Gritarán las piedras. El azar y la necesidad en la evolución mineral

Presentación del Seminario: “Gritarán las piedras. El azar y la necesidad en la evolución mineral”. José Ramón Isasi. Pamplona, jueves 16 de octubre de 2025.

José Ramón Isasi es doctor en Ciencias Químicas por la Universidad del País Vasco, especializado en Química Física de macromoléculas. Investigador postdoctoral en Florida State University (1995-1998). Su labor investigadora se ha centrado en el estudio de mezclas de polímeros, cristalización de poliolefinas, resinas adsorbentes, encapsulación y geles autoensamblados. Posee una amplia experiencia en actividades de divulgación científica dirigidas a públicos muy diversos. Actualmente es también el vicedecano de Ordenación Académica de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Navarra.

Resumen: La evolución mineral describe los cambios en liversidad y la distribución de los minerales que van surgiendo durante la formación de planetas y lunas de tipo terrestre. Cada uno de los procesos físicos, químicos y, en el caso de la Tierra, biológicos puede dar lugar a un aumento en la geo-diversidad de un determinado planeta. Así, por ejemplo, en el planeta Tierra se han catalogado unas 5900 "especies" minerales y se estima que habrá cerca de 3500 por descubrir. Además, la mineralogía de cada planeta es única, y surge como fruto de una combinación entre el azar y la necesidad. El Universo está repleto de sistemas complejos en evolución, pero las leyes físicas macroscópicas no parecen describirlos de modo apropiado. ¿Es posible que la evolución de sistemas tales como las estrellas, los minerales, las atmósferas o la vida sean, de algún modo, equivalentes?

1. Gritarán las piedras. El azar y la necesidad en la evolución mineral Seminarios CRyF 16 de octubre de 2025 José Ramón Isasi Allica

2. EL ORIGEN DE LOS ELEMENTOS

3. EVOLUCIÓN ESTELAR

4. GASES ATMOSFÉRICOS

5. EVOLUCIÓN PLANETARIA

6. EVOLUCIÓN ATMOSFÉRICA

7. ORDEN Y EL REINO MINERAL

8. EVOLUCIÓN MINERAL Etapas en la evolución mineral Cianobacterias

9. MINERALES DE BERILIO Large Number of Rare Events (LNRE) distribution

10. PALABRAS ESCRITAS Y MINERALES PERDIDOS Large Number of Rare Events (LNRE) distribution

11. PALABRAS ESCRITAS Y MINERALES PERDIDOS Elemento LNRE en una Novela (Ej. Don Quijote) Diversidad Total El número total de palabras distintas (el vocabulario único). Eventos Raros Palabras que aparecen solo una vez (o dos), como nombres propios poco comunes, arcaísmos, o errores de escritura. Predicción LNRE La vasta mayoría de las palabras únicas en la novela (fácilmente más del 40% al 50% ) serán aquellas que aparecen solo una vez. Ocurrencias Comunes Palabras funcionales muy frecuentes (artículos, preposiciones, verbos comunes) como "el", "la", "de", "un", "ser". Estas representan un número muy pequeño de tipos de palabras, pero constituyen la mayoría de las ocurrencias totales. Una novela es un sistema LNRE porque su enorme diversidad de vocabulario está impulsada por miles de palabras raras, no por sus 50 o 100 palabras más comunes.

12. PALABRAS ESCRITAS Y MINERALES PERDIDOS Elemento LNRE en en Mineralogía (Planeta Tierra) Diversidad Total El número total de especies minerales aprobadas (actualmente más de 5.700 especies). Eventos Raros Minerales que se encuentran en solo una o dos localidades en todo el mundo (los documentos sugieren que más del 34% de los minerales son "raros"). Predicción LNRE El modelo LNRE permite estimar cuántas especies minerales aún no se han descubierto en la Tierra, basándose en la frecuencia de estas especies raras. Ocurrencias Comunes Los 100 minerales más comunes (como el Cuarzo, Feldespato, Calcita, etc.). Estos representan una porción minúscula de la diversidad total de especies , pero están presentes en miles de localidades y son los que forman la mayor parte de la corteza terrestre.

13. ECOLOGÍA MINERAL

14. REDES MINERALES

15. Orden y otros reinos LA VIDA ES MUUUUY COMPLEJA

16. Orden y otros reinos LA VIDA ES MUUUUY COMPLEJA

17. Orden y otros reinos ¿ Una Nueva Ley de la Naturaleza ? Ley del Aumento de la Información Funcional (LAIF/LIFI) (Wong et al., 2023)

18. Orden y otros reinos ¿ Una Nueva Ley de la Naturaleza ? La Propuesta Central Un equipo de científicos propone una ley natural adicional para explicar por qué los sistemas complejos en todo el universo, desde las estrellas hasta la vida, evolucionan hacia una mayor funcionalidad con el tiempo. Ley del Aumento de la Información Funcional (LAIF/LIFI) "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."

19. Orden y otros reinos ¿ Una Nueva Ley de la Naturaleza ? Conceptos Fundamentales Vasto Potencial Combinatorio Los sistemas están formados por componentes que pueden organizarse en innumerables configuraciones. Generación de Configuraciones Procesos naturales crean constantemente nuevas disposiciones de estos componentes. Selección por Función Ciertas configuraciones son preferidas y persisten debido a su estabilidad o utilidad.

20. Orden y otros reinos ¿ Una Nueva Ley de la Naturaleza ? Los Tres Tipos de Selección Universal Persistencia Estática Selección de configuraciones estables que resisten el cambio y la descomposición, como un cristal mineral bien formado. Persistencia Dinámica Selección de sistemas que se mantienen activamente procesando energía, como un huracán o una célula viva. Generación de Novedad Selección de sistemas que exploran nuevas configuraciones, permitiendo la aparición de funciones completamente nuevas.

21. Orden y otros reinos ¿ Una Nueva Ley de la Naturaleza ? El Alcance de la Ley Propuesta La ley pretende unificar la evolución de sistemas aparentemente dispares bajo un mismo principio. Este gráfico ilustra cómo la ley se aplicaría a diferentes sistemas, mostrando un aumento cualitativo de la "información funcional" a lo largo del tiempo cósmico.

22. Orden y otros reinos ¿ Una Nueva Ley de la Naturaleza ? El Debate Científico Puntos de Crítica ¿Realmente nuevo?  Los críticos argumentan que reformula conceptos ya conocidos de la termodinámica de sistemas fuera del equilibrio. Definición ambigua:  El concepto de "función" se considera demasiado amplio, haciéndolo aplicable a casi cualquier cosa y, por lo tanto, potencialmente sin sentido. Falta de poder predictivo:  No ofrece una fórmula matemática para hacer predicciones comprobables, a diferencia de otras leyes físicas. Explicación tautológica:  La ley podría interpretarse como "los sistemas que persisten, persisten", una afirmación que no aporta nueva información causal.

23. Orden y otros reinos ¿ Una Nueva Ley de la Naturaleza ? Defensa y Perspectiva Principio unificador:  Sus defensores la ven como un marco conceptual que conecta la evolución en la física, la química, la biología y la tecnología. Enfoque en la información:  Destaca el papel de la "información funcional" como una propiedad fundamental de la naturaleza, similar a la energía o la entropía. Ampliación de Darwin:  Extiende la idea central de Darwin (selección) más allá del ámbito puramente biológico. Generador de hipótesis:  Aunque no sea una "ley dura", puede inspirar nuevas líneas de investigación sobre el origen de la complejidad.

24. Orden y otros reinos ¿ laif o lmep ? LAIF frente a LMEP Característica Ley de Aumento de Información Funcional ( Wong et al.,2023) Ley de Máxima (tasa de) Producción de Entropía ( Swenson , 1987) Concepto Clave Información Funcional (Capacidad para realizar una tarea). Tasa de Producción de Entropía (Velocidad de disipación de energía). Lenguaje Dominante Biología, Geología, Informática (Causalidad histórica). Física, Termodinámica (Flujo de energía y gradientes). Dirección de Evolución Hacia estados con mayor diversidad y complejidad funcional . Hacia estados que optimizan la disipación de energía . Causalidad (¿Por qué? ) Porque una ley natural lo impulsa a aumentar la función. Porque es el camino más eficiente para reducir el gradiente de energía. Fallo Crítico El término "función" es teleológico y subjetivo, lo que debilita su estatus como ley física. Es difícil de probar de forma universal; hay casos donde la producción de entropía es minimizada (como en estados cercanos al equilibrio). LMEP: Un sistema (el universo o cualquier volumen arbitrario de subsistema fuera de equilibrio dentro del mismo) seleccionará el camino o conjunto de caminos de entre los caminos disponibles que minimice el potencial o maximice la entropía a la velocidad más rápida posible dadas las restricciones.

25. Orden y otros reinos ¿ laif o lmep ? Evolución mineral frente a evolución biológica

26. Orden y otros reinos ¿UNA NUEVA FLECHA DEL TIEMPO?

27. CRyF , 16 de octubre de 2025 Gritarán las piedras. El azar y la necesidad en la evolución mineral.

28. Grew, E. S., & Hazen, R. M. (2014). Beryllium mineral evolution. American Mineralogist, 99(6), 999–1021. Hazen, R. M., Grew, E. S., Downs, R. T., Golden, J., & Hystad , G. (2015). Mineral ecology: Chance and necessity in the mineral diversity of terrestrial planets. The Canadian Mineralogist, 53(2), 295–324. Hystad , G., Downs, R. T., Grew, E. S., & Hazen, R. M. (2015). Statistical analysis of mineral diversity and distribution: Earth's mineralogy is unique. Earth and Planetary Science Letters, 426, 154–157. Hystad , G., Downs, R. T., & Hazen, R. M. (2015). Mineral species frequency distribution conforms to a large number of rare events model: Prediction of Earth's missing minerals. Mathematical Geosciences, 47(6), 647–661. Cleland, C. E., Hazen, R. M., & Morrison, S. M. (2020). Historical natural kinds and mineralogy: Systematizing contingency in the context of necessity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) , 117 (48), 30209–30215. Hazen, R. M., & Wong, M. L. (2024). Open-ended versus bounded evolution: Mineral evolution as a case study. PNAS Nexus , 3 (7), pgae248. López Moratalla , N. , & Font Arellano, M. (2026). Bello: Del Big Bang al Homo sapiens: la evolución en busca de la belleza . Ediciones Rialp . Lynch, M. (2025). Complexity myths and the misappropriation of evolutionary theory. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) , 122 (3), e2421319122. Martínez-Castilla, L. P., & Martínez-Kahn, M. (2010). Darwin y el desarrollo de otra ley de la termodinámica . Educación Química , 21 (3), 230–237. Root-Bernstein, M. (2024). Evolution is not driven by and toward increasing information and complexity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) , 121 (43), e2318689121. Wong, M. L., Bartlett, S., Cleland, C. E., Demarest, H., Cleaves, H. J., Prabhu, A., Lunine , J. I., & Hazen, R. M. (2024). Reply to Root-Bernstein: Increasing complexity allows for the pervasiveness of low-complexity entities and is not anthropocentric. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) , 121 (43), e2409745121. Solé, R., Kempes , C., & Stepney, S. (2025). Origins of life: the possible and the actual. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences , 380 (1926), 20240281. Swenson, R. (2024). The Fourth Law of Thermodynamics (LMEP) and How It Makes the World (preprints202408.1109.v1). Preprints.org. Wong, M. L., Cleland, C. E., Arend Jr., D., Bartlett, S., Cleaves, H. J., Demarest, H., Prabhu, A., Lunine , J. I., & Hazen, R. M. (2023). On the roles of function and selection in evolving systems. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) , 120 (43), e2310223120. FUENTES BIBLIOGRÁFICAS