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• Plastineitor Tapia

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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 DE

ORIGEN 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.