La hipótesis de Gaia implica que una vez establecida, la vida extraterrestre florecerá.
¿Puede el planeta estar vivo? Esto es exactamente lo que creía Lynn Margulis, una destacada bióloga de finales del siglo XX, con un intelecto brillante y partidario de un enfoque poco convencional. Junto con el químico James Lovelock, vio la vida como un fenómeno que cambia el planeta y consideró que la distinción entre "vivo" e "inanimado" no era tan pronunciada como se cree comúnmente. Muchos miembros de la comunidad científica ridiculizaron su teoría, apodaron la Hipótesis de Gaia como pseudocientífica y cuestionaron su reputación. Pero ahora Margulis y Lovelock pueden vengarse. Los recientes descubrimientos científicos dan motivos para tomarse más en serio su hipótesis. Se basa en el concepto de la relación entre planetas y organismos vivos, que ha cambiado nuestra comprensión de ambos conceptos y da forma a nuestra comprensión de otros mundos.
Al estudiar juntos la biosfera de la Tierra, Margulis y Lovelock llegaron a la conclusión de que tiene algunas propiedades inherentes a los seres vivos. Esto parece indicar "homeostasis", es decir, autorregulación. Muchas de las capacidades de sustento de vida de nuestro planeta son notablemente sólidas. El rango de temperaturas climáticas, el contenido de oxígeno en la atmósfera, así como la acidez, la composición química y la salinidad del océano están todos mediados biológicamente y permanecen en un rango habitable, a pesar de los últimos cientos de millones de años. Margulis y Lovelock sugirieron que todo el conjunto de organismos vivos está en estrecha interacción con el medio ambiente al regular estas características globales. Reconocieron el hecho de que la Tierra es, en cierto sentido, un organismo vivo. Lovelock llamó a esto el "fenómeno Gaia".
La Tierra y la vida han evolucionado y continúan evolucionando juntas.
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Margulis y Lovelock han demostrado que la imagen de Darwin de la evolución biológica no es suficientemente válida. Darwin, habiendo identificado el mecanismo por el cual los organismos vivos se adaptan a los cambios ambientales, nos hizo comprender que la vida en la Tierra es un proceso continuo, de crecimiento y reproducción, así como la transferencia de genes desde una raíz común. Desde el punto de vista de Darwin, la Tierra era una especie de escenario con escenarios cambiantes a los que la vida tenía que adaptarse. ¿Pero quién cambió el escenario? ¿O que? Margulis y Lovelock sugirieron que el planeta Tierra no está muerto, sino que es una parte animada de una entidad más grande, que consiste en la biosfera y materias "no vivas" que dan forma a la biota de la Tierra, son responsables de ella y la atraviesan cíclicamente. Sí, la vida se adapta a los cambios ambientales y está moldeada por la selección natural.pero también se opone al medio ambiente, cambiándolo, y al planeta mismo. Ahora bien, esto es tan obvio como el aire lleno de oxígeno que respiramos. Por tanto, la evolución no es una serie de intentos de adaptarse a eventos inanimados, sino un sistema de respuestas e intercambio. La vida no se limitó a adaptarse a la apariencia cambiante del planeta. Lo más probable es que haya una formación mutua de organismos vivos y la Tierra en el proceso de su evolución conjunta. Si miras el planeta desde esta perspectiva, verás que todo, arrecifes de coral, acantilados de piedra caliza, estuarios, pantanos e islas de guano en cuevas, son parte de esta entidad viviente más grande. Comprenderás que tanto la superficie como el interior de la Tierra están vivos.que respiramos. Por tanto, la evolución no es una serie de intentos de adaptarse a eventos inanimados, sino un sistema de respuestas e intercambio. La vida no se limitó a adaptarse a la apariencia cambiante del planeta. Lo más probable es que haya una formación mutua de organismos vivos y la Tierra en el proceso de su evolución conjunta. Si miras el planeta desde esta perspectiva, verás que todo (arrecifes de coral, acantilados de piedra caliza, estuarios, pantanos e islas de guano en cuevas) son parte de esta entidad viviente más grande. Comprenderás que tanto la superficie como el interior de la Tierra están vivos.que respiramos. Por tanto, la evolución no es una serie de intentos de adaptarse a eventos inanimados, sino un sistema de respuestas e intercambio. La vida no se limitó a adaptarse a la apariencia cambiante del planeta. Lo más probable es que haya una formación mutua de organismos vivos y la Tierra en el proceso de su evolución conjunta. Si miras el planeta desde esta perspectiva, verás que todo (arrecifes de coral, acantilados de piedra caliza, estuarios, pantanos e islas de guano en cuevas) son parte de esta entidad viviente más grande. Comprenderás que tanto la superficie como el interior de la Tierra están vivos.hubo una formación mutua de organismos vivos y la Tierra en el proceso de su evolución conjunta. Si miras el planeta desde esta perspectiva, verás que todo, arrecifes de coral, acantilados de piedra caliza, estuarios, pantanos e islas de guano en cuevas, son parte de esta entidad viviente más grande. Comprenderás que tanto la superficie como el interior de la Tierra están vivos.hubo una formación mutua de organismos vivos y la Tierra en el proceso de su evolución conjunta. Si miras el planeta desde esta perspectiva, verás que todo (arrecifes de coral, acantilados de piedra caliza, estuarios, pantanos e islas de guano en cuevas) son parte de esta entidad viviente más grande. Comprenderás que tanto la superficie como el interior de la Tierra están vivos.
La hipótesis de Gaia se acepta tanto antes como ahora con mucha cautela y no del todo. Hay un número de razones para esto. Uno es la inercia habitual, la habitual falta de voluntad de los conservadores para aceptar una nueva forma de pensar. Además, la teoría se consideró vaga y vaga. Algunos se han quejado de la incapacidad de sus seguidores para presentar juicios sobresalientes, bien fundados y comprobables experimentalmente. ¿Cómo se puede evaluar, contrastar o aceptar una idea que no está clara o que es percibida de manera diferente por diferentes personas? Ciertamente, hay algo de verdad en esto. La teoría de Gaia se ha formulado de varias formas. No ayudó que Margulis y Lovelock intentaran mezclar ciencia con filosofía y poesía y no les importaran las contradicciones en absoluto; Yo diría que les gustó.
Lo cierto es que a pesar de su nombre tan extendido, el principio de Gaia no es del todo una hipótesis. Esta es una perspectiva, un enfoque, en el marco del cual se lleva a cabo la investigación científica sobre la vida en un planeta vivo, y no solo sobre aquel en el que hay vida; esta es la idea principal, simple pero profunda. Porque la vida no es una bagatela que ha surgido en el planeta Tierra que ya funciona, sino una parte integral de su evolución y características. Durante las últimas décadas, los teóricos de Gaia ya han logrado casi la victoria. De hecho, la oposición nunca se rindió y no admitió la derrota, pero la ciencia de la tierra convencional perdió terreno y unió fuerzas con la química, la climatología, la biología teórica y algunos otros campos del conocimiento y se rebautizó a sí misma como "ciencia del sistema terrestre".
El enfoque de Gaia, impulsado por las comparaciones cósmicas de la Tierra con sus vecinos supuestamente sin vida, ha llevado a una comprensión más profunda de cuánto ha cambiado nuestro planeta bajo la influencia de sus habitantes. Al comparar la historia de vida de la Tierra con la de sus hermanos, vemos que en las primeras etapas de su desarrollo, la Tierra comenzó a desarrollarse por un camino diferente. A partir de ese momento, el planeta y los organismos vivos comenzaron su desarrollo conjunto.
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Habiendo estudiado la Tierra con la ayuda de instrumentos modernos, viéndola en su totalidad desde la distancia, perforando pozos en el fondo del océano y mostrando los ciclos bioquímicos globales de elementos, nutrientes y energía utilizando "lentes mágicos" generando imágenes multiespectrales, descubrimos que el impacto de la vida en el planeta es más complejo. y un proceso más completo de lo que podríamos haber imaginado.
El oxígeno, que damos por sentado, es un subproducto de organismos que interfiere con los ciclos geoquímicos del planeta: recolectando energía solar para descomponer las moléculas de agua, almacenando átomos de hidrógeno y reaccionando con el CO2 para producir alimentos orgánicos. En las capas superiores de la atmósfera terrestre, parte de este oxígeno bajo la influencia de la luz ultravioleta se convierte en la capa de ozono, que sirve de escudo al planeta de los efectos nocivos de la radiación ultravioleta, haciendo que su superficie sea apta para la vida. La aparición de esta capa protectora fue seguida por la liberación de vida del océano y la aparición de bosques en los continentes. Esto hizo que los continentes una vez sin vida fueran adecuados para la existencia de organismos vivos.
Cuanto más miramos a través del prisma de la teoría de Gaia, más nos damos cuenta de que prácticamente cada componente de nuestro planeta ha sido biológicamente distorsionado más allá del reconocimiento. Las rocas de la Tierra contienen más de 4.000 minerales diferentes (las moléculas cristalinas que forman las rocas). Esta variedad de minerales es mayor que la que se ha encontrado en otros planetas hasta ahora. Los geoquímicos que estudian la historia de los recursos minerales de la Tierra han llegado a la conclusión de que la mayoría de las rocas no podrían existir sin la presencia de vida en nuestro planeta. Por lo tanto, fueron los organismos vivos los que cambiaron la superficie de la Tierra, y las rocas minerales son un subproducto de su actividad vital. Un gran salto en su diversidad ocurrió después de que los organismos vivos llenaran la atmósfera de la Tierra con oxígeno, lo que llevó a una abundancia de minerales oxidadosque pintó depósitos por toda la Tierra en colores brillantes. En algún planeta distante, una variedad tan amplia y variada de minerales podría significar la presencia de vida en él, que es una posible firma biológica que podemos agregar al signo de Lovelock de los gases atmosféricos desequilibrados por los organismos vivos. Así, los minerales y los organismos vivos se nutrieron mutuamente desde el principio. Existe aún más evidencia de que los minerales fueron catalizadores y sustratos críticos para los orígenes de la vida en la Tierra. Pero, ¿es esta realmente una razón para considerar la superficie mineral de la Tierra como parte del sistema viviente global?que es una posible firma biológica que podemos agregar al signo de Lovelock de gases atmosféricos desequilibrados por organismos vivos. Así, los minerales y los organismos vivos se nutrieron mutuamente desde el principio. Existe aún más evidencia de que los minerales fueron catalizadores y sustratos críticos para los orígenes de la vida en la Tierra. Pero, ¿es esta realmente una razón para considerar la superficie mineral de la Tierra como parte del sistema viviente global?que es una posible firma biológica que podemos agregar al signo de Lovelock de gases atmosféricos desequilibrados por organismos vivos. Así, los minerales y los organismos vivos se nutrieron mutuamente desde el principio. Existe aún más evidencia de que los minerales fueron catalizadores y sustratos críticos para los orígenes de la vida en la Tierra. Pero, ¿es esta realmente una razón para considerar la superficie mineral de la Tierra como parte del sistema viviente global?que los minerales eran catalizadores y sustratos muy necesarios para el origen de la vida en la Tierra. Pero, ¿es esta realmente una razón para considerar la superficie mineral de la Tierra como parte del sistema viviente global?que los minerales eran catalizadores y sustratos muy necesarios para el origen de la vida en la Tierra. Pero, ¿es esta realmente una razón para considerar la superficie mineral de la Tierra como parte del sistema viviente global?
¿Qué pasa con la tectónica de placas y la dinámica del interior de la Tierra? A primera vista, esto suena como un sistema mecánico gigante, un motor térmico, que no depende de la biología, pero, afortunadamente de por vida, lo respalda. Además, aunque no somos del todo conscientes de los elementos profundos de la biosfera de la Tierra, la probabilidad de que existan organismos vivos a una profundidad de más de un par de millas es bastante pequeña debido a las temperaturas extremadamente altas y, por lo tanto, inaceptable para las moléculas orgánicas. Sin embargo, sabemos que la vida llegó a las capas superiores de la atmósfera terrestre y creó la capa de ozono que permitió que la biosfera cubriera los continentes, y ahora estamos observando su influencia en las esferas subterráneas profundas. A lo largo de su larga vida, el superorganismo de Gaia influyó no solo en la superficie en sí, sino también en los procesos dentro del planeta.extrayendo hidrocarburos del manto y dejándolos en la superficie en rocas sedimentarias, además de secuestrar grandes cantidades de nitrógeno del aire en amoniaco depositado en cristales de rocas minerales del manto.
La vida misma, una vez que ha comenzado, puede hacer que el planeta sea habitable. Al regular el estado químico de la atmósfera, la vida también ha alterado las rocas que entran en contacto con ella, oxigenando la corteza y el manto de la tierra. Esto cambió las propiedades materiales de las rocas, la forma en que se doblan y se rompen, se aplanan, se doblan y se derriten bajo diversas fuerzas y condiciones. Todos los minerales de arcilla producidos por la biosfera de la Tierra han ablandado su corteza (la corteza de un planeta sin vida es más dura), ayudando a lubricar el motor de la placa tectónica. El contenido de humedad de la Tierra explica por qué la tectónica de placas sobrevivió aquí en lugar de en la Venus más seca. Una de las afirmaciones más extremas de los teóricos de Gaia, actualmente ni probada ni refutada, es queque durante miles de millones de años la influencia de la vida ayuda a la Tierra a retener la humedad vital, mientras que Venus y Marte han perdido la mayor parte de su existencia sin vida. En tal caso, la presencia de vida puede ser responsable de la tectónica de las placas de la Tierra. Uno de los fundadores de la tectónica de placas Norm Sleep en Stanford está completamente convencido de que la vida está profundamente involucrada en la dinámica física general de la Tierra, incluido su interior "no viviente". Al describir los efectos acumulativos a largo plazo sobre la geología, la construcción continental y la tectónica de placas, escribió que “el resultado final es el principio de Gaia. Es decir, la vida ha cambiado la Tierra a su favor ". Cuanto más estudiamos el planeta, más lo vemos. La vida tiene un dominio absoluto sobre la Tierra. La Tierra es un planeta modelado biológicamente hasta la médula. En otras palabras, vivo.
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Ahora, 40 años después de que el Viking aterrizara en Marte, hemos aprendido que los planetas tienen un origen común, incluidos aquellos que son similares en tamaño a la Tierra y están ubicados a una distancia aceptable de su estrella para océanos de agua líquida. Además, la idea radical de Lovelock de prestar atención a la atmósfera y buscar desviaciones radicales de la mezcla habitual de gases es actualmente la piedra angular de nuestra estrategia para detectar vida en otros planetas. El pensamiento de los partidarios de la teoría de Gaia se infiltró en nuestras ideas sobre la evolución y habitabilidad de los exoplanetas, lo que nos obligó a reconsiderar el concepto de "zona habitable". Entendemos que es imposible sacar conclusiones sobre la idoneidad de un planeta para el desarrollo de la vida en él solo sobre la base de sus características físicas básicas, tamaño y distancia de su estrella. La vida misma, recién comenzadapuede hacer o mantener el planeta habitable. Quizás, en algunos casos, la vida pueda destruir la habitabilidad del planeta, como casi sucedió en la Tierra durante la "Gran Oxigenación" (a veces llamada la catástrofe del oxígeno) hace 2.100 millones de años. Como dijo una vez mi colega Colin Goldblatt, un joven e inteligente modelador climático de la Universidad de Victoria: “La característica definitoria de la Tierra es la vida a escala planetaria. La tierra nos enseña que la habitabilidad y la existencia de vida son conceptos inseparables ". Un joven e ingenioso modelador climático de la Universidad de Victoria, “La característica definitoria de la Tierra es la vida a escala planetaria. La tierra nos enseña que la habitabilidad y la existencia de la vida son conceptos inseparables ". Un joven e ingenioso modelador climático de la Universidad de Victoria, “La característica definitoria de la Tierra es la vida a escala planetaria. La tierra nos enseña que la habitabilidad y la existencia de vida son conceptos inseparables ".
En mi libro Lonely Planets (2003), describí lo que llamo la “Hipótesis de los mundos vivientes” basada en el principio de Gaia aplicado a la astrobiología. La vida es probablemente un fenómeno a escala planetaria con un ciclo de vida cosmológico; en otras palabras, la esperanza de vida se mide en miles de millones de años, es decir, el mismo período de tiempo que determina la vida de los planetas, las estrellas y el propio Universo.
Los organismos y las especies no tienen ciclos de vida cosmológicos, pero el fenómeno Gaia sí, y esto, quizás, es una propiedad común de los mundos vivientes. Influenciado por las creencias de Lovelock y Margulis, sostuve que es poco probable que encontremos vida en la superficie de un planeta con una atmósfera inalterada. Según esta idea, el planeta no puede estar "solo un poco vivo" (como tampoco puede el hombre, al menos durante mucho tiempo), por lo que planetas tan antiguos como Marte, en ausencia de vida obvia, probablemente estén completamente muertos. Si las pequeñas emisiones de metano registradas recientemente por el rover Curiosity resultan ser signos de islas de vida marciana en un planeta considerado muerto, esto demostrará la inconsistencia de mi hipótesis de "mundos vivientes" y la posibilidad de que la vida se manifieste en formas diferentes de las ideas de los partidarios de la teoría de Gaia. Pero el mundo viviente puede necesitar másque solo pequeños depósitos temporales de agua y energía que ciertamente existen debajo de la superficie de Marte. Puede requerir una actividad geológica continua desde dentro. Creo que sólo en un sentido geológico, un planeta "vivo" estará "vivo" en uno biológico. En Marte, es posible que la vida nunca hubiera podido establecerse como un elemento permanente sin la tectónica de placas, además de ciclos biogeoquímicos globales tan profundos y poderosos como en la Tierra.así como ciclos biogeoquímicos globales tan profundos y poderosos como en la Tierra.así como ciclos biogeoquímicos globales tan profundos y poderosos como en la Tierra.
Por lo que sabemos, en la época en que se originó la vida en la Tierra, Venus y Marte tenían características similares para desencadenar el proceso de aparición de la vida: ambos tenían agua, superficies rocosas, una atmósfera espesa e intensa actividad geológica. La ciencia planetaria comparada nos dice que las condiciones necesarias para que surja la vida pueden ser la norma para los planetas rocosos. Existe una posibilidad real de que la vida también surgiera en Marte o Venus, pero no pudo echar raíces y convertirse en una característica integral permanente de los planetas, como sucedió en la Tierra. Puede unirlos como planetas en los que nació la vida, pero que no pudieron crear una biosfera confiable y autosuficiente. Hablando de la Tierra, es realmente raro e inusual que se hayan mantenido condiciones favorables para la vida durante miles de millones de años. Tal vez,es más que suerte.
Si piensa en los planetas no como objetos o lugares donde los seres vivos pueden estar presentes o no, sino como entidades vivientes o inanimadas, puede cambiar la idea del origen de la vida. Quizás la vida es algo que no sucede EN el planeta, sino CON el planeta: en esto se convierte el planeta.
Piense en la vida en términos de fuego. Si alguna vez ha intentado iniciar un fuego, sabe que encender y encender una llama es fácil, pero difícil de mantener. Primero hay que soplar el fuego hasta que se sienta mareado para suministrarle oxígeno, o simplemente se apagará. Evitar que el fuego se apague hasta que esté bien encendido es siempre una tarea difícil. Entonces se alcanza el punto de inflexión y el fuego comienza a arder. Gracias a las brasas, el calor mantiene su propia circulación, aspirando oxígeno y avivando la llama. Ahora que el fuego está solo, puedes tomar una cerveza y ver las estrellas fugaces.
Me pregunto si la primera vida en el planeta es similar a las primeras chispas y llamas parpadeantes de una llama en abanico. En etapas muy tempranas, la vida puede ser sumamente vulnerable, y puede llegar un momento en que, al convertirse en un fenómeno planetario y formar parte de las corrientes globales que lo sostienen y nutren, actuará en sentido contrario, como un fuego autosostenido que no solo se provee de un influjo de aire, pero también repone él mismo los suministros de combustible. La biosfera madura parece crear las condiciones para la preservación y prosperidad de la vida.
La vida es algo que no sucede EN el planeta, sino CON el planeta.
La perspectiva de los "mundos vivientes" implica que en miles de millones de años la vida desaparecerá por completo del planeta o, como en la Tierra, echará raíces y se convertirá en una parte integral de todos los procesos globales. Los signos de vida estarán presentes en todas partes. Una vez en un planeta y convirtiéndose en un fenómeno planetario (un organismo global, por así decirlo), puede ser muy difícil destruirlo. Por supuesto, la Tierra ha sufrido muchos cambios, algunos de los cuales fueron bastante traumáticos. La vida en nuestro planeta es inusualmente estable y continua, y a veces incluso parece inmortal. Llámelo cuasi-inmortalidad, porque el planeta no existirá para siempre, así como puede que no conserve su habitabilidad. La presencia de personas es solo un momento. Especies enteras aparecen y desaparecen, y la duración de su existencia, por regla general,apenas lo suficiente para llamar la atención del planeta. Y sin embargo, en el complejo, se conserva la vida. Esto crea una nueva perspectiva de nosotros mismos. La Revolución Científica nos ha demostrado, como individuos, lo increíblemente diminutos y efímeros que somos, y que nuestra existencia, no solo como individuos, sino también como especie, es breve e insignificante en el contexto temporal de la evolución cósmica. Sin embargo, si nos identificamos con la biosfera, entonces, como parte del superorganismo, estuvimos presentes aquí durante quizás tres mil millones de los trece en los que se cree que existe el universo, es decir, una cuarta parte del tiempo. Y esto ya es algo.y que nuestra existencia, no sólo como individuos, sino también como especie, es breve e insignificante en el contexto temporal de la evolución cósmica. Sin embargo, si nos identificamos con la biosfera, entonces, como parte del superorganismo, estuvimos presentes aquí durante quizás tres mil millones de los trece en los que se cree que existe el universo, es decir, una cuarta parte del tiempo. Y esto ya es algo.y que nuestra existencia, no sólo como individuos, sino también como especie, es breve e insignificante en el contexto temporal de la evolución cósmica. Sin embargo, si nos identificamos con la biosfera, entonces, como parte de un superorganismo, hemos estado presentes aquí durante quizás tres mil millones de los trece en que se cree que existe el universo, es decir, una cuarta parte del tiempo. Y esto ya es algo.
El origen de la vida en la Tierra no fue solo el comienzo de la evolución de las especies y un almacén de diversidad, gracias a lo cual florecieron las algas, aparecieron los álamos, los arrecifes de barrera, las colonias de morsas y gorilas. Desde el punto de vista de la evolución planetaria, este desarrollo se convirtió en un importante punto de ramificación que abrió la puerta a un futuro fundamentalmente diferente. Pero cuando la vida se extendió y se profundizó, el planeta Tierra y sus hermanas tomaron caminos separados.
Y más recientemente, en esta Tierra biológicamente alterada, aparecieron repentinamente nuevos cambios, que comenzaron a reescribir las reglas de la evolución planetaria. En el lado oscuro de la Tierra, se enciende una luz que indica que algo nuevo está emergiendo y que ya está allí. ¿Quizás se abrió otra puerta? ¿Podría el planeta estar en un nuevo punto de ramificación?
La vista desde el espacio arroja luz sobre los muchos cambios rápidos que nuestra sociedad industrial ha inscrito en la historia del planeta. Las tecnologías orbitales que proporcionan las condiciones para tales observaciones son en sí mismas uno de los aspectos extraños y sorprendentes del renacimiento de la Tierra. Si la vida ubicua ha sido su característica definitoria hasta ahora, ¿qué pasa con las luces que están encendidas en todo el planeta? ¿Podría esta vasta red de luz convertirse en parte de una nueva característica definitoria?
David Grinspoon es investigador principal del Instituto de Ciencia Planetaria y miembro de equipos que trabajan en varios viajes interplanetarios activos y futuros. En 2013, fue nombrado Jefe del Departamento de Astrobiología de la Biblioteca del Congreso. Su último libro, Earth in the Hands of Man, salió a la venta en diciembre. Músico, guitarrista de la House Band of the Universe.
