Por qué el organismo recuerda su pasado

Original: "Non-Markovian Entropy Dynamics in Living Systems from the Keldysh Formalism"
arXiv:2603.12184 · 2026-03-12 · CC BY 4.0 · 2 min
La entropía de un organismo vivo se parece a una bañera: primero el orden crece, luego se mantiene y en la vejez se va por el desagüe, y la memoria del entorno cambia la forma de esa bañera.

El nivel del agua en una bañera primero sube, después se mantiene y luego se va poco a poco por el desagüe. Así se comporta también la entropía, la medida del desorden, en un organismo vivo. En la infancia y la juventud el organismo pone orden: las células se dividen, los órganos crecen, la entropía baja. En la madurez el orden se mantiene más o menos al mismo nivel. En la vejez el desorden se acumula y la entropía crece hasta que el sistema se agota.

Pero esta bañera tiene una particularidad. El agua no se queda quieta: recuerda lo que había antes. El entorno con el que dialoga el organismo deja huellas, como marcas químicas en el ADN o daños acumulados. Esas huellas no desaparecen de inmediato, sino que condicionan el futuro. Los científicos construyeron un modelo en el que esa memoria está incorporada a la descripción matemática de la vida. Resultó que la memoria cambia la forma de la bañera: en el descenso aparecen oscilaciones, en el tramo medio una deriva lenta y en el ascenso un crecimiento pronunciado con una cola larga.

Estos cambios se pueden detectar por un indicio muy sutil. En un sistema en reposo, las fluctuaciones aleatorias y la reacción ante un estímulo externo están estrictamente relacionadas. En los organismos vivos ese vínculo se rompe, y por el carácter de esa ruptura se puede estimar la edad: en la juventud las oscilaciones de baja frecuencia están amortiguadas y en la vejez, amplificadas.

Así, la bañera de la entropía pasa de ser una simple metáfora a convertirse en una herramienta. Muestra que el envejecimiento no es solo una acumulación de averías, sino la pérdida de la capacidad del organismo para resistir fallos lentos. Y la memoria del entorno desempeña en ello un papel clave.

En el modelo, la bañera de entropía no es universal: al aumentar el tiempo de memoria, la curva del envejecimiento adquiere una cola larga, lo que significa que el organismo conserva durante más tiempo las huellas de su ordenamiento pasado después de que comienza la desintegración.

X_{AB}(\omega) = \frac{S_{AB}(\omega)}{\coth(\omega/2T_{\mathrm{ref}})\chi''_{AB}(\omega)}
Cociente entre el espectro de fluctuaciones y la parte disipativa de la respuesta, normalizado a una temperatura de referencia; su desviación de la unidad indica el grado de no equilibrio.
\langle \dot{S}_{\mathrm{tot}} \rangle = \int_{-\infty}^{\infty} \frac{d\omega}{2\pi} \frac{\omega^2}{T} |\chi(\omega)|^2 [S_\xi(\omega) - 2T\,\mathrm{Re}\,\tilde{\gamma}(\omega)]
La producción de entropía es proporcional a la violación del teorema de fluctuación-disipación, ponderada por el cuadrado de la susceptibilidad.
\tau_{\mathrm{rel}} \sim |\mu - \mu_c|^{-\nu}
Cerca del punto crítico el tiempo de relajación diverge de forma potencial, lo que refleja el frenado de la dinámica durante el envejecimiento.
Científicos
Ludwig BoltzmannJames Clerk MaxwellRudolf ClausiusJacob BekensteinStephen HawkingEdward Witten
Conceptos
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