Temario I

La Teoría de Gaia es tal vez el mejor ejemplo reciente que ilustra cómo se hace la ciencia. En la pasada olimpiada exploramos la historia fascinante de cómo Aristarco de Samos midió el tamaño de la Luna y del Sol y sus distancias a la Tierra hace muchísimos años. Para esta olimpiada hemos preparado un tema también fascinante pero de actualidad. De hecho, de bastante actualidad porque está relacionado con el tantas veces mencionado en los medios como Cambio Climático Global, del que una de las consecuencias es el Calentamiento Global de la Tierra. El tema mismo del Cambio Climático Global lo tratamos en 2004. Lo que veremos ahora es la historia del descubrimiento de un mecanismo que tiene la Tierra para mantener una temperatura más o menos constante, a pesar de perturbaciones externas que tienden a cambiar su temperatura

Homeostasis: ¿Una enfermedad?

Imagínense dentro de una casa en invierno, con temperaturas exteriores que fluctúan entre -10 grados centígrados en la noche y hasta 10 grados en el día. Esto es, con fluctuaciones de 20 grados en 24 horas. Y sin embargo, ustedes que han puesto el termostato de la calefacción a 25 grados, notarán, si es que lo notan, que en el interior de la casa los cambios son de tan sólo uno o dos grados. No es difícil imaginar cómo se las arregla la calefacción para mantener constante la temperatura de la casa sin la intervención de ustedes. Simplemente si la temperatura baja hasta determinado valor se enciende la calefacción y, cuando sube a ese valor se apaga. Lo mismo para el aire acondicionado o refrigeración, pero al revés y, así, ocurre con muchos aparatos que utilizamos diariamente, y que no necesariamente tienen qué ver con temperaturas. Tinacos, cisternas y tanques de sanitarios utilizan un flotador donde, si baja el agua a menos de cierto nivel, se abre una válvula para que entre agua y así volver al nivel requerido.

Los dispositivos descritos son muy simples y controlan procesos también muy simples. Procesos más complejos pueden requerir combinaciones de dispositivos y programas de computadora que tomen las decisiones de activarlos o desactivarlos. Hay automóviles que tienen lo que se llama control de crucero, el cual, si se activa, hace que el auto viaje a la velocidad estipulada aunque haya subidas o bajadas. Si la velocidad disminuye el auto automáticamente acelera, y viceversa, de tal forma que la velocidad se mantiene alrededor del valor indicado. Las plantas que producen energía eléctrica como la que se encuentra en Rosarito, Baja California, también requieren de muchos de esos dispositivos para controlar la producción de energía eléctrica según la estemos necesitando los usuarios.

Todos los dispositivos mencionados son invenciones humanas. Algunos son muy simples y otros son tan complejos que necesitan computadoras para funcionar, pero todos tienen en común que están hechos de diferentes componentes y que esas partes funcionan en su conjunto para un fin determinado. El término que se utiliza para caracterizar al conjunto de las partes y su comportamiento es el de sistema de control. Y resulta que por más orgullosos que estemos de nuestros inventos, los sistemas de control no son nuevos pues los utilizan los seres vivos desde hace miles de millones de años, desde microorganismos unicelulares hasta los seres más complejos. En nuestro cuerpo están actuando en cada minuto muchos sistemas de control para mantener niveles constantes de azúcar, sales, líquidos y demás. No nos damos cuenta pero nuestro cuerpo es muy efectivo en mantener una temperatura constante, haga frío o calor. En casos extremos suda o envía sangre extra a la piel, dependiendo del caso. En general, trátese de temperaturas o de cualquier otra propiedad, el término que se utiliza para caracterizar esta tendencia automática al equilibrio es el de homeostasis, y no es una enfermedad sino todo lo contrario. El diccionario de la Real Academia Española lo define así: homeostasis. (De homeo-y el gr. stasis, posición, estabilidad). 1) f. Biol. Conjunto de fenómenos de autorregulación, que conducen al mantenimiento de la constancia en la composición y propiedades del medio interno de un organismo. 2. f. Autorregulación de la constancia de las propiedades de otros sistemas influidos por agentes exteriores.

La Hipótesis de Gaia

¿Y qué tiene que ver todo esto con la Tierra? Pues resulta que la temperatura de la Tierra se ha mantenido más o menos constante durante la mayor parte de su existencia, a pesar de que el Sol ha estado aumentando su luminosidad en la escala de millones de años. También se esperaría que la erosión continua de los continentes aumente la salinidad de los océanos, sin embargo, ésta no ha llegado hasta valores críticos que impidan la existencia de vida en el mar, a pesar de que recibe de los ríos tanta sal que ya debería ser al menos diez veces más salado. También la composición de la atmósfera ha permanecido más o menos constante por muchos millones de años. En todos los casos se trata de condiciones que favorecen la existencia de vida en la Tierra. Por mucho tiempo se pensó que estas condiciones eran producto de la casualidad. Pero no para James Lovelock, científico inglés que por cierto todavía vive, a quien estas condiciones de estabilidad no le parecían debidas a la casualidad, y se propuso encontrarles una explicación. Para ello planteó la Hipótesis de Gaia, en la que propone que en la Tierra actúan sistemas de control homeostático y, que esos sistemas, los controlan los seres vivos. Esto es, que la Tierra se comporta como un ser vivo que controla su propia temperatura para beneficio de la vida, y que los responsables de dicho control son los propios seres vivos en su conjunto.