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La Teoría Gaia Por Alexis López Tapia
Cuando decimos Gaia, nos estamos refiriendo a Gea, ambos son el mismo nombre de la misma Diosa, escritos en inglés y castellano: la Diosa Tierra. Este nombre fue utilizado por James Lovelock -Ingeniero Químico e historiador natural-, para designar la hipótesis según la cual, la resultante de todos los procesos individuales de los organismos vivos, era un organismo mayor, que los contenía y abarcaba, y cuyas atribuciones, funciones y metabolismo, eran más que la suma de las partes que lo componían. La hipótesis aportaba algunos hechos que -enfocados desde la perspectiva antes señalada- eran resultado de los procesos de esta especie de gran animal, que se habría comenzado a formar junto a la aparición de la vida.
La primera pregunta era: ¿cómo se reconoce la vida en otro planeta?. La mayoría de los biólogos del proyecto había ideado una serie muy sofisticada de experimentos para detectar la presencia de vida. Pero Lovelock se distanció muy pronto de sus posturas. El se preguntaba «¿qué criterios nos permiten afirmar que -de haberla- la vida en otros planetas responderá a experimentos diseñados tomando como referencia la vida en la tierra?». De partida, ninguno de los biólogos del equipo tenía una idea muy clara acerca de la definición de la vida. La percepción de Lovelock al respecto, que había ido surgiendo paralelamente a sus estudios de la atmósfera terres tre, era que, de haber vida, el «aire» del planeta debía contener restos de sus desechos químicos: gases que -en ausencia de seres vivos- no deberían encontrarse presentes.Por la segunda ley de termodinámica, un sistema cerrado tiende a un aumento de la entropía. En tal caso, un planeta carente de vida poseería una atmósfera estable y equilibrada químicamente, donde se habrían producido todas las combinaciones y reacciones posibles, por lo que su atmósfera sería del todo diferente a la de la Tierra, que no es equilibrada en absoluto. Para ejemplificarlo, Lovelock comparó la composición del aire y el océano de una hipotética tierra en equilibrio químico (o en régimen permanente), y el de la tierra actual (ver cuadro Nº 1). Nuestra atmósfera es -por decirlo de alguna forma- inverosímil: gases tan reactivos como el metano y el oxígeno coexisten en niveles estables, pese a su continua reacción. Normalmente, estos gases reaccionan con fuerza hasta dejar de existir cuando la atmósfera llega a un equilibrio, llamado en química "estado de régimen permanente". Lovelock dijo al respecto «[la atmósfera terrestre]... representa una violación de las reglas de la química que debe medirse en decenas de órdenes de magnitud». El hecho de que en la tierra se produzca este tipo de desequilibrio improbable no es casualidad. Es sólo la presencia de la vida lo que permite el mantenimiento del proceso. A partir de estos conceptos, Lovelock publicó en 1972, en la revista «Icarus» -dirigida por Carl Sagan-un trabajo breve llamado «Gaia vista a través de la atmósfera».
Lovelock llegó a la conclusión de que existía una especie de organismo superregulador que coordinaba a los demás organismos del planeta. A sugerencia de su amigo, el novelista William Golding, llamó Gaia a este organismo «por la Tierra Diosa Griega, conocida también por el nombre de Gea, de cuya raíz sacan sus nombres las ciencias de la geografía y la geología». Gaia, una nueva visión de la vida en la Tierra («Gaia, a New Look at Life on Heart», Oxford University Press), se publicó en 1979. En ella, Lovelock -trabajando en conjunto con Lynn Margulis y otros científicos- definía a Gaia como «una entidad compleja que afecta a la biósfera de la Tierra, de las ballenas a los virus y de los robles a las algas, la atmósfera, los océanos y el suelo, con la totalidad, constituyendo un feedback (retroalimentación) o sistema cibernético que busca un entorno físico y químico que sea óptimo para la vida en este planeta. El mantenimiento de condiciones relativamente constantes por medio del control activo puede describirse de modo conveniente con el término de homeostasis» (propiedad de los seres vivos, los ecosistemas y la biósfera de mantener constantes ciertos procesos internos a pesar de variaciones externas). El concepto de que la tierra no sólo posee vida, sino que está viva -que es un ser vivo-, puede ser cotejado aplicando los mismos parámetros que Humberto Maturana, en su libro «El Arbol del Conocimiento», propone para definir un organismo autopoiético: él dice que los seres vivos «se caracterizan porque -literalmente- se producen continuamente a sí mismos». A ese proceso de autoproducción, de autoorganización, le denominan organización autopoiética. Lo que hace distinta la dinámica de estos organismos, de la suma simple de transformaciones moleculares en procesos naturales, es el hecho de que su metabolismo «produce componentes, que se integran a la red de transformaciones que los produjo, y que -en algunos casos- forman un borde, una especie de límite para esta red de transformaciones». En términos morfológicos, esta estructura que permite el continuo y dinámico ciclaje y reciclaje de compuestos, puede verse como una membrana. Lo importante es que esta membrana, este borde membranoso, no es producto del metabolismo del organismo -como una tela es producto de una máquina de producir telas-. Ello, porque esta membrana no sólo limita la extensión de la red de transformaciones que la produjo, sino que -además- participa en esa misma red. Lo que se tiene entonces, es una situación muy especial en cuanto a relaciones de transformaciones químicas: por un lado existe una red de transformaciones dinámicas que produce sus propios componentes y que es la condición de posibilidad de un borde. Por otro, existe un borde que es la condición de posibilidad para el operar de la red de transformaciones que la produjo como una unidad. Estos son dos procesos secuenciales de un mismo fenómeno. No es que primero hay borde y luego dinámica y luego borde y luego... etc. Estamos hablando de un tipo de fenómeno, que para existir depende de la integridad de los procesos que lo hacen posible. Si se interrumpe en algunos puntos la red metabólica resultante, no hay más unidad. Nuestro organismo desaparece, muere. De allí que la característica más peculiar de un sistema autopoiético como el descrito, es que -utilizando una imagen del Barón de Munchaussen [en física conocida como enfoque Boostrap]- «se levanta por sus propios cordones». Se constituye como distinto del medio circundante producto de su propia dinámica, de tal manera que ambas cosas son inseparables. Gaia es una entidad autoregulada y autoorganizada. No hay separación entre la membrana atmosférica y el citoplasma de la flora y fauna terrestres y marinas, ambas constituyen partes del mismo proceso: la vida planetaria. Por ejemplo, el clima terrestre, luego de la crisis del oxígeno en los albores de la vida, nunca ha sido completamente desfavorable a la vida. Sin embargo, durante los últimos tres mil millones de años, la radiación solar ha aumentado al menos en un treinta por ciento. Si la Tierra fuese un planeta sin vida, su temperatura superficial hubiera seguido la curva de emisión de energía del sol: el planeta habría estado congelado durante más de mil millones de años. Pero, las evidencias geológicas señalan que nunca existieron condiciones tan adversas en el planeta. Por el contrario, la Tierra mantuvo una temperatura bastante constante durante toda la evolución de la vida. Una media de 13º C., de la misma forma en que un mamífero mantiene relativamente estable su temperatura interna a pesar de las fluctuaciones exteriores.
Si la temperatura de nuestro planeta hubiera dependido únicamente de la relación abiológica establecida entre la radiación solar y el balance térmico atmósfera/superficie, podrían haberse alcanzado condiciones máximas de entre -60º (C) y +110ºC (A). De haber sucedido esto, toda la vida habría desaparecido del planeta, lo que también hubiese sucedido si las temperaturas hubieran seguido pasivamente el incremento de radiación solar (B). Otro modo de verificar la rareza de las condiciones existentes en la Tierra, resulta del ejercicio de compararla con otros planetas del Sistema Solar que se encuentren cercanos al estado de régimen permanente, y cotejar sus características con la Tierra tal como es, y con una hipotética Tierra sin vida. Lovelock nos dice:
Esta teoría es perfectamente coherente con la explicación tradicional de por qué el contenido de sal de los fluidos corporales de las criaturas vivas -incluyendo a nuestra propia especie- es inferior al de los océanos. El contenido de sal del mar es de aproximadamente un 3,4%, mientras que el de nuestra sangre solo llega al 0,8%, casi cualquier forma de vida muere en concentraciones de sal superiores al 6%. Se sostiene que cuando empezó la vida, los fluidos internos de los organismos marinos estaban en equilibrio con el mar o, dicho de otro modo, la salinidad de su medio interno y la salinidad de su entorno eran idénticas. La salinidad interna de estos organismos se mantuvo en sus descendientes terrestres, en que -por así decirlo- quedó «fosilizado» el nivel de salinidad primitivo en el punto que había alcanzado cuando salieron del mar, en tanto la salinidad de este continuaba aumentando. Aquí residiría, según esta explicación, la diferencia entre la salinidad de los líquidos orgánicos y la del mar. De ser esto cierto, la teoría de la acumulación de la sal nos permitiría calcular la edad de los océanos. No hay dificultad en establecer la cuantía total de la sal que contienen actualmente: suponiendo que la masa de estas substancias arrastrada por las lluvias y ríos cada año ha permanecido más o menos constante, un sencilla división nos daría la respuesta. Al mar llegan unas 540 megatoneladas de sal anualmente; el volumen total de las aguas marinas es de 1,2 miles de millones de kilómetros cúbicos; la salinidad media es del 3,4%. Todo ello nos llevaría a cifrar la edad de los océanos en unos 80 millones de años, cifra en absoluta disconformidad con toda la paleontología (a lo menos, los océanos tienen una antigüedad de 3.000 millones de años). A la luz de todo esto, la pregunta ¿por qué es salado el mar? empieza a parecer menos interesante. De que la salinidad del agua marina ha cambiado muy poco en cientos de millones -si no son miles de millones- de años, hay pruebas comparativamente fiables, tanto indirectas como directas. De lo conocido sobre el nivel de salinidad tolerado por los organismos vivientes que ha poblado los mares durante tan dilatados períodos de tiempo, podemos afirmar que -en ningún caso-, la salinidad ha podido estar por encima del seis por ciento (el nivel actual es de un 3,4%) y que, alcanzando sólo el 4%, la vida marina se hubiera desarrollado a través de criaturas bien distintas a las que revela el registro geológico. No obstante, la cantidad de sal que lluvias y ríos arrastran hacia el mar durante cada 80 millones de años es idéntica a toda la sal actualmente contenida en los océanos. Si este proceso hubiera continuado sin trabas no habría hoy océano que no fuera un Mar Muerto, una masa de agua saturada de sal, absolutamente hostil a cualquier forma de vida. Entonces la pregunta correcta es ¿por qué el mar no es más salado? Lovelock plantea que desde un principio, Gaia se ocupó de mantener el nivel de salinidad de los mares en un límite aceptable para el desarrollo de la vida. El afirma: «...desde el comienzo de la vida, la salinidad de los océanos ha estado bajo control biológico». Así como estos ejemplos, la hipótesis proporcionó muchos indicios acerca de la realidad de la proposición general. Para efectos de este trabajo, sólo hemos resumido algunos de los aspectos en que la acción de Gaia puede constatarse fácilmente. Sin embargo, la hipótesis fue rechazada por la comunidad científica en general, y por casi veinte años no tuvo espacio entre las discusiones y análisis de los especialistas. La visión integral que la hipótesis sostiene sobre los organismos vivientes, es difícil de comprender desde la perspectiva de la ciencia clásica, ya que requiere una serie de grandes modificaciones de muchos conceptos de ideas tradicionales. De allí que sólo en los últimos años se haya comenzado a discutir abiertamente el significado y sentido de esta nueva visión de la vida en la tierra. Posteriormente a la Publicación de «Gaia...», Lovelock junto a otros científicos ha seguido trabajando y corrigiendo la tesis original. En 1987 se realizó la conferencia de Camelford, que trató sobre el significado implícito en la hipótesis Gaia. Allí, Lovelock realizó el siguiente comentario: «Digo: «La Tierra está viva, la Tierra es un Organismo», reconozco que un poco provocativamente, porque pienso que mis colegas necesitan un poquito de provocación: llevan demasiado tiempo sentados en sus sillas». En su obra más reciente «The ages of Gaia» (1988), Lovelock señala una serie de hechos que desacreditan la noción de la biología tradicional sobre la vida. El dice, «en ninguna parte de la superficie de la Tierra hay una distinción clara entre la materia viva y la no viva. Hay meramente una jerarquía de intensidad que va del entorno «material» de las rocas y la atmósfera, a las células vivas». Si el Big-Bang genético ocurrió hace unos 15 mil millones de años, Gaia «tiene al menos una cuarta parte de la edad del tiempo mismo». Estas ideas [¿cuáles no?] no son tan nuevas como parecen. Aparte del hecho de que la mayoría de las antiguas culturas del planeta, sostenían la visión del planeta como algo vivo, ya otros científicos -mucho antes de Lovelock- habían sugerido que la Tierra era algo más que una acumulación de elementos químicos, y que la vida era más que la suma de todos los organismos que la poblaban. En 1785 (el siglo 18), el científico inglés James Hutton, a quien se llama el «padre de la geología», presentó una monografía a la Royal Society de Edimburgo, en la que realizó una afirmación extraordinaria para su tiempo: «Considero que la Tierra es un superorganismo y que su estudio apropiado debería hacerse mediante la fisiología». Sin embargo, esta revolucionaria visión fue virtualmente olvidada o conscientemente reprimida por el reduccionismo materialista y lineal de la ciencia del siglo 19. Cuando Lovelock conoció la tesis de Hutton -luego de publicar Gaia, y gracias a sus propios estudios de medicina- respaldó totalmente la idea de que la fisiología debía ser utilizada para estudiar el planeta. La fisiología es una ciencia transdisciplinaria -al igual que la ecología-, y expresa principios generales aplicables a una amplio espectro de procesos naturales. De allí que en su segundo libro, «The ages of Gaia», Lovelock introdujo las nociones de Hutton para proponer una unión de las ciencias de la Tierra en una nueva ciencia: La Geofisiología. El dice en tono retórico:
Aquí es necesario hacer un alto. Nuestro subrayado a tan adaptables, no significa que Lovelock o nosotros digamos que los organismos no se adaptan. Esta idea parecería poner en controversia a la Teoría de la Evolución con la Hipótesis -a estas alturas también teoría- Gaia. Porque, si desde la perspectiva Gaiana son los organismos los que mantienen las condiciones necesarias para su existencia, ¿para qué o por qué deberían adaptarse?. En otras palabras, «si tengo frío me abrigo -o me construyo una madriguera, o me acerco al fuego, o migro a lugares más cálidos, o -en tanto Gaia- modifico en entorno para hacerlo más cálido-, y entonces no tengo necesidad de evolucionar (engrosar mi piel, aumentar mi tamaño, volverme más peludo), ya que es el medio el que cambia, no yo (mi especie)». Pero sabemos que los organismos se adaptan, incluso ante cambios mínimos en el medio, y el proceso es, relativamente, bastante rápido. Un ejemplo clásico de evolución de una adaptación que confiere un valor de supervivencia lo proporciona una especie de mariposa nocturna o polilla de Inglaterra -Biston betularia-, que se ha estudiado y seguido en los últimos cien años y posee un elemento de intervención humana. Hasta antes de que la contaminación ambiental por carboncillo se hiciese presente en las ciudades Inglesas a comienzos del siglo 20, existían dos formas de color de B. betularia: gris moteada y melánica negra. En esa época era más adaptativo tener un color gris moteado que negruzco, ya que si ambas mariposas se posaban en la corteza de un árbol, la gris pasaba inadvertida para los predadores, y la negruzca era muy notoria. Con el advenimiento de la contaminación por carboncillo, las cortezas de los árboles se tornaron más oscuras, y por ende la forma melánica negruzca resultó más adaptada a las nuevas condiciones, y la forma gris comenzó a disminuir en número, hasta que su población fue muy inferior a la melánica. Pero desde que se comenzó a aplicar un control sobre la contaminación en Inglaterra, la forma gris, lentamente ha comenzado a prevalecer, y en la actualidad la proporción de ambas variedades es más equilibrada que antes. Lo importante es comprobar como las especies responden rápidamente a las fluctuaciones del entorno, ya sea a través de la adaptación por medio de selección natural, o de mutaciones, especiación, etc. Lo que no varía a condición de las especies es el medio... al menos así parece. Pero la Hipótesis Gaia nos dice que las especies son las responsables del mantenimiento de las condiciones que les permiten existir. ¿Cómo es posible esta dualidad?. La verdad es que no hay tal dualidad. Gaia existe gracias a las adaptaciones de sus especies, y éstas se adaptan siguiendo las fluctuaciones adaptativas Gaianas, que son mayores que la suma de las adaptaciones de las especies que la forman. La evolución actúa sobre las especies -no sobre los individuos- permitiéndoles adaptarse a las condiciones de la Tierra, y Gaia -a su modo- también se adapta a condiciones de rango mucho mayor, como el aumento de la temperatura solar, la incidencia de más radiación cósmica, las variaciones magnéticas y gravitacionales del sistema solar, etc, a través de la adaptación de sus propias especies. Al respecto, Lovelock señala:
En resumen, la vida modifica el entorno, pero lo hace a una escala tan basta que -en tanto especies- estas se encuentran en permanente adaptación a las condiciones locales de cada ecosistema, y sólo mediante sus relaciones con todo el resto modifican el entorno. Por estas y otras razones, Lovelock propone la unión de las ciencias de la tierra. El dice «hay en la actualidad treinta ramas diferentes de la biología. Los cultivadores de cada rama están muy orgullosos de no saber nada de las otras. Si a un biólogo molecular le hablas de teorías de la biología de la población, te dirá: «Esas cosas no me interesan»; díselo a un botánico, y te contestará más o menos lo mismo». La Geofisiología sin embargo, es una sola ciencia evolutiva que -según Lovelock- «describe la historia de todo el planeta. La evolución de las especies y la evolución de su entorno van fuertemente unidas como un proceso único e inseparable». La autorregulación de los procesos esenciales de Gaia, tales como el clima y la formación química del suelo, es fruto directo de este proceso evolutivo sin divisiones. Un sistema de vida tan integrado como Gaia es lo suficientemente complejo como para producir un comportamiento que la suma de sus partes no predice. Fue basado es este argumento, que el biólogo molecular canadiense Ford Doolittle expresó una de las críticas más ácidas a la visión Gaiana. El sugirió que "la autorregulación planetaria requeriría -precisaría- previsión y planificación por parte de un «Consejo de la Vida». Razonó que comisiones de las especies tendrían que reunirse con regularidad para determinar la forma de alterar el clima, por ejemplo, al objeto de producir las condiciones óptimas para la vida. Según Doolittle esto era una tontería. "Las especies rivales no pueden comunicarse unas con otras y mucho menos tomar decisiones basadas en el consenso sobre la regulación del planeta". Hablar de previsión por parte de la vida vegetal y animal suena a propósito, y -por ende- Gaia sería otra teoría vitalista o tautológica, que -además-, desde la perspectiva biológica reduccionista, no podría existir. Por su parte, el sociólogo Richard Dawkins expresó una objeción parecida basándose en que era imposible un altruismo planetario implícito por parte de los organismos. Después de un año de reflexiones, Lovelock presentó el modelo «El mundo de las margaritas», Daisyworld («Biological homeostasis of the global environment: tha parable of Daisyworld»), para ilustrar el modo en que Gaia podría evolucionar sin planificación: «presentó un mundo imaginario que giraba como la Tierra al describir círculos y era calentado por un astro que era un gemelo idéntico de nuestro propio Sol. En este mundo la competencia por territorio entre dos especies de margaritas, una de color oscuro y otra de color claro, hizo que se regulara con precisión la temperatura planetaria de modo que se acercase a la que era cómoda para plantas como margaritas. No se recurrió a ninguna previsión, planificación ni propósito». ¿Qué estabilizó este sistema?.
Lovelock señala, «el estrecho acoplamiento de las relaciones que restringen tanto el crecimiento de las margaritas como la temperatura planetaria es lo que hace que el modelo se comporte». Los resultados de este experimento terminaron por remecer a la comunidad científica, que debió aceptar que -a lo menos- Gaia podía ser posible. De este modo surgió la Conferencia de la Unión Geofísica Americana (AGU), de marzo de 1988. Patrocinada por la NASA, la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF), la Mitre Corporation of McLean de Virginia y la propia AGU, la conferencia reunió a 150 científicos de casi todo el planeta. «Fue un evento que hizo época -una verdadera Naciones Unidas de científicos de todo el planeta debatiendo una sola idea: la Hipótesis Gaia», escribió J.E. Ferrell, del San Francisco Examiner. A tal punto llegó el interés, que se encontraron presentes reporteros de Science, Nature, New Scientist, del Smithsonian y el National Geographic. De hecho, los resultados fueron publicados en todo el mundo, incluido Chile, en el diario «El Mercurio». En la conferencia, Lynn Margulis entregó un resumen actualizado de la Hipótesis Gaia, que hasta ahora se presenta como su formulación más precisa:
Gracias a su confrontación con el mundo académico, la hipótesis Gaia se transformó definitivamente en Teoría, es decir, en una explicación plausible acerca del cómo se puede interpretar en mejor forma el fenómeno de la vida en la tierra. No obstante, el verdadero impacto de la proposición se está recién comprendiendo. A partir de las ideas de Lovelock se han originado una pléyade de estudios, conferencias, libros y adiciones a la teoría original. Sus implicaciones abarcan virtualmente la totalidad del conocimiento humano, en aspectos tan amplios como la ética, la filosofía, la psicología, la economía, y la política vistas a través de Gaia. Es nuestra intención verificar los aspectos relativos a la Política y Cultura Alternativas, desde las proposiciones emanadas de la Teoría, considerando su propuesta más radical: la noción de que Gaia posee Conciencia.
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El
primer indicio acerca de la existencia de este ser, lo proporcionó una
serie hipótesis acerca del estudio de la existencia de vida en Marte.
Lovelock fue invitado en 1965 a trabajar en el Jet Propulsion
Laboratory de California, para desarrollar una serie de instrumentos
que permitiera descubrir -de haberla- la vida en otros planetas del
sistema solar.
Al respecto, señala: el curso de la temperatura de la
Tierra desde los comienzos de la vida, hace 3,5 eones [1 eón = 1.000
millones de años], se mantiene siempre dentro del estrecho margen de los
10º y 20ºC (ver cuadro nº 2). 
Otra
de las evidencias que sustentaban la hipótesis, se basaba en el nivel de
salinidad del mar: se ha sostenido durante mucho tiempo que el mar es
salado, producto del arrastre de substancias salinas desde la tierra por
los ríos, y la acción de la evaporación, que libera el agua en forma de
lluvia, pero deja la sal, que no es volátil, la que con el paso del tiempo
se habría acumulado. A esto se debe sumar el aporte que realiza el magma
terrestre en las erupciones submarinas y en las fallas de las placas
submarinas, que agrega aún más sal al mar.