como crecer, reconocer el entorno o

producir energía.

“Los genes son como Legos en los que puedes mezclar y unir varios

componentes para producir distintas cosas”, Quo.es. (2014). Creación de VIDA

ARTIFICIAL. 22/07/2014, de QUO Sitio web: http://www.quo.es/ciencia/creacion-de-

vida-artificial

Si efectivamente se logra que los genes se comporten como las piezas de un

Lego, se podría producir cualquier proteína en este sistema artificial. Esto

podría servir para comprender los procesos biológicos básicos y en el futuro

ayudaría a sintetizar proteínas específicas para hacer combustibles,

medicamentos, productos químicos o enzimas de uso industrial bajo

circunstancias controladas o interesantes.

Estudio de la Evolución.

Uno de los temas donde la Vida Artificial ha sido más útil es en el estudio de la

evolución ya que los experimentos de evolución en sistemas vivos son muy

limitados, la simulación y experimentos en computadoras ha ayudado al ser

humano a responder preguntas sobre los orígenes de la vida se quedan con

pocas respuestas experimentales , han sido útiles tanto para estudiar la

evolución en nuestro planeta como el fenómeno de la evolución en si.

Un ejemplo de esta aplicación es un experimento que fue realizado y consistió

en la creación de 2 sistemas: “Tierra y Avida” que consisten en poblaciones de

programas que luchan por recursos en la computadora. Los programas que se

reproduzcan más rápido tendrán mejores oportunidades de sobrevivir y es así

como se estudia con mas detalle el proceso de adaptación y evolución de los

seres vivos.

El comportamiento de animales también se ha estudiado dentro de la Vida

Artificial, no sólo con simulaciones de ecosistemas virtuales sino también con

robots que tratan de sobrevivir en medios ambientes simplificados , con estos

experimentos se han podido comprender mejor los mecanismos de adaptación

y aprendizaje que son naturales en animales.

Manipulación Genética.

Otra de las aplicaciones mas destacadas de los avances sobre vida artificial es

la manipulación genética.

La manipulación genética aporta muchos beneficios. La mejora de los cultivos

es uno de ellos. Supone importantes avances en la lucha contra enfermedades

como la diabetes, algunos tipos de cáncer y otras dolencias hereditarias. Ha

hecho posible la insulina artificial. La terapia génica consiste en modificar el

ADN de algunos virus, introducirlos en el cuerpo del paciente y hacer que

"trabajen" para él, siguiendo las instrucciones de su nuevo código genético.

Descontaminación.

Una aplicación que sigue hoy en día en estudio pero que resulta muy

prometedora es la biología sintética, esta trata de la ingeniería de sistemas

biológicos con fines tecnológicos. Apenas está en su infancia, pero su potencial

es muy grande. Por ejemplo, se busca el diseño de bacterias o protocélulas

para generar combustible, capturar dióxido de carbono de la atmósfera o

degradar plásticos y deshechos tóxicos.

Conclusiones.

Comprender cómo funcionan los sistemas y mecanismo que dan lugar a la vida

es un gran paso para la ciencia y tecnología y tiene muchos beneficios que

realmente mejorarían la calidad de vida humana , como se vio en este

ensayo ,con la vida artificial se podría descontaminar el suelo y el agua,

producir órganos para trasplantes, sintetizar nuevos combustibles, acabar con

las enfermedades, estudiar la evolución, mejorar nuestro sistema inmune entre

muchas otras aplicaciones, sin mencionar de que cada día se encuentran mas

aplicaciones practicas en el uso de la vida artificial , los límites están en la

imaginación y en la ética, pero realmente vale la pena dejar de preguntarse si

solo Dios es el que puede crear vida y saber aprovechar lo que la vida artificial

puede ofrecernos y verlo como una oportunidad para la mejora de la

humanidad únicamente con fines de progreso y para ayudarnos unos a otros y

también al mundo.

REFERENCIAS

Claus Emmeche . (1998). Vida simulada en el ordenador : la ciencia naciente de la vida artificial . Barcelona, España: Gedisa.

Issac Rudomin. (1999). Vida Artificial. 2014, de Universidad Autónoma de México

Del Real, G.(2014 octubre). Guía de trabajo sobre “Vida sintética” ,Venezuela

Rafael Lahoz Beltrá . (2004). Bases de estudio de la vida artificial. En Bioinformática : simulación, vida artificial e inteligencia artificial (23). Madrid: Gedisa.

Quo.es. (2014). Creación de VIDA ARTIFICIAL. 22/07/2014, de QUO Sitio web: http://www.quo.es/ciencia/creacion-de-vida-artificial