La Hipótesis más importante de la Biología del Siglo XX.doc

8/9/2019 La Hiptesis ms importante de la Biologa del Siglo XX.doc

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La Hiptesis ms importante de la Biologa del Siglo XX

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$&'&(na n)e*a *isin de la +ida so,re la -ierra

or ames E. Lo*eloc0
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ndice

Prefacio 1. Preliminares 2. En los comienzos 3. El reconocimiento de Gaia 4. Ciberntica 5. La atmsfera contempornea !. El mar

". Gaia # el $ombre% El problema de la contaminacin &. 'i(ir en Gaia ). Ep*lo+o ,efiniciones # e-plicaciones de trminos Lectras adicionales /otas

Prefacio

El concepto de Madre Tierra o, con el trmino de los antiguos griegos, Gaia, ha tenido enorme importancia a lolargo de toda la historia de la humanidad, sirviendo de base a una creencia que an existe junto a las grandesreligiones. consecuencia de la acumulaci!n de datos sobre el entorno natural " de desarrollo de la ecolog#a se

ha especulado recientemente sobre la posibilidad de que la biosfera sea algo m$s que el conjunto de todos losseres vivos de la tierra, el mar " el aire. %uando la especie humana ha podido contemplar desde el espacio larefulgente belle&a de su planeta lo ha hecho con un asombro te'ido de veneraci!n que es el resultado de lafusi!n emocional de conocimiento moderno " de creencias ancestrales. Este sentimiento, a despecho de suintensidad, no es, sin embargo prueba de que la Madre Tierra sea algo vivo. Tal supuesto, a semejan&a de undogma religioso, no es verificable cient#ficamente, por lo que, en su propio contexto, no puede ser objeto deulterior racionali&aci!n.

(os viajes espaciales, adem$s de presentarnos la Tierra desde una nueva perspectiva, han aportado unaingente masa de datos sobre su atm!sfera " su superficie, datos que est$n haciendo posible un mejorentendimiento de las interacciones existentes entre las partes org$nicas " las inertes del planeta. Ello es elorigen de la hip!tesis segn la cual la materia viviente de la Tierra " su aire, ocanos " superficie forman unsistema complejo al que puede considerarse como un organismo individual capa& de mantener las condiciones

que hacen posible la vida en nuestro planeta.

Este libro es la narraci!n personal de un recorrido por el espacio " el tiempo en busca de pruebas parasubstanciar tal modelo de la Tierra, una bsqueda que dio comien&o hace aproximadamente quince a'os "cu"as exigencias me han hecho penetrar en los dominios de mu" diferentes disciplinas cient#ficas, de la&oolog#a a la astronom#a.

Tal gnero de excursiones no est$ exento de sobresaltos, porque la separaci!n entre las ciencias es empe'ovehemente de sus respectivos profesores " porque cada una de ellas se sirve de un lenguaje secreto al que esnecesario acceder. Por si esto fuera poco, un periplo de tal clase ser#a, en circunstancias ordinarias,extravagantemente caro " mu" poco productivo en resultados cient#ficos) sin embargo, del mismo modo queentre las naciones continan los intercambios comerciales aun en tiempo de guerra, resulta posible para unqu#mico adentrarse en terrenos tan lejanos de su propia disciplina como la meteorolog#a o la fisiolog#a si tiene

algo que ofrecer a cambio, habitualmente en forma de instrumental o de tcnicas. En lo que a m# respecta, fueel denominado detector de captura de electrones, uno de los instrumentos que dise' durante mi fruct#feraaunque breve poca de colaborador con . *. P. Martin, creador, entre otros importantes avances, de la tcnicade anal#tica qu#mica conocida como cromatograf#a de gases. Pues bien, el mencionado aparato es de unaexquisita sensibilidad en la detecci!n de rastros de determinadas substancias qu#micas, gracias a la cual pudodeterminarse que los pesticidas est$n presentes en los organismos de todas las criaturas de la Tierra, querestos de estas substancias aparecen tanto en los ping+inos de la nt$rtida como en la leche de las madreslactantes norteamericanas. Este descubrimiento propici! la escritura del libro de achel %arson -ilent -pring,obra enormemente influ"ente, al poner a disposici!n de la autora las pruebas necesarias para justificar supreocupaci!n por el da'o que estos ubicuos compuestos t!xicos infligen a la biosfera. El detector de captura deelectrones ha seguido demostrando la presencia de minsculas pero significativas cantidades de otrassubstancias venenosas en lugares que deber#an estar absolutamente libres de ellas. Entre estos intrusos secuentan el P /peroxiacetil nitrato0, uno de los componentes t!xicos del smog de (os ngeles, los P%1
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/policlorobifenilos0, hallados hasta en los m$s remotos entornos naturales ", mu" recientemente, losclorofluorocarbonos " el !xido nitroso de la atm!sfera, substancias que resultan perjudiciales para la integridaddel o&ono estratosfrico.

(os detectores de captura de electrones fueron indudablemente los objetos m$s valiosos de entre el conjuntode bienes canjeables que me permiti! reali&ar mi bsqueda de 2aia a travs de mu" diversos territorioscient#ficos " viajar, literalmente ahora, alrededor del mundo. %on todo, aunque mi disposici!n al intercambio hi&ofactible las excursiones #nterdisciplinares, su reali&aci!n concreta no fue empresa f$cil porque, en el transcursode los ltimos quince a'os, las ciencias de la vida han experimentado grandes convulsiones, particularmente enlas $reas donde la ciencia se ha visto inmersa en los procesos del poder.

%uando achel %arson nos advierte de los peligros que conlleva la utili&aci!n masiva de compuestos qu#micosvenenosos, lo hace con argumentos que presentan al modo de un abogado, es decir3 seleccionando unconjunto de hechos con el que justifica sus tesis. (a industria qu#mica, viendo sus prerrogativas en entredicho,se defiende respondiendo con otro grupo de argumentos seleccionados. unque esta forma de denuncia es unmodo excelente de lograr que se haga justicia en los aspectos del problema que afectan globalmente a lacomunidad /lo que en el caso citado qui&$ la haga cient#ficamente disculpable0 parece haberse constituido enmodelo a seguir3 gran parte de las discusiones o las argumentaciones cient#ficas actuales relativas al medioambiente dejan un intenso regusto a sala de tribunal o a encuesta pblica. unca se repetir$ demasiado que, sibien tal modo de hacer las cosas puede ser de provecho para el proceso democr$tico de la participaci!n pblicaen los asuntos de inters general, no es la mejor forma de descubrir verdades cient#ficas. -e dice que, en lasguerras, las primeras heridas las sufre la verdad3 no es menos cierto que su utili&aci!n selectiva para justificar laformulaci!n de veredictos la debilita considerablemente.

%uando de asuntos medioambientales se trata, la comunidad cient#fica parece estar dividida en gruposbeligerantes colectivi&ados, en tribus enfrentadas cu"os miembros sufren fuertes presiones por parte de losdogmas oficiales respectivos para que se adecuen a ellos. -i bien los seis primeros cap#tulos del libro seocupan de materias no 4todav#a no, al menos4 socialmente conflictivas, los seis ltimos, cu"o tema es larelaci!n entre 2aia " la humanidad, se sitan de lleno en la &ona de hostilidades.

-ir lan Par5er dec#a en su obra -ex, -ciencie and -ociet" que 6la ciencia puede ser seria sin ser sacrosanta6,sabia afirmaci!n que he procurado tener presente a lo largo de todo el libro aunque, a veces, la tarea de escribirpara el lector no especiali&ado sobre temas cu"o lenguaje es normalmente esotrico pero preciso ha podidoconmigo, por lo cual ciertos fragmentos pueden parecer infectados tanto de antropomorfismo como deteleolog#a.

7tili&o a menudo la palabra 2aia como abreviatura de la hip!tesis misma, a saber3 la biosfera es una entidadautorregulada con capacidad para mantener la salud de nuestro planeta mediante el control el entorno qu#mico" el f#sico. 8a sido ocasionalmente dif#cil, sin acudir a circunlocuciones excesivas evitar hablar de 2aia como sifuera un ser consciente3 deseo subra"ar que ello no va m$s all$ del grado de personali&aci!n que a un nav#o leconfiere su nombre, reconocimiento a fin de cuentas de la identidad que hasta una serie de pie&as de madera "metal puede ostentar cuando han sido espec#ficamente dise'adas " ensambladas, del car$cter que trasciende ala simple suma de las partes.

l poco de concluir este libro lleg! a mis manos un art#culo de lfred edfield publicado en el merican -cientistde 9:;< donde se formulaba la hip!tesis de que la composici!n qu#mica de la atm!sfera " de los ocanosestaba controlada biol!gicamente, hip!tesis basada en la diferente distribuci!n de ciertos elementos. Me alegrahaber tenido noticia de la contribuci!n de edfield a la hip!tesis de 2aia a tiempo de reconocerla aqu#, aunqueso" consciente de que muchos otros se habr$n hecho reflexiones semejantes " algunos las habr$n publicado.

(a noci!n de 2aia, de una Tierra viviente, no ha sido aceptable en el pasado para la corriente principal de laciencia, por lo que las semillas lan&adas en poca anterior han permanecido enterradas, sin germinar, en elprofundo humus de las publicaciones cient#ficas.

7n libro cu"a materia tiene una base tan amplia como la de ste requiri! amplias dosis de asesoramiento,generosamente prestado por gran nmero de colegas cient#ficos que pusieron a mi disposici!n su tiempo paraa"udarme) de entre todos ellos quiero hacer especial menci!n de la profesora ("nn Margulis de 1oston, miconstante a"uda " gu#a. Esto" tambin en deuda con el profesor %. E. *unge de Main& " el profesor 1ollin deEstocolmo, los primeros en animarme a escribir sobre 2aia, as# como con el doctor *ames (odge de 1oulder,%olorado, -idne" Epton de la -hell esearch (td. " Peter =ellgett de eading, que me inst! a seguirinvestigando.


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>eseo expresar mi especial gratitud a Evel"n =ra&er, que transform! el borrador de este libro, abigarradoamasijo de p$rrafos " frases, en un texto legible, reali&ando tan competentemente esta tarea que el resultadofinal es aquello que era mi intenci!n decir expresado del modo que "o hubiera elegido de haber sido capa& deello.

?uiero, por ltimo, dejar constancia de una deuda con 8elen (oveloc5 que se encarg! no s!lo de reali&ar elborrador mecanografiado, sino tambin de crear el entorno que hi&o posible tanto la reflexi!n como la escritura.

l final del libro " agrupados por cap#tulos, inclu"o la relaci!n de las fuentes de informaci!n utili&adas " delecturas adicionales, as# como algunas definiciones " explicaciones sobre los trminos " los sistemas deunidades " medidas empleadas en el texto.


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1. Preliminares

Mientras esto escribo, dos naves espaciales @i5ing orbitan alrededor de Marte en espera de las !rdenes que,procedentes de la Tierra, las har$n posarse sobre la superficie del planeta. -u misi!n consiste en dilucidar lapresencia de vida o, en su defecto, buscar pruebas de su presencia en un pasado pr!ximo o remoto. Elprop!sito de este libro es efectuar una indagaci!n equivalente3 (a bsqueda de 2aia es el intento de encontrarla ma"or criatura viviente de la Tierra. uestro peregrinaje qui&$ no revele otra cosa que la casi infinita variedadde formas de vida surgidas en el seno de la transparente envoltura de aire que constitu"e la biosfera. Pero si2aia existe, sabremos entonces que los mu" diferentes seres vivos que pueblan este planeta, especie humanaincluida, son las partes constitutivas de una vasta entidad que, en su plenitud, go&a del poder de mantener lascondiciones gracias a las cuales la Tierra es habitat adecuado para la vida.

(a bsqueda de 2aia comen&! hace m$s de quince a'os, coincidiendo con los primeros planes de la -/ational eronautics and -pace dministraron0 estadounidense encaminados a resolver la inc!gnita de laexistencia de vida en Marte. esulta por consiguiente obligado iniciar este libro rindiendo homenaje a laincre#ble expedici!n marciana de esos dos vi5ingos mec$nicos.

principios de los sesenta sol#a hacer frecuentes visitas a los (aboratorios de etropropulsi!n del AnstitutoTecnol!gico de %alifornia en calidad de asesor de un equipo 4posteriormente dirigido por orman 8oroBit&,bi!logo espacial de la m$xima competencia4 cu"o objetivo principal era la puesta a punto de mtodos "sistemas que permitieran la detecci!n de eventuales formas de vida en Marte " otros planetas. unque mifunci!n espec#fica era el asesoramiento en ciertos problemas comparativamente simples de dise'o deinstrumentos, me sent# cautivado 4" c!mo hubiera podido ser de otro modo en alguien que hab#a crecidodeslumhrado por @erne " -tapledon4 por la posibilidad de estar presente en unas reuniones donde el tema adiscusi!n eran los planes del estudio de Marte.

En aquella poca, la planificaci!n de experimentos se basaba sobre todo en el supuesto de que la obtenci!n depruebas de vida en Marte tendr#a caracter#sticas mu" similares a ese mismo proceso desarrollado en la Tierra.Por ejemplo3 una de las series experimentales propuestas habr#a de ser reali&ada por un ingenio que era, atodos los efectos, un laboratorio automati&ado de microbiolog#a, cu"o cometido consistir#a en tomar muestrasdel suelo marciano " estudiarlo, para dilucidar si su naturale&a permit#a la aparici!n de bacterias, hongos u otrosmicroorganismos. -e hab#an ideado experimentos ed$ficos adicionales para poner de manifiesto loscompuestos qu#micos indicativos de vida3 las prote#nas, los amino$cidos ", en particular, las substancias!pticamente activas que desviaran los ra"os de lu& polari&ada en sentido antihorario, tal como hace la materiaorg$nica. Tras cosa de un a'o, " posiblemente a causa de no estar involucrado de manera directa, mi fervorinicial por el problema empe&! a remitir, comen&ando al mismo tiempo a formularme preguntas de #ndolesumamente pr$ctica, como por ejemplo, 6Cqu nos asegura que la vida marciana, de existir, se nos revelar$mediante unas pruebas dise'adas segn la vida terrestreD6) otras preguntas sobre la naturale&a de la vida " sureconocimiento eran todav#a m$s conturbadoras.

lgunos de mis colegas an entusiastas de los (aboratorios confundieron mi creciente escepticismo con c#nicadesilusi!n " me interrogaron ra&onablemente sobre mis alternativas. En aquellos a'os mi respuesta era indicarvagamente que "o, en su lugar, me preocupar#a en especial de la disminuci!n de la entrop#a, puesto que esalgo comn a todas las formas de vida. Esta sugerencia, comprensiblemente, era considerada poco pr$ctica enel mejor de los casos) otros opinaban que era producto de la ofuscaci!n pura " simple, "a que pocos conceptosf#sicos han originado tanta confusi!n " tantos malentendidos como el concepto de entrop#a.

Es casi sin!nimo de desorden ", sin embargo, en tanto que medida de la tasa de disipaci!n de la energ#atrmica de un sistema dado, puede expresarse pulcramente en trminos matem$ticos. 8a sido la maldici!n degeneraciones enteras de estudiantes " para muchos est$ ominosamente asociada con la degradaci!n " ladecadencia, dado que su expresi!n en la segunda le" de la termodin$mica /indicando que toda la energ#a sedisipar$ m$s tarde o m$s temprano en forma de calor " dejar$ de estar disponible para la reali&aci!n de trabajotil0 implica la inevitable " predestinada muerte trmica del 7niverso.

pesar del recha&o a mi sugerencia, la idea de la disminuci!n o la inversi!n de la entrop#a como signo de vidase hab#a implantado en mi mente. =ue madurando poco a poco, hasta que, con la a"uda de muchos colegas/>ian 8itchcoc5, -idne" Eptonn, Peter -immonds " especialmente ("nn Margulis0 se transform! en la hip!tesisque constitu"e el tema de este libro.


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%uando, despus de las visitas a los (aboratorios de etropropulsi!n, volv#a a casa /situada en la apaciblecampi'a de iltshire0, dedicaba muchos ratos a leer " a reflexionar sobre la autntica naturale&a de la vida "sobre c!mo podr#a reconocrsela con independencia de lugares " de formas. %onfiaba en que, revisando laliteratura cient#fica, terminar#a por encontrar en alguna parte una definici!n de la vida como proceso f#sico quepudiera servir de punto de partida para dise'ar experimentos encaminados a detectarla) para mi sorpresa pudecomprobar que era mu" poco lo escrito sobre la naturale&a misma de la vida. El inters actual por la ecolog#a "la aplicaci!n del an$lisis de sistemas a la biolog#a estaban en mantillas) en aquellos d#as, sobre las ciencias dela vida pesaba un academicismo inerte " polvoriento. Eran incontables los datos acumulados sobrepr$cticamente cualquier aspecto de las distintas especies de seres vivos, pero el aluvi!n de hechos ignoraba lacuesti!n central, la vida misma. En el mejor de los casos, los art#culos cient#ficos de otro planeta llegados a la

Tierra en viaje de estudios consiguieran un televisor " dictaminaran sobre l. El qu#mico se'alar#a que en suconfecci!n entraban la madera, el vidrio " el metal, mientras que para el f#sico ser#a una fuente de radiaci!n delu& " calor " el ingeniero har#a notar que las ruedecillas eran demasiado peque'as " estaban mal colocadaspara que pudiesen rodar suavemente sobre una superficie plana. Pero nadie dir#a nada sobre lo que era enrealidad.

(o que aparentemente es una conspiraci!n de silencio puede deberse, en parte, a la fragmentaci!n de laciencia en disciplinas aisladas, cu"os especialistas respectivos suponen que los dem$s se habr$n encargado dela tarea. lgunos bi!logos pueden pensar que el proceso de la vida queda adecuadamente descrito mediante laexpresi!n matem$tica de conceptos f#sicos o cibernticos, al tiempo que ciertos f#sicos dan por supuesta ladescripci!n objetiva de dicho proceso en los rec!nditos vericuetos de las publicaciones dedicadas a la biolog#amolecular, material cu"a lectura siempre queda relegada ante tareas m$s urgentes. Pero la causa m$s probablede nuestra cerra&!n ante este problema es que entre nuestros instintos heredados ha" "a un programa mu"

r$pido " eficiente destinado al reconocimiento de la vida, una memoria 6readonl"6, en la jerga de la inform$tica.econocemos autom$tica e instant$neamente a los seres vivos, "a sean animales o vegetales, caracter#sticaque compartimos con los dem$s miembros del reino animal) este efica& proceso de reconocimiento inconscientese desarroll!, con toda certe&a, como factor de supervivencia. 7n ser vivo puede ser multitud de cosas paraotro3 comestible, mort#fero, amistoso, agresivo o pareja potencial, posibilidades todas de primordial importanciapara el bienestar " la supervivencia. uestro sistema de reconocimiento autom$tico de lo vivo parece sinembargo haber parali&ado la capacidad de pensamiento consciente sobre qu define a la vida. CPor quhabr#amos de necesitar definir lo que, gracias a nuestro sistema de reconocimiento innato, resulta obvio einconfundible en todas " cada una de sus manifestacionesD ?ui&$ por esa misma ra&!n es un proceso cu"ofuncionamiento no depende de la mente consciente, como el piloto autom$tico de un avi!n.

i siquiera la reciente ciencia de la ciberntica, con su inters por los modos de funcionamiento de todo gnerode sistemas /desde el complejo proceso de control visual que posibilita la lectura de esta p$gina a la simplicidad

de un dep!sito de agua provisto de una v$lvula0 ha prestado atenci!n al problema) aunque mucho ha sido lodicho " lo escrito sobre los aspectos cibernticos de la inteligencia artificial, contina incontestada la preguntade c!mo definir la vida en trminos cibernticos, cuesti!n, adem$s, raramente debatida.

En el transcurso del presente siglo, algunos f#sicos han intentado definir la vida. 1ernal, -chroedinger " ignerllegaron los tres a idntica conclusi!n general3 la vida pertenece a esa clase de fen!menos compuestos porsistemas abiertos o continuos capaces de reducir su entrop#a interna a expensas, bien de substancias, o biende energ#a libre que toman de su entorno, devolvindolas a ste en forma degradada. Esta definici!n es dif#cilde captar " excesivamente vaga para que resulte aplicable a la detecci!n espec#fica de vida. Parafrase$ndolatoscamente, podr#amos decir que la vida es uno de esos fen!menos surgidos all# donde ha"a un elevado flujode energ#a. El fen!meno de la vida se caracteri&a por su tendencia a la autoconfiguraci!n como resultado delconsumo de substancias o de energ#a antedicho, excretando hacia el entorno productos degradados.

esulta evidente que esta definici!n es aplicable a los remolinos de un arro"o, a los huracanes, a las llamas oincluso a ciertos artefactos humanos como podr#an ser los refrigeradores. 7na llama asume una formacaracter#stica, necesita de un aporte adecuado de combustible " de aire para mantenerse " no podemos dejarde advertir que el precio a pagar por una bella " agradable fogata al aire libre es el derroche de energ#acalor#fica " la emisi!n de gases contaminantes. (a formaci!n de llamas reduce localmente la entrop#a, pero elconsumo de combustible significa un incremento de la entrop#a global.

despecho de su amplitud " vaguedad, esta clasificaci!n de la vida indica al menos la direcci!n acertada.-ugiere, por ejemplo, que existe una frontera o interfase entre el $rea 6fabril6 que procesa el flujo de energ#a olas materias primas, con la consiguiente disminuci!n de la entrop#a, " el entorno que recibe los desechosgenerados por este procesamiento. -ugiere tambin que los procesos de la vida 4o los que a ellos seasemejan4 requieren un aporte energtico por encima de un determinado valor m#nimo para iniciarse " paramantenerse. 7n f#sico decimon!nico, e"nolds, observ! que las turbulencias de l#quidos " gases aparec#an


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nicamente cuando el flujo superaba un cierto nivel cr#tico en relaci!n con las condiciones locales. Para calcularla magnitud adimensional de e"nolds basta conocer las propiedades del fluido en cuesti!n " sus condicioneslocales de flujo. >e modo semejante3 para que apare&ca la vida, el flujo de energ#a ha de ser lo suficientementeimportante, no s!lo en cuant#a sino tambin en calidad, en potencial. -i, por ejemplo, la temperatura de lasuperficie del -ol fuera de ;FFG cent#grados en lugar de serlo de ;.FFFG " su distancia a la Tierra se redujeracorrespondientemente, de tal modo que recibiramos la misma cantidad de calor, las diferencias clim$ticasrespecto a las condiciones reales qui&$ fueran escasas, pero la vida nunca habr#a hecho acto de presencia. (avida requiere una energ#a lo bastante potente como para romper las uniones qu#micas3 la mera tibie&a no basta.

-i furamos capaces de establecer magnitudes adimensionales como la de e"nolds para caracteri&ar las

condiciones energticas de un planeta estar#amos en condiciones de construir una escala cu"a aplicaci!n nospermitir#a predecir d!nde ser#a posible la vida " d!nde no. quellos que, como la Tierra, reciben un flujocontinuo de energ#a solar superior a los mencionados valores cr#ticos estar#an en el primer supuesto, mientrasque los planetas exteriores, m$s fr#os, caer#an dentro del segundo.

En la poca citada, sin embargo, poner a punto un medio experimental de detecci!n de la vida con valide&universal basado en la disminuci!n de entrop#a aparentaba ser una tarea poco prometedora. sumiendo, apesar de todo, que la vida habr#a de servirse siempre de los medios fluidos 4la atm!sfera, los ocanos oambos4 utili&$ndolos como cintas transportadoras de materias primas o de productos de desecho, se meocurri! que parte de la actividad asociada a las intensas reducciones de entrop#a caracter#sticas de un sistemaviviente pasar#a al entorno empleado como veh#culo de transporte modificando su composici!n. (a atm!sferade un planeta en el que hubiera vida ser#a por lo tanto netamente distinguible de la atm!sfera de otrodesprovisto de ella.

Marte carece de ocanos. (a vida, de haber aparecido, habr#a tenido que hacer uso de la atm!sfera oestancarse. Por tal motivo, Marte parec#a un planeta apropiado para emplear un sistema de detecci!n de vidabasado en el an$lisis qu#mico de la atm!sfera. Tal enfoque ofrec#a adem$s la nada desde'able ventaja de quesu reali&aci!n no se ver#a influenciada por el lugar de descenso del veh#culo espacial3 la ma"or#a de las tcnicasexperimentales de detecci!n de vida son eficaces nicamente en el marco de una &ona concreta. i siquiera ennuestro planeta las tcnicas locales de identificaci!n dar#an mucho fruto si el aterri&aje se produjera en el centrode un lago salobre, en el desierto del -ahara o en el manto de hielo que cubre la nt$rtida.

8ab#an alcan&ado este punto mis reflexiones cuando >ian 8itchcoc5 visit! los (aboratorios. -u tarea eracomparar " evaluar la l!gica " el potencial informativo de las muchas sugerencias suscitadas por el problema dela detecci!n de vida en Marte. (a noci!n del an$lisis atmosfrico como medio de detectar la presencia de vida leresult! atractiva " nos pusimos a desarrollar la idea juntos. 7tili&ando nuestro propio planeta como modelo

empe&amos a examinar hasta qu punto pod#amos obtener indicaciones fiables de la presencia de vidaconjugando determinaciones tales como la composici!n qu#mica de la atm!sfera, la cuant#a de la radiaci!n solar" las masas oce$nicas o continentales.

(os resultados obtenidos nos convencieron de que la nica explicaci!n factible de la atm!sfera de la Tierra,altamente improbable, era su manipulaci!n diaria desde la superficie, " que el agente manipulador era la vidamisma. El significativo decremento de la entrop#a 4o, como un qu#mico dir#a, el persistente estado dedesequilibrio entre los gases atmosfricos4 era, por s# mismo, prueba evidente de actividad biol!gica.Pinsese, por ejemplo, en la presencia simult$nea de metano " ox#geno en nuestra atm!sfera. la lu& del solestos dos gases reaccionan qu#micamente para dar di!xido de carbono " vapor de agua. (a tasa de reactividades tan grande que, para mantener constante el metano del aire, es necesario introducir en la atm!sfera 9.FFFmillones de toneladas de este gas, cuando menos, cada a'o. 8a" que contar tambin con los mediosrequeridos para reempla&ar el ox#geno gastado en la oxidaci!n del metano, teniendo en cuenta que ello exige al

menos dos veces m$s ox#geno que metano. (as cantidades de ambos gases necesarias para mantenerconstante la extraordinaria me&cla atmosfrica de la Tierra tendr#an, en un entorno inerte, un alt#simo grado deimprobabilidad.

s# pues, mediante una tcnica comparativamente sencilla, era posible obtener pruebas convincentes de laexistencia de vida en la Tierra, pruebas que adem$s, eran obtenibles utili&ando un telescopio infrarrojo situadoen un punto tan lejano como podr#a ser Marte. (a misma regla se aplica a los dem$s gases de la atm!sfera,especialmente al acoplamiento o conjunto de gases reactivos que constitu"en el grueso de su volumen. (apresencia en ella de !xido nitroso " de amon#aco es tan an!mala como la de metano. 8asta el nitr!genogaseoso est$ fuera de lugar, porque si pensamos en los vastos ocanos terrestres, parecer#a l!gico el que esteelemento se presentara bajo la forma, qu#micamente estable, de ion nitrato disuelto en las aguas oce$nicas.


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Est$bamos a mediados de la dcada de los sesenta, sin embargo3 nuestros halla&gos " conclusiones disonabanchirriantemente en el contexto de la geoqu#mica convencional. %on algunas excepciones 4especialmenteube", 8utchinson, 1ates " icolet4 los geoqu#micos consideraban la atm!sfera como el producto final deldesprendimiento planetario de gases " manten#an que su estado presente era consecuencia de reaccionessubsiguientes acaecidas en el seno de procesos abiol!gicos. El ox#geno, por ejemplo, proceder#a nicamentede la escisi!n del vapor de agua en sus componentes originarios3 al escapar el hidr!geno al espacio quedabatras l un exceso de ox#geno. (a vida se limitaba a tomar prestados gases de la atm!sfera " a devolverlos a ellacomo los hab#a recibido. Para nosotros, por el contrario, la atm!sfera era una extensi!n din$mica de la biosferamisma. o result! sencillo encontrar una publicaci!n que quisiera acoger en sus p$ginas una noci!n tan radical,pero tras diversos recha&os dimos con un editor, %arl -agan, que accedi! a darle cabida en su revista, Acarus.

%onsider$ndolo tan s!lo como un medio para detectar la presencia de vida, el an$lisis atmosfrico tuvo, noobstante, un gran xito. (os datos con que se contaba en aquellos a'os eran suficientes para afirmar que laatm!sfera marciana era b$sicamente di!xido de carbono) no hab#a signos de que sus caracter#sticas qu#micasfueran tan ex!ticas como las de la Tierra. Ello implicaba que Marte, probablemente, fuera un planeta muerto,noticia no precisamente grata para quienes patrocinaban nuestros pro"ectos de investigaci!n espacial. Paraempeorar todav#a m$s las cosas, el %ongreso estadounidense decidi!, en septiembre de 9:H;, abandonar elprimer programa de exploraci!n de Marte, denominado entonces @o"ager. >urante aproximadamente un a'odespus de esa fecha, las ideas relativas a la bsqueda de vida en otros planetas no recibir#an la mejor de lasacogidas.

(a exploraci!n del espacio ha sido siempre un excelente blanco para quienes buscan dinero para una causa uotra, aunque su coste es mu" inferior al de muchos fracasos tecnol!gicos pedestres " anticuados. Por

desgracia, los apologistas de la ciencia espacial parecen quedar siempre sumamente impresionados por cosastales como las sartenes no adherentes " los rodamientos perfectos. mi modo de ver, el mejor subproducto dela investigaci!n espacial no es precisamente nueva tecnolog#a sino que, por primera ve& en la historia de lahumanidad, hemos tenido oportunidad de contemplar la Tierra desde el espacio3 la informaci!n proporcionadapor esta visi!n exterior de nuestro planeta verdea&ul, en todo el esplendor de su belle&a, ha dado origen a unnuevo conjunto de preguntas " respuestas. >e forma semejante, el reflexionar sobre la vida marciana supuso laadquisici!n de una nueva perspectiva desde la que considerar la vida en la Tierra, lo que nos llev! a su ve& aformular una nueva explicaci!n 4o a revivir qui&$ una mu" antigua4 de la relaci!n entre la Tierra " su biosfera.

Por lo que a m# respecta, tuve la gran fortuna de recibir una invitaci!n de la -hell esearch (imited a estudiarlas posibles consecuencias globales que sobre la contaminaci!n atmosfrica tendr#an causas tales como la tasade consumo, siempre en aumento, de los combustibles f!siles, invitaci!n que llegaba en el nadir de lainvestigaci!n espacial, en 9:HH, tres a'os antes de la formaci!n de migos de la Tierra) ese colectivo, " otros

grupos de presi!n de parecidas caracter#sticas, se encargar#an de poner el problema de la contaminaci!n en lavanguardia de las preocupaciones de la opini!n pblica.

(os cient#ficos independientes, como los artistas, necesitan de los mecenas, aunque ello no tiene porquimplicar una relaci!n de posesi!n3 la libertad de pensamiento suele ser la norma. o deber#a hacer falta deciresto, pero ho" d#a muchas personas, por otro lado inteligentes, est$n condicionadas para creer que toda laborde investigaci!n reali&ada bajo los auspicios de una multinacional es sospechosa por naturale&a. Itros est$n nomenos persuadidos de que todo trabajo de esta #ndole procedente de alguna instituci!n locali&ada en un pa#ssocialista ha de haber estado sometido al cors te!rico del marxismo, siendo, por tal motivo, desde'able. (asideas " opiniones expresadas en este libro muestran cierto grado de influencia inevitable de la sociedad en cu"oseno vivo " trabajo, debida sobre todo el contacto estrecho con numerosos colegas cient#ficos occidentales.8asta donde se me alcan&a, estas suaves presiones son las nicas que se han ejercido sobre m#.

(a conexi!n entre los problemas de la contaminaci!n atmosfrica " mi trabajo anterior 4utili&aci!n del an$lisisatmosfrico como medio de detecci!n de vida4 resid#a, naturalmente, en la idea de que la atm!sfera podr#a seruna extensi!n de la biosfera. Ten#a la impresi!n que todo intento de entender la contaminaci!n de la atm!sferaser#a incompleto " probablemente inefica& si se pasara por alto la posibilidad de una respuesta o unaadaptaci!n de la biosfera. (os efectos del veneno en un ser humano dependen grandemente de la capacidadque ste tenga para metaboli&arlo o excretarlo) de igual modo, el efecto de lan&ar grandes cantidades deproductos derivados de la combusti!n de combustibles f!siles a una atm!sfera controlada por la biosfera puedeser mu" distinto del efecto que estos gases tendr#an sobre una atm!sfera inorg$nica " por tanto, pasiva.Podr#an producirse cambios adaptativos que disminu"eran, por ejemplo, las perturbaciones provocadas por laacumulaci!n de di!xido de carbono. Itra posibilidad ser#a que las perturbaciones dispararan algn tipo decambio compensatorio /qui&$s en el clima0 que resultara conveniente para el conjunto de la biosfera peroperjudicial para la especie humana.


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l trabajar en un nuevo entorno intelectual pude olvidarme de Marte " concentrarme en la Tierra " en lanaturale&a de su atm!sfera. El resultado de esta aproximaci!n menos dispersa fue el desarrollo de la hip!tesissiguiente3 el conjunto de los seres vivos de la Tierra, de las ballenas a los virus, de los robles a las algas, puedeser considerado como una entidad viviente capa& de transformar la atm!sfera del planeta para adecuarla a susnecesidades globales " dotada de facultades " poderes que exceden con mucho a los que poseen sus partesconstitutivas.

o es distancia peque'a la que separa el sistema plausible de detecci!n de vida " la hip!tesis segn la cual esla biosfera, el conjunto de los seres vivos que pueblan la superficie de la Tierra, la encargada de mantener "regular la atm!sfera de sta. presentar las pruebas m$s recientes en favor de tal hip!tesis se consagra buena

parte de este libro. @olviendo a 9:HJ, las ra&ones que justificaban el salto del sistema a la hip!tesis podr#anresumirse como sigue3

(a vida aparece en la Tierra hace aproximadamente unos K.;FF millones de a'os. >esde entonces hasta ahora,los f!siles muestran que el clima de la Tierra ha cambiado mu" poco a pesar de que, casi con toda seguridad, lacantidad de calor solar que recibimos, las caracter#sticas de la superficie de la Tierra " la composici!n de suatm!sfera han experimentado grandes variaciones durante ese lapso de tiempo.

(a composici!n qu#mica de la atm!sfera no guarda relaci!n con lo que cabr#a esperar de un equilibrio qu#micode rgimen permanente. (a presencia de metano, !xido nitroso " de nitr!geno incluso en nuestra oxidanteatm!sfera actual representa una violaci!n tan estrepitosa de las reglas de la qu#mica que hace pensar que laatm!sfera no es un nuevo producto biol!gico sino, m$s probablemente, una construcci!n biol!gica3 si no viva,algo que, como la piel de un gato, las plumas de un p$jaro o el papel de un nido de avispas es una extensi!n de

un sistema viviente dise'ada para conservar las caracter#sticas de un determinado entorno. (a concentraci!natmosfrica, por ejemplo, de gases tales como el ox#geno o el amon#aco es mantenida a unos niveles !ptimoscu"a alteraci!n, por peque'a que fuera, podr#a tener desastrosas repercusiones en los seres vivos.

Tanto ahora como a lo largo de la historia de la Tierra, su climatolog#a " su qu#mica parecen haber sido en todomomento las !ptimas para el desarrollo de la vida. ?ue esto se deba a la casualidad es tan improbable comosalir ileso de un atasco de tr$fico conduciendo con los ojos vendados.

Pues bien, se concreta la hip!tesis antedicha en una entidad de tama'o planetario " propiedadesinsospechadas atendiendo a la simple suma de sus partes. =ue illiam 2olding, el escritor, vecino a la sa&!n,quien solvent! feli&mente su carencia de nombre. ecomend! sin vacilaci!n que esta criatura fuera llamada2aia en honor de la diosa griega de la Tierra, tambin conocida como 2ea, nombre de donde proceden los deciencias tales como la geograf#a " la geolog#a. pesar de mi ignorancia de los cl$sicos, la oportunidad de la

elecci!n me pareci! evidente. Era una palabra breve que se anticipaba a alguna b$rbara denominaci!n del tipode -istema de 8omeostasis " 1iociberntica 7niversal. Ten#a, adem$s, la impresi!n de que en la 2recia antiguael concepto era probablemente un aspecto familiar de la vida sin necesidad de expresarlo formalmente. (oscient#ficos suelen estar condenados a llevar vidas urbanas, pero he tenido oportunidad de constatar el asombroque la gente de &onas rurales, m$s pr!ximas a la tierra, siente ante la necesidad de proposiciones formalespara enunciar algo tan evidente como la hip!tesis de 2aia.

(a di a conocer oficialmente en unas jornadas cient#ficas sobre los or#genes de la vida en la Tierra celebradasen Princeton, eB *erse", en 9:H:. ?ui&$ la causa fuera una pobre presentaci!n por mi parte, pero lo cierto esque los nicos interesados por ella fueron el malogrado qu#mico sueco (ars 2unnar -illen " ("n Margulis, de la7niversidad de 1oston, a cu"o cargo corr#a la tarea de editar nuestras diversas contribuciones. ("n " "ovolver#amos a encontrarnos en 1oston un a'o m$s tarde, iniciando una mu" fruct#fera colaboraci!n anfeli&mente prolongada que, gracias a su talento " a sus conocimientos, iba a perfilar n#tidamente los entonces

todav#a vagos contornos de 2aia.

8asta aqu# hemos definido a 2aia como una entidad compleja que comprende el suelo, los ocanos, laatm!sfera " la biosfera terrestre3 el conjunto constitu"e un sistema ciberntico autoajustado por realimentaci!nque se encarga de mantener en el planeta un entorno f#sica " qu#micamente !ptimo para la vida. Elmantenimiento de unas condiciones hasta cierto punto constantes mediante control activo es adecuadamentedescrito con el trmino 6homeostasis6.

2aia contina siendo una hip!tesis, bien que, como ha sucedido en otros casos, til3 aunque todav#a no hademostrado su existencia, s# ha probado "a su valor te!rico al dar origen a interrogantes " respuestasexperimentales de por s# provechosas. -i, por ejemplo, la atm!sfera es entre otras cosas una cintatransportadora de substancias que la biosfera toma " expele, parec#a ra&onable suponer la presencia en ella decompuestos que vehicularan los elementos esenciales a todos los sistemas biol!gicos, como lo son, entre otros,


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el "odo " el a&ufre. =ue mu" gratificante encontrar pruebas de que ambos son transportados por aire desde losocanos, donde abundan, a tierra firme, donde escasean, " que los compuestos portadores son el metil "oduro" el dimetil sulfuro respectivamente, substancias directamente producidas por la vida marina. 8abida cuenta dela insaciable curiosidad que caracteri&a al esp#ritu cient#fico, estas interesantes substancias habr#an terminadopor ser detectadas " su importancia discutida an sin el est#mulo de la hip!tesis 2aia, pero fue precisamenteella la que provoc! su bsqueda activa.

-i 2aia existe, su relaci!n con la especie humana, esa especie animal que ejerce una influencia dominante enel complejo sistema de lo vivo " el cambiante equilibrio de poder entre ambas, son cuestiones de evidenteimportancia. -er$n consideradas en cap#tulos posteriores, pero quiero subra"ar que este libro ha sido escrito

primordialmente para estimular " entretener. (a hip!tesis 2aia es para aquellos que gustan de caminar, decontemplar, de interrogarse sobre la Tierra " sobre la vida que en ella ha", de especular sobre lasconsecuencias de nuestra presencia en el planeta. Es una alternativa al pesimista enfoque segn el cual lanaturale&a es una fuer&a primitiva a someter " conquistar. Es tambin una alternativa al no menos deprimentecuadro que pinta a nuestro planeta como una nave espacial demente que, sin piloto ni prop!sito, describec#rculos eternos alrededor del -ol.


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2. En los comienzos

%uando se emplea en un contexto cient#fico el trmino e!n representa 9.FFF millones de a'os. Por lo que nosindican los estratos geol!gicos " la medida de su radiactividad, la Tierra comen&! a existir como cuerpo espacialindependiente hace unos L.;FF millones de a'os o, lo que es lo mismo, hace cuatro eones " medio. (osprimeros rastros de vida hasta ahora identificados han aparecido en rocas sedimentarias cu"a edad se cifra enm$s de tres eones. -in embargo, como dec#a 8.2. ells, el registro geol!gico ofrece un tipo de informaci!nsobre la vida en pocas remotas comparable al conocimiento que de los miembros de una vecindad podr#aobtenerse examinando los libros de un banco. Probablemente se cuenten por millones las formas de vidaprimitivas de cuerpo blando que, si bien florecieron en un momento dado, se extinguieron despus sin dejarhuellas para el futuro ni, much#simo menos, obviamente, esqueleto alguno para el gabinete geol!gico.

o es ninguna sorpresa, por tanto, que se sepa poco sobre el origen de la vida en nuestro planeta " menostodav#a sobre las primeras etapas de su evoluci!n. Pero por lo que toca al entorno en el que se inici! la vida 4eventualmente 2aia4 revisando lo que sabemos respecto a los comien&os de la Tierra en el contexto del7niverso del que se form!, podemos por lo menos hacer suposiciones inteligentes. Por observacionesreali&adas en nuestra propia galaxia sabemos que un conglomerado de estrellas se asemeja a una poblaci!nhumana en lo variado de las edades de sus componentes, que van de los m$s viejos a los m$s j!venes. 8a"estrellas viejas que, como antiguos soldados, simplemente se desvanecen, mientras la muerte de otras, m$sespectacular, es un estallido inimaginablemente glorioso) cobran forma, entretanto, esferas incandescentes

orbitadas por satlites que giran a su alrededor como polillas en torno a una vela. %uando examinamosespectrosc!picamente el polvo interestelar " las nubes gaseosas de cu"a condensaci!n surgen nuevos soles "nuevos planetas, hallamos gran abundancia de las molculas simples " compuestas a partir de las cuales esposible construir el edificio de la vida. Estas molculas, en realidad, parecen estar dispersas por todo el7niverso. (os astr!nomos informan casi semanalmente del descubrimiento de alguna nueva substanciaorg$nica compleja hallada en las profundidades del espacio. -e tiene a veces la impresi!n de que nuestragalaxia es un almacn gigantesco donde se guardan los componentes de la vida.

-i imaginamos un planeta hecho exclusivamente con pie&as de relojes, no parece disparatado suponer que, contiempo por delante 4pongamos, por ejemplo, unos 9.FFF millones de a'os4, las fuer&as gravitatorias " laincansable acci!n del viento terminar$n ensamblando un reloj en perfecto funcionamiento. Probablemente elcomien&o de la vida en la Tierra fue algo similar. El incontable nmero de encuentros fortuitos entre molculas,esenciales para la vida, la casi infinita variedad de combinaciones posibles, bien pudo haber resultado en el

ensamblaje casual de una substancia capa& de efectuar una tarea de tipo biol!gico, por ejemplo acumular lu&solar para utili&ar la energ#a en la reali&aci!n de algn cometido posterior que no hubiera sido posible de otromodo o que las le"es f#sicas no hubieran permitido. El antiguo mito griego de Prometeo, que intent! robar elfuego de los dioses, " la historia b#blica de d$n " Eva, arrastrados por el deseo de saborear la fruta prohibida,qui&$ se hundan mucho m$s profundamente en nuestra historia ancestral de lo que sospechamos. l aumentarposteriormente el nmero de estos compuestos, empe&! a ser posible que algunos de ellos se combinaranentre s# para formar nuevas substancias de ma"or complejidad dotadas de nuevas propiedades " poderesdistintos, agentes a su ve& de idntico proceso que se repetir#a hasta la eventual llegada a una entidadcompleja cu"as propiedades eran, por fin, las de la vida3 fue el primer microorganismo capa& de utili&ar la lu& desol " las molculas de su entorno para producir su propio duplicado.

Esta secuencia de acontecimientos conducente a la formaci!n del primer ser vivo ten#a casi todo en contra. Porotro lado, el nmero de encuentros fortuitos acaecidos entre las molculas de la substancia primigenia de la

Tierra debe haber sido verdaderamente incalculable. (a vida era, pues, un acontecimiento casi completamenteimprobable que ten#a casi infinitas oportunidades de suceder " sucedi!. -upongamos al menos que las cosasocurrieron de esta forma en lugar de acudir a misteriosas siembras de semillas, esporas llegadas de no se sabed!nde o cualquier otro tipo de intervenci!n externa. uestro inters primordial, en cualquier caso, se centra enla relaci!n surgida entre la biosfera que se forma " el entorno planetario de una Tierra todav#a joven, no en elorigen de la vida.

C%u$l era el estado de la Tierra justamente antes de la aparici!n de la vida, hace, digamos, unos tres eones "medioD CPor qu surgi! la vida en nuestro planeta " no lo hi&o en Marte " @enus, sus parientes m$s cercanosDC%on qu riesgos se enfrent! la joven biosfera, qu desastres estuvieron a punto de destruirla " c!mo lapresencia de 2aia a"ud! a superarlosD ntes de sugerir algunas respuestas a estas intrigantes preguntashemos de volver a las circunstancias que rodearon la formaci!n de la Tierra, hace aproximadamente cuatroeones " medio.


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Parece casi seguro que la formaci!n de una supernova 4la explosi!n de una estrella de gran tama'o4 fue elantecedente pr!ximo, tanto en el tiempo como en el espacio, a la formaci!n de nuestro sistema solar. -egncreen los astr!nomos, la secuencia de acontecimientos que culminan en la supernova podr#a ser la siguiente3 lacombusti!n de una estrella significa fundamentalmente la fusi!n de su hidr!geno " luego de sus $tomos dehelio) pues bien, las ceni&as de estos fuegos, en forma de elementos m$s pesados 4s#lice " hierro, por ejemplo4 van acumul$ndose en la &ona central del astro. %uando la masa de este ncleo de elementos muertos queha dejado de generar calor " presi!n excede con mucho a la de nuestro sol, la inexorable fuer&a de su peso lacolapsa, con lo que pasa a ser, en materia de segundos, un cuerpo cu"o volumen se cifra tan s!lo en millaresde millas cbicas. El nacimiento de este extraordinario objeto, la estrella de neutrones, es una cat$strofe dedimensiones c!smicas. unque los detalles de este proceso " de otros semejantes son todav#a oscuros es

obvio que se observan en l todos los ingredientes de una colosal explosi!n nuclear. (as formidablescantidades de lu&, calor " radiaciones duras que produce una supernova en pleno apogeo igualan al total de losgenerados por todas las dem$s estrellas de la galaxia. (as explosiones raramente son cien por cien eficaces3cuando una estrella se convierte en supernova, el material explosivo nuclear, que inclu"e uranio " plutonio juntoa grandes cantidades de hierro " otros elementos residuales, es esparcido por el espacio como si se tratara dela nube de polvo provocada por la detonaci!n de una bomba de hidr!geno. (o m$s raro qui&$ sobre nuestroplaneta es que consiste sobre todo en fragmentos procedentes de la explosi!n de una bomba de hidr!geno deltama'o de una estrella. Todav#a ho", eones despus, la corte&a terrestre conserva el suficiente materialexplosivo inestable para que sea posible la repetici!n, a mu" peque'a escala, del acontecimiento original.

(as estrellas binarias 4dobles4 son mu" corrientes en nuestra galaxia) pudiera ser que en un determinadomomento, el -ol, esa estrella tranquila " de buenas maneras, ha"a tenido una compa'era de gran tama'o que,al consumir su hidr!geno r$pidamente, se convirti! en una supernova o, tal ve&, el -ol " sus planetas proceden

de la condensaci!n de los restos de una supernova me&clados con el polvo " los gases interestelares. -#parece seguro que, ocurriera como ocurriera, nuestro sistema solar se form! a resultas de la explosi!n de unasupernova. o ha" otra explicaci!n veros#mil para la gran cantidad de $tomos explosivos an presentes en laTierra. El m$s primitivo " anticuado de los contadores 2eiger nos indica que habitamos entre los restos de unavasta detonaci!n nuclear. o menos de tres millones de $tomos inestables procedentes de aquel cataclismo sefragmentan cada minuto dentro de nuestros cuerpos, liberando una diminuta fracci!n de la energ#a provenientede aquellos remotos fuegos.

(as reservas actuales de uranio contienen nicamente el F,JN del peligroso is!topo 7K;. %rase o no, losreactores nucleares han existido mucho antes que el hombre3 recientemente fue descubierto en 2ab!n /Ofrica0,un reactor natural f!sil que funcionaba desde hace aproximadamente dos eones. Podemos, por consiguiente,afirmar casi con toda seguridad que, hace cuatro eones, la concentraci!n geoqu#mica del uranio produjoespectaculares reacciones nucleares naturales. l estar ho" tan de moda denigrar la tecnolog#a, es f$cil olvidar

que la fusi!n nuclear es un proceso natural. -i algo tan intrincado como la vida puede surgir por accidente, nodebe maravillarnos que con un reactor de fusi!n, mecanismo relativamente simple, ocurra algo parecido.

s# pues, la vida empe&! probablemente bajo condiciones de radiactividad mucho m$s intensas que las quetanto preocupan a ciertos medioambientalistas de ho". M$s an, el aire no conten#a ox#geno libre ni o&ono, loque dejaba la superficie del planeta expuesta directamente a la intensa radiaci!n ultravioleta del -ol. Preocupamucho actualmente el que los imponderables de la radiaci!n nuclear " de la ultravioleta puedan causar un d#a ladestrucci!n de toda la vida sobre la Tierra ", sin embargo, estas mismas energ#as inundaron la matri& misma dela vida.

o se trata aqu# de paradojas) los peligros actuales son ciertos pero se tiende a exagerarlos. (a radiaci!nultravioleta " la nuclear son parte de nuestro entorno natural " siempre lo han sido. %uando la vida comen&aba,el poder destructor de la radiaci!n nuclear, su capacidad para romper enlaces, puede haber sido incluso

benfica, acelerando el proceso de prueba " error al eliminar los errores " regenerar los componentes qu#micosb$sicos, siendo causa sobre todo de una ma"or producci!n de combinaciones fortuitas de entre las que surgir#ala !ptima.

%omo 7re"nos ense'a, la atm!sfera primigenia de la Tierra pudo haber desaparecido durante la fase deestabili&aci!n del -ol, dejando nuestro planeta tan desnudo como la (una lo est$ ahora. Posteriormente, lapresi!n de la masa terrestre " la confinada energ#a de componentes altamente radiactivos caldearon su interior,produciendo el escape de gases " de vapor de agua que dar#a lugar al aire " a los ocanos. >esconocemoscuanto tard! en producirse esta atm!sfera secundaria " la naturale&a de sus componentes originales, perosuponemos que en la poca del inicio de la vida los gases procedentes del interior eran m$s ricos en hidr!genoque los que ahora expulsan los volcanes. (os compuestos org$nicos, las partes constitu"entes de la vida,necesitan tener en su medio una cierta cantidad de hidr!geno tanto para su formaci!n como para susupervivencia.
http://www.accionchilena.cl/Ecofilosofia/La%20Hip%C3%B3tesis%20Gaia.aspx#_ftn2%23_ftn2http://www.accionchilena.cl/Ecofilosofia/La%20Hip%C3%B3tesis%20Gaia.aspx#_ftn2%23_ftn2


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%uando consideramos los elementos que entran en los compuestos org$nicos pensamos habitualmente " enprimer lugar en carbono, nitr!geno, ox#geno " f!sforo, luego en una miscel$nea de los elementos presentes enpeque'as cantidades, como el hierro, el &inc " el calcio. El hidr!geno, ese ubicuo material del que est$ hecha lama"or parte del 7niverso suele darse por supuesto ", sin embargo, su importancia " su versatilidad sonm$ximas. Es parte esencial de todo compuesto formado por los dem$s elementos claves de la vida. Es elcombustible del que se sirve el -ol ", consiguientemente, la fuente primitiva de ese generoso flujo de energ#asolar gratuita que pone en marcha los procesos vitales " les permite un desarrollo normal. %onstitu"e las dosterceras partes del agua, esa otra substancia esencial para la vida " que tendemos a olvidar de tan frecuente.(a abundancia de hidr!geno libre de un planeta configura el potencial de oxidaci!nQreducci!n /redox0, que midela tendencia de un determinado entorno a oxidar o a reducir. (os elementos de un entorno oxidante incorporan

ox#geno, ra&!n de la herrumbre del hierro. En un ambiente reductor 4rico en hidr!geno4 un compuesto quecontenga ox#geno tiende a cederlo. (a abundancia de $tomos de hidr!geno, cargados positivamente, determinatambin la acide& o la alcalinidad 4el p8, dir#a un qu#mico4 de un medio. El potencial redox " el p8 son dosfactores ambientales claves para saber si un planeta puede contener vida o no.

El veh#culo espacial @i5ing, norteamericano, que descendi! en Marte, " el @enera sovitico llegado a @enus hancoincidido en informar negativamente respecto a la presencia de vida. @enus ha perdido casi todo su hidr!geno" es, en consecuencia, absolutamente estril. En Marte ha" an algo de agua 4e hidr!geno, por tanto4 pero laoxidaci!n de su superficie es tal que la formaci!n de molculas org$nicas es imposible. (os planetas est$n,adem$s de muertos, incapacitados para la vida.

unque es poco lo que sabemos de la qu#mica terrestre cuando se inici! la vida, nos consta que estaba m$scercana a la actual de los gigantes exteriores, *piter " -aturno, que a la de Marte " @enus. Es probable que,

hace eones, Marte, @enus " la Tierra fueran planetas ricos en molculas de metano, hidr!geno, amon#aco "agua a partir de las que puede formarse la vida, pero del mismo modo que el hierro se cubre de herrumbre " lagoma se deshace, un planeta se marchita " termina por quedar totalmente "ermo /auxiliado del tiempo, esegran oxidante0 cuando el hidr!geno, elemento esencial para la vida, escapa al espacio.

(a atm!sfera de la Tierra que fue testigo del comien&o de la vida hubo de ser, por lo tanto, una atm!sferareductora, rica en hidr!geno. Esta atm!sfera no necesitaba un gran contenido de hidr!geno libre por cuanto elque se desprend#a del interior ofrec#a un suministro constante) habr#a bastado, por otra parte, la presencia dehidr!geno en compuestos tales como el amon#aco " el metano. En las lunas de los planetas exteriores puedenencontrarse todav#a atm!sferas similares a la descrita) si sus dbiles campos gravitacionales las retienen esgracias a lo bajo de sus temperaturas. diferencia de estas lunas " de sus planetas, la Tierra, Marte " @enuscarecen de las temperaturas o de las fuer&as gravitatorias necesarias para retener indefinidamente suhidr!geno sin auxilio biol!gico. El $tomo de hidr!geno es el m$s peque'o " ligero de todos, por lo que, sea cual

sea la temperatura, siempre es el de movimiento m$s velo&) pues bien, teniendo en cuenta que los ra"ossolares fragmentan las molculas de hidr!geno gaseoso situadas en el l#mite externo de nuestra atm!sferaconvirtindolas en $tomos libres, cu"a movilidad les permite escapar de la atracci!n gravitatoria " perderse enel espacio, est$ claro que la vida en la Tierra habr#a tenido los d#as contados si el suministro de hidr!geno/incorporado a compuestos tales como amon#aco " metano0 hubiera dependido s!lo de los gases escapadosdel interior del planeta, incapaces de reponer las prdidas indefinidamente. Estos gases, adem$s, cumpl#an otramisi!n fundamental, la de 6arropar6 nuestro planeta manteniendo su temperatura en una poca en la que,probablemente, la radiaci!n solar era inferior a la actual.

(a historia del clima terrestre es uno de los argumentos de m$s peso en favor de la existencia de 2aia.-abemos por las rocas sedimentarias que durante los tres ltimos eones " medio el clima no ha sido nunca, nisiquiera durante per#odos cortos, totalmente desfavorable para la vida. Esa continuidad del registro geol!gico dela vida nos indica tambin la imposibilidad de que los ocanos llegaran a hervir o a congelarse en algn

momento. 8a", por el contrario, pruebas sutiles derivadas de las proporciones entre las diferentes formasat!micas de ox#geno encontradas en los estratos geol!gicos cu"a interpretaci!n indica que el clima ha sidosiempre mu" parecido a como es ahora, con las salvedades de las glaciaciones " del per#odo pr!ximo alcomien&o de la vida, donde se hi&o algo m$s c$lido. (os per#odos glaciales 4suele denomin$rseles Edades de8ielo, frecuentemente exagerando4 afectaron tan s!lo las &onas terrestres situadas por encima de los L;Gorte " por debajo de los L;G -ur3 el JF por ciento de la superficie terrestre queda, sin embargo, entre estas doslatitudes. (as as# llamadas Edades de 8ielo afectaron nicamente a la flora " la fauna que hab#an coloni&ado elKF por ciento restante, que hasta en los per#odos interglaciales suele estar parcialmente helado. %omo lo est$ho".

Parecer#a que en principio no ha" nada particularmente extra'o en este cuadro de un clima estable a lo largo delos tres " medio ltimos eones. -i la Tierra gira segn una !rbita estable alrededor del -ol, ese radiadorgigantesco " permanente, desde poca tan remota,Cpor qu habr#a de ser de otro modoD Es, sin embargo,


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extra'o, " precisamente por esta ra&!n. uestro -ol, estrella t#pica, se ha desarrollado segn un patr!nest$ndar bien establecido, por el cual sabemos que su energ#a radiante ha aumentado al menos en un KF porciento durante los tres eones " medio mencionados. 7n KF por ciento menos de calor solar implica unatemperatura media para la Tierra mu" por debajo del punto de congelaci!n del agua. -i el clima de la Tierraestuviera exclusivamente en funci!n de la radiaci!n solar nuestro planeta habr#a permanecido congeladodurante el primer e!n " medio del per#odo caracteri&ado por la existencia de vida, " sabemos por los registrospaleontol!gicos " por la persistencia misma de la vida que jam$s las condiciones ambientales fueron tanadversas.

-i la Tierra fuera simplemente un objeto s!lido inanimado, su temperatura de superficie seguir#a las variaciones

de la radiaci!n solar, " no ha" ropaje aislado que proteja indefinidamente a una estatua de piedra del calorveraniego " del fr#o invernal) durante tres eones " medio la temperatura de superficie ha sido permanentementefavorable para la vida, de modo semejante a como la temperatura de nuestros cuerpos se mantiene constanteen invierno " en verano, "a sea tropical o polar el entorno en el que nos encontremos. unque podr#a pensarseque la intensa radiactividad de los primeros d#as habr#a bastado para mantener unos ciertos niveles detemperatura, un sencillo c$lculo basado en la mu" predecible naturale&a de la desintegraci!n radiactiva indicaque, aunque estas energ#as manten#an incandescente el interior del planeta, tuvieron escaso efecto sobre lastemperaturas superficiales. (os cient#ficos dedicados a cuestiones planetarias han sugerido varias explicacionespara lo constante de nuestro clima. %ari -agan " su colaborador el doctor Mullen, por ejemplo, han se'aladorecientemente que, en pocas remotas, cuando el -ol brillaba con menos intensidad, la presencia en laatm!sfera de gases como el amon#aco a"udaba a conservar el calor recibido. lgunos gases, como el di!xidode carbono " el amon#aco absorben la radiaci!n trmica infrarroja que desprende la superficie de la Tierra "retrasan su escape al espacio3 son los equivalentes gaseosos de la ropa de abrigo, aunque tienen sobre sta la

ventaja adicional de ser transparentes a las radiaciones solares que hacen llegar a nuestro planeta casi todo elcalor que recibe. Por esta ra&!n, aunque qui&$ no del todo correctamente, son a menudo denominados gases6invernadero6.

Itros cient#ficos, especialmente el profesor MeadoBs " 8enderson -ellers, de la 7niversidad de (eicester, hansugerido que, en pocas anteriores, la superficie terrestre era de color m$s obscuro, capa& por consiguiente deabsorber en ma"or proporci!n que ahora el calor del -ol. (a parte de lu& solar reflejada al espacio se conocecomo el albedo o blancura de un planeta. -i su superficie es totalmente blanca reflejar$ toda la lu& solar que aella llegue resultando, por lo tanto, un mundo mu" fr#o. -i, por el contrario, es completamente negra, absorbedicha lu& en su totalidad, con el consiguiente aumento de la temperatura. Es evidente que un cambio del albedopodr#a compensar el menor rendimiento trmico de un -ol m$s apagado. (a superficie terrestre ostenta ennuestra poca una adecuada coloraci!n intermedia " est$ cubierta por masas de nubes en aproximadamente el;F por ciento. efleja m$s o menos el L; por ciento de la lu& procedente del -ol.

0i+. 1. El crso de la temperatra de la ierra desde los comienzos de la (ida $ace 35 eones semantiene siempre dentro del estrec$o mar+en e dean las l*neas $orizontales de los 16 # los 26C. 7i


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nestra temperatra planetaria $biera dependido 8nicamente de la relacin abiol+ica establecidaentre la radiacin solar # el balance trmico atmsfera9sperficie podr*an $aberse alcanzado lascondiciones e-ternas marcadas por las l*neas : # C. ,e $aber scedido esto toda (ida $abr*adesaparecido del planeta lo e tambin $abr*a scedido si las temperatras $bieran se+ido el crsointermedio marcado por la l*nea ; e mestra cmo $abr*an amentado de $aber se+idopasi(amente el incremento de radiacin solar.

%uando la vida empe&aba, pues, el clima era suave a pesar de la menor radiaci!n solar. (as nicasexplicaciones que se han dado a este fen!meno son a un 6efecto invernadero6 protector del di!xido de carbono" del amon#aco o un menor albedo originado por una distribuci!n de las masas de tierra diferente a la actual.

mbas son posibles, pero nicamente hasta cierto punto3 all# donde no llegan es donde vislumbramos porprimera ve& a 2aia o, al menos, la necesidad de postular su existencia.

Parece probable que las primeras manifestaciones de la vida se instalaran en los ocanos, en las aguassomeras, en los estuarios, en las riberas de los r#os " en las &onas pantanosas, extendindose desde aqu# atodas las dem$s $reas del globo. l cobrar forma la primera biosfera, el entorno qu#mico de la Tierra comen&!inevitablemente a cambiar. >el mismo modo que los nutrientes de un huevo de gallina alimentan al embri!n, losabundantes compuestos org$nicos de los cuales surgi! la vida suministraron a la joven criatura el alimento quesu crecimiento requer#a. diferencia del pollito, sin embargo, la vida m$s all$ del 6huevo6 contaba nicamentecon un suministro alimenticio limitado. Tan pronto como los compuestos clave empe&aron a escasear, la jovencriatura se encontr! frente a la dis"untiva de perecer de hambre o de aprender a sinteti&ar sus propioselementos estructurales utili&ando las materias primas a su alcance " la lu& solar como energ#a motri&.

(a necesidad de enfrentarse a alternativas de esta #ndole debi! ser frecuente en la poca que describimos "sirvi! para incrementar la diversificaci!n, la independencia " la robuste& de una biosfera en expansi!n. ?ui&$fuera este el momento de la aparici!n de las primeras relaciones depredadorQpresa, del establecimiento deprimitivas cadenas aliment$rias. (a muerte " la natural descomposici!n de los organismos individualesliberaban componentes claves para el conjunto de la comunidad pero, para ciertas especies, pudo resultar m$sconveniente obtener estos compuestos fundamentales aliment$ndose de otros seres vivos. (a ciencia de laecolog#a se ha desarrollado al punto de que actualmente puede demostrar, con la a"uda de modelos numricos" computadores, que un ecosistema compuesto por una compleja red tr!fica, por mu" diferentes relacionesdepredadorQpresa, es mucho m$s s!lido " estable que una sola especie autocontenida o que un peque'o grupode interrelaci!n escasa. -i tales aseveraciones son ciertas, parece probable que la biosfera se diversificara conrapide& segn iba desarroll$ndose.

%onsecuencia importante de esta incesante actividad de la vida fue la circulaci!n c#clica del amon#aco, el

di!xido de carbono " el metano, gases atmosfricos todos ellos, a travs de la biosfera. %uando el suministro deotras fuentes escaseaba, estos gases aportaban carbono, nitr!geno e hidr!geno, elementos imprescindiblespara la vida) de ello resultaba un descenso en su tasa atmosfrica. El carbono " el nitr!geno fijados descend#ana los lechos marinos en forma de detritos org$nicos o bien eran incorporados a los organismos de los primitivosseres vivos como carbonato de calcio o de magnesio. Parte del hidr!geno que la descomposici!n del amon#acoliberaba se un#a a otros elementos 4principalmente al ox#geno para formar agua4 " parte escapaba al espacioen forma de hidr!geno gaseoso. El nitr!geno procedente del amon#aco quedaba en la atm!sfera comonitr!geno molecular, forma pr$cticamente inerte que no ha cambiado desde entonces.

unque estos procesos pueden resultar lentos para nuestra escala temporal, mucho antes de que un e!ntranscurriera completamente, la gradual utili&aci!n del carb!nico " del amon#aco de la atm!sfera hab#aintroducido considerables cambios en la composici!n de sta. El que estos gases fueran desapareciendo de laatm!sfera produjo adem$s un descenso de la temperatura debido al debilitamiento del 6efecto invernadero6.

-agan " Mullen han propuesto que qui&$ fuera la biosfera la encargada de mantener el status quo climatol!gicoaprendiendo a sinteti&ar " a reempla&ar el amon#aco que utili&aba como nutriente. -i est$n en lo cierto, tals#ntesis hubiera sido la primera tarea de 2aia. (os climas son intr#nsecamente inestables) tenemos ahora la casitotal certe&a gracias al meteor!logo "ugoslavo Mihalanovich de que los per#odos de glaciaci!n recientes fueronconsecuencia de cambios mu" leves experimentados por la !rbita de la Tierra. Para que se estable&ca unaEdad de 8ielo basta un decremento de tan s!lo el N en el aporte cal!rico que recibe un hemisferio. Es ahoracuando empe&amos a entrever las incalculables consecuencias que, para la joven biosfera, tuvo su propiautili&aci!n de los gases atmosfricos que arropaban al planeta, en una poca donde el rendimiento calor#fico del-ol era inferior al actual no en un dos, sino en un KF por ciento. Pensemos en lo que podr#a haber ocurrido deproducirse alguna perturbaci!n a'adida, leve incluso, tal como ese por ciento de enfriamiento extra capa& deprecipitar una glaciaci!n3 el descenso de temperatura har#a a su ve& disminuir el grosor de la capa amoniacaldebido a que, con el enfriamiento, la superficie de los ocanos absorber#an ma"ores cantidades de este gas,decreciendo consiguientemente la cantidad disponible para la biosfera) la menor tasa de amon#aco del aire


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facilitar#a el escape del calor del espacio, establecindose un c#rculo vicioso, un sistema de realimentaci!npositiva que provocar#a inexorablemente ulteriores descensos de la temperatura. %on la ca#da de sta cada ve&habr#a menos amon#aco en el aire " entonces, para colmo, llegando "a a temperaturas de congelaci!n, la capade nieve " hielo, cada ve& m$s extensa, incrementar#a vertiginosamente el albedo del planeta " por lo tanto lareflexi!n de la lu& solar. -iendo sta un KF por ciento m$s dbil se producir#a de forma inevitable un descensomundial de las temperaturas mu" por debajo del punto de congelaci!n. (a Tierra habr#ase convertido en unahelada esfera blanca, estable " muerta.

-i, por el contrario, la biosfera se hubiera excedido en su compensaci!n del amon#aco tomado de la atm!sferasinteti&ando demasiado, habr#a tenido lugar una escalada de temperaturas, instaur$ndose, a la inversa, el

mismo c#rculo vicioso3 a ma"or calor, m$s amon#aco en el aire " menos escape calor#fico hacia el espacio. %onla subida de temperatura, m$s vapor de agua " m$s gases aislantes llegar#an a la atm!sfera, alcan&$ndoseeventualmente unas condiciones planetarias parecidas a las de @enus, aunque con menos calor. (atemperatura de la Tierra ser#a finalmente de unos 9FFG %, mu" por encima de lo que la vida puede tolerar3 denuevo tendr#amos un planeta estable pero muerto.

Puede que el proceso natural realimentado negativamente de formaci!n de nubes o algn otro fen!meno hastaho" ignorado se encargaran qui&$ de mantener un rgimen al menos tolerable para la vida, pero de no ser as#,la biosfera tuvo que aprender mediante prueba " error el arte de controlar su entorno, fijando inicialmente l#mitesamplios " luego, con el refinamiento fruto de la pr$ctica, manteniendo sus condiciones lo m$s cerca posible delas !ptimas para la vida. Tal proceso no consist#a solamente en fabricar la cantidad necesaria de amon#aco pararestituir el consumido) era tambin preciso poner a punto medios apropiados para apreciar la temperatura " elcontenido de amon#aco del aire a fin de mantener en todo momento una producci!n adecuada. El desarrollo de

este sistema de control activo 4con todas sus limitaciones4, por parte de la biosfera pudo ser qui&$ la primeraindicaci!n de que 2aia hab#a por fin surgido del conjunto de sus partes.

-i consideramos, pues, la biosfera una entidad capa&, como la ma"or parte de los seres vivientes, de adaptar elentorno a sus necesidades, estos problemas climatol!gicos tempranos podr#an haberse resuelto de mu"diversas maneras. 2ran nmero de criaturas go&an de la capacidad de modificar su coloraci!n segn convengaa diferentes prop!sitos de camuflaje, advertencia o exhibici!n3 pues bien, al disminuir el amon#aco o aumentarel albedo /como consecuencia de redistribuciones de las masas de tierra0 uno de los medios que pudo emplearla biosfera para mantener su temperatura fue el oscurecimiento. Brami5 " 2olubic de la 7niversidad de 1ostonhan observado que, en los pantanos salobres donde el albedo es habitualmente alto, los cambios estacionalesprovocan el ennegrecimiento de 6alfombras6 compuestas por incontables microorganismos. CPodr#an estosparches oscuros, producidos por una forma de vida de antigua estirpe, ser recordatorios vivientes de un arcaicomtodo para conservar el calorD R a la inversa3 si el problema fuera el sobrecalentamiento, la biosfera marina

generar#a una capa monomolecular aislante que cubrir#a la superficie de las aguas para controlar laevaporaci!n. El neutrali&ar la evaporaci!n en las &onas m$s calientes del ocano tiene por prop!sito impediruna excesiva acumulaci!n de vapor de agua en la atm!sfera que propicie una escalada de la temperaturaoriginada por la absorci!n de la radiaci!n infrarroja.

Estos son ejemplos de hipotticos mecanismos que la biosfera podr#a utili&ar para mantener unas condicionesambientales adecuadas. El estudio de sistemas m$s sencillos 4colmena, seres humanos4 indica que elmantenimiento de la temperatura es, probablemente, la resultante del funcionamiento de diferentes sistemas,m$s que el producto de la acci!n de uno solo.

(a autntica historia de tan remotos per#odos no se sabr$ jam$s) todo lo que podemos hacer es especularbas$ndonos en probabilidades " en la casi certidumbre de que el clima no fue nunca obst$culo para la vida. (aprimera manifestaci!n de los cambios activos que la biosfera introduc#a en su entorno pudo haber estado

relacionada con el clima " con la menor temperatura del -ol, pero en ese entorno hab#a otras necesidades queatender, otros par$metros cu"o equilibrio era fundamental para la continuidad de la vida. %iertos elementosb$sicos resultaban necesarios en grandes dosis mientras que, de otros, s!lo se requer#an cantidadesvestigiales) en ocasiones era preciso un r$pido reabastecimiento de todos ellos. 8ab#a que ocuparse de lassubstancias de desecho, venenosas o no, aprovech$ndolas a ser posible) controlar la acide&, procurando elmantenimiento de una media en conjunto neutro o alcalino) la salinidad de los mares no deb#a aumentar enexceso, " as# sucesivamente. unque estos son los criterios b$sicos, ha" otros muchos involucrados.

%omo hemos visto, cuando se estableci! el primer sistema viviente ten#a a su alcance un abundante suministrode elementos clave, que posteriormente " al ir creciendo, aprender#a a sinteti&ar utili&ando materias primastomadas del aire, el agua " el suelo. Itra tarea que la extensi!n " la diversificaci!n de la vida exig#a eraasegurar el suministro ininterrumpido de los elementos vestigiales requeridos por diferentes mecanismos "funciones. Todas las criaturas vivientes celulares utili&an un extenso abanico de procesadores qu#micos 4


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agentes catal#ticos4 denominados en&imas, muchas de las cuales requieren peque'#simas cantidades dedeterminados elementos para desempe'ar normalmente sus funciones. (a anhidrasa carb!nica, por ejemplo,en&ima especiali&ada en el transporte de di!xido de carbono desde " hacia el medio celular, tiene unacomposici!n donde entra &inc) otras en&imas precisan hierro, magnesio o vanadio. En nuestra biosfera actualse dan actividades que exigen la presencia de muchos otros elementos vestigiales3 cobalto, selenio, cobre,"odo " potasio. Andudablemente, tales necesidades surgieron " fueron satisfechas en el pasado. l principioestos elementos se obten#an de la forma habitual, extra"ndolos simplemente del entorno. %on la proliferaci!nde la vida la competencia por ellos fue aumentando, se redujo su disponibilidad " en algunos casos su falta fueel factor que limit! ulteriores expansiones. -i, como parece probable, las aguas someras bull#an de formas devida primitivas, algunos elementos claves fueron apartados de la circulaci!n porque, al morir, los organismos

que los incorporaban se hund#an, descendiendo hasta el dep!sito de lodo del lecho marino ", atrapados porotros sedimentos, no volv#an a estar disponibles para la biosfera hasta que alguna conmoci!n de la corte&aterrestre remov#a estos 6cementerios6 con la suficiente fuer&a. En los grandes lechos de rocas sedimentariasha" sobradas pruebas de lo completo que pod#a llegar a ser este proceso de secuestro. (a vida, sin duda, fueresolviendo este problema mediante el proceso evolutivo de prueba " error, hasta que apareci! una especie decarro'eros especiali&ada en extraer estos elementos esenciales de los cad$veres de otros organismos,impidiendo su sedimentaci!n. Itros sistemas posiblemente utili&ados qui&$ se sirvieran de complejas redesfisicoqu#micas usadas para llevar a cabo procesos de salvamento 4siempre de dichas substancias claves4que, si bien al principio eran individuales, poco a poco fueron coordin$ndose en estructuras globales a fin deobtener un ma"or rendimiento. (a m$s compleja ostentaba poderes " propiedades superiores a la suma de suspartes, lo que la caracteri&aba como uno de los rostros de 2aia.

uestra sociedad se ha enfrentado, desde la evoluci!n Andustrial, con arduos problemas qu#micos derivados

de la escase& de determinadas materias primas o relacionados con la contaminaci!n local3 la biosfera incipientedebi! encarar problemas similares. El primer sistema celular que se las ingeni! para extraer &inc de su entorno,inicialmente en su exclusivo beneficio " despus en bien de la comunidad, qui&$ acumulara al mismo tiempomercurio, elemento que a pesar de su semejan&a con el &inc es venenoso. (os errores de esta naturale&afueron probablemente origen de los primeros incidentes provocados por la contaminaci!n en la historia delmundo. %omo de costumbre, fue la selecci!n natural la encargada de solventar esta cuesti!n3 existenactualmente sistemas de microorganismos capaces de transformar el mercurio " otros elementos venenosos enderivados vol$tiles mediante metilaci!n) estas asociaciones de microorganismos qui&$ representen la formam$s antigua de tratar residuos t!xicos.

(a contaminaci!n no es, como tan a menudo se afirma, producto de la baje&a moral, sino que constitu"e unaconsecuencia inevitable del desenvolvimiento de la vida. (a segunda le" de la termodin$mica establececlaramente que el bajo nivel de entrop#a " la intricada organi&aci!n din$mica de un sistema viviente exigen

necesariamente la excreci!n al entorno de productos " energ#a degradados. (a cr#tica est$ justificadanicamente si somos incapaces de encontrar respuestas limpias " satisfactorias a los problemas que, a m$s desolventarlos, los pongan de nuestra parte. Para la hierba, los escarabajos " hasta los granjeros, el estircol devaca no es contaminaci!n, sino don valioso. En un mundo sensato, los desechos industriales no ser#anproscritos, sino aprovechados. esponder negativa, destructivamente, prohibindolos por le", parece tan idiotacomo legislar contra la emisi!n de bo'igas por parte de las vacas.

7na de las amena&as m$s serias con que se enfrentaba la joven biosfera la constitu#a el conjunto de crecientesalteraciones que afectaban a las propiedades del entorno planetario. El consumo de amon#aco 4gas primordial4 reali&ado por la biosfera repercut#a no s!lo en las propiedades radiantes de la atm!sfera, sino tambin en elequilibrio de la neutralidad qu#mica3 a menos amon#aco, ma"or acide&. %omo la conversi!n de metano a di!xidode carbono " de sulfures a sulfatos significaba un incremento adicional de la acide&, sta podr#a haberse hechotan intensa como para impedir la vida. >esconocemos la soluci!n concreta del problema, pero remont$ndonostodo lo atr$s que nuestros sistemas de medida permiten, ha" pruebas de que la Tierra ha estado siemprepr!xima a ese estado de neutralidad qu#mica. Marte " @enus, por el contrario, muestran un alto grado de acide&en su composici!n, a todas luces excesivo para permitir vida tal como se ha desarrollado en nuestro planeta. Enla actualidad, la biosfera produce hasta 9.FFF megatoneladas de amon#aco cada a'o, cantidad cercana a lanecesaria para neutrali&ar los fuertes $cidos sulfrico " n#trico derivados de la oxidaci!n natural de compuestossulfurosos " nitrogenados. ?ui&$ se trate de una coincidencia, pero posiblemente sea otro eslab!n en la cadenade pruebas circunstanciales en favor de la existencia de 2aia.

(a regulaci!n estricta de la salinidad de mares " ocanos es tan esencial para la vida como la necesidad deneutralidad qu#mica, si bien es asunto mucho m$s extra'o " complicado que sta, como veremos en el cap#tuloH. (a recin estrenada biosfera, sin embargo, se hi&o experta en esta mu" cr#tica operaci!n de control, como entantas otras. (a conclusi!n parece inmediata3 si 2aia existe, la necesidad de regulaci!n era tan urgente en elamanecer de la vida como en cualquier otra poca posterior.


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7n gastado lugar comn afirma que las primeras manifestaciones de vida estaban aherrojadas por el bajo nivelde la energ#a disponible " que la evoluci!n no se puso verdaderamente en marcha hasta la aparici!n delox#geno en la atm!sfera, origen, en ltima instancia, del abigarrado muestrario de seres vivos ho" existente.Pues bien, ha" pruebas directas de una biota compleja " variada que "a conten#a todos los ciclos ecol!gicosprincipales establecida antes de la aparici!n de los animales esquelticos durante el primer per#odo 4el%$mbrico4 de la Era Paleo&oica. %ierto es que la combusti!n celular de materia org$nica resulta una excelentefuente de energ#a para las criaturas m!viles de gran tama'o como nosotros mismos " otros animales, pero noha" "a ra&!n bioqu#mica por la cual la energ#a tenga que escasear en un entorno reductor, rico en hidr!geno "en molculas porta doras de hidr!geno3 veamos, por consiguiente, c!mo el asunto de la energ#a pudo haberfuncionado al revs.

0i+. 2. Colonia de estromatolitos en na pla#a de :stralia del 7r. 7 estrctra es m# semeante a lae mestran los restos fsiles de colonias similares c#a edad se cifra en 3. millones de a. ?. @alter.

%iertas formas de vida mu" primitivas han dejado unas impresiones f!siles denominadas estromatolitos) se tratade estructuras biosedimentarias, a menudo laminadas, con forma de cono o de coliflor " habitualmentecompuestas de carbonato de calcio o s#lice. -on considerados en la actualidad productos de actividadmicroorg$nica. lgunos se han encontrado en rocas ptreas cu"a edad supera los tres eones) su forma sugiereque las produc#an fotosinteti&adores como las algas a&ulverdes de ho", que convierten la lu& solar en energ#aqu#mica potencial. Es pr$cticamente seguro que algunas de la primeras formas de vida reali&aban fotos#ntesis,"a que no existe una fuente de energ#a cu"a intensidad, constancia " abundancia sean equiparables a las de laenerg#a solar. (a fuerte radiactividad entonces reinante ten#a el potencial necesario, pero su volumen era una

simple bagatela compar$ndolo con el flujo de energ#a solar.

Es probable que, como hemos visto, el entorno de los primeros fotosinteti&adores fuera reductor, rico enhidr!geno " en molculas portadoras de hidr!geno. Para atender a sus diferentes necesidades, las criaturasque en l viv#an qui&$ generaran un gradiente qu#mico tan importante como el de las plantas actuales. (adiferencia estribar#a en que ho" el ox#geno es extracelular " las substancias nutritivas, m$s los compuestosricos en hidr!geno, se hallan dentro de la clula, mientras en la poca que nos ocupa pudo ser a la inversa.Para ciertas especies primigenias, las substancias nutritivas podr#an haber sido oxidantes, no necesariamenteox#geno libre, del mismo modo que las clulas de ho" no se alimentan de hidr!geno, sino de substancias talescomo los $cidos grasos poliacetilnicos, que liberan gran cantidad de energ#a cuando reaccionan con elhidr!geno. %iertos microorganismos del suelo producen an extra'os compuestos de esta #ndole, que son losan$logos de las grasas donde almacenan energ#a las clulas de ho". Esta hipottica bioqu#mica a la inversaqui&$ nunca tuviera existencia real. (o importante es que los organismos con capacidad para convertir la


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energ#a solar en energ#a qu#mica almacenada contaban despus con potencia sobrada para, incluso en unaatm!sfera reductora, reali&ar la ma"or parte de los procesos bioqu#micos.

El registro geol!gico muestra que, durante las etapas iniciales de la vida, fueron oxidadas grandes cantidadesde rocas superficiales en cu"a composici!n entraba el hierro. Esto podr#a ser prueba de que la biosfera originalproduc#a hidr!geno, manteniendo una tasa atmosfrica de este gas " sus compuestos 4amon#aco por ejemplo4 suficiente para determinar el escape de hidr!geno al espacio. Rcas, en una carta a ature, ha comentadooportunamente la necesidad de recurrir a la intervenci!n biol!gica para explicar las grandes cantidades dehidr!geno escapadas de la Tierra.

Eventualmente, hace qui&$ dos eones, los compuestos reductores de la corte&a empe&aron a oxidarse conma"or rapide& de lo que eran expuestos geol!gicamente, mientras la continua actividad de losfotosinteti&adores aerobios iba acumulando ox#geno en el aire. Este fue probablemente el per#odo m$s cr#ticode toda la historia de la vida sobre la Tierra3 el abundante ox#geno gaseoso en el aire de un mundo anaerobiodebe haber sido el peor episodio de contaminaci!n atmosfrica que este planeta ha conocido jam$s.Amaginemos el efecto que sobre nuestra biosfera contempor$nea producir#a la coloni&aci!n de los mares por unalga especiali&ada en producir cloro gaseoso a partir del abundante ion de las aguas marinas " la energ#a de lalu& solar. El devastador efecto que sobre toda la vida contempor$nea tendr#a una atm!sfera saturada de clorono ser#a peor que el impacto causado por el ox#geno sobre la vida anaerobia de hace unos dos eones.

Esta era trascendental marc! tambin el final de la capa de amon#aco que, como anteriormente se'al$bamos,constitu#a un excelente medio para mantener la temperatura del planeta. El ox#geno libre " el amon#acoreaccionan en l

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