El funambulista camina sobre el abismo. Mientras mantiene el equilibrio y no hace movimientos bruscos, está a salvo. Pero basta con desviarse demasiado para que la caída sea inevitable. Así funciona la vida en todos los niveles: desde las proteínas dentro de la célula hasta ecosistemas enteros. Cada organismo tiene su propia "cuerda": los límites permitidos de temperatura, presión y composición química dentro de los cuales puede existir.
Los científicos llevan tiempo buscando formas de describir esta "cuerda" matemáticamente. Por lo general, se utilizan modelos donde el estado del organismo es un punto en un espacio multidimensional y sus cambios son una trayectoria. Pero los métodos clásicos, basados en la búsqueda de puntos de equilibrio estables, no siempre funcionan aquí. La muerte a menudo no ocurre en un punto, sino en un proceso: la trayectoria sale de los límites permitidos y ya no hay vuelta atrás. Los autores del nuevo trabajo propusieron un método de descomposición del espacio de estados en regiones con distinto destino. Encontraron superficies especiales — "separadores de mortalidad", variedades "ordenadoras" y "colapsantes" — que dividen todo el espacio en zonas. En una zona, todas las trayectorias llevan a la supervivencia; en otra, a la muerte; en una tercera, el resultado depende de las condiciones iniciales.
Los investigadores aplicaron su enfoque a tres sistemas: una red de proteínas dentro de la célula, una célula individual con el mismo conjunto de proteínas y dos células conectadas. En cada caso, lograron construir un mapa completo de supervivencia — una especie de atlas donde se ve qué estados iniciales llevan a la vida y cuáles a la muerte. Esto se parece a un pronóstico del tiempo: conociendo las condiciones actuales, se puede decir si el organismo aguantará hasta mañana. El método se puede escalar a sistemas más complejos, prometiendo ayudar en el desarrollo de medicamentos, la predicción de catástrofes ecológicas e incluso la comprensión del envejecimiento.
Así, las matemáticas convierten la sensación intuitiva de la "cuerda bajo los pies" en una ciencia rigurosa. El funambulista ya no solo siente el equilibrio: ve el mapa de todos los pasos posibles y sabe exactamente cuál será el último.
En uno de los modelos, los científicos descubrieron que dos células idénticas, en las mismas condiciones, pueden tener destinos distintos: una sobrevive y la otra muere; todo lo decide una diminuta diferencia en el estado inicial, imperceptible a simple vista.
En la novela "El marciano" de Andy Weir, el astronauta sobrevive gracias al cálculo preciso de los recursos; en esencia, construye intuitivamente su "mapa de supervivencia" en el espacio de las restricciones.