provavelmente nunca saberemos como a vida na Terra começou. Talvez numa piscina rasa ao sol. Ou nas profundezas esmagadoras do oceano, milhas abaixo da superfície, perto de fissuras na crosta terrestre que jorravam sopa quente rica em minerais. Embora haja boas evidências para a vida há pelo menos 3,7 bilhões de anos, não sabemos exatamente quando começou. mas estas eras passageiras produziram algo talvez ainda mais notável: a vida persistiu., Apesar dos enormes impactos dos asteróides, da actividade vulcânica cataclísmica e das alterações climáticas extremas, a vida conseguiu não apenas agarrar-se ao nosso mundo rochoso, mas prosperar. como é que isto aconteceu? Pesquisas que recentemente publicamos com colegas em tendências de Ecologia e evolução oferecem uma parte importante da resposta, fornecendo uma nova explicação para a hipótese de Gaia.,
Desenvolvido pelo cientista e inventor James Lovelock, e microbiologista Lynn Margulis, a hipótese Gaia originalmente proposto que a vida, através de suas interações com a crosta terrestre, os oceanos e a atmosfera, produziu um efeito estabilizador sobre as condições na superfície do planeta – em especial, a composição da atmosfera e o clima. Com tal processo de auto-regulação no lugar, a vida foi capaz de sobreviver em condições que a teriam exterminado em planetas não-reguladores.Lovelock formulou a hipótese de Gaia enquanto trabalhava para a NASA na década de 1960., Ele reconheceu que a vida não tem sido um passageiro passivo na Terra. Pelo contrário, remodelou profundamente o planeta, criando novas rochas como o calcário, afetando a atmosfera produzindo oxigênio, e dirigindo os ciclos de elementos como nitrogênio, fósforo e carbono. As alterações climáticas produzidas pelo homem, que são, em grande parte, uma consequência da queima de combustíveis fósseis e, portanto, da libertação de dióxido de carbono, são apenas a última forma como a vida afecta o sistema terrestre. embora seja agora aceito que a vida é uma força poderosa no planeta, a hipótese de Gaia permanece controversa., Apesar das evidências de que as temperaturas superficiais, salvo algumas exceções notáveis, permaneceram dentro do alcance necessário para a água líquida generalizada, muitos cientistas atribuem isso simplesmente à boa sorte. Se a Terra tivesse descido completamente em uma casa de gelo ou quente (pense Marte ou Vênus) então a vida teria se tornado extinta e nós não estaríamos aqui para nos perguntar sobre como ela tinha persistido por tanto tempo. Esta é uma forma de argumento de seleção antrópica que diz que não há nada a explicar.,
claramente, a vida na Terra tem sido uma sorte. Em primeiro lugar, a terra está dentro da zona habitável – ela orbita o sol a uma distância que produz as temperaturas superficiais necessárias para a água líquida. Há formas de vida alternativas e talvez mais exóticas no universo, mas a vida como a conhecemos requer água. A vida também teve a sorte de evitar impactos de asteroides muito grandes., Um pedaço de rocha significativamente maior do que o que levou ao desaparecimento dos dinossauros, há cerca de 66 milhões de anos, poderia ter esterilizado completamente a Terra.mas e se a vida tivesse sido capaz de empurrar para baixo num dos lados da balança da Fortuna? E se a vida, em algum sentido, fizesse sua própria sorte, reduzindo os impactos das perturbações planetárias? Isto leva à questão central pendente na hipótese de Gaia: como a auto-regulação planetária deve funcionar?, enquanto a seleção natural é um poderoso mecanismo explicativo que pode explicar grande parte da mudança que observamos nas espécies ao longo do tempo, temos faltado uma teoria que poderia explicar como os elementos vivos e não-vivos de um planeta produzem auto-regulação. Consequentemente, a hipótese de Gaia tem sido tipicamente considerada interessante, mas especulativa – e não baseada em nenhuma teoria testável.
selecionando para estabilidade
achamos que há finalmente uma explicação para a hipótese de Gaia., O mecanismo é baseado na” seleção sequencial”, um conceito sugerido pelo cientista climático Richard Betts no início da década de 2000. em princípio, é muito simples. À medida que a vida emerge num planeta, começa a afectar as condições ambientais, e isso pode organizar-se em Estados estabilizadores que agem como um termóstato e tendem a persistir, ou desestabilizando Estados fugitivos como os eventos da bola de neve que quase extinguiram o início de vida complexa há mais de 600m.,
se estabilizar, então a cena é definida para uma evolução biológica adicional que irá, no tempo, reconfigurar o conjunto de interações entre a vida e o planeta. Um exemplo famoso é a origem da fotossíntese produtora de oxigênio há cerca de 3 bilhões de anos, em um mundo anteriormente desprovido de oxigênio. Se estas novas interações estão estabilizando, então o sistema planetário continua a auto-regular. Mas novas interações também podem produzir interrupções e feedbacks fugitivos. No caso da fotossíntese levou a um aumento abrupto dos níveis de oxigênio atmosférico no “Grande Evento de oxidação” em torno de 2.,Há 3 biliões de anos. Este foi um dos raros períodos da história da terra onde a mudança foi tão pronunciada que provavelmente destruiu grande parte da Biosfera incumbente, efetivamente reiniciando o sistema.as chances de vida e meio ambiente espontaneamente se organizarem em Estados auto-regulatórios podem ser muito maiores do que você esperaria. Se é verdade, dada a biodiversidade suficiente, pode ser extremamente provável. Mas há um limite para esta estabilidade. Empurrar o sistema para longe demais e ele pode ir além de um ponto de inflexão e rapidamente entrar em colapso para um Estado Novo e potencialmente muito diferente.,
Este não é um exercício puramente teórico, pois pensamos que podemos ser capazes de testar a teoria de uma série de maneiras diferentes. Na menor escala que envolveria experimentos com diversas colônias bacterianas. Numa escala muito maior, isso envolveria a procura de outras biosferas em torno de outras estrelas que poderíamos usar para estimar o número total de biosferas no universo – e assim não só o quão provável é que a vida surja, mas também para persistir.
a relevância dos nossos resultados para as preocupações atuais sobre a mudança climática não nos escapou. O que quer que os humanos façam a vida continuará de uma forma ou de outra. Mas se continuarmos a emitir gases de efeito estufa e assim alterar a atmosfera, corremos o risco de produzir alterações climáticas perigosas e potencialmente em fuga. Isto poderia acabar por impedir que a civilização humana afectasse a atmosfera, nem que fosse por não restar qualquer civilização humana.a auto-regulação Gaiana pode ser muito eficaz., Mas não há provas de que prefira uma forma de vida em vez de outra. Inúmeras espécies surgiram e depois desapareceram da terra nos últimos 3,7 bilhões de anos. Não temos razões para pensar que o Homo sapiens seja diferente nesse aspecto.