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El estudio de la habitabilidad planetaria se basa en parte en la extrapolación a partir del conocimiento de la Tierra condiciones 's, ya que la Tierra es el único planeta conocido actualmente a la vida del puerto ( el mármol azul , 1972 Apolo 17 foto)

El Gaia Paradigma / ɡ aɪ . ə / , también conocida como la teoría de Gaia o el principio de Gaia , propone que viven los organismos interactúan con sus inorgánicos entorno de la Tierra para formar una sinergia y la auto-regulación , sistema complejo que ayuda a mantener y perpetuar las condiciones para la vida en el planeta.

La hipótesis fue formulada por el químico James Lovelock [1] y co-desarrollada por la microbióloga Lynn Margulis en la década de 1970. [2] Lovelock nombró la idea en honor a Gaia , la diosa primordial que personificó la Tierra en la mitología griega . En 2006, la Sociedad Geológica de Londres otorgó a Lovelock la Medalla Wollaston en parte por su trabajo sobre la hipótesis de Gaia. [3]

Los temas relacionados con la hipótesis incluyen cómo la biosfera y la evolución de los organismos afectan la estabilidad de la temperatura global , la salinidad del agua de mar , los niveles de oxígeno atmosférico , el mantenimiento de una hidrosfera de agua líquida y otras variables ambientales que afectan la habitabilidad de la Tierra .

La hipótesis de Gaia fue inicialmente criticada por ser teleológica y en contra de los principios de la selección natural , pero los refinamientos posteriores alinearon la hipótesis de Gaia con ideas de campos como la ciencia del sistema terrestre , la biogeoquímica y la ecología de sistemas . [4] [5] [6] Lovelock también describió una vez la "geofisiología" de la Tierra. [7] [Se necesita más explicación ] Aun así, la hipótesis de Gaia continúa atrayendo críticas, y hoy en día muchos científicos consideran que solo está débilmente respaldada o en desacuerdo con la evidencia disponible. [8] [9] [10]

Resumen [ editar ]

Las hipótesis de Gaia sugieren que los organismos coevolucionan con su entorno: es decir, "influyen en su entorno abiótico , y ese entorno a su vez influye en la biota mediante el proceso darwiniano ". Lovelock (1995) dio evidencia de esto en su segundo libro, que muestra la evolución desde el mundo de las primeras bacterias termoacidoofílicas y metanogénicas hacia la atmósfera enriquecida en oxígeno actual que sustenta una vida más compleja .

Una versión reducida de la hipótesis ha sido denominada "influyente Gaia" [11] en "Evolución dirigida de la biosfera: ¿selección biogeoquímica o Gaia?" de Andrei G. Lapenis, que afirma que la biota influye en ciertos aspectos del mundo abiótico, por ejemplo, la temperatura y la atmósfera. Este no es el trabajo de un individuo sino un colectivo de investigación científica rusa que se combinó en esta publicación revisada por pares. Establece la coevolución de la vida y el medio ambiente a través de "micro-fuerzas" [11] y procesos biogeoquímicos. Un ejemplo es cómo la actividad de las bacterias fotosintéticas durante la época precámbrica modificó por completo la atmósfera terrestre.para convertirlo en aeróbico, y así apoya la evolución de la vida (en particular la vida eucariota ).

Dado que existieron barreras a lo largo del siglo XX entre Rusia y el resto del mundo, solo hace relativamente poco tiempo que los primeros científicos rusos que introdujeron conceptos que se superponen al paradigma de Gaia se han vuelto más conocidos por la comunidad científica occidental. [11] Estos científicos incluyen a Piotr Alekseevich Kropotkin (1842-1921) (aunque pasó gran parte de su vida profesional fuera de Rusia), Rafail Vasil'evich Rizpolozhensky (1862 - c. 1922), Vladimir Ivanovich Vernadsky (1863-1945) y Vladimir Alexandrovich Kostitzin (1886-1963).

Los biólogos y los científicos de la Tierra generalmente ven los factores que estabilizan las características de un período como una propiedad emergente no dirigida o entelequia del sistema; como cada especie individual persigue su propio interés, por ejemplo, sus acciones combinadas pueden tener efectos de contrapeso sobre el cambio ambiental. Los que se oponen a este punto de vista a veces hacen referencia a ejemplos de eventos que resultaron en un cambio dramático en lugar de un equilibrio estable, como la conversión de la atmósfera de la Tierra de un ambiente reductor a uno rico en oxígeno al final del período Arcaico y el comienzo del período Proterozoico. .

Las versiones menos aceptadas de la hipótesis afirman que los cambios en la biosfera se producen a través de la coordinación de organismos vivos y mantienen esas condiciones a través de la homeostasis . En algunas versiones de la filosofía de Gaia , todas las formas de vida se consideran parte de un solo ser planetario viviente llamado Gaia . Desde este punto de vista, la atmósfera, los mares y la corteza terrestre serían el resultado de las intervenciones llevadas a cabo por Gaia a través de la co-evolución de la diversidad de organismos vivos.

El paradigma de Gaia influyó en el movimiento de la ecología profunda . [12]

Detalles [ editar ]

La hipótesis de Gaia postula que la Tierra es un sistema complejo autorregulado que involucra a la biosfera , la atmósfera , las hidrosferas y la pedosfera , estrechamente acoplados como un sistema en evolución. La hipótesis sostiene que este sistema en su conjunto, llamado Gaia, busca un entorno físico y químico óptimo para la vida contemporánea. [13]

Gaia evoluciona a través de un sistema de retroalimentación cibernética operado inconscientemente por la biota , lo que lleva a una amplia estabilización de las condiciones de habitabilidad en una homeostasis completa. Muchos procesos en la superficie de la Tierra esenciales para las condiciones de vida dependen de la interacción de formas vivas, especialmente microorganismos , con elementos inorgánicos. Estos procesos establecen un sistema de control global que regula la temperatura de la superficie de la Tierra , la composición de la atmósfera y la salinidad del océano , impulsado por el estado de desequilibrio termodinámico global del sistema terrestre. [14]

La existencia de una homeostasis planetaria influenciada por formas vivientes se había observado previamente en el campo de la biogeoquímica , y se está investigando también en otros campos como la ciencia del sistema terrestre . La originalidad de la hipótesis de Gaia se basa en la evaluación de que dicho equilibrio homeostático se persigue activamente con el objetivo de mantener las condiciones óptimas para la vida, incluso cuando los eventos terrestres o externos los amenazan. [15]

Regulación de la temperatura global de la superficie [ editar ]

Gráficos de paleotemperatura de Rob Rohde
Ver también: Paleoclimatología

Desde que comenzó la vida en la Tierra, la energía proporcionada por el Sol ha aumentado entre un 25% y un 30%; [16] sin embargo, la temperatura de la superficie del planeta se ha mantenido dentro de los niveles de habitabilidad, alcanzando márgenes bajos y altos bastante regulares. Lovelock también ha planteado la hipótesis de que los metanógenos producían niveles elevados de metano en la atmósfera temprana, lo que da una visión similar a la que se encuentra en el smog petroquímico, similar en algunos aspectos a la atmósfera de Titán . [7] Esto, sugiere, tendía a filtrar los rayos ultravioleta hasta la formación de la pantalla de ozono, manteniendo un grado de homeostasis. Sin embargo, la Tierra Bola de Nieve [17]La investigación ha sugerido que los "choques de oxígeno" y los niveles reducidos de metano llevaron, durante las edades de hielo de Huronian , Sturtian y Marinoan / Varanger , a un mundo que casi se convirtió en una "bola de nieve" sólida. Estas épocas son evidencia en contra de la capacidad de la biosfera prefanerozoica para autorregularse por completo.

El procesamiento del gas de efecto invernadero CO 2 , que se explica a continuación, juega un papel fundamental en el mantenimiento de la temperatura de la Tierra dentro de los límites de habitabilidad.

La hipótesis GARRA , inspirado en la hipótesis de Gaia, propone un circuito de retroalimentación que opera entre océano ecosistemas y la Tierra 's climático . [18] La hipótesis propone específicamente que el fitoplancton particular que produce sulfuro de dimetilo responde a variaciones en el forzamiento climático , y que estas respuestas conducen a un circuito de retroalimentación negativa que actúa para estabilizar la temperatura de la atmósfera terrestre .

Actualmente el aumento de la población humana y el impacto ambiental de sus actividades, como la multiplicación de gases de efecto invernadero, pueden provocar retroalimentaciones negativas en el medio ambiente que se conviertan en retroalimentación positiva . Lovelock ha declarado que esto podría traer un calentamiento global extremadamente acelerado , [19] pero desde entonces ha declarado que los efectos probablemente ocurrirán más lentamente. [20]

Simulaciones de Daisyworld [ editar ]

Trazados de una simulación estándar de Daisyworld en blanco y negro
Artículo principal: Daisyworld

En respuesta a la crítica de que la hipótesis de Gaia aparentemente requería una selección de grupo poco realista y cooperación entre organismos, James Lovelock y Andrew Watson desarrollaron un modelo matemático, Daisyworld , en el que la competencia ecológica sustentaba la regulación de la temperatura planetaria. [21]

Daisyworld examina el presupuesto energético de un planeta poblado por dos tipos diferentes de plantas, margaritas negras y margaritas blancas, que se supone que ocupan una parte significativa de la superficie. El color de las margaritas influye en el albedodel planeta de manera que las margaritas negras absorben más luz y calientan el planeta, mientras que las margaritas blancas reflejan más luz y enfrían el planeta. Se supone que las margaritas negras crecen y se reproducen mejor a una temperatura más baja, mientras que se supone que las margaritas blancas prosperan mejor a una temperatura más alta. A medida que la temperatura se acerca al valor que les gusta a las margaritas blancas, las margaritas blancas superan a las margaritas negras, lo que lleva a un mayor porcentaje de superficie blanca y se refleja más luz solar, lo que reduce la entrada de calor y finalmente enfría el planeta. Por el contrario, a medida que baja la temperatura, las margaritas negras superan a las margaritas blancas, absorbiendo más luz solar y calentando el planeta. La temperatura convergerá así al valor en el que las tasas de reproducción de las plantas son iguales.

Lovelock y Watson demostraron que, en un rango limitado de condiciones, esta retroalimentación negativa debida a la competencia puede estabilizar la temperatura del planeta a un valor que sustente la vida, si cambia la producción de energía del Sol, mientras que un planeta sin vida mostraría grandes oscilaciones de temperatura. . El porcentaje de margaritas blancas y negras cambiará continuamente para mantener la temperatura al valor en el que las tasas de reproducción de las plantas son iguales, permitiendo que ambas formas de vida prosperen.

Se ha sugerido que los resultados eran predecibles porque Lovelock y Watson seleccionaron ejemplos que produjeron las respuestas que deseaban. [22]

Regulación de la salinidad oceánica [ editar ]

La salinidad del océano se ha mantenido constante en aproximadamente un 3,5% durante mucho tiempo. [23] La estabilidad de la salinidad en ambientes oceánicos es importante ya que la mayoría de las células requieren una salinidad bastante constante y generalmente no toleran valores superiores al 5%. La salinidad constante del océano era un misterio de larga data, porque no se conocía ningún proceso que contrarrestara la afluencia de sal de los ríos. Recientemente se sugirió [24] que la salinidad también puede estar fuertemente influenciada por la circulación del agua de mar a través de rocas basálticas calientes , y emergiendo como respiraderos de agua caliente en las dorsales oceánicas.. Sin embargo, la composición del agua de mar está lejos del equilibrio y es difícil explicar este hecho sin la influencia de los procesos orgánicos. Una explicación sugerida radica en la formación de llanuras salinas a lo largo de la historia de la Tierra. Se plantea la hipótesis de que estos son creados por colonias bacterianas que fijan iones y metales pesados ​​durante sus procesos de vida. [23]

En los procesos biogeoquímicos de la Tierra, las fuentes y los sumideros son el movimiento de elementos. La composición de los iones de sal en nuestros océanos y mares es: sodio (Na + ), cloro (Cl - ), sulfato (SO 4 2− ), magnesio (Mg 2+ ), calcio (Ca 2+ ) y potasio (K + ). Los elementos que comprenden la salinidad no cambian fácilmente y son una propiedad conservadora del agua de mar. [23]Hay muchos mecanismos que cambian la salinidad de una forma particulada a una forma disuelta y viceversa. Teniendo en cuenta la composición metálica de las fuentes de hierro a través de una rejilla multifacética de diseño termomagnético, el movimiento de elementos no solo ayudaría hipotéticamente a reestructurar el movimiento de iones, electrones y similares, sino que también ayudaría potencial e inexplicablemente a equilibrar los cuerpos magnéticos del Campo geomagnético de la Tierra. Las fuentes conocidas de sodio, es decir, sales, se producen cuando la meteorización, la erosión y la disolución de las rocas se transportan a los ríos y se depositan en los océanos.

El mar Mediterráneo como riñón de Gaia se encuentra ( aquí ) por Kenneth J. Hsue, autor de correspondencia en 2001. Hsue sugiere que la " desecación " del Mediterráneo es evidencia de un "riñón" de Gaia en funcionamiento. En este y en los casos sugeridos anteriormente, son los movimientos de las placas y la física, no la biología, los que realizan la regulación. Las "funciones renales" anteriores se realizaron durante la " deposición del Cretácico ( Atlántico Sur ), Jurásico ( Golfo de México ), Permo-Triásico ( Europa ), Devónico ( Canadá ),Cámbrico /Gigantes salinos precámbricos ( Gondwana ) ". [25]

Regulación del oxígeno en la atmósfera [ editar ]

Niveles de gases en la atmósfera en 420.000 años de datos de núcleos de hielo de Vostok, estación de investigación de la Antártida . El período actual está a la izquierda.
Ver también: Historia geológica del oxígeno.

El teorema de Gaia establece que la composición atmosférica de la Tierra se mantiene en un estado dinámicamente estable por la presencia de vida. [26] La composición atmosférica proporciona las condiciones a las que se ha adaptado la vida contemporánea. Todos los gases atmosféricos distintos de los gases nobles presentes en la atmósfera son producidos por organismos o procesados ​​por ellos.

La estabilidad de la atmósfera en la Tierra no es consecuencia del equilibrio químico . El oxígeno es un compuesto reactivo y eventualmente debería combinarse con gases y minerales de la atmósfera y la corteza terrestre. El oxígeno solo comenzó a persistir en la atmósfera en pequeñas cantidades unos 50 millones de años antes del inicio del Gran Evento de Oxigenación . [27] Desde el comienzo del período Cámbrico , las concentraciones de oxígeno atmosférico han fluctuado entre el 15% y el 35% del volumen atmosférico. [28] No deberían existir trazas de metano (en una cantidad de 100.000 toneladas producidas por año) [29] , ya que el metano es combustible en una atmósfera de oxígeno.

El aire seco en la atmósfera de la Tierra contiene aproximadamente (por volumen) 78,09% de nitrógeno , 20,95% de oxígeno, 0,93% de argón , 0,039% de dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases, incluido el metano . Lovelock originalmente especuló que las concentraciones de oxígeno por encima del 25% aumentarían la frecuencia de los incendios forestales y la conflagración de los bosques. Sin embargo, este mecanismo no aumentaría los niveles de oxígeno si fueran demasiado bajos. Si se puede demostrar que las plantas producen en exceso O2 de manera robusta, entonces quizás solo sea necesario el regulador de incendios forestales con alto contenido de oxígeno. Trabajo reciente sobre los hallazgos de carbón vegetal provocado por incendios en las medidas de carbón del Carbonífero y Cretácico, en períodos geológicos cuando O 2superó el 25%, ha apoyado la afirmación de Lovelock. [ cita requerida ]

Procesamiento de CO 2 [ editar ]

Ver también: ciclo del carbono

Los científicos de Gaia ven la participación de los organismos vivos en el ciclo del carbono como uno de los procesos complejos que mantienen las condiciones adecuadas para la vida. La única fuente natural significativa de dióxido de carbono atmosférico ( CO 2 ) es la actividad volcánica , mientras que la única eliminación significativa es a través de la precipitación de rocas carbonatadas . [30] La precipitación, la solución y la fijación del carbono están influenciadas por las bacterias.y raíces de plantas en suelos, donde mejoran la circulación gaseosa, o en arrecifes de coral, donde el carbonato de calcio se deposita en forma sólida en el fondo del mar. Los organismos vivos utilizan el carbonato de calcio para fabricar pruebas y conchas carbonáceas. Una vez muertos, los caparazones de los organismos vivos caen. Algunos llegan al fondo de los océanos donde la tectónica de placas y el calor y / o la presión eventualmente los convierten en depósitos de tiza y piedra caliza. Sin embargo, gran parte de las conchas muertas que caen se vuelven a disolver en el océano por debajo de la profundidad de compensación de carbono.

Uno de estos organismos es Emiliania huxleyi , un alga cocolitóforo abundante que puede tener un papel en la formación de nubes . [31] El exceso de CO 2 se compensa con un aumento de la vida del cocolitoforuro, lo que aumenta la cantidad de CO 2 encerrado en el fondo del océano. Los cocolitofóridos, si la Hipótesis CLAW resulta ser apoyada (ver "Regulación de la Temperatura Global de la Superficie" arriba), podrían ayudar a aumentar la cobertura de nubes, controlar la temperatura de la superficie, ayudar a enfriar todo el planeta y favorecer la precipitación necesaria para las plantas terrestres. [ cita requerida ] Últimamente el CO 2 atmosféricola concentración ha aumentado y hay alguna evidencia de que las concentraciones de floraciones de algas oceánicas también están aumentando. [32]

El liquen y otros organismos aceleran la erosión de las rocas en la superficie, mientras que la descomposición de las rocas también ocurre más rápidamente en el suelo, gracias a la actividad de raíces, hongos, bacterias y animales subterráneos. Por tanto, el flujo de dióxido de carbono de la atmósfera al suelo se regula con la ayuda de los seres vivos. Cuando los niveles de CO 2 aumentan en la atmósfera, la temperatura aumenta y las plantas crecen. Este crecimiento trae consigo un mayor consumo de CO 2 por parte de las plantas, que lo procesan en el suelo, eliminándolo de la atmósfera.

Historia [ editar ]

Antecedentes [ editar ]

Salida de la tierra tomada del Apolo 8 el 24 de diciembre de 1968

La idea de la Tierra como un todo integrado, un ser vivo, tiene una larga tradición. La mítica Gaia era la diosa griega primordial que personificaba la Tierra , la versión griega de la " Madre Naturaleza " (de Ge = Tierra y Aia = abuela de PIE ), o la Madre Tierra . James Lovelock dio este nombre a su hipótesis después de una sugerencia del novelista William Golding , que vivía en el mismo pueblo que Lovelock en ese momento ( Bowerchalke , Wiltshire , Reino Unido). El consejo de Golding se basó en Gea, una ortografía alternativa para el nombre de la diosa griega, que se usa como prefijo en geología, geofísica y geoquímica. [33]Golding luego hizo referencia a Gaia en su discurso de aceptación del premio Nobel .

En el siglo XVIII, cuando la geología se consolidó como ciencia moderna, James Hutton sostuvo que los procesos geológicos y biológicos están interrelacionados. [34] Más tarde, el naturalista y explorador Alexander von Humboldt reconoció la coevolución de los organismos vivos, el clima y la corteza terrestre. [34] En el siglo XX, Vladimir Vernadsky formuló una teoría del desarrollo de la Tierra que ahora es uno de los fundamentos de la ecología. Vernadsky fue un geoquímico ucranianoy fue uno de los primeros científicos en reconocer que el oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra son el resultado de procesos biológicos. Durante la década de 1920 publicó trabajos en los que sostenía que los organismos vivos podían remodelar el planeta con tanta seguridad como cualquier fuerza física. Vernadsky fue un pionero de las bases científicas de las ciencias ambientales. [35] Sus pronunciamientos visionarios no fueron ampliamente aceptados en Occidente, y algunas décadas más tarde la hipótesis de Gaia recibió el mismo tipo de resistencia inicial por parte de la comunidad científica.

También a la vuelta del siglo XX, Aldo Leopold , pionero en el desarrollo de la ética ambiental moderna y en el movimiento para la conservación de la naturaleza , sugirió una Tierra viva en su ética biocéntrica u holística con respecto a la tierra.

Al menos no es imposible considerar las partes de la tierra —suelo, montañas, ríos, atmósfera, etc.— como órganos o partes de órganos de un todo coordinado, cada parte con su función definida. Y si pudiéramos ver este todo, como un todo, a lo largo de un gran período de tiempo, podríamos percibir no solo órganos con funciones coordinadas, sino posiblemente también ese proceso de consumo como reemplazo que en biología llamamos metabolismo o crecimiento. En tal caso tendríamos todos los atributos visibles de un ser vivo, que no nos damos cuenta de que lo sea porque es demasiado grande y sus procesos de vida demasiado lentos.

-  Stephan Harding, Animar la Tierra . [36]

Otra influencia para la hipótesis de Gaia y el movimiento ambiental en general se produjo como un efecto secundario de la carrera espacial entre la Unión Soviética y los Estados Unidos de América. Durante la década de 1960, los primeros humanos en el espacio pudieron ver cómo se veía la Tierra en su conjunto. La fotografía de Earthrise tomada por el astronauta William Anders en 1968 durante la misión Apolo 8 se convirtió, a través del Efecto General, en un símbolo temprano del movimiento ecológico global. [37]

Formulación de la hipótesis [ editar ]

James Lovelock , 2005

Lovelock comenzó a definir la idea de una Tierra autorregulada controlada por la comunidad de organismos vivos en septiembre de 1965, mientras trabajaba en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de California en métodos para detectar vida en Marte . [38] [39] El primer artículo en mencionarlo fue Atmósferas planetarias: cambios composicionales y de otro tipo asociados con la presencia de vida , en coautoría con CE Giffin. [40] Un concepto principal era que la vida podía detectarse a escala planetaria por la composición química de la atmósfera. Según los datos recogidos por el observatorio Pic du Midi , planetas como Marte o Venus tenían atmósferas en equilibrio químico. Esta diferencia con la atmósfera terrestre se consideró una prueba de que no había vida en estos planetas.

Lovelock formuló la Hipótesis de Gaia en artículos de revistas en 1972 [1] y 1974, [2] seguido de un libro de 1979 que se popularizó Gaia: Una nueva mirada a la vida en la Tierra . Un artículo en el New Scientist del 6 de febrero de 1975, [41] y una versión popular de la hipótesis como un libro, publicado en 1979 como The Quest for Gaia , comenzaron a atraer la atención científica y crítica.

Lovelock lo llamó primero la hipótesis de la retroalimentación de la Tierra, [42] y era una forma de explicar el hecho de que las combinaciones de sustancias químicas, incluidos el oxígeno y el metano, persisten en concentraciones estables en la atmósfera de la Tierra. Lovelock sugirió detectar tales combinaciones en las atmósferas de otros planetas como una forma relativamente confiable y barata de detectar vida.

Lynn Margulis

Más tarde, surgieron otras relaciones como las criaturas marinas que producen azufre y yodo en aproximadamente las mismas cantidades que las requeridas por las criaturas terrestres y ayudaron a reforzar la hipótesis. [43]

En 1971, la microbióloga Dra. Lynn Margulis se unió a Lovelock en el esfuerzo de desarrollar la hipótesis inicial en conceptos científicamente probados, contribuyendo con su conocimiento sobre cómo los microbios afectan la atmósfera y las diferentes capas de la superficie del planeta. [4] La bióloga estadounidense también había despertado críticas de la comunidad científica con su defensa de la teoría sobre el origen de los orgánulos eucariotas y sus aportes a la teoría endosimbiótica , hoy aceptada. Margulis dedicó el último de los ocho capítulos de su libro, El planeta simbiótico., a Gaia. Sin embargo, se opuso a la personificación generalizada de Gaia y destacó que Gaia "no es un organismo", sino "una propiedad emergente de interacción entre organismos". Ella definió a Gaia como "la serie de ecosistemas en interacción que componen un único ecosistema enorme en la superficie de la Tierra. Periodo". El "lema" más memorable del libro fue en realidad una broma de un estudiante de Margulis.

James Lovelock llamó a su primera propuesta la hipótesis de Gaia, pero también ha utilizado el término teoría de Gaia . Lovelock afirma que la formulación inicial se basó en la observación, pero aún carecía de una explicación científica. Desde entonces, la hipótesis de Gaia ha sido apoyada por una serie de experimentos científicos [44] y ha proporcionado una serie de predicciones útiles. [45]De hecho, una investigación más amplia demostró que la hipótesis original era incorrecta, en el sentido de que no es solo la vida, sino todo el sistema de la Tierra el que se encarga de la regulación. a través de las capacidades de la cognición de múltiples niveles y el proceso natural de evolución, se pudo deducir que todo el sistema simbiótico colectivo también puede ser reconocido coloquialmente y comprendido en un nivel multiplicito y que no solo las leyes naturales continúan y penetran como ciertos fundamentos que debe ser comprendido, enseñado y vuelto a enseñar; mientras tanto, progresando como individuos y autónomos en nuestra naturaleza humana, así como responsables del bienestar y la longevidad de la totalidad. [13]

Primera conferencia de Gaia [ editar ]

En 1985, el primer simposio público sobre la hipótesis de Gaia, ¿Es la Tierra un organismo vivo? se llevó a cabo en la Universidad de Massachusetts Amherst , del 1 al 6 de agosto. [46] El patrocinador principal fue la Sociedad Nacional Audubon . Los oradores incluyeron a James Lovelock, George Wald , Mary Catherine Bateson , Lewis Thomas , John Todd , Donald Michael, Christopher Bird , Thomas Berry , David Abram , Michael Cohen y William Fields. Asistieron unas 500 personas. [47]

Segunda conferencia de Gaia [ editar ]

En 1988, el climatólogo Stephen Schneider organizó una conferencia de la American Geophysical Union . La primera Conferencia Chapman sobre Gaia, [48] se celebró en San Diego, California el 7 de marzo de 1988.

Durante la sesión de "fundamentos filosóficos" de la conferencia, David Abram habló sobre la influencia de la metáfora en la ciencia y de la hipótesis de Gaia como una nueva metafórica que podría cambiar el juego, mientras que James Kirchner criticó la hipótesis de Gaia por su imprecisión. Kirchner afirmó que Lovelock y Margulis no habían presentado una hipótesis de Gaia, sino cuatro:

  • CoEvolucionaria Gaia: que la vida y el medio ambiente habían evolucionado de forma acoplada. Kirchner afirmó que esto ya estaba aceptado científicamente y no era nuevo.
  • Gaia homeostática : que la vida mantenía la estabilidad del entorno natural y que esta estabilidad permitía que la vida siguiera existiendo.
  • Geofísica Gaia: que la hipótesis de Gaia generó interés en los ciclos geofísicos y, por lo tanto, dio lugar a nuevas investigaciones interesantes en dinámica geofísica terrestre.
  • Optimización de Gaia: que Gaia dio forma al planeta de una manera que lo convirtió en un entorno óptimo para la vida en su conjunto. Kirchner afirmó que esto no era comprobable y, por lo tanto, no era científico.

De la Homeostática Gaia, Kirchner reconoció dos alternativas. "Débil Gaia" afirmó que la vida tiende a hacer que el ambiente sea estable para el florecimiento de toda la vida. "Fuerte Gaia", según Kirchner, afirmó que la vida tiende a estabilizar el ambiente, a posibilitar el florecimiento de toda vida. Strong Gaia, afirmó Kirchner, era incontestable y, por lo tanto, no era científico. [49]

Lovelock y otros científicos que apoyan a Gaia, sin embargo, intentaron refutar la afirmación de que la hipótesis no es científica porque es imposible probarla mediante experimentos controlados. Por ejemplo, contra la acusación de que Gaia era teleológica, Lovelock y Andrew Watson ofrecieron el modelo Daisyworld (y sus modificaciones, arriba) como evidencia contra la mayoría de estas críticas. [21] Lovelock dijo que el modelo Daisyworld "demuestra que la autorregulación del entorno global puede surgir de la competencia entre tipos de vida alterando su entorno local de diferentes formas". [50]

Lovelock tuvo el cuidado de presentar una versión de la hipótesis de Gaia que no pretendía que Gaia mantuviera intencionada o conscientemente el complejo equilibrio en su entorno que la vida necesitaba para sobrevivir. Parecería que la afirmación de que Gaia actúa "intencionalmente" era una afirmación de su popular libro inicial y no debía tomarse literalmente. Esta nueva declaración de la hipótesis de Gaia fue más aceptable para la comunidad científica. La mayoría de las acusaciones de teleologismocesó, después de esta conferencia. Algunos estudios y practicantes espirituales, científicos y el consenso general probablemente se darían cuenta en algún momento u otro de que desde una perspectiva evolutiva respaldada por la cognición pluralista, la conceptualización de la creencia subjetiva es válida para el individuo suponiendo sus necesidades subjetivas mientras el mundo que lo rodea. ellos continúan proliferando dicha estabilidad, reconociendo al mismo tiempo los recursos y la ciencia objetiva que sustentarían esta 'hipótesis' como un punto genuino y cuantificable sobre el cuerpo coloquial y cualitativo, así como el cuantitativo y objetivo en la mirada molecular, geológica y biológica. composiciones y cuerpos.

Tercera conferencia de Gaia [ editar ]

En el momento de la 2ª Conferencia Chapman sobre la Hipótesis de Gaia, celebrada en Valencia, España, el 23 de junio de 2000, [51] la situación había cambiado significativamente. En lugar de una discusión de los puntos de vista teleológicos de Gaia, o "tipos" de hipótesis de Gaia, la atención se centró en los mecanismos específicos mediante los cuales se mantenía la homeostasis básica a corto plazo dentro de un marco de cambio estructural evolutivo significativo a largo plazo.

Las principales preguntas fueron: [52]

  1. "¿Cómo ha cambiado en el tiempo el sistema biogeoquímico / climático global llamado Gaia? ¿Cuál es su historia? ¿Puede Gaia mantener la estabilidad del sistema en una escala de tiempo pero aún sufrir cambios vectoriales en escalas de tiempo más largas? ¿Cómo se puede utilizar el registro geológico para examinar ¿estas preguntas?"
  2. "¿Cuál es la estructura de Gaia? ¿Son las retroalimentaciones lo suficientemente fuertes como para influir en la evolución del clima? ¿Hay partes del sistema determinadas pragmáticamente por cualquier estudio disciplinario que se esté llevando a cabo en un momento dado o hay un conjunto de partes que deben tomarse? ¿Cuál es la retroalimentación entre estas diferentes partes del sistema de Gaia y qué significa el cierre cercano de la materia para la estructura de Gaia como un ecosistema global y para la productividad de la vida como más cierto para entender que Gaia contiene organismos en evolución a lo largo del tiempo? ? "
  3. "¿Cómo se relacionan los modelos de los procesos y fenómenos de Gaia con la realidad y cómo ayudan a abordar y comprender a Gaia? ¿Cómo se transfieren los resultados de Daisyworld al mundo real? ¿Cuáles son los principales candidatos para" margaritas "? ¿Importa para la teoría de Gaia si ¿Encontramos margaritas o no? ¿Cómo deberíamos estar buscando margaritas y deberíamos intensificar la búsqueda? ¿Cómo se pueden colaborar los mecanismos de Gaia utilizando modelos de proceso o modelos globales del sistema climático que incluyan la biota y permitan el ciclo químico? "

En 1997, Tyler Volk argumentó que un sistema gaiano se produce casi inevitablemente como resultado de una evolución hacia estados homeostáticos lejos del equilibrio que maximizan la entropía.producción, y Kleidon (2004) coincidió en afirmar: "... el comportamiento homeostático puede surgir de un estado de MEP asociado con el albedo planetario"; "... el comportamiento resultante de una Tierra simbiótica en un estado de MEP bien puede conducir a un comportamiento casi homeostático del sistema terrestre en escalas de tiempo prolongadas, como lo establece la hipótesis de Gaia". Staley (2002) ha propuesto de manera similar "... una forma alternativa de la teoría de Gaia basada en principios darwinianos más tradicionales ... En [este] nuevo enfoque, la regulación ambiental es una consecuencia de la dinámica de la población. El papel de la selección es favorecer a los organismos que se adaptan mejor a las condiciones ambientales predominantes. Sin embargo, el medio ambiente no es un telón de fondo estático para la evolución, sino que está fuertemente influenciado por la presencia de seres y organismos vivos y basados ​​en vibraciones.El proceso dinámico de co-evolución resultante eventualmente conduce a la convergencia del equilibrio y las condiciones óptimas ", pero también requeriría un progreso de la verdad y la comprensión en una lente que podría argumentarse que se puso en pausa mientras la especie estaba proliferando las necesidades de la manipulación económica y degradación ambiental mientras se pierde de vista la naturaleza madura de las necesidades de muchos. (12:22 10.29.2020)

Cuarta conferencia de Gaia [ editar ]

Una cuarta conferencia internacional sobre la hipótesis de Gaia, patrocinada por la Autoridad de Parques Regionales del Norte de Virginia y otros, se llevó a cabo en octubre de 2006 en el campus de Arlington, VA de la Universidad George Mason. [53]

Martin Ogle, jefe naturalista de NVRPA y defensor de la hipótesis de Gaia desde hace mucho tiempo, organizó el evento. Lynn Margulis, profesora universitaria distinguida en el Departamento de Geociencias de la Universidad de Massachusetts-Amherst y defensora de la hipótesis de Gaia desde hace mucho tiempo, fue la oradora principal. Entre muchos otros ponentes: Tyler Volk, codirector del Programa de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente de la Universidad de Nueva York; Dr. Donald Aitken, director de Donald Aitken Associates; Dr. Thomas Lovejoy, presidente del Centro Heinz de Ciencia, Economía y Medio Ambiente; Robert Correll, miembro principal, Programa de Política Atmosférica, Sociedad Meteorológica Estadounidense y destacado especialista en ética ambiental, J. Baird Callicott.

Crítica [ editar ]

Después de recibir inicialmente poca atención por parte de los científicos (desde 1969 hasta 1977), a partir de entonces, durante un período, la hipótesis inicial de Gaia fue criticada por varios científicos, como Ford Doolittle , [54] Richard Dawkins [55] y Stephen Jay Gould . [48] Lovelock ha dicho que debido a que su hipótesis lleva el nombre de una diosa griega y es defendida por muchos no científicos, [42] la hipótesis de Gaia se interpretó como una religión neopagana . Muchos científicos en particular también criticaron el enfoque adoptado en su popular libro Gaia, una nueva mirada a la vida en la Tierra por ser teleológico.—Una creencia de que las cosas tienen un propósito y están dirigidas hacia una meta. Respondiendo a esta crítica en 1990, Lovelock declaró: "En ninguna parte de nuestros escritos expresamos la idea de que la autorregulación planetaria tiene un propósito, o implica previsión o planificación por parte de la biota ".

Stephen Jay Gould criticó a Gaia por ser "una metáfora, no un mecanismo". [56] Quería conocer los mecanismos reales mediante los cuales se lograba la homeostasis autorreguladora. En su defensa de Gaia, David Abram sostiene que Gould pasó por alto el hecho de que el "mecanismo", en sí mismo, es una metáfora, aunque es una metáfora extremadamente común y a menudo no reconocida, que nos lleva a considerar los sistemas naturales y vivos como si fueran máquinas organizadas. y construido desde el exterior (en lugar de como fenómenos autopoiéticos o autoorganizados). Las metáforas mecánicas, según Abram, nos llevan a pasar por alto la calidad activa o agencial de las entidades vivientes, mientras que las metáforas orgánicas de la hipótesis de Gaia acentúan la agencia activa tanto de la biota como de la biosfera en su conjunto.[57] [58] Con respecto a la causalidad en Gaia, Lovelock sostiene que ningún mecanismo único es responsable, que las conexiones entre los diversos mecanismos conocidos puede que nunca se conozcan, que esto es aceptado en otros campos de la biología y la ecología como una cuestión de Por supuesto, y esa hostilidad específica se reserva para su propia hipótesis por otras razones. [59]

Aparte de aclarar su lenguaje y comprender lo que se entiende por forma de vida, el propio Lovelock atribuye la mayor parte de las críticas a la falta de comprensión de las matemáticas no lineales por parte de sus críticos, y a una forma linealizadora de reduccionismo codicioso en el que todos los eventos tienen que ser adscrito inmediatamente a causas específicas antes del hecho. También afirma que la mayoría de sus críticos son biólogos, pero que su hipótesis incluye experimentos en campos ajenos a la biología y que algunos fenómenos autorreguladores pueden no ser matemáticamente explicables. [59]

Selección natural y evolución [ editar ]

Lovelock ha sugerido que los mecanismos de retroalimentación biológica global podrían evolucionar por selección natural , afirmando que los organismos que mejoran su entorno para su supervivencia lo hacen mejor que los que dañan su entorno. Sin embargo, a principios de la década de 1980, W. Ford Doolittle y Richard Dawkins argumentaron por separado en contra de este aspecto de Gaia. Doolittle argumentó que nada en el genoma de los organismos individuales podría proporcionar los mecanismos de retroalimentación propuestos por Lovelock y, por lo tanto, la hipótesis de Gaia no proponía ningún mecanismo plausible y no era científica. [54]Mientras tanto, Dawkins afirmó que para que los organismos actúen en concierto requeriría previsión y planificación, lo que es contrario a la comprensión científica actual de la evolución. [55] Al igual que Doolittle, también rechazó la posibilidad de que los bucles de retroalimentación pudieran estabilizar el sistema.

Lynn Margulis , una microbióloga que colaboró ​​con Lovelock para apoyar la hipótesis de Gaia, argumentó en 1999 que " la gran visión de Darwin no era incorrecta, solo incompleta. Al acentuar la competencia directa entre los individuos por los recursos como el mecanismo de selección principal, Darwin (y especialmente sus seguidores) crearon la impresión de que el medio ambiente era simplemente una arena estática ". Ella escribió que la composición de la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera de la Tierra están reguladas alrededor de "puntos de ajuste" como en la homeostasis , pero esos puntos de ajuste cambian con el tiempo. [60]

El biólogo evolucionista WD Hamilton denominó el concepto de Gaia Copernicano , y agregó que se necesitaría otro Newton para explicar cómo se produce la autorregulación de Gaia a través de la selección natural darwiniana . [33] [Se necesita una mejor fuente ] Más recientemente, Ford Doolittle basándose en su propuesta ITSNTS (It's The Song Not The Singer) e Inkpen [61] propuso que la persistencia diferencial puede desempeñar un papel similar a la reproducción diferencial en la evolución mediante selecciones naturales, proporcionando así una posible reconciliación entre la teoría de la selección natural y la hipótesis de Gaia. [62]

Crítica en el siglo XXI [ editar ]

La hipótesis de Gaia sigue siendo recibida con escepticismo por la comunidad científica. Por ejemplo, los argumentos tanto a favor como en contra se presentaron en la revista Climatic Change en 2002 y 2003. Un argumento importante en contra son los numerosos ejemplos en los que la vida ha tenido un efecto perjudicial o desestabilizador sobre el medio ambiente en lugar de actuar para regularlo. . [8] [9] Varios libros recientes han criticado la hipótesis de Gaia, expresando puntos de vista que van desde "... la hipótesis de Gaia carece de apoyo observacional inequívoco y tiene dificultades teóricas significativas" [63] a "Suspendido incómodamente entre metáforas contaminadas, hechos y ciencia falsa, prefiero dejar a Gaia firmemente en un segundo plano " [10]a "La hipótesis de Gaia no está apoyada ni por la teoría evolutiva ni por la evidencia empírica del registro geológico". [64] La hipótesis CLAW , [18] inicialmente sugerida como un ejemplo potencial de retroalimentación directa de Gaia, posteriormente se ha encontrado que es menos creíble a medida que ha mejorado la comprensión de los núcleos de condensación de las nubes . [65] En 2009 se propuso la hipótesis de Medea : que la vida tiene impactos altamente perjudiciales (biocidas) en las condiciones planetarias, en oposición directa a la hipótesis de Gaia. [66]

En una evaluación de la hipótesis de Gaia en un libro de 2013 que considera la evidencia moderna de las diversas disciplinas relevantes, Toby Tyrrell concluyó que: "Creo que Gaia es un callejón sin salida *. Sin embargo, su estudio ha generado muchas preguntas nuevas y sugerentes. Si bien rechazamos a Gaia, podemos al mismo tiempo apreciar la originalidad y amplitud de visión de Lovelock, y reconocer que su audaz concepto ha ayudado a estimular muchas ideas nuevas sobre la Tierra y a defender un enfoque holístico para estudiarla ". [67] En otra parte presenta su conclusión "La hipótesis de Gaia no es una imagen precisa de cómo funciona nuestro mundo". [68]Esta afirmación debe entenderse como una referencia a las formas "fuerte" y "moderada" de Gaia: que la biota obedece a un principio que trabaja para hacer que la Tierra sea óptima (fuerza 5) o favorable para la vida (fuerza 4) o que funciona como un mecanismo homeostático (fuerza 3). Esta última es la forma "más débil" de Gaia que Lovelock ha defendido. Tyrrell lo rechaza. Sin embargo, encuentra que las dos formas más débiles de Gaia, la Coeveolutionary Gaia y la Influential Gaia, que afirman que existen vínculos estrechos entre la evolución de la vida y el medio ambiente y que la biología afecta el medio físico y químico, son ambas creíbles, pero que No es útil usar el término "Gaia" en este sentido y que esas dos formas ya fueron aceptadas y explicadas por los procesos de selección y adaptación natural.[69]

Ver también [ editar ]

  • Biocenosis  : los organismos interactuantes que viven juntos en un hábitat.
  • Ciencias de la Tierra  : todos los campos de las ciencias naturales relacionados con la Tierra.
  • Ambientalismo  : amplia filosofía, ideología y movimiento social sobre el bienestar ambiental.
  • Gaianismo  : creencia filosófica, holística y espiritual centrada en la Tierra
  • Cerebro global
  • Holismo  : posición filosófica según la cual los sistemas deben analizarse como conjuntos, no solo como conjuntos de partes.
  • Hilozoísmo  : punto de vista filosófico de que la materia está viva en cierto sentido
  • Límites planetarios
  • SimEarth  - Videojuego de simulación de vida
  • Ecología espiritual
  • Superorganismo

Referencias [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

Recursos de la biblioteca sobre la
hipótesis de Gaia
  • Recursos en su biblioteca
  • Recursos en otras bibliotecas
  • D. Abram: Lo mecánico y lo orgánico: sobre el impacto de la metáfora en la ciencia
  • D. Abram: las implicaciones perceptuales de Gaia
  • Lovelock: 'No podemos salvar el planeta' BBC Sci Tech News
  • Entrevista: Jasper Gerard conoce a James Lovelock
  • Clips de la entrevista con James Lovelock de 2010 en Wayback Machine (archivado el 3 de marzo de 2016 [duración de la marca de tiempo] )