Investigadores descubren una nueva ley universal para los seres vivos
El metabolismo se ajusta a una función de crecimiento que explica cómo crecen todos los organismos.
Varios organismos exhiben la proporción áurea
¿Por qué no hay elefantes del tamaño de hormigas, ni hormigas del tamaño de elefantes? ¿Por qué los perros más pequeños caminan más rápido que los grandes, o por qué el corazón de las criaturas más menudas late más rápido que el de las más voluminosas? Este tipo de preguntas tienen una explicación: la física impone unos límites a los animales. Por ejemplo, los pequeños pierden proporcionalmente más calor que los mayores (a causa de que su cuerpo tiene una mayor relación entre la superficie y el volumen) y suelen necesitar metabolismos más rápidos y alimentos más energéticos.
A causa de la relación entre el volumen y la superficie, además de otros muchos fenómenos, el tamaño de todos los seres vivos, desde bacterias hasta ballenas azules, guarda una relación muy clara con el metabolismo (las reacciones y transformaciones que les permiten vivir), su abundancia, la tasa de crecimiento y la mortalidad, constituyendo lo que se conoce como « Teoría Metabólica de la Ecología». Pues bien, un artículo que se ha publicado esta semana en la revista « PNAS» ha sugerido que hay que replantearse esa teoría. Después de aplicar técnicas de «Big data» a 2.800 estudios científicos, han concluido que no es solo que el tamaño y la velocidad de crecimiento limiten el metabolismo, como se sostenía hasta ahora, sino que también ocurre al revés. Además, han confirmado experimentalmente que todos los seres vivos se rigen por una misma función para el crecimiento.
«Lo más importante es que hemos descubierto que la misma función de crecimiento se aplica a todos los seres vivos», ha explicado Ian Hatton, director de la investigación y científico en el Instituto de Ciencias y Tecnología Ambientales de la Universidad Autónoma de Barcelona. «Antes se pensaba que esta función de crecimiento se basa en la relación entre metabolismo y tamaño corporal. Pero ahora sugerimos una explicación más sencilla, según la cual el metabolismo se ajusta a una función de crecimiento universal». Esto sugiere la necesidad de replantearse la teoría metabólica de la ecología.
Una función universal
La Naturaleza es una manifestación de un conjunto de leyes y regularidades. Hay constantes que tienen ciertos valores y no otros, los átomos se comportan de una forma predecible tanto dentro de las estrellas como dentro de una célula. Pero los seres vivos, esos misteriosos seres que se reproducen, se alimentan y se relacionan con el exterior, valiéndose precisamente de las leyes químicas y físicas, son más complejos. «Es difícil que los biólogos desvelen leyes universales», ha dicho Hatton.
Sin embargo, este científico está convencido de que han dado con una importante regularidad: «Creemos que la función de crecimiento –que relaciona crecimiento y tamaño– presentada en nuestro artículo es una fórmula universal que explica cómo los sistemas vivos crecen».
«No importa dónde mires, de qué tipo de sistema vivo se trate, todos parecen seguir la misma ley de crecimiento», ha incidido.
Dicha fórmula es lo que se conoce como una «ley potencial», un tipo de función matemática que relaciona dos magnitudes: «Nosotros hemos mostrado que el metabolismo está íntimamente relacionado con la abundancia, y que el crecimiento está muy relacionado con la mortalidad», según Hatton.
Pero lo más importante que han observado es que la velocidad de crecimiento limita el metabolismo de un animal, de una forma muy profunda. Aunque, tal como ha reconocido Hatton, también ocurre al contrario: el metabolismo limita el crecimiento, aunque sea de un modo más superficial.
El misterioso origen de la función universal
Sea como sea, el hecho de que haya una relación tan clara entre crecimiento y metabolismo, con independencia de en qué dirección vaya, en todos los seres vivos, es intrigante. ¿Por qué ocurre en seres tan distintos? ¿Qué procesos están detrás de que esto ocurra?
«Todavía no conocemos el origen de estas relaciones», ha dicho Hatton. Debe de tratarse de «algún un fenómeno fundamental en el corazón de los sistemas vivos que todavía no comprendemos».
Lo que está claro es que «las explicaciones que se dan para mamíferos no sirven para formas de vida más pequeñas», ha dicho. «Pero las relaciones son tan simples y universales, que esperamos que las teorías pronto puedan explicarlas».
Aparte de esto, que ya resulta intrigante en sí mismo, este asunto es interesante por otro motivo: puede tener aplicaciones prácticas. «Muchos de los problemas más críticos de salud o medio ambiente se basan en un crecimiento anormal», ha explicado Ian Hatton. «Algunos ejemplos son el cáncer, la dispersión de una enfermedad, el colapso de pesquerías o el ciclo global del carbono. Por tanto, comprender el crecimiento normal debería ayudarnos a entender el anormal».
