ORIGEN Y EVOLUCION BIOFISICA DEL PLANETA

(Tomado Módulo de Ecología, Maestría En Desarrollo Sostenible Y Medio

Ambiente Presencial - Universidad de Manizales)

PROCESO HISTÓRICO DE LA ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA PARA LA

EXPRESIÓN DE LA VIDA.

Este planeta multicolor, denominado por los griegos GAIA, por los romanos GEA y

PACHAMAMA por los indígenas de América, el cual habitamos y nos es tan familiar,

en el cual nos sentimos seguros y protegidos por ser nuestro hogar, hace miles de

millones de años no era tan confiable ni estable como lo es hoy. Como todo ser

vivo evoluciona y se acomoda a las condiciones endógenas y exógenas que lo

hacen ser viviente y en continuo cambio.

GAIA, la madre tierra, ha sido tema de muchas miradas e hipótesis a través del

tiempo, pasando por la visión geocentrista de un mundo sostenido por cuatro

tortugas en Grecia, hasta la heliocentrista coperniciana en el renacimiento, mirada

que hoy subsiste a la par que la teoría GAIA, de James Lovelock, que define a este

planeta azul vestido de verde, como un gran ser vivo, autorregulado, como un

gran ecosistema, acompañado de otros planetas en el sistema solar, conformando

la Vía Láctea, la cual es una de las miles de millones de galaxias detectadas por la

moderna astronomía en el denominado Universo Conocido.

Los orígenes de la atrevida teoría de Lovelck, se remonta a los primeros tiempos

del programa espacial de la NASA. Mientras que la idea de la tierra viva es muy

antigua, formulándose en varias ocasiones teorías sobre el planeta como sistema

vivo. Los vuelos espaciales de la década de los 60’ permitieron por primera vez a

los seres humanos contemplar realmente nuestro planeta desde el espacio exterior

y percibirlo como un todo integrado. Las magníficas fotografías de la tierra

completa que trajeron consigo los astronautas proporcionaron el símbolo más

poderoso para el movimiento de la ecología global, iniciada con el estudio de su

medio ambiente examinado desde el espacio exterior por los censores de

instrumentos científicos, al igual que los de la luna y los planetas más próximos,

sumado a la búsqueda de indicios de vida en el suelo marciano.

En este contexto, Lovelock llegó a la conclusión de que el hecho de que todos los

organismos vivos tomen materia y energía y expulsen desechos, era la

característica de vida más general que podía encontrar, asumiendo que la vida en

cualquier planeta necesitaría atmósfera y océanos como medio fluido para la

materia prima y los desechos. Así, reconoció la atmósfera terrestre como un

sistema abierto lejos del estado de equilibrio, caracterizado por un flujo continuo

de materia y energía. Su análisis químico identificaba el sello mismo de la vida.

Sus mismas palabras definen su teoría “la atmósfera terrestre es una

extraordinaria e inestable mezcla de gases y, sin embargo, yo sabía que se

mantenía constante en su composición durante largos períodos de tiempo ¿Podía

ser que la vida sobre la tierra no sólo estuviese haciendo la atmósfera, sino que

además la estuviese regulando, manteniéndola en una composición constante y a

un nivel favorable para los organismos?”, como lo demuestra en el mundo de las

margaritas.

Continuando para la defensa de la teoría GAIA plantea: “Considerar la teoría GAIA

como una alternativa a la creencia convencional que ve la tierra como un planeta

muerto, hecho de rocas inanimadas, océanos y atmósfera, meramente habitado

por vida. Consideradlo como un sistema real incluyendo toda su vida y todo su

entorno, íntimamente acoplados para formar una entidad autorreguladora”

La tierra, tercer planeta de la Vía Láctea, junto con Venus y Marte conforman la

ECOSFERA, zona considerada por su temperatura apta para la vida, zona muy

estrecha dentro de la Vía Láctea, Venus, localizado en la frontera interior de esta

región, con una distancia media al solde 108 millones de km. y Marte en la zona

limite interna, en 228 millones de km del sol. La Tierra se halla casi en la mitad de

esta zona, principal argumento considerado, para sustentar que es el único planeta

apto para la vida, la cual en sus procesos evolutivos se ajusta a través de las

diferentes eras y periodos geológicos como lo indica la siguiente figura.

HISTORIA DE LA TIERRA Y LA VIDA

El ORIGEN

DE LA VIDA

De acuerdo a Capra, 1998, durante los primeros mil millones de años después de

la formación de la TIERRA, las condiciones adecuadas para la aparición de la vida

fueron encajando gradualmente. La primitiva bola de fuego era lo suficientemente

grande para mantener una atmósfera y contenía los elementos químicos

necesarios para que se pudiesen formar los compuestos químicos básicos

indispensables para la vida. Su distancia del SOL era precisamente la justa:

Suficientemente lejos para un lento proceso de enfriamiento, pero suficientemente

cerca para impedir la congelación perenne de sus gases.

Después de 500 millones de años de enfriamiento gradual, el vapor que llenaba la

atmósfera se condenso finalmente. A lo largo de miles de años cayeron lluvias

torrenciales que permitieron formar océanos de poca profundidad. En este largo

período de enfriamiento, el carbono, pila químico de la vida, se combinó con

hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo, para generar gran variedad de

compuestos. Estos 6 elementos –C, H, O, N, S, P- son actualmente los principales

componentes de todo organismo vivo.

Durante muchos años la ciencia ha debatido la posibilidad de que la vida hubiese

emergido del “caldo químico” que se formó a medida que el planeta se enfriaba y

los océanos se extendían. Varias teorías de sucesos desencadenantes, como la

caída de un espectacular relámpago o la siembra de macromoléculas sobre la

tierra por meteoritos, competían entre sí. Otros científicos argumentaban que la

probabilidad de tales sucesos parece cada vez más pequeña. No obstante la

reciente investigación sobre sistemas auto organizadores pone de relieve que no

es necesario postular ningún acontecimiento súbito.

Como señala Margullis: “Los elementos químicos no se combinan aleatoriamente,

sino de modo ordenado y pautado”. El medio ambiente de la tierra primitiva

favorecía la formación de moléculas complejas, algunas de las cuales se

convirtieron en catalizadores de diversas reacciones químicas. Estas se

entrecruzaron gradualmente hasta formar complejas redes catalíticas, que

comprendían bucles de retroalimentación con una gran tendencia a la

autoorganización e incluso a la autorreplicación.

Una vez alcanzado este estado, la dirección para la evolución prebiótica estaba

marcada. Los ciclos catalíticos evolucionaron a estructura disipativas y al pasar por

sucesivas inestabilidades, puntos de bifurcación, generaron sistemas químicos de

creciente riqueza y diversidad.

En su momento, estas estructuras disipativas, empezaron a formar membranas,

quizás provenientes primero de ácidos grasos sin proteínas, como las micelas

recientemente producidas en laboratorio. Margullis especula que diferentes tipos

de sistemas químicos autorreplicantes encerrados en membranas, pueden haber

emergido, antes de que surgieran las primeras células: “Muchas estructuras

disipativas, largas cadenas de distintas reacciones químicas deben haber

evolucionado, reaccionado y fracasado, antes de que la elegante doble helicoide de

nuestro antepasado definitivo se formase y replicase con gran exactitud”. En aquel

instante, hace hoy 3500 millones de años, nacieron las primeras células

bacterianas, autopoiésicas, empezando así la evolución de la vida.

GUIA: UNIDAD DE EVOLUCION

El planeta tierra es un sistema témporo – espacial, ordenado y cooperativo, estable

en sus tensiones internas y externas, es un sistema auto – creado, no en forma

aleatoria, en donde los procesos implícitos de un organismo no se diferencian del

mismo organismo.

Las investigaciones contemporáneas plantean que la evolución de los seres vivos

es una estrategia a largo plazo y no un conjunto de adaptaciones ad hoc, como lo

plantean las tesis Darwinianas. Las primeras determinan que el objetivo de los

sistemas vivientes se caracteriza por la búsqueda de estabilidad y que la selección

natural y la adaptación son la misma cosa, así como los genes no son el único

factor que determina el funcionamiento de un organismo, pues son más bien,

partes integrantes de un todo ordenado y por lo tanto se ajustan a su organización

interna.

Hace miles de millones de años, las habilidades combinadas de los sistemas vivos

para reproducirse y generar novedad, condujeron naturalmente a la evolución

biológica; un despliegue creativo de vida que sigue en un ininterrumpido proceso

desde entonces. Desde sus formas más arcaicas y simples como la ameba, hasta

las más intrincadas y complejas como el ser humano, la vida se ha desplegado en

una danza continua, sin romper jamás el patrón básico de sus redes autopoiésicas.

GAIA se considera una entidad espacial que reúne las características de estructura

biológica, social y ecológica.

En el planeta tierra existen relaciones y dependencias entre los fenómenos físicos,

biológicos, psicológicos, sociales y culturales, en donde la naturaleza de los

sistemas vivientes se caracterizan por su interacción e interdependencia, relaciones

dinámicas intrínsicas, plasticidad y flexibilidad internas, auto – organización, auto –

renovación, auto – trascendencia y autonomía relativa.

Los seres vivos son sistemas abiertos, con un intercambio continuo de energía y de

materia, un alto grado de no equilibrio y de estabilidad dinámica, con capacidad

adaptativa, cuya evolución la ha determinado su capacidad creadora,

autopoiésica1, que desarrollan procesos mentales, pues según Capra, “La mente es

una consecuencia necesaria e inevitable de cierta complejidad, que comienza

mucho antes de que los organismos desarrollen un sistema nervioso superior. "La

mente es la esencia del estar vivo". Así mismo Gregory Bateson, plantea que la

memoria es un fenómeno de los sistemas, que caracteriza a los organismos

vivientes, las sociedades y los ecosistemas, los cuales reciben y desarrollan, el

pensamiento, la memoria y el aprendizaje.

Por otra parte, según Maturana, la percepción y de modo más general la cognición

no representan una realidad externa, sino que más bien la especifican a través de

los procesos del sistema nervioso circular. Desde esta premisa, Maturana dio un

paso radical al postular que el proceso de organización circular en sí mismo, con o

sin sistema nervioso, es idéntico al proceso de cognición: los sistemas vivos son

sistemas cognitivos y el proceso de vivir es un proceso de cognición. Esta

afirmación es válida para todos los organismos, tengan o no sistema nervioso.

La definición de autopoiesis, la organización común a todos los sistemas vivos,

según Maturana y Varela sus autores “se trata de una red de procesos de

producción, en la que la función de cada componente es participar en la

producción o transformación de otros componentes de la red. De este modo toda

1 Auto, significa “sí mismo” y se refiere a la autonomía de los sistemas autoorganizadores. Poiesis,

que tiene la misma raíz de poesía

la red –se hace a sí misma- continuamente. Esproducida por sus componentes y, a

su vez, los produce. En un sistema vivo explican los autores, el producto de su

operación es su propia organización.”

Una importante característica de los sistemas vivos es que su organización

autopoiésica incluye la creación de un perímetro que específica el territorio de las

operaciones de la red y define el sistema como una unidad. Así, la célula tiene una

membrana celular que materia y energía con su entorno y el planeta tierra tiene

una atmósfera donde se intercambia materia y energía con el cosmos y los seres

humanos tenemos la piel, puntos de encuentro que Lovelock sustento con el

Mundo de las Margaritas.

Las características propias de los seres vivos están referidas a la tendencia a

asociarse, vivir uno dentro del otro, entablar vínculos, cooperar, a funcionar como

sistemas "organísmicos" tales como los Insectos sociales, bancos de coral y la

familia humana con un funcionamiento extremadamente coordinado.

El ejemplo más representativo es la organización y funcionamiento de la célula

vegetal, que consiste en una membrana que contiene un fluido celular “rico caldo

molecular de nutrientes celulares”, es decir de los elementos químicos que precisa

la célula para construir sus estructuras. Suspendidos en este fluido se encuentra el

núcleo, un gran número de diminutos centros de producción y varias partes

especializadas llamadas orgánulos, análogos a los órganos corporales.

Los más importantes de entre dichos orgánulos son los sacos de almacenaje

denominados aparato de Golgii, los centros de reciclaje llamados lisosoma o

cuerpo de solución, las centrales de producción de energía o mitocondrias y las

estaciones solares o cloroplastos. Al igual que la célula como un todo, el núcleo,

donde se localiza el ADN y el ARN, y todos los demás orgánulos están rodeados de

membranas semipermeables que seleccionan lo que entra y lo que sale. La

membrana celular en particular admite alimentos y expulsa residuos.

En contraste con las características biológicas la cultura contemporánea es de

Competencia y no de asociación, es de agresividad y no de cooperación, es de

Lucha y no de cooperación, de destrucción del otro y no de entablar vínculos. En

los sistemas vivientes el mundo interior y exterior están conectados en su

funcionamiento, cada uno influyen en el otro y evolucionan juntos; ningún eslabón

separado de los demás podrá sobrevivir, porque la vida es enlace, no ruptura,

relaciones, no aislamiento, cooperación, no acaparamiento, reflexión que

determina que la percepción contemporánea del medio ambiente debe centrarse

en el funcionamiento dela vida.

LA VISIÓN INTEGRAL DE LA VIDA UN ENFOQUE DE SISTEMAS

La superación de antiguas teorías, y los avances en los descubrimientos científicos,

ha determinado nuevos ejes de visualización epistemológica, concibiendo a la

lógica de la investigación científica a medio camino entre la filosofía y la ciencia. La

esencia de ese proceso es el tránsito del pensamiento simple al pensamiento

complejo, el cual involucra los siguientes ejes: articulación entre diversidad y

universalidad; la transdisciplina, cuyo contenido básico es captar los nexos entre

diferentes categorías de sistemas; el sentido holístico; el principio de reflexividad,

que postula el carácter activo de la subjetividad en el conocimiento; la

recuperación del humanismo, basado en un sentido ético (M. Espina en Mateo R,

2002).

A partir de los años 60 se ha difundido ampliamente el enfoque sistémico, como

parte constituyente de esa visión de la complejidad en muchas disciplinas

científicas, surgiendo en la ciencia contemporánea como respuesta a la creciente

especialización y al aislamiento de las diferentes ramas del conocimiento. Gracias a

su surgimiento se ha elaborado un idioma y una metodología científica

completamente formalizada, aplicable a prácticamente todas las disciplinas

científicas lo que ha permitido adelantar un activo intercambio de ideas, conceptos

y métodos entre las diferentes disciplinas, contribuyendo al surgimiento de una

amplia variedad de ramas interdisciplinarias del conocimiento, y a la articulación

entre las ramas de la ciencia que han estado divididas y se encontraban aisladas.

El enfoque sistémico es una concepción científico metodológica, que centra su

atención en el análisis de los sistemas considerados como totalidades. La totalidad,

regula el funcionamiento de las partes o aspectos que la integran, definiendo los

atributos y teniendo características propias que trascienden las que sus

componentes aportan. Significa aceptar que la materia es capaz de auto

organizarse. (Mateo R, 2002)

El análisis de sistemas y los problemas fundamentales a analizar en los sistemas

complejos son los siguientes (Fernández. 1999)

El análisis de su organización interna; los procesos que realizan, sus normas

de funcionamiento y desarrollo.

La identificación de las interacciones que vinculan a los diversos

componentes de cada sistema.

Las alternativas para transformarse o sus formas de organización o

desaparición, es decir, las características de la evolución de los sistemas, y

el conocimiento de los mecanismos que usan los sistemas para mantenerse

en determinado nivel de estabilidad.

El comportamiento de los sistemas

Los intercambios con su medio ambiente; la perduración de su actividad y

su capacidad para variar y adaptarse.