probablemente nunca sabremos cómo comenzó la vida en la Tierra. Tal vez en una piscina poco profunda iluminada por el sol. O en las profundidades del Océano aplastantes millas debajo de la superficie cerca de fisuras en la corteza de la tierra que escupían sopa caliente rica en minerales. Si bien hay buena evidencia de la vida hace al menos 3.7 mil millones de años, no sabemos exactamente cuándo comenzó.
pero estos eones que pasan han producido algo quizás aún más notable: la vida ha persistido., A pesar de los impactos masivos de asteroides, la actividad cataclísmica de los volcanes y el cambio climático extremo, la vida ha logrado no solo aferrarse a nuestro mundo rocoso, sino prosperar.
¿Cómo sucedió esto? La investigación que publicamos recientemente con colegas en tendencias en Ecología y evolución ofrece una parte importante de la respuesta, proporcionando una nueva explicación para la hipótesis de Gaia.,
desarrollado por el científico e inventor James Lovelock y la microbióloga Lynn Margulis, la hipótesis de Gaia propuso originalmente que la vida, a través de sus interacciones con la corteza terrestre, los océanos y la atmósfera, producía un efecto estabilizador sobre las condiciones en la superficie del planeta, en particular la composición de la atmósfera y el clima. Con tal proceso de autorregulación en su lugar, la vida ha sido capaz de sobrevivir en condiciones que la habrían aniquilado en planetas no reguladores.
Lovelock formuló la hipótesis de Gaia mientras trabajaba para la NASA en la década de 1960., Reconoció que la vida no ha sido un pasajero pasivo en la Tierra. Más bien ha remodelado profundamente el planeta, creando nuevas rocas como la piedra caliza, afectando a la atmósfera mediante la producción de oxígeno, e impulsando los ciclos de elementos como el nitrógeno, el fósforo y el carbono. El cambio climático producido por el hombre, que es en gran medida una consecuencia de la quema de combustibles fósiles y, por lo tanto, la liberación de dióxido de carbono, es solo la última forma en que la vida afecta el sistema de la Tierra.
mientras que ahora se acepta que la vida es una fuerza poderosa en el planeta, la hipótesis de Gaia sigue siendo controvertida., A pesar de la evidencia de que las temperaturas de la superficie han permanecido, salvo algunas excepciones notables, dentro del rango requerido para el agua líquida generalizada, muchos científicos atribuyen esto simplemente a la buena suerte. Si la Tierra hubiera descendido completamente en una casa de hielo o casa caliente (piense en Marte o Venus), entonces la vida se habría extinguido y no estaríamos aquí para preguntarnos cómo había persistido durante tanto tiempo. Esta es una forma de argumento de selección antrópica que dice que no hay nada que explicar.,
claramente, la vida en la Tierra ha tenido suerte. En primer lugar, la Tierra se encuentra dentro de la zona habitable: orbita alrededor del sol a una distancia que produce las temperaturas superficiales necesarias para el agua líquida. Hay formas alternativas y quizás más exóticas de vida en el universo, pero la vida como la conocemos requiere agua. La vida también ha tenido la suerte de evitar impactos de asteroides muy grandes., Un trozo de roca significativamente más grande que el que llevó a la desaparición de los dinosaurios hace unos 66 millones de años podría haber esterilizado completamente la Tierra.
pero ¿y si la vida hubiera sido capaz de empujar hacia abajo en un lado de la balanza de la fortuna? ¿Qué pasaría si la vida, en algún sentido, tuviera su propia suerte al reducir los impactos de las perturbaciones a escala planetaria? Esto lleva a la cuestión central pendiente en la hipótesis de Gaia: ¿cómo debe funcionar la autorregulación planetaria?,
mientras que la selección natural es un poderoso mecanismo explicativo que puede explicar gran parte del cambio que observamos en las especies a lo largo del tiempo, nos ha faltado una teoría que pudiera explicar cómo los elementos vivos y no vivos de un planeta producen autorregulación. En consecuencia, la hipótesis de Gaia se ha considerado típicamente como interesante pero especulativa-y no se basa en ninguna teoría comprobable.
seleccionando para la estabilidad
creemos que finalmente hay una explicación para la hipótesis de Gaia., El mecanismo se basa en la» selección secuencial», un concepto sugerido por primera vez por el científico climático Richard Betts a principios de la década de 2000. A medida que la vida emerge en un planeta, comienza a afectar las condiciones ambientales, y esto puede organizarse en Estados estabilizadores que actúan como un termostato y tienden a persistir, o estados fugitivos desestabilizadores como los eventos de bola de nieve de la tierra que casi extinguieron los inicios de la vida compleja hace más de 600 millones de años.,
si se estabiliza, entonces el escenario está listo para una evolución biológica adicional que con el tiempo reconfigurará el conjunto de interacciones entre la vida y el planeta. Un ejemplo famoso es el origen de la fotosíntesis productora de oxígeno hace unos 3 mil millones de años, en un mundo que antes carecía de oxígeno. Si estas nuevas interacciones se están estabilizando, entonces el sistema planetario continúa autorregulándose. Pero las nuevas interacciones también pueden producir interrupciones y reacciones fuera de control. En el caso de la fotosíntesis condujo a un aumento abrupto en los niveles de oxígeno atmosférico en el «Gran Evento de oxidación» alrededor de 2.,3 mil millones de años. Este fue uno de los raros períodos en la historia de la Tierra donde el cambio fue tan pronunciado que probablemente eliminó gran parte de la Biosfera, reiniciando efectivamente el sistema.
las posibilidades de que la vida y el medio ambiente se organicen espontáneamente en Estados autorregulados pueden ser mucho mayores de lo que cabría esperar. De hecho, dada la suficiente biodiversidad, puede ser extremadamente probable. Pero esta estabilidad tiene un límite. Empuje el sistema demasiado lejos y puede ir más allá de un punto de inflexión y colapsar rápidamente a un estado nuevo y potencialmente muy diferente.,
Este no es un ejercicio puramente teórico, ya que creemos que podemos probar la teoría de varias maneras diferentes. En la escala más pequeña que implicaría experimentos con diversas colonias bacterianas. A una escala mucho mayor, implicaría buscar otras biosferas alrededor de otras estrellas que podríamos usar para estimar el número total de biosferas en el universo, y así no solo la probabilidad de que surja la vida, sino también de que persista.
la relevancia de nuestros hallazgos para las preocupaciones actuales sobre el cambio climático no se nos ha escapado. Lo que sea que hagan los humanos, la vida continuará de una manera u otra. Pero si continuamos emitiendo gases de efecto invernadero y así cambiamos la atmósfera, entonces corremos el riesgo de producir un cambio climático peligroso y potencialmente descontrolado. Esto podría finalmente detener la civilización humana que afecta a la atmósfera, aunque solo sea porque no quedará ninguna civilización humana.
la autorregulación Gaiana puede ser muy efectiva., Pero no hay evidencia de que prefiera una forma de vida sobre otra. Innumerables especies han emergido y luego desaparecido de la Tierra en los últimos 3.7 mil millones de años. No tenemos ninguna razón para pensar que los Homo sapiens son diferentes en ese sentido.