Deducen cómo la evolución puede operar para mantener las condiciones de habitabilidad de la Tierra.
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Se calcula que la vida en la Tierra comenzó hace unos 3800 millones de años. Desde entonces nuestro planeta parece que ha mantenido las condiciones para la vida.
Sin embargo, las condiciones a las que ha estado sometido nuestro planeta han cambiado en este tiempo. Así, el Sol era mucho más débil hace miles de millones de años. Es lo que se ha llamado la paradoja del Sol joven. También ha habido impactos de meteoritos o vulcanismo que han cambiado el clima momentáneamente y este ha vuelto a la normalidad transcurrido un tiempo.
Por tanto, existe un termostato, una homeostasis, que mantiene las condiciones de temperatura más o menos constante de tal modo que el agua está principalmente líquida, lo que es imprescindible para la vida tal y como la conocemos.
James Lovelock propuso en los años setenta del pasado siglo a la propia vida de este planeta como un todo que era la responsable de mantener esas condiciones. Es lo que se denominó hipótesis Gaia. El nombre procede de la madre Tierra o de la naturalezadiosa según la mitología griega clásica.
Más tarde se descubrió que el gran responsable de este termostato no parecía ser la biología, sino la geología.
El gran ciclo del carbono permitía explicar, al menos en gran parte, esta estabilidad. Una mayor cantidad de dióxido de carbono calienta el planeta y cambia el clima de tal modo que se incrementa la meteorización de las rocas. Esto permite un mayor fijado del carbono en rocas calcáreas sedimentarias. Menor cantidad de dióxido de carbono reduce el efecto invernadero que reduce la actividad meteorológica y reduce la meteorización de las rocas. El hielo también reduce ese fijado de dióxido de carbono y aumenta el albedo. Si se entra en una etapa de hielo global entonces los volcanes son los encargados de aportar dióxido de carbono, que se acumula por falta de meteorización, lo que aumenta el efecto invernadero que eleva la temperatura.
Los seres vivos modulan este ciclo. Así, algunos organismos marinos fijan carbono en carbonatos. También las plantas ayudan a la meteorización de las rocas, fijan carbono en la madera o cambian el albedo del planeta.
Pero la hipótesis Gaia, el papel de la vida en esta estabilización, no es fácil de establecer. El principal problema es que la la evolución mediante selección natural no parece que pueda explicar cómo el planeta al completo terminó estableciendo propiedades a lo largo del tiempo geológico.
Ahora, unos investigadores de University of Exeter han propuesto una solución a este dilema. Según ellos, la estabilidad puede venir de una selección secuencial en la que situaciones en donde la vida que desestabiliza el ambiente tiende a durar poco y da lugar más tarde a cambios hasta que la situación estable emerge de nuevo y tiende a persistir.
Una vez que esto sucede, el sistema tiene más tiempo para adquirir más rasgos que ayudan a estabilizarlo y mantenerlo. Según Tim Lenton (University of Exeter), ahora se puede explicar cómo la Tierra ha ido acumulando mecanismos de estabilización en los pasados 3500 millones de años.
Por tanto, existiría un sistema de filtrado por estabilidad, consistente con los ciclos de retroalimentación terrestres, que estaría situado entre la innovaciones evolutivas más importantes y su persistencia en la biosfera. Este filtro iría secuencialmente seleccionado configuraciones estables que persistirían en la biosfera y que aumentarían la probabilidad de adquirir más adelante propiedades persistentes a través de la selección y basándose en la supervivencia por sí sola.
Estos investigadores muestran que al menos dos mecanismos simples operan a la vez para proporcionar al planeta propiedades de autoestabización.
Es interesante tener en cuenta este tipo de mecanismo para calcular la probabilidad de vida compleja en el Universo. Pero, también, es importante aquí en la Tierra y ahora, pues los mecanismos que se han identificado con este estudio pueden ser cruciales en la comprensión de cómo nuestro mundo responde a cambios, como los que está introduciendo el ser humano en la actualidad.
El hallazgo de soluciones a los cambios que los humanos están causado es un tema clave del Instituto de Sistemas Globales de University of Exeter que dirige Lenton. Este investigador dice que podemos aprender lecciones de Gaia sobre cómo crear un futuro estable y sostenido para cuando haya mucha más población.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Gráfico: Timothy M. Lenton y colaboradores/ Cell.