Origen y evolucion biofisica

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.

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