A hipótese de Gaia implica que, uma vez estabelecida, a vida alienígena florescerá.
O planeta pode estar vivo? Isso é exatamente o que Lynn Margulis, uma bióloga notável do final do século 20, com um intelecto brilhante e adepto de uma abordagem não convencional, acreditava. Junto com o químico James Lovelock, ela viu a vida como um fenômeno que muda o planeta, e considerou a diferença entre "vivo" e "não vivo" não tão pronunciada como comumente se acredita. Muitos membros da comunidade científica ridicularizaram sua teoria, apelidaram a Hipótese de Gaia de pseudocientífica e questionaram sua reputação. Mas agora Margulis e Lovelock podem se vingar. Descobertas científicas recentes dão motivos para levar suas hipóteses mais a sério. É baseado na ideia da conexão entre planetas e organismos vivos, que mudou nossa compreensão de ambos os conceitos e forma nossa compreensão de outros mundos.
Estudando juntos a biosfera da Terra, Margulis e Lovelock chegaram à conclusão de que ela possui algumas propriedades inerentes aos seres vivos. Isso parece indicar "homeostase", ou seja, autorregulação. Muitas das habilidades de suporte de vida do nosso planeta são notavelmente robustas. A variação das temperaturas climáticas, o teor de oxigênio na atmosfera, bem como a acidez, composição química e salinidade do oceano são todos mediados biologicamente e permanecem em uma faixa habitável, apesar das últimas centenas de milhões de anos. Margulis e Lovelock sugeriram que todo o conjunto de organismos vivos está em estreita interação com o meio ambiente, regulando essas características globais. Eles reconheceram o fato de que a Terra é, em certo sentido, um organismo vivo. Lovelock chamou isso de "fenômeno Gaia".
A Terra e a vida evoluíram e continuam a evoluir juntas.
Margulis e Lovelock mostraram que a imagem de Darwin da evolução biológica não é suficientemente válida. Darwin, tendo identificado o mecanismo pelo qual os organismos vivos se adaptam às mudanças ambientais, nos fez compreender que a vida na Terra é um processo contínuo, de crescimento e reprodução, bem como a transferência de genes de uma raiz comum. Do ponto de vista de Darwin, a Terra era uma espécie de palco com mudança de cenário ao qual a vida tinha que se adaptar. Mas quem mudou o cenário? Ou o que? Margulis e Lovelock sugeriram que o planeta Terra não está morto, mas é uma parte animada de uma entidade maior, que consiste na biosfera e matérias "inanimadas" que moldam a biota da Terra, são responsáveis por ela e passam por ela ciclicamente. Sim, a vida se adapta às mudanças ambientais e é moldada pela seleção natural,mas também se opõe ao meio ambiente, mudando-o, e ao próprio planeta. Agora, isso é tão óbvio quanto o ar cheio de oxigênio que respiramos. Assim, a evolução não é uma série de tentativas de adaptação a eventos inanimados, mas um sistema de respostas e trocas. A vida não se ajustou apenas às mudanças dinâmicas da aparência do planeta. Muito provavelmente, houve uma formação mútua de organismos vivos e da Terra no processo de sua evolução conjunta. Se você olhar o planeta dessa perspectiva, verá que tudo - recifes de coral, penhascos calcários, estuários, pântanos e cavernas de ilhas de guano - fazem parte dessa entidade viva maior. Você entenderá que tanto a superfície quanto o interior da Terra estão vivos.que respiramos. Assim, a evolução não é uma série de tentativas de adaptação a eventos inanimados, mas um sistema de respostas e trocas. A vida não se ajustou apenas às mudanças dinâmicas da aparência do planeta. Muito provavelmente, houve uma formação mútua de organismos vivos e da Terra no processo de sua evolução conjunta. Se você olhar o planeta dessa perspectiva, verá que tudo - recifes de coral, penhascos de calcário, estuários, pântanos e cavernas de ilhas de guano - fazem parte dessa entidade viva maior. Você entenderá que tanto a superfície quanto o interior da Terra estão vivos.que respiramos. Assim, a evolução não é uma série de tentativas de adaptação a eventos inanimados, mas um sistema de respostas e trocas. A vida não se ajustou apenas às mudanças dinâmicas da aparência do planeta. Muito provavelmente, houve uma formação mútua de organismos vivos e da Terra no processo de sua evolução conjunta. Se você olhar o planeta dessa perspectiva, verá que tudo - recifes de coral, penhascos de calcário, estuários, pântanos e cavernas de ilhas de guano - fazem parte dessa entidade viva maior. Você entenderá que tanto a superfície quanto o interior da Terra estão vivos.houve uma formação mútua de organismos vivos e da Terra no processo de sua evolução conjunta. Se você olhar o planeta dessa perspectiva, verá que tudo - recifes de coral, penhascos de calcário, estuários, pântanos e cavernas de ilhas de guano - fazem parte dessa entidade viva maior. Você entenderá que tanto a superfície quanto o interior da Terra estão vivos.houve uma formação mútua de organismos vivos e da Terra no processo de sua evolução conjunta. Se você olhar o planeta dessa perspectiva, verá que tudo - recifes de coral, penhascos calcários, estuários, pântanos e cavernas de ilhas de guano - fazem parte dessa entidade viva maior. Você entenderá que tanto a superfície quanto o interior da Terra estão vivos.
A hipótese de Gaia é aceita antes e agora com muito cuidado e não completamente. Existem várias razões para isso. Um é a inércia usual, a relutância conservadora padrão em abraçar uma nova maneira de pensar. Além disso, a teoria foi considerada vaga e vaga. Alguns reclamaram da incapacidade de seus adeptos de apresentarem julgamentos notáveis, bem fundamentados e testáveis experimentalmente. Como você pode avaliar, contrastar ou aceitar uma ideia que carece de clareza ou que é percebida de forma diferente por pessoas diferentes? Certamente há alguma verdade nisso. A teoria de Gaia foi formulada de várias maneiras. Não ajudou que Margulis e Lovelock tentassem misturar ciência com filosofia e poesia e não se importassem com as contradições; Eu diria que eles gostaram.
A verdade é que apesar de seu nome tão difundido, o princípio de Gaia não é inteiramente uma hipótese. Esta é uma perspectiva, uma abordagem, dentro da estrutura da qual são conduzidas pesquisas científicas sobre a vida em um planeta vivo, e não apenas aquele em que há vida - essa é a ideia principal, simples, mas profunda. Porque a vida não é uma bagatela menor que surgiu no planeta Terra já em funcionamento, mas uma parte integrante de sua evolução e características. Nas últimas décadas, os teóricos de Gaia já alcançaram quase a vitória. Na verdade, a oposição nunca desistiu ou admitiu a derrota, mas as principais ciências da terra perderam terreno e uniram forças com a química, climatologia, biologia teórica e alguns outros campos do conhecimento e se renomearam "ciências do sistema terrestre".
A abordagem de Gaia, estimulada por uma comparação cósmica da Terra com seus vizinhos supostamente sem vida, levou a uma compreensão mais profunda de quanto nosso planeta mudou sob a influência de seus habitantes. Comparando a história de vida da Terra com seus irmãos, vemos que nos estágios iniciais de seu desenvolvimento, a Terra começou a se desenvolver por um caminho diferente. A partir desse momento, o planeta e os organismos vivos iniciaram seu desenvolvimento conjunto.
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Tendo estudado a Terra com a ajuda de instrumentos modernos, vendo-a em sua totalidade à distância, perfurando poços no fundo do oceano e exibindo os ciclos bioquímicos globais de elementos, nutrientes e energia com a ajuda de "vidros mágicos" geradores de imagens multiespectrais, descobrimos que o impacto da vida no planeta é mais complexo e um processo mais abrangente do que poderíamos ter imaginado.
O oxigênio, que consideramos natural, é um subproduto de organismos que interfere nos ciclos geoquímicos do planeta: coleta de energia solar para quebrar as moléculas de água, armazenamento de átomos de hidrogênio e reação com CO2 para produzir alimentos orgânicos. Nas camadas superiores da atmosfera terrestre, parte desse oxigênio é convertido pela luz ultravioleta na camada de ozônio, que serve de escudo para o planeta dos efeitos nocivos da radiação ultravioleta, tornando sua superfície habitável. O surgimento dessa camada protetora foi seguido pela liberação de vida do oceano e o surgimento de florestas nos continentes. Isso tornou os continentes antes sem vida adequados para a existência de organismos vivos.
Quanto mais olhamos através do prisma da teoria de Gaia, mais percebemos que virtualmente todos os componentes de nosso planeta foram biologicamente distorcidos além do reconhecimento. As rochas da Terra contêm mais de 4.000 minerais diferentes (as moléculas cristalinas que constituem as rochas). Esta variedade de minerais é maior do que a encontrada em outros planetas até agora. Geoquímicos que estudam a história dos recursos minerais da Terra chegaram à conclusão de que a maioria das rochas não poderia existir sem a presença de vida em nosso planeta. Assim, foram os organismos vivos que mudaram a superfície da Terra, e as rochas minerais são um subproduto de sua atividade vital. Um grande salto em sua diversidade ocorreu depois que organismos vivos encheram a atmosfera da Terra com oxigênio, o que levou a uma abundância de minerais oxidados.que pintou depósitos por toda a Terra em cores brilhantes. Em um planeta distante, uma variedade tão vasta e variada de minerais poderia significar a presença de vida nele, que é uma bioassinatura potencial que podemos adicionar ao sinal de Lovelock de gases atmosféricos desequilibrados por organismos vivos. Assim, os minerais e os organismos vivos se alimentaram mutuamente desde o início. Há ainda mais evidências de que os minerais foram catalisadores e substratos essenciais para a origem da vida na Terra. Mas essa é realmente uma razão para considerar a superfície mineral da Terra como parte do sistema vivo global?que é uma bioassinatura potencial que podemos adicionar à assinatura de Lovelock de gases atmosféricos desequilibrados por organismos vivos. Assim, os minerais e os organismos vivos se alimentaram mutuamente desde o início. Há ainda mais evidências de que os minerais foram catalisadores e substratos essenciais para a origem da vida na Terra. Mas essa é realmente uma razão para considerar a superfície mineral da Terra como parte do sistema vivo global?que é uma bioassinatura potencial que podemos adicionar ao sinal de Lovelock de gases atmosféricos desequilibrados por organismos vivos. Assim, os minerais e os organismos vivos se alimentaram mutuamente desde o início. Há ainda mais evidências de que os minerais foram catalisadores e substratos essenciais para a origem da vida na Terra. Mas essa é realmente uma razão para considerar a superfície mineral da Terra como parte do sistema vivo global?que os minerais eram catalisadores e substratos extremamente necessários para a origem da vida na Terra. Mas essa é realmente uma razão para considerar a superfície mineral da Terra como parte do sistema vivo global?que os minerais eram catalisadores e substratos extremamente necessários para a origem da vida na Terra. Mas essa é realmente uma razão para considerar a superfície mineral da Terra como parte do sistema vivo global?
E sobre as placas tectônicas e a dinâmica do interior da Terra? À primeira vista, isso soa como um sistema mecânico gigante - uma máquina térmica - que não depende da biologia, mas, felizmente para a vida, a suporta. Além disso, embora não estejamos totalmente cientes dos elementos profundos da biosfera da Terra, a probabilidade de que organismos vivos existam em uma profundidade de mais de alguns quilômetros é bastante pequena devido a temperaturas extremamente altas e, portanto, inaceitável para moléculas orgânicas. No entanto, sabemos que a vida atingiu as camadas superiores da atmosfera terrestre e criou a camada de ozônio que permitiu à biosfera cobrir os continentes, e agora estamos observando sua influência nas esferas subterrâneas profundas. Ao longo de sua longa vida, o superorganismo de Gaia influenciou não apenas a superfície em si, mas também os processos dentro do planeta,extrair hidrocarbonetos do manto e deixá-lo na superfície em rochas sedimentares, além de sequestrar enormes quantidades de nitrogênio do ar em amônia, depositada em cristais de rochas minerais do manto.
A própria vida, uma vez iniciada, pode tornar ou manter o planeta habitável. Ao regular o estado químico da atmosfera, a vida também alterou as rochas que entram em contato com ela, oxigenando a crosta e o manto terrestre. Isso mudou as propriedades dos materiais das rochas, a maneira como elas se dobram e quebram, achatam, dobram e derretem sob várias forças e condições. Todos os minerais de argila produzidos pela biosfera da Terra amoleceram sua crosta (a crosta de um planeta sem vida é mais dura), ajudando a lubrificar o motor da placa tectônica. O teor de umidade da Terra explica por que as placas tectônicas sobreviveram aqui, em vez de em Vênus mais seco. Uma das afirmações mais extremas dos teóricos de Gaia, atualmente nem provada nem refutada, é queque ao longo de bilhões de anos a influência da vida ajuda a Terra a reter a umidade vital, enquanto Vênus e Marte perderam a maior parte de sua existência sem vida. Nesse caso, a presença de vida pode de fato ser responsável pela tectônica das placas da Terra. Um dos fundadores das placas tectônicas Norm Sleep em Stanford está totalmente convencido de que a vida está profundamente envolvida na dinâmica física geral da Terra, incluindo seu interior "não vivo". Ao descrever as influências cumulativas de longo prazo na geologia, construção continental e placas tectônicas, ele escreveu que “o resultado final é o princípio de Gaia. Ou seja, a vida mudou a Terra a seu favor. " Quanto mais estudamos o planeta, mais o vemos. A vida domina a Terra. A Terra é um planeta modelado biologicamente até o âmago. Em outras palavras, vivo.
Agora, 40 anos após o Viking pousar em Marte, aprendemos que os planetas têm uma origem comum, incluindo aqueles que são semelhantes em tamanho à Terra e estão localizados a uma distância aceitável de sua estrela para oceanos de água líquida. Além disso, a ideia radical de Lovelock de prestar atenção à atmosfera e procurar desvios radicais da mistura usual de gases é atualmente a pedra angular de nossa estratégia para detectar vida em outros planetas. O pensamento dos adeptos da teoria de Gaia se infiltrou em nossas idéias sobre a evolução e habitabilidade dos exoplanetas, obrigando-nos a reconsiderar o conceito de "zona habitável". Entendemos que é impossível tirar conclusões sobre a adequação de um planeta para o desenvolvimento da vida nele apenas com base em suas características físicas básicas, tamanho e distância de sua estrela. A própria vida, apenas começando,pode tornar ou manter o planeta habitável. Talvez, em alguns casos, a vida possa destruir a habitabilidade do planeta, como quase aconteceu na Terra durante a "Grande Oxigenação" (às vezes chamada de catástrofe do oxigênio) 2,1 bilhões de anos atrás. Como disse certa vez meu colega Colin Goldblatt, um jovem e inteligente modelador do clima da Universidade de Victoria: “A característica definidora da Terra é a vida em escala planetária. A terra nos ensina que a habitabilidade e a existência de vida são conceitos inseparáveis. "Um jovem modelador climático perspicaz da Universidade de Victoria, “A característica definidora da Terra é a vida em escala planetária. A terra nos ensina que a habitabilidade e a existência de vida são conceitos inseparáveis. "Um jovem e experiente modelador climático da Universidade de Victoria, “A característica definidora da Terra é a vida em escala planetária. A terra nos ensina que a habitabilidade e a existência de vida são conceitos inseparáveis."
Em meu livro Lonely Planets (2003), descrevi o que chamo de “Hipótese dos Mundos Vivos”, com base no princípio de Gaia aplicado à astrobiologia. A vida é provavelmente um fenômeno planetário com um ciclo de vida cosmológico - em outras palavras, a duração da vida é medida em bilhões de anos, ou seja, o mesmo período de tempo que determina a vida dos planetas, estrelas e do próprio Universo.
Organismos e espécies não têm ciclos de vida cosmológicos, mas o fenômeno Gaia tem, e isso, talvez, seja uma propriedade comum dos mundos vivos. Influenciado pelas crenças de Lovelock e Margulis, argumentei que é improvável que encontremos vida na superfície de um planeta com atmosfera inalterada. De acordo com essa ideia, o planeta não pode estar "apenas um pouco vivo" (assim como o homem também não pode, pelo menos por muito tempo), portanto planetas antigos como Marte, na ausência de vida óbvia, provavelmente estão completamente mortos. Se as pequenas emissões de metano registradas recentemente pelo rover Curiosity se revelarem sinais de ilhas de vida marciana em um planeta considerado morto, isso provará a inconsistência de minha hipótese de "mundos vivos" e a possibilidade de vida se manifestar em formas diferentes das ideias dos adeptos da teoria de Gaia. Mas o mundo vivo pode precisar de maisdo que apenas pequenos depósitos temporários de água e energia que certamente existem abaixo da superfície de Marte. Pode exigir atividade geológica contínua de dentro. Acredito que apenas no sentido geológico, um planeta "vivo" será "vivo" em um biológico. Em Marte, a vida poderia nunca ter sido capaz de se estabelecer como um elemento permanente sem as placas tectônicas, bem como os ciclos biogeoquímicos globais profundos e poderosos como na Terra.bem como ciclos biogeoquímicos globais profundos e poderosos como na Terra.bem como ciclos biogeoquímicos globais profundos e poderosos, como na Terra.
Até onde sabemos, na época em que a vida se originou na Terra, Vênus e Marte tinham características semelhantes para desencadear o surgimento da vida: ambos tinham água, uma superfície rochosa, uma atmosfera densa e intensa atividade geológica. A ciência planetária comparada nos diz que as condições necessárias para o surgimento da vida podem ser a norma para os planetas rochosos. Existe uma possibilidade real de que a vida também tenha surgido em Marte ou Vênus, mas não poderia se enraizar e se tornar uma característica permanente integrante dos planetas, como aconteceu na Terra. Você pode uni-los como planetas nos quais a vida nasceu, mas que não poderiam criar uma biosfera confiável e autossuficiente. Falando da Terra, é realmente raro e incomum que condições favoráveis para a vida tenham sido mantidas por bilhões de anos. Talvez,é mais do que sorte.
Se você pensar nos planetas não como objetos ou lugares onde seres vivos podem ou não estar presentes, mas como entidades vivas ou inanimadas, você pode mudar a ideia da origem da vida. Talvez a vida seja algo que não acontece NO planeta, mas COM o planeta: é assim que o planeta se torna.
Pense na vida em termos de fogo. Se você já tentou acender um fogo, sabe que acender e acender uma chama é fácil, mas difícil de manter. Primeiro você precisa assoprar o fogo até a tontura para abastecê-lo de oxigênio, ou ele simplesmente se apagará. Impedir que o fogo se apague até que seja bem aceso é sempre uma tarefa difícil. Então, o ponto de inflexão é alcançado e o fogo começa a aumentar. Graças às brasas, o calor mantém sua própria circulação, sugando oxigênio e soprando a chama. Agora que o fogo está sozinho, você pode ir tomar uma cerveja e observar as estrelas cadentes.
Eu me pergunto se a primeira vida no planeta é semelhante às primeiras faíscas e chamas bruxuleantes de uma chama em expansão? Nos estágios iniciais, a vida pode ser extremamente vulnerável e pode chegar um momento em que, tendo se tornado um fenômeno planetário e tornando-se parte das correntes globais que a sustentam e alimentam, ela atuará na direção oposta como um fogo autossustentável que não apenas fornece a si mesmo um influxo de ar, mas também reabastece o próprio combustível. A biosfera madura parece criar as condições para a sobrevivência e prosperidade da vida.
A vida é algo que não acontece NO planeta, mas com o planeta.
A perspectiva de "mundos vivos" implica que em bilhões de anos a vida desaparecerá totalmente do planeta ou, como na Terra, criará raízes e se tornará parte integrante de todos os processos globais. Sinais de vida estarão presentes em todos os lugares. Uma vez em um planeta e se tornando um fenômeno planetário (um organismo global, se preferir), pode ser muito difícil destruí-lo. Claro, a Terra passou por muitas mudanças, algumas das quais foram bastante traumáticas. A vida em nosso planeta é extraordinariamente estável e contínua, e às vezes até parece imortal. Chame de quase-imortalidade, porque o planeta não existirá para sempre, assim como pode não preservar sua habitabilidade. A presença de pessoas é apenas um momento. Espécies inteiras aparecem e desaparecem, e a duração de sua existência, como regra,mal o suficiente para atrair a atenção do planeta. E ainda, no complexo, a vida é preservada. Isso cria uma nova perspectiva sobre nós mesmos. A Revolução Científica nos mostrou, como indivíduos, quão incrivelmente pequenos e efêmeros somos, e que nossa existência, não apenas como indivíduos, mas também como uma espécie é breve e insignificante no contexto temporal da evolução cósmica. Se, no entanto, nos identificamos com a biosfera, então, como parte do superorganismo, estivemos presentes aqui por talvez três bilhões de anos dos treze em que se acredita que o universo existe, ou seja, um quarto do tempo. E isso já é alguma coisa.e que nossa existência, não apenas como indivíduos, mas também como espécie, é breve e insignificante no contexto temporal da evolução cósmica. Se, no entanto, nos identificamos com a biosfera, então, como parte do superorganismo, estivemos presentes aqui por talvez três bilhões de anos, dos treze em que se acredita que o universo existe, ou seja, um quarto do tempo. E isso já é alguma coisa.e que nossa existência, não apenas como indivíduos, mas também como espécie, é breve e insignificante no contexto temporal da evolução cósmica. Se, entretanto, nos identificamos com a biosfera, então, como parte de um superorganismo, estivemos presentes aqui por talvez três bilhões de anos dos treze em que se acredita que o universo existe, ou seja, um quarto do tempo. E isso já é alguma coisa.
A origem da vida na Terra não foi apenas o início da evolução das espécies e um depósito de diversidade, graças ao qual surgiram algas, bosques de álamos, recifes de barreira, morsas e colônias de gorilas. Do ponto de vista da evolução planetária, esse desenvolvimento se tornou um importante ponto de ramificação que abriu a porta para um futuro fundamentalmente diferente. Mas quando a vida se espalhou e se aprofundou, o planeta Terra e suas irmãs seguiram caminhos separados.
E mais recentemente, nesta Terra biologicamente alterada, novas mudanças surgiram repentinamente, as quais começaram a reescrever as regras da evolução planetária. Do lado apagado da Terra, uma luz acende, indicando o surgimento de algo novo, e já está lá. Talvez outra porta tenha sido aberta? O planeta poderia estar em um novo ponto de ramificação?
A visão do espaço lança luz sobre as muitas mudanças rápidas que nossa sociedade industrial inscreveu na história do planeta. A tecnologia orbital que permite tais observações é, ela própria, um dos aspectos bizarros e surpreendentes do renascimento da Terra. Se, até agora, sua característica definidora tem sido a vida onipresente, então o que dizer das luzes que estão acesas em todo o planeta? Essa vasta rede de luz poderia se tornar parte de uma nova característica definidora?
David Grinspoon é pesquisador sênior do Institute of Planetary Science e membro de equipes que trabalham em várias viagens interplanetárias ativas e futuras. Em 2013, foi nomeado Chefe do Departamento de Astrobiologia da Biblioteca do Congresso. Seu último livro, Earth in the Hands of Man, chegou às prateleiras em dezembro. Músico, guitarrista da House Band of the Universe.
