La tierra como un gigantesco ser viviente

Muchas veces hemos oído referirse a muchos biólogos al hablar de la tierra como el planeta vivo, pues la vida surge por doquier, se abre camino hasta en los lugares más inhóspitos o extremos, la tierra es un enjambre de organismos, con una capacidad de regeneración impresionante.  Cabe mencionar aquí una idea que algunos científicos en los años setenta desarrollaron y que apuntaba que la tierra no es un simple habitáculo de seres vivientes, si no algo más que eso, esta bien podría ser un gigantesco ser vivo. El planeta que habitamos sería una entidad compleja, que envuelve la atmosfera, los océanos y la biosfera, y que mantiene una simbiosis con otras formas de vida que subsisten en su corteza y en sus aguas y ayudan a regular el sistema, constituyendo un todo, de la misma manera que un cuerpo, como el humano está formado por millones de células especializadas, y por otros agentes vivos, como bacterias que conviven para bien o para mal dentro de nuestro sistema. A esta hipótesis se le ha llegado a denominar “la teoría de Gaia”.

Uno de los defensores de esta teoría y que realmente podríamos considerar el padre de esta idea fue James Lovelock, un prestigioso doctor en medicina y catedrático en las importantes universidades de Yale y Harvard. En los años sesenta fue invitado por la NASA para colaborar en una investigación en el proyecto Surveyor, que estudiaba la viabilidad del sostenimiento de la vida en condiciones adversas, como en la luna, para crear estaciones lunares y en la investigación sobre las posibilidades de vida en Marte y otros planetas. Fue precisamente en esa labor cuando se dio cuenta de lo que hace singular a la tierra, respecto a otros planetas del sistema. En ese contexto fue desarrollando su teoría sobre Gaia, en ella da una nueva visión de la tierra como un gigantesco ser vivo, formado por toda la vida que contiene y sustenta, y sin separar de este sistema al sistema geológico del planeta que funciona en sorprendente simbiosis con los seres a los que sustenta.

Aunque no fue Lovelock el primero en imaginar esa idea, pero si en desarrollarla. En 1785 James Hutton, el llamado padre de la geología moderna definió a la tierra como un “super-organismo”, incluso pensó que su disciplina científica debería ser llamada fisiología. Eduard Suess en 1875 acuñó el término “biosfera”, para referirse a la capa superficial de la tierra, por estar tan llena de vida que se comporta como una superficie viva.

Pero Lovelock, va más allá de solo la comparación análoga, por ejemplo en su libro “Las edades de Gaia”, donde expone y desarrolla a grado máximo su teoría, explica que la biosfera tiene la capacidad de regular y hacer que la atmosfera terrestre mantenga una condición estable de temperatura, de química y ambiente, con el fin de mantenerse vivo con todo su contenido. Trabaja de alguna manera como una “homeostasis”,  este término se utiliza en el caso de los seres vivos que son capaces de auto-regularse para mantener una condición interna estable, mediante el intercambio de materia y energía, según lo requiera la necesidad, en definitiva, lo comparó con el metabolismo de un animal para sobrevivir. Por ejemplo el cuerpo realiza un control de manera automática, con el fin de regular la temperatura, el balance entre acidez y alcalinidad en la sangre y la solicitud de determinados azúcares, carbohidratos y otros alimentos y la conversión de estos en energía. Eso, según Lovelock es lo que hace la tierra en su conjunto.

Pone como ejemplo de la perfecta administración del sistema, la interacción entre metano y oxigeno, gases que de forma natural, al juntarse, siempre tienden a formar dióxido de carbono, que es el gas que más abunda en otros planetas deshabitados y que resulta contraproducente para la vida, pero que es la tendencia más común en el universo.  Sin embargo en la tierra, por alguna razón, por milenios, sigue habiendo un equilibrio en estos gases y esto va en contra de la ley de la entropía.

Para entender mejor el asunto, la segunda ley de la termodinámica dice que un sistema cerrado tiende siempre a la máxima entropía, es decir, tiende a ir al estado del equilibrio, el universo siempre busca la manera de distribuir la energía uniformemente. En todos los planetas conocidos e investigados hasta ahora, se sabe que los gases como el oxígeno y el metano tienden a equilibrarse formando el dióxido de carbono, pero no ocurre así en la tierra. Lo normal es que hubiese ocurrido así y que el 99% de la atmosfera estuviera compuesta por Co2, en esas condiciones la vida no sería posible. Pero según la teoría de Gaia, el hecho de que ahora mismo la atmósfera terrestre esté compuesta de un 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, otro tanto de Helio, y tan solo un 0.035 de dióxido de carbono, se debe a que la vida, con su actividad, mantiene estas condiciones de “desequilibrio necesario”, que la hace habitable para muchas tipos de vida.

Para este teórico, el hecho de que en la tierra se den condiciones diferentes no es en sí lo que causó la vida, sino que una circunstancia específica y puntual hizo que se diera inicio a la biosfera y lo que esta contiene, pero después fue esta misma biosfera la que ha ido modificando las condiciones del planeta para su subsistencia y por tanto, las condiciones resultantes son consecuencia y responsabilidad de la vida que contiene el planeta. Se puede entender en este caso que propone una especie de simbiosis entre organismos, la atmósfera y la propia geología terrestre, algo que aunque al lector suene lógica, los científicos en su mayoría rechazan.

La comunidad científica en general, encorsetada en su explicación del todo como un “causa-efecto”, no apoyaron a Lovelock, y catalogan su teoría como “teleología”, que no es otra cosa que pensar que todo tiene un fin y un sentido. Para los científicos, no hay cabida al propósito en la naturaleza, pues todo se da por azar y la selección natural escoge una forma de vida por las condiciones que le rodean. Para Lovelock, la tierra va cambiando y evolucionando en armonía con la vida que alberga, y esta a la vez, regula su sistema y hace que los seres que la componen evolucionen o aparezcan y desaparezcan espontáneamente, simplemente serían procesos necesarios o elementos que en ocasiones le son favorables y en otras innecesarios o hasta dañinos y por tanto a eliminar. No parece encontrar azar en el mecanismo que pueda regular la evolución o proceso de aparición de las especies, sino que estas aparecen para beneficio y necesidad de todo el sistema.

Se compara al cuerpo humano, formado por millones de células especializadas, pero también habitada por bacterias, que en muchos casos son necesarias, para digerir, diluir o asimilar alimentos, pero en otras circunstancias, estas mismas tienen que ser eliminadas o disminuidas para que el organismo se mantenga sano, pues la proliferación de estas crea infecciones.

De ser cierta esta hipótesis, es posible que los dinosaurios y otros animales extintos, tuvieran su sentido o propósito y después fuese necesaria su eliminación para postergar la vida en la tierra, su desaparición por tanto no fue casual o causada por un accidente o cataclismo, como tratan de explicar algunos. Para alguien como Lovelock, pensar que la caída de un meteoríto en un punto determinado del planeta propiciara la desaparición de miles de seres en toda la faz de la tierra, no tiene sentido, ni base lógica.

Eso sí, el papel de los humanos no queda claro, o tal vez sí. Es posible que hasta seamos como esas bacterias, necesarias para el procesamiento de ciertos productos, pero una proliferación y actuación libre y descontrolada, como la que estamos efectuando ahora es dañina para el sistema, por tanto, esto significará que la tierra intentará eliminarnos.

Dejo que el lector tome sus propias conclusiones al respecto, en cualquier caso hay grandes dificultades para que alguna teoría pueda explicar el salto que el hombre ha dado y que lo convierte en el ser vivo más inteligente y que más efecto o huella puede dejar en el planeta. Somos los únicos capaces de producir tal cambio en nuestro entorno, con tanto poder, que como reconocen todos los expertos, hemos llegado al grado de poder destruir casi completamente la vida de todo el planeta y por tanto cambiar definitivamente su estado. Aunque según cuenta Lovelock en uno de sus últimos libros, "La tierra se agota", no es la tierra la que peligra, sino la vida del propio ser humano la que puede desaparecer por el cambio climático. Utilizando su propia analogía, sería como si esta tomase una medicina que erradique definitivamente ese mal que la aqueja y deje sobre la tierra tal vez unos pocos sobrevivientes, que serían los que han aprendido a vivir en armonía con esta y en pro de la vida. Por lo tanto, ¡Cuán importante sería que aprendamos a utilizar nuestra prodigiosa mente en cosas provechosas y nos dejemos de ambiciones insostenibles!

Bibliografía:

-Las edades de Gaia – James Lovelock 
-La venganza de la tierra. Traducción: Mar García Puig. Planeta, 249 
-La paradoja de Darwin – Manuel Bautista – (Editorial Almuzara, Ed. 2015)

-La mente de Dios, la base científica para un mundo racional - Paul Davies 
-La tierra se agota, el último aviso para salvar a nuestro planeta -James Lovelock 

¿Qué es la vida?

                 La esponja de mar se considera un ser vivo, aunque no lo parezca

Definir la vida fue el propósito de un exitoso libro que tuve ocasión de leer hace algunos años. Era un tratado científico del que fuera director de Investigación aplicada del instituto Pasteur, Joël de Rosnay. Aquel profesor e investigador desarrolló un somero repaso de lo que se podía considerar como ser vivo, y para ello realizó un verdadero viaje de investigación a lo más profundo del mundo microscópico, llegándose a topar con elementos tan simples formados por unas cuantas proteínas y moléculas, en los que es muy difícil distinguir hasta qué punto son o no son vida. Por eso considero que es importante iniciar este tratado, indagando en los descubrimientos hasta ahora realizados y atestiguados de lo que se puede considerar como ser viviente.

La dificultad para encontrar la definición exacta de ser viviente ha llevado a una intensa discusión entre los expertos de diferentes especialidades. Lo sencillo sería afirmar que la célula es la mínima pieza que se podría considerar como algo vivo. Existen, de hecho, muchos seres considerados unicelulares, es más, se puede decir que son mayoría en el reino animal o vegetal. Aunque en estas condiciones surge otra dificultad, y es catalogar cuales de estas criaturas, pertenecen al reino vegetal, y cuales al animal.

Normalmente la forma de alimentarse es la manera de distinguir los tres grupos clásicos de vida, simplificando el tema sería la siguiente:

1)-Los animales son heterótrofos, es decir los que se alimentan de otros elementos, vegetales o animales para sobrevivir, no fabrican sus propios alimentos, necesitan asimilar sustancias externas y convertirlas en combustible y extraer energía para mantenerse vivos, y en lo que respecta a la reproducción suelen estas sexuados, es decir, necesitan ambos sexos para multiplicarse.

2)-Los vegetales son autótrofos,  gracias a la clorofila, transforman la energía luminosa del sol en energía química con la que fabrican sus propios alimentos o nutrientes y combustibles para sobrevivir y se suelen reproducir por el envío de semillas o polen, valiéndose del viento u otros seres para lograrlo.

3)-En un lugar intermedio está el reino de los eucariotas, donde se encuentran los hongos, los mohos, las levaduras y las setas, que no contienen clorofila y se alimentan de sustancias de su entorno, lo que los aleja del reino vegetal, pero son por lo general asexuados a la hora de reproducirse, sobre todo a medida que se acercan a tamaños unicelulares.  

El Oso de mar, un ser microscópico capaz de permanecer latente, sin actividad durante 30 años para volver a revivir y alimentarse.

Estas son a grandes rasgos, las categorías en las que se dividen los diferentes seres vivos. Sin embargo existen seres unicelulares o pluricelulares que difícilmente tendrían cabida en las categorías antes mencionadas, bien porque aúnan ambas formas de alimentación o que dependiendo del entorno cambian, o por su manera de multiplicar su especie. En esta tesitura, encontramos a los paramecios, protozoos y protistas, que nadan en ese submundo entre lo animal y lo vegetal, por tratarse de microorganismos capaces de reproducirse y alimentarse, además de tener en común estar formados por una sola célula. 

Entre los del llamado género de las protistas, o paramecios, se encuentran los seres vivos unicelulares más completos que se conocen, una sola célula contiene todo lo necesario para sobrevivir y proliferar, algo para lo que los seres superiores necesitan tejidos compuestos de millones de células especializadas. Por ejemplo, se descubrió que cierta alga microscópica de la familia de los paramecios contienen en su cuerpo, perfectamente distinguibles, cuatro órganos vitales, que cumplen la función de sistema digestivo, (mitocondrias), otra parte hace las veces de hígado, riñones y páncreas para procesar y sintetizar las sustancias básicas para su mantenimiento y equilibrio, (cloroplasto), una especie de soporte vital, como sistema cardiopulmonar (ribosomas) y una forma básica de cerebro, sistema nervioso y sexual, (núcleo), y además para desplazarse, tienen unos diminutos flagelos en un extremo, (otros paramecios llevan alrededor de su cuerpo unos cilios), de tal manera que se pueden considerar completos en sí mismos. Algunos de estos seres, contienen clorofila y celulosa para la supervivencia diurna, pero en la total oscuridad se alimentan de productos orgánicos que encuentran a su alrededor, por tanto, estamos hablando de especies entre lo vegetal y lo animal.

  Además, cuando hablamos de seres compuestos por una sola célula, tenemos que tener en cuenta que todos los seres vivos sin excepción hemos sido en un momento dado unicelulares, esto es así, pues hasta los humanos en el momento de la reproducción sexual, de la unión de un ovulo con un espermatozoide formamos una célula, que por supuesto luego se va dividiendo y multiplicando hasta formar un ser más complejo.   

Queda claro sin embargo que cuando hablamos de seres vivos, nos referimos a todo aquel que de forma independiente tiene una forma de alimentarse, sea animal, vegetal o ambas. Pero si hablamos de la manera de reproducirse o multiplicarse, también hay seres vivos que lo hacen sin necesidad de apareamiento, es decir sin una aparente reproducción sexual y no por ello dejan de ser seres vivos. 

Vidas extremas

Las bacterias se podrían considerar como los más ínfimos entre las criaturas que albergan vida, miden tan solo una décima parte de una célula humana media, es decir un micrómetro, y su configuración unicelular puede variar entre diferentes aspectos, encontrándose algunas en forma de bastones, glóbulos, rosarios o espirales. 

 

Estos diminutos seres son vitales en la descomposición química y la absorción o conversión de la materia orgánica, pero no se pueden comparar a los paramecios en complejidad. Sin embargo, recientemente se ha descubierto que, siendo tan minúsculas y rudimentarias, poseen una especie de reproducción sexual que las hace multiplicarse. 

Por otro lado, algunas bacterias tienen una fortaleza vital considerable, es el caso de la conocida “Escherichia Coli”, causante de las diarreas y de la mayor parte de las infecciones urinarias en mujeres, y cuya resistencia a antibióticos está más que demostrada. Lo mismo sucede con algunas bacterias como la “Kebsiella psneumoniae”, que por causas del uso excesivo de antibióticos en la medicina y en la alimentación, se han adaptado y empiezan a proliferar en hospitales, creando verdaderos quebraderos de cabeza a los médicos que se ven impotentes ante tal amenaza. Se sabe que algunas bacterias, en condiciones óptimas de sustentación, no envejecen y se consideran inmortales. Personalmente no utilizaría ese término, diría más bien eternas, pues siempre y cuando no se vean alejadas de estas condiciones vitales, estas bacterias no tienen límite de vida, pero fuera de ese entorno si pueden morir.

Aunque en su haber tienen que, algunas de ellas, encuentran como favorables condiciones imposibles para cualquier otro ser vivo. Tomemos el caso de la Chromohalobacter beijerinckii, que parece ser el único habitante de las extremadamente saladas aguas del mar muerto en Israel o del lago Mono, en EEUU. Se sabe de otra bacteria que puede sobrevivir en los hielos salados de los polos a menos de -20ºC. Al otro extremo tenemos a la Thermus aquaticus, que se encuentra a gusto en las aguas termales a más de 80ºC. Otra, la Desulforudis audaxviatos, soporta temperaturas de hasta 70ºC y lo hace a mas de 2500m de profundidad sin ningún problema, otras llamadas bacterias endolíticas, subsisten dentro de las rocas a más de tres mil metros de profundidad. Todos son casos extremos de supervivencia y es la vida que muchos científicos creen posible encontrar en los supuestos planetas habitados que los astrónomos estudian.

La vida unicelular no es algo a lo que tengamos que despreciar por tanto, se puede decir que son unos grandes supervivientes y tienen éxito en adaptarse a condiciones extremas y encontrar alimento y subsistencia donde los demás solo encontramos muerte.    

Pero ¿Se puede simplificar la vida quedándonos en este tipo de microorganismos unicelulares? Algunos científicos aún debaten si considerar como seres vivos o no, a otros elementos presentes en la naturaleza microscópica pero que afectan de lleno a las especies más complejas como la nuestra. Nos referimos a los virus, estos elementos formados por moléculas, proteínas y algunos elementos básicos de la vida, fueron considerados como tal por algunos expertos, por el hecho de contener información genética. 

Un virus tan solo alcanza la décima parte de una bacteria, por el hecho de que se reproduce, parece indicar que se mueve en la frontera entre ser una simple molécula o un ser vivo. Lo que sí está claro es que no se les puede considerar como seres unicelulares, ya que no llegan ni a eso, tan solo están formados por una corteza compuesta por proteínas y dentro de esta, un filamento de acido nucléico, donde se encierra su información genética. A diferencia de otros seres vivos, estos si han podido crearse o modificarse en laboratorio. Pero no se acerca en lo más mínimo a la complejidad de la célula más simple que se conoce. Es más, necesitan de una célula para activarse y reproducirse, es decir, colocados en un ambiente seco y libre de agentes vivos, se conservan quietos, no se mueven, no proliferan, no asimilan sustancias, o lo que es lo mismo, no se alimentan. Se mantienen como simples cristales de sal, pero en contacto con otros cuerpos, en este caso vivas, como una célula, empiezan a diluir las sustancias nutrientes de esta y comienzan a proliferar, hasta hacerla explotar, son verdaderos parásitos destructores de la vida. Eso ha llevado a los científicos a expulsarlos del catalogo de seres vivos, incluso de los antecesores de estos, pues si necesitan de unicelulares para propagarse, no pueden ser anteriores a este.

Con todo esto, el profesor Rosnay propuso definir el límite de lo vivo relacionándolo con sus principales cualidades, las cuales se pueden resumir en tres reglas básicas que debe cumplir un ser vivo: 

1) Que disponga de la posibilidad de mantenerse vivo mediante la nutrición, la asimilación y/o la extracción energética por respiración o fermentación.

2) Que pueda propagar la vida por medio de la reproducción, sea autónoma o por medios sexuados.

3) Que sea autónomo por medio de la coordinación, la sincronización, la regulación y el control de las reacciones de conjunto. 

Y estas tres funciones básicas las cumple cualquier célula, por tanto, cualquier elemento compuesto por una de estas estructuras elementales de la vida, se puede considerar ser vivo. Quedan fuera las moléculas, los aminoácidos, las proteínas, las enzimas y los virus, aunque estos últimos contengan cierto material genético. 

Abajo, vida microscópica en el estiercol de una vaca

Bibliografía:

-Qué es la vida – Loël de Rosnay (Salvat Ediciones, 1993)
-La paradoja de Darwin – Manuel Bautista – (Editorial Almuzara, Ed. 2015)
-El orígen de la vida: Cinco cuestiones dignas de análisis - WT 2010
-Introducción a la ecología- Josep Peñuelas (Biblioteca Científica Salvat)