viernes, 15 de septiembre de 2017

GAIA PARTE 3

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“La biosfera se entiende como una parte de la cubierta geográfica de la Tierra, dentro de los límites de las condiciones físico-geográficas que aseguran el trabajo normal de los enzimas”.
Los miembros más recientes de esta oposición científica son, entre otros:
  • Alfred Lotka, de la Universidad John Hopkins, y Eugene Odum, el único ecólogo que ha abordado los ecosistemas desde un punto de vista fisiológico
  • dos americanos de origen europeo, el limnólogo G. Evelyn Hutchinson y el paleontólogo Heinz A. Lowenstam
  • un oceanógrafo británico, A. Redfield
  • un geoquímico sueco, L.G. Sillén
Todos destacan la importancia de la vida en la evolución del medio ambiente. Sin embargo, muchos geólogos han ignorado la presencia de organismos vivos, como participantes activos, en sus teorías de la evolución de la Tierra.

La contrapartida de esta discriminación geológica es la incapacidad de muchos biólogos para darse cuenta de que la evolución de muchas especies está estrechamente asociada a la evolución de su medio ambiente.

Por ejemplo, en 1982 apareció un libro, Evolution Now: A Century after Darwin [Evolución ahora: un siglo después de Darwin], editado por John Maynard Smith, que consistió en un conjunto de ensayos de biólogos ilustres acerca de los aspectos más controvertidos de la biología evolutiva.

En este conjunto, la única (y enigmática) referencia al medio ambiente está en un ensayo de Stephen Jay Gould:
«Los organismos no son bolas de billar golpeados de manera determinista por el taco de la selección natural y rodando por la mesa de la vida hasta las posiciones óptimas. Ellos también influyen en su propio destino a través de formas complejas y amplias.»
Debemos reintroducir este concepto en la biología evolutiva.

Aparte de Lynn Margulis, el único otro biólogo que conozco que haya tenido en cuenta el medio ambiente cuando considera el fenómeno de la vida es J.Z. Young. En 1971, este ilustre fisiólogo escribió, de forma independiente a otros estudios, un capítulo sobre homeostasis en su libro, An Introduction to the Study of Man [Una introducción al estudio del hombre]

Según sus propias palabras,
«la entidad que se mantiene intacta, y de la que todos formamos parte, no es la vida de uno de nosotros, sino en última instancia el conjunto de la vida en el planeta».
El punto de vista de J.Z. Young sirve de enlace entre la teoría de Gaia y el consenso científico. A través de la teoría de Gaia entiendo la Tierra y la vida en ella como un sistema, un sistema que tiene la capacidad de regular la temperatura y la composición de la superficie de la Tierra, y de mantenerla idónea para los organismos vivos.

La autorregulacíón del sistema es un proceso activo impulsado por la energía libre proporcionada por el Sol. La primera reacción observada después de la presentación de la teoría de Gaia a principios de los años setenta fue de ignorancia en el sentido más literal. La mayor parte de la hipótesis de Gaia fue ignorada por los científicos profesionales. Y sólo a finales de los setenta empezó a ser criticada.

La crítica certera es como un baño de agua helada. La repentina desazón de la inmersión en lo que parece un medio hostil remueve inmediatamente la sangre y aguza los sentidos. Mi primera reacción al leer las críticas de W. Ford Doolittle a la hipótesis de Gaia enCoEvolution Quarterly de 1979 fue de estupor e incredulidad.

El artículo estaba espléndidamente estructurado y muy bien escrito, lo que no disminuyó su frigidez. Las aguas heladas pueden ser hermosas, pero esto no las hace más cálidas. Sin embargo, después de una inmersión en aguas heladas viene la relajación cuando se toma el sol en la playa. Después de un rato me di cuenta de que las críticas de Ford Doolittle debían ser tomadas no tanto como un ataque a Gaia sino a la manera inadecuada de su presentación.
Gaia había sido vista por primera vez desde el espacio y se utilizaron argumentos termodinámicos. Para mí era evidente que la Tierra estaba viva en el sentido de que era un sistema autoorganizado y autorregulado.

Para Ford Doolittle, desde sus conocimientos de la biología molecular, también era obvio que la evolución mediante la selección natural nunca hubiera podido dar lugar a un «altruismo» a escala global. Su idea estaba basada en los sólidos y efectivos textos de Richard Dawkins en su libro The Extended Phenotype [El fenotipo extendido] (1982).

A partir de su mundo de microscopios, ¿cómo era posible que los intereses «egoístas» de las células se manifestaran a escalas planetarias?

Para estos biólogos competentes y trabajadores plantear la regulación de la atmósfera por parte de la vida microbiana parecía tan absurdo como esperar que la legislación de algún gobierno humano pudiera afectar a la órbita de Júpiter. Estoy en deuda con ellos por haber mostrado de forma clara que dábamos demasiadas cosas por supuestas y que Gaia no tenía una base teórica firme.

No sólo los biólogos moleculares pusieron reparos a Gaia. Otros dos críticos ilustres fueron el climatólogo Stephen Schneider, de Colorado, y el geoquímico H.D. Holland, de Harvard. Estos, de acuerdo con la mayoría de sus colegas. preferían explicar los acontecimientos en la evolución de las rocas, el océano, el aire y el clima sólo mediante fuerzas físicas y químicas.

En su libro The Chemical Evolution of the Atmosphere and the Oceans [La evolución química de la atmósfera y de los océanos], Holland escribió:
«Encuentro la hipótesis interesante y bonita, pero en el fondo insatisfactoria. El registro sedimentario parece estar mucho más de acuerdo con el hecho de que los organismos que eran más capaces de competir han dominado, y que los procesos y el medio ambiente próximos a la superficie de la Tierra se han adaptado a los cambios forjados por la evolución biológica.

Muchos de estos cambios han tenido que ser fatales o casi fatales para gran parte de los seres vivos existentes en un momento dado. Vivimos en una Tierra que es el mejor de los mundos sólo para aquellos que se han adaptado a ella».
Los reparos de Stephen Schneider - expuestos en su libro escrito junto con Randi Londer, The Coevolution of Climate and Life [La coevolución del clima y la vida] - se refieren a los planteamientos de los primeros trabajos acerca de Gaia, donde se exponía que la homeostasis es la única forma de regulación climática.

Estoy en deuda con estos autores porque demostraron que dábamos por sentadas demasiadas cosas y que a Gaia le faltaba una base teórica firme. Mi gratitud es todavía mayor hacia Stephen Schneider, que se aseguró de que el tema de Gaia fuese debatido de forma adecuada por la comunidad internacional convocando una Chapman Conference de la Unión Americana de Geofísica en marzo de 1988.

Para muchos científicos, Gaia era un concepto teleológico que requería ser previsto y planificado por el biota. ¿Cómo es posible que las bacterias, los árboles y los animales tuvieran una reunión para decidir cuáles eran las condiciones óptimas? ¿Cómo podían mantener los organismos el oxígeno a un nivel del 21 por ciento y la temperatura media a 20 °C? Al no observar ningún mecanismo de control planetario denegaron su existencia como fenómeno y reclamaron la hipótesis de Gaia como teleológica. Esto era la condena final. En el mundo académico las explicaciones teleológicas son un pecado contra el espíritu santo de la racionalidad científica; niegan la objetividad de la naturaleza.

Pero con estas críticas rigurosas a Gaia los científicos parecen no haberse dado cuenta del alcance de sus propios errores. El uso inocente de otro concepto resbaladizo, el de «adaptación», es otro camino hacia la condenación. Realmente la Tierra es el mejor de todos los mundos para los que se han adaptado a ella. Pero la maravilla de nuestro planeta adquiere un significado diferente a la luz de los datos que los mismos geoquímicos han recogido. La evidencia muestra que la corteza de la Tierra, los océanos y el aire o son el producto directo de las cosas vivas o han sido modificados de forma masiva por su existencia.

Tengamos en cuenta que el oxígeno y el nitrógeno del aire provienen directamente de las plantas y microorganismos y que la creta y las calizas son las conchas de cosas vivas que una vez flotaron en el mar. La vida no se ha adaptado a un mundo inerte determinado por la mano muerta de la física y la química. Vivimos en un mundo que ha sido edificado por nuestros antecesores, antiguos y modernos, y que es mantenido cuidadosamente por todos los seres vivos que existen en la actualidad. Los organismos se adaptan a un mundo en que el estado material viene determinado por las actividades de sus vecinos; ello significa que la transformación del medio ambiente es parte del juego.

Pensar de otra manera implica creer que la evolución era un juego con reglas parecidas a las del cricket o el béisbol juegos en que las reglas prohíben el cambio ambiental. En el mundo real, si la actividad de un organismo cambia su medio ambiente material a un estado más favorable y, como consecuencia de ello, deja más progenie, entonces tanto la especie como el cambio aumentarán hasta que se llegue a un nuevo estado estacionario.

A escala local, la adaptación es un mecanismo mediante el que los organismos pueden superar ambientes desfavorables, pero a escala planetaria el acoplamiento entre la vida y su ambiente es tan estrecho que el concepto tautológico de «adaptación» se deriva de la misma existencia. La evolución de las rocas y del aire y la evolución del biota no pueden estar separados.

Que la mayoría de científicos dedicados al estudio de la Tierra admita hoy que los gases reactivos de la atmósfera son productos biológicos viene a ser un tributo al éxito de la biogeoquímica. Sin embargo, la mayoría no estaría de acuerdo con el planteamiento de que el biota controla de alguna manera la composición de la atmósfera o alguna de sus variables importantes, como la temperatura global o la concentración de oxígeno.

Existen dos reparos principales a Gaia; el primero es que se trata de un concepto teleológico y que para la regulación del clima y de la composición química a escala planetaria hace falta una especie de capacidad de predicción, de clarividencia. El segundo reparo, expresado de forma muy clara por Stephen Schneider, se refiere a que la regulación biológica sólo es parcial, y que el mundo real es el resultado de una «coevolución» de lo vivo y lo inorgánico. Este segundo reparo es más complicado, y en gran medida el propósito de este libro es un intento de rebatirlo. El primero, el reparo teleológico, creo que está equivocado y ahora voy a intentar demostrar por qué.

Sabía que sería de poca ayuda compilar más datos acerca de la capacidad ya reconocida de la Tierra para regular su clima y composición. La nueva evidencia por sí misma no convencería a la mayor parte de científicos de que la Tierra está regulada por la vida.

Los científicos generalmente quieren conocer cómo funciona, quieren un mecanismo. Lo que hacía falta era un modelo gaiano. En ciencias híbridas como la biogeoquímica o la biogeofísica, los modelos del cambio ambiental no permiten que el biota tenga un papel regulador. Los especialistas de estas ciencias asumen que los rasgos operativos del sistema están fijados por las propiedades físicas y químicas. Por ejemplo, la nieve se funde o se forma a 0 °C.
 

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