Ordem a partir da desordem

Eric D. Schneider & James J. Kay

[Introdução]

Em meados do século 19 surgiram duas teorias científicas importantes sobre a evolução de sistemas naturais no tempo. A termodinâmica refinada por Boltzmann via a natureza como degenerando em direção à morte inevitável da desordem aleatória, de acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica. Esta visão de sistemas naturais pessimista e ávida por equilíbrio contrasta com o paradigma, associado a Darwin, da crescente complexidade, especialização e organização de sistemas biológicos através do tempo. A fenomenologia de muitos sistemas naturais mostra que grande parte do mundo é habitada por estruturas coerentes que não estão em equilíbrio, como células de convecção, reações químicas autocatalíticas e apropria vida. Os sistemas vivos mostram uma marcha que se afasta da desordem e do equilíbrio em direção a estruturas altamente organizadas, as quais existem a uma certa distância do equilíbrio.

Esse dilema motivou Erwin Schrödinger. No seu fértil livro O que é vida? (Schrödinger, 1944), ele tentou aproximar os processos fundamentais da biologia às ciências da física e da química. Schrödinger notou que a vida compreendia dois processos fundamentais: um sendo a ordem a partir da ordem e o outro a ordem a partir da desordem. Ele observou que o gene gerava a ordem da ordem em uma espécie, isto é, a progênie herdava as características dos pais. Uma década mais tarde, Watson & Crick (1953) presentearam a biologia com uma agenda de pesquisa que tem levado a algumas das descobertas mais importantes dos últimos 50 anos.

Entretanto, a igualmente importante porém menos compreendida observação de Schrödinger foi sua premissa sobre a ordem a partir da desordem. Essa foi uma tentativa de relacionar a biologia com os teoremas fundamentais da termodinâmica (Schneider, 1987). Schrödinger notou que os sistemas vivos parecem desafiar a Segunda Lei da Termodinâmica, a qual insiste que, em sistemas fechados, a entropia do sistema deveria ser maximizada. Os sistemas vivos, no entanto, são a antítese de tal desordem. Eles exibem maravilhosos níveis de ordem criada da desordem. Por exemplo, as plantas são estruturas altamente organizadas, sintetizadas a partir de átomos e moléculas desorganizadas presentes na forma de gases atmosféricos e sólidos.

[....]

Fonte: Schneider, E. D. & Kay, J. J. 1997. Ordem a partir da desordem: a termodinâmica da complexidade biológica. In Murphy, M. P. & O’Neill, L. A. J., orgs. “O que é vida?” 50 anos depois. SP, Editora da Unesp.