La combinació,la innovació i la destrucció generen la diversitat de la vida a la terra

En aquest article els investigadors del CREAF relacionen les lleis de la física que governen la complexitat i la diversitat de la vida.

La vida a la terra és complexa i diversa. En aquest article, Josep Peñuelas, professor d’investigació del CREAF i del CSIC, i Jaume Terradas, fundador del CREAF i catedràtic emèrit d’ecologia de la Universitat Autònoma de Barcelona ,  expliquen com la complexitat i diversitat de la vida  es relacionen amb processos i lleis físiques. De fet, segons l’article que signen a la revista Open Ecology Journal, la vida s’organitza a cavall de gradients d’energia, acumulant informació per combinació i innovació de forma gradual i destruint-se de tant en tant de forma sobtada.

Com més complex i divers és un sistema més informació conté. De fet, entendre com la informació s’acumula als organismes i als ecosistemes és l’objectiu principal de la biologia i l’ecologia. El procés de combinació construeix àtoms de les partícules i molècules dels àtoms. Per tant, les peces preexistents s’ajunten en estructures més grans. Els organismes vius, acumulen i copien fàcilment informació. Aquestes peces copiades es modifiquen a través de mutacions i altres mecanismes genètics en un procés d’innovació i també per combinacions entre organismes per transferència de gens, simbiosi, etc..  Ambdós processos, la combinació i la innovació, també succeeixen en la cultura i creen diversitat i complexitat: unes 25 lletres d’un abecedari o un centenar d’elements químics poden crear un nombre inimaginable de  combinacions.

A més, la vida depèn del flux d’energia que manté el nostre metabolisme: les plantes utilitzen l’energia solar, nosaltres la matèria orgànica i els bacteris poden utilitzar una gran varietat de fonts d’energia. A més d’aquesta energia interna que assegura el metabolisme, els ecosistemes també necessiten grans quantitats d’energia externa per a evolucionar i seguir funcionant: l’aigua i el vent ajuden a moltes espècies a dispersar les seves llavors i de la mateixa manera la humanitat utilitza l’energia per a desenvolupar-se culturalment i tecnològicament. L’ús d’aquesta energia ha comportat una evolució cultural i un creixement de la població alhora que ha dut a una major pertorbació del clima, pèrdua de biodiversitat i esgotament de recursos.

”Els sistemes més complexos poden aparèixer quan flueix el temps i la història s'acumula. Així és com la vida a la Terra genera la seva enorme complexitat, una complexitat i heterogeneïtat que pot ser vist com un soroll en la física, però que nosaltres, els ecòlegs, veiem com la màgia de la vida”,  conclou Josep Peñuelas.

Jaume Terradas apunta “ Necessitem incloure la humanitat i la cultura dins d’una nova teoria ecològica i evolutiva més general. Això ens permetria integrar l’ecologia i la socioeconomía  i canviar la visió  ara dominant de la terra i la biosfera com una font de recursos que podem utilitzar pel nostre benefici, que no té en compte la desestabilització del sistema que això suposaria.  Una nova biologia o ecologia “física” ens ajudaria a comprendre de forma global la nostre dependència del sistema i ens aportaria les eines per canviar el comportament de la humanitat i ser més adaptatius que explotadors”.

El procés d’adquisició d’informació és històric i no pot anar endarrere. Tot i això, els sistemes no acumulen complexitat i informació de forma infinita. De tant en tan es produeix la destrucció dels sistemes, que observem en diferents escales, des de la mort individual a catàstrofes parcials (incendis forestals) o globals (grans extincions).

Article:

Penuelas, J., Terradas, J. Physical Ecology: the Search for Life Law. The Open Ecology Journal, 2013, 6, 7-9.