Articulo de referencia

Información funcional

El concepto de información funcional es un intento de definir rigurosamente el contenido informativo de los sistemas biológicos . El concepto fue originado por un grupo liderado...

El concepto de información funcional es un intento de definir rigurosamente el contenido informativo de los sistemas biológicos . El concepto fue originado por un grupo liderado por Jack W. Szostak en 2003. [ 1 ]

Definición

Definen la información funcional de la siguiente manera: [ 2 ] [ 3 ]

  • Se introduce el concepto de grado de función , donde el grado de funciónmiincógnita{\displaystyle E_{x}}es una medida objetiva no negativa de la capacidad del sistemami{\displaystyle E}realizar la función físicaincógnita{\displaystyle x}.
  • la fracción de configuraciones posibles del sistema que pueden alcanzar al menos un nivel de funcionamiento determinadoθ{\displaystyle \theta }en lo que respecta a la función físicaincógnita{\displaystyle x}se define comoF(miincógnitaθ){\displaystyle F(E_{x}\geq \theta )}
  • la información funcional relativa a un nivel de función determinadomiincógnita=θ{\displaystyle E_{x}=\theta }se define comoI(miincógnitaθ)=logramo2F(miincógnitaθ){\displaystyle I(E_{x}\geq \theta )=-log_{2}F(E_{x}\geq \theta )}

Esto nos lleva a dos conclusiones:

  • porque todas las configuraciones posibles pueden lograr cero o más funcionalidad, es decirF(miincógnita0)=1{\displaystyle F(E_{x}\geq 0)=1}, la información funcional mínima posible para un sistema eslogramo21{\displaystyle -log_{2}1}, que es cero.
  • para el nivel más alto posible de un grado de funcionamiento de un sistemamiincógnita=θmetroaincógnita{\displaystyle E_{x}=\theta _{max}}, habrá una bien definidaI(miincógnita=θmetroaincógnita)=logramo2F(miincógnita=θmetroaincógnita){\displaystyle I(E_{x}=\theta _{max})=-log_{2}F(E_{x}=\theta _{max})}

Tenga en cuenta que la información funcional de un sistemami{\displaystyle E}Siempre debe definirse en relación con una función específica.incógnita{\displaystyle x}, sin una opción de la cual no tiene sentido.

Propuesta de ley para aumentar la información funcional

En 2023, un grupo de investigadores propuso una ley de información funcional creciente , que afirma que una tendencia al aumento de la información funcional es una propiedad inherente del universo, que abarca tanto los sistemas biológicos como los no biológicos. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

Los investigadores postularon que los sistemas en evolución parecen ser conceptualmente equivalentes al mostrar tres atributos notables: [ 4 ]

  1. Se forman a partir de numerosos componentes que tienen el potencial de adoptar una gran cantidad de configuraciones diferentes desde el punto de vista combinatorio;
  2. Existen procesos que generan numerosas configuraciones diferentes;
  3. Las configuraciones se seleccionan preferentemente en función de su función.

Posteriormente, los autores propusieron que la información funcional de un sistema aumentará (es decir, el sistema evolucionará) si muchas configuraciones diferentes del sistema se someten a selección para una o más funciones. [ 4 ] Los autores del artículo ven el potencial de estas ideas para aplicarse a la astrobiología, la economía, la neurociencia y más. [ 1 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Ball, Philip (2025-04-02). "Por qué todo en el universo se vuelve más complejo" . Quanta Magazine . Recuperado el 2025-04-14 .
  2. Hazen, Robert M.; Griffin, Patrick L.; Carothers, James M.; Szostak, Jack W. (2007-05-15). "Información funcional y el surgimiento de la biocomplejidad" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 104 (supl. 1): 8574–8581 . doi : 10.1073 /pnas.0701744104 . PMC 1876432. PMID 17494745 .  
  3. Adami, Christoph; CG, Nitash (23 de mayo de 2022). "Surgimiento de información funcional a partir de correlaciones multivariadas" . Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 380 (2227) 20210250. arXiv : 2109.07933 . doi : 10.1098/rsta.2021.0250 . PMID 35599555 . 
  4. 1 2 3 Wong, Michael L.; Cleland, Carol E.; Arend, Daniel; Bartlett, Stuart; Cleaves, H. James; Demarest, Heather; Prabhu, Anirudh; Lunine, Jonathan I.; Hazen, Robert M. (2023-10-24). "Sobre los roles de la función y la selección en los sistemas en evolución" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 120 (43) e2310223120. Bibcode : 2023PNAS..12010223W . doi : 10.1073/pnas.2310223120 . PMC 10614609. PMID 37844243 .  
  5. Pester, Patrick (21 de octubre de 2023). "Científicos proponen una ley 'faltante' para la evolución de todo en el universo" . Space.com . Consultado el 14 de abril de 2025 .
  6. Dunham, Will (16 de octubre de 2023). "Científicos proponen una nueva y radical ley de la naturaleza, ampliando la teoría de la evolución" . Reuters . Consultado el 15 de abril de 2025 .

Véase también