GAIA
La vida en el planeta Tierra
Hipótesis GAIA
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Introducción
Hoy quisiera hablar sobre un concepto de la Biología que es relativamente nuevo y no suele ser muy abordado, la Hipótesis GAIA. Releyendo a una de las biólogas evolucionistas más relevantes de los últimos años, Lynn Margulis, decidí hacer un resumen de este tema y así difundir algo de su trabajo y aporte a la Biología.
Sus investigaciones nos ha dejado una sólida teoría del origen de las especies que se denomina Teoría Endosimbiótica de la Evolución. Para resumir, esta teoría postula (con muchas pruebas microbiológicas y genéticas) que la biodiversidad ha surgido por incorporación de unos organismos dentro de otros, resultando en una relación simbiótica, es decir, una dependencia vital y mutuamente beneficiosa entre ambos organismos, dando lugar a nuevas entidades. Sin embargo lo que nos ocupa hoy es este postulado: GAIA.
¿Qué significa GAIA dentro de la biología?
Lynn Margulis relata que en 1997 se rechazó la idea de la "Geofisiología" que postulaba que la Tierra funcionaba como un superorganismo en una suerte de armonía planetaria que equilibraba la vida.
Sin embargo, más allá del carácter romántico de esta idea, carecía de fundamentos científicos que terminaran de darle el peso biológico para realmente explicar la conexión natural de la biodiversidad.
Actualmente, GAIA es la Sociedad para la Investigación y Educación en la Ciencia del Sistema Tierra. GAIA, la sociedad científica, fue presentada el 9 de febrero de 1998 en la Royal Society de Londres.
La hipótesis GAIA no significa que la "Tierra es un único organismo"; sin embargo, la Tierra en el sentido biológico, tiene un cuerpo mantenido por procesos fisiológicos complejos. La vida es un fenómeno a nivel planetario y ha albergado vida en ella durante al menos 3000 millones de años.
James Lovelock, el autor de esta hipótesis, fue el primero en afirmar a principios de los años '70 que la suma total de la vida optimiza el medio ambiente para su propio uso.
Los biólogos se resintieron por el término "optimiza" debido al carácter de "ser con intenciones" que parecia darle al planeta. Lovelock ya había esbozado la idea de la Tierra viviente mientras trabajaba como asesor de la NASA ayudando a encontrar formas de detectar vida en Marte.
El planeta Tierra presenta una combinación única de gases reactivos en su atmósfera
Lovelock razonó, nos cuenta Lynn Margulis, que la vida en cualquier planeta tendría que utilizar sus propios fluidos (en la Tierra serían la atmósfera, los océanos, los lagos y ríos) para hacer circular los elementos que necesita.
Los nutrientes tendrían que ser suministrados y los residuos eliminados. Por lo tanto, la QUÍMICA de un planeta con vida debe diferir mucho de la de uno sin ella. Se dio cuenta que las contradicciones químicas de la atmósfera terrestre son detectables incluso desde el espacio exterior. Nuestra atmósfera contiene demasiado oxígeno (O2) en presencia de metano (CH4). Estos gases, altamente reactivos cuando están mezclados, producen la combustión:
Figura 1. Combustión del gas metano en presencia de oxígeno.
El O2 y el CH4 no podrían coexistir en concentraciones tan elevadas a menos que los niveles fueran mantenidos activamente. Además abundan otros gases en una proporción totalmente inverosímil y en una mezcla altamente inestable.
El H2 y el N2 reaccionan explosivamente en presencia de O2 y sin embargo coexisten en la atmósfera de la Tierra. Cuando Lovelock analizó los datos de los telescopios situados en la superficie de Marte mostraron que, a diferencia de la Tierra, el planeta rojo tiene abundancia de gases no reactivos. Infirió entonces, que no podía existir vida en Marte. La misión Viking, de todas formas exploró el planeta rojo, pero no encontró señales de vida.
Lovelock se comunicó con Lynn Margulis, debido a que no podía entender como un gas como el metano (CH4), tan reactivo con el oxígeno (O2), podía mantenerse en tan altas concentraciones en la atmósfera y. sospechaba, que tenía que ver con la vida.
Lynn le respondió que el gas CH4 es producido por las bacterias, principalmente por los metanógenos que viven en el suelo anegado o en el rumen del ganado. Este gas es liberado en copiosas cantidades no por las flatulencias de las vacas como se suele pensar, sino, por sus eructos (si, la biología es escatológica).
El CH4 atmosférico reacciona con el oxígeno produciendo CO2 (ver figura 1). Evidentemente, el CH4 es reabastecido de forma regular porque siempre está presente en concentraciones que varían entre 2-7 ppm. Por lo tanto, las concentraciones de este gas deben estar reguladas por la vida. Era probable entonces que existieran también otros ejemplos de regulación de gases.
Homeostasis Planetaria
Tomando prestado un término de la fisiología, Lovelock llegó a la conclusión que nuestro medio ambiente planetario es homeostático. Es decir, que de la misma forma que nuestro cuerpo y todos los mamíferos, mantiene su temperatura interna estable, el sistema del planeta mantiene constante su temperatura y su condición atmosférica.
Figura 3. Ejemplo de un ecosistema en constante interacción con la atmósfera, los seres vivos y el sol.
Significado biológico de GAIA
El novelista William Golding, autor de The Lord of the Flies (El señor de las Moscas en español, una gran novela que le recomiendo a quien lea este articulo), le sugirió a Lovelock el nombre de GAIA para definir este fenómeno de autorregulación planetaria. GAIA significa en griego antiguo "Madre Tierra".
Lamentablemente este término fue mal interpretado por ecologistas y religiosos dándole a este término una connotación mística-religiosa de ser vivo que es completamente acientífica.
Sin embargo, la Tierra NO es un organismo, cualquier organismo debe comer o producir su propio alimento (por ejemplo por fotosíntesis). GAIA es en realidad un sistema que emerge a partir de más de 10 millones de especies vivientes conectadas, que forman su estructura incesantemente activa.
La suma de la vida planetaria, es decir GAIA, exhibe una fisiología que nosotros reconocemos como regulación medioambiental. GAIA no es un organismo seleccionado entre muchos, es más bien una propiedad emergente de interacción entre los organismos, el planeta sobre el que residen y una fuente de energía: el sol.
Resumen del concepto
GAIA es la superficie regulada del planeta que crea incesantemente nuevos medios ambientes y nuevos organismos. Es la serie de ecosistemas en interacción que componen un enorme ecosistema único en la Tierra.
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Hasta aquí la entrada de hoy. Espero que les guste y cualquier duda o comentario es bienvenido
Referencias
Soy Licenciada en Ciencias Biológicas y tengo un PhD en Química Biológica. Escribo esta página basada en mi experiencia como docente e investigadora y utilizo fuentes de información confiables para la redacción de los artículos:
1. Planeta Simbiótico, Lynn Margulis
