“Epistemologias Ecológicas”… (‘Gaia’ revisitada)

“A natureza é o “espírito adormecido” que emerge da evolução, até                               tomar consciência de si mesma…no Homem.” (Friedrich Schelling)

O conceito epistemologias ecológicas é necessariamente plural, na medida em que pretende determinar uma ‘área de convergência’…de novos horizontes de compreensão de um “sujeito humano” cognoscente, no “mundo da natureza”.  Este conceito nos parece plausívelao   se referir a um “reposicionamento” do humano… — em uma rede de relações simétricas e reciprocas…dando voz ao mundo — ao considerar nessa relação,   a autonomia das ‘coisas’…na natureza.

Esse tipo de imaginação ecológica…ao atravessar a vida social como ‘potência criativa’ redefine a paisagem que habitamos em nossas relações com outros organismos e objetos, ao mesmo tempo em que cria práticas cotidianas de ‘preservação ambiental’, em atitudes   e predisposições que se impõem aos indivíduos… e ‘grupos sociais’ – como um ‘habitus‘.  Este horizonte imaginativo, no entanto, não se esgota na criação e reprodução constante   de modos de ser e viver… mas também… incide sobre as formas pelas quais pensamos, e conhecemos o mundo… Nosso modo de habitar o planeta não está separado do modo de conhecê-lo…fundamentalmente…uma habilidade adquirida na relação com outros seres, que coabitam o mesmo palco.

             Torna-se, assim, impossível dissociar a mente do corpo,                                      a cultura da natureza … o conhecimento da experiência.

Reconhecer essas “epistemologias” acaba por situar-nos num universo que se mostra diverso daquele que se estabeleceu pela ‘hegemonia’ da “narrativa científica”. Talvez então pudéssemos imaginar habitarmos ‘multiversos‘. Porém, insistimos na ‘singularidade‘ de um universo único, real, e ‘dinâmico’. Portanto, esta condição de…”localização” no universo… nos permite considerar a cosmologia…como um resultado das modernas epistemologias…no campo social, e político/científico. 

Ao reconhecer a ciência como “produtora de cosmologias”… estamos situando-a no campo da ‘imaginação‘… – e da produção de “sistemas de organização” … que habitam o cosmo. Nessa perspectiva, poderíamos situar a ciência, ao lado da cultura… enquanto invenção do falar sobre o outro e entendê-lo… dentro de nossa própria “chave de leitura”… – Com isso, ainda que diversas dessas culturas tenham se produzido… pelo totemismo dos aborígenes australianos, ou animismo dos povos ameríndios… – a “cosmologia racionalista” dos modernos aparece – sob o prisma da “relativização da ciência”… – como complementar, e simétrica a todas as formas de conhecimento dos organismos que criam, e mantêm a vida.

Sob esta perspectiva, percepção e ação são entendidas como comuns a todos organismos. E, sendo assim, devemos concluir que outras fontes de sentidos…para além ou aquém da cultura ‘civilizada’… são possíveis. Ou seja, não se trata de apropriar-se do ambiente pela mediação da cultura – incorporando-o em nossa teia de significados humanos … mas, de reconhecer a singularidade das várias perspectivas dos organismos…no habitar o mundo.

Natureza x Cultura

Considerando que a tensão entre natureza e cultura é — fundadora da ‘epistemologia moderna’ … os saberes contemporâneos – sob argumento da especialização, criaram um abismo no diálogo … entre ciências da natureza e humanas… Por epistemologias  ecológicas…ousamos postular o desvio da epistemologia e ontologia clássicas … que se pretenderam ‘universais’, em direção a  epistemologias locais – entre as quais – a  diferença se dá – a rigor…na mudança no estatuto dos…”sujeitos de conhecimento”, agora não mais exclusivamente humanos.  Por consequência…a questão da natureza ganha um ‘ponto de partida’ para o saber, não mais distanciado e excludente… mas, ao contrário – com o sujeito engajado no coração do mundo material participando   e repartindo de uma experiência comum.

Assim a ciência…não mais referendada como o único reduto da verdade, surge como um regime de produção social. Perdendo o ‘inquestionável fórum privilegiado’ que a situava acima das culturas — como a única instância autorizada a falar em nome de uma ‘razão universal’ – a ciência desce de seu sagrado pedestal — tornando-se ‘humana’ e ecológica; dividindo com outros regimes de produção sua tarefa/missão de validar o conhecimento.

caixa_de_pandora“Caixa de Pandora”

Ao abrir a sua ‘Caixa de Pandora’, a ciência não só permite que outros ‘modos de saber’ possam reivindicar a ‘legitimidade’ de suas narrativas da realidade… — como também, vê-se permeável àquelas heterodoxias, que ‘tradicionalmente’… costumam emergir da sociedade – seja no desconhecimento, por ignorância…e ingenuidade – ou às vezes… até mesmo, escusos interesses comerciais.  Ainda assim…esse “velho paradigma” tem por objetivo, novos rumos ao ‘impasse’ da relação… natureza/cultura… no horizonte antropocêntrico da ciência moderna…Daí, uma fusão de histórias … nos faz convivas  de um mesmo…híbrido… “mundo global“.

A assunção de uma simetria no processo de conhecimento, que transcende o humano ou cultura, nos leva então, ao processo criativo de incorporação de habilidades a ser partilhado com outros seres habitantes do mesmo mundo.

Esta referência fundamental para as epistemologias ecológicas, no entanto, não postula, necessariamente a igualdade entre todos seres habitantes do universo… – Isto é… o fato   de estarmos todos – humanos e não humanos…submetidos ao mesmo processo criativo   de ‘interações contínuas’… – que nos permite a aquisição e incorporação de habilidades, não elimina nossa diferenciação… — como ‘organismos’ … por meio de uma diversidade   de combinações possíveis no ambiente…servindo como guia à nossas trajetórias de vida.

As ‘epistemologias ecológicas‘…propõem assim, um novo modo de operar, em termos do conhecimento – que, pelo processo de objetivação do real, nos conduz ao engajamento no mundo imediato e material da experiência. – Conhecer torna-se assim, não apenas um esforço para imaginar o mundo da forma como ele é imaginado por outras culturas…mas, a possibilidade de se estender nossa experiência… – para a diversidade da imaginação de outras espécies que partilham conosco a incrível aventura do existir cósmico. (texto base)  **************************TEORIA de GAIA(revisitada)**************************   “O universo parece ter um parentesco com o livro “Mil e Uma Noites”, onde Shehrazade narra histórias que se ligam uma às outras… a história da cosmologia… da natureza, a história da vida, da matéria, a história das sociedades humanas, etc.”  (Ilya Prigogine)    

A teoria de Gaia foi proposta na década de 1970 pelo cientista James Lovelock, a partir de estudos realizados no começo da década de 1960 para a NASA, objetivando a possibilidade, de detetar vida em outros planetas…em especial, no planeta MarteLovelock, em parceria com a filósofa Dian Hitchcock…tentou elaborar experimentos para a deteção de vida  suficientemente gerais – ou melhor … – independentes do ‘particular’ tipo de vida surgida aqui … na Terra (assim… poderiam ser aplicados na busca de qualquer forma de vida; mesmo que substancialmente diferente da nossa)

Um dos testes elaborados por Lovelock e Hitchcock, consistia em comparar a composição química da atmosfera de outros planetas, como Marte e Vênus, com a atmosfera terrestre. A base teórica do teste era simples — se um planeta não apresentasse vida…a composição química da sua atmosfera seria determinada somente por “processos físico-químicos“…e, assim, deveria estar próxima ao estado de equilíbrio químico…Em contraste, a atmosfera de um planeta com vida… apresentaria uma espécie química de assinatura característica; uma combinação especial de gases…indicação de uma atmosfera em estado de constante desequilíbrio… Esta “assinatura” seria resultante da presença de organismos vivos que utilizariam a atmosfera (bem como oceanos, solos, etc.) como fontes de matéria-prima e, depósitos para resíduos de seu metabolismo.

Nossos vizinhos no Sistema Solar

Ao analisarem as composições químicas das atmosferas de Marte e Vênus… – Lovelock e Hitchcock concluíram que, nossos ‘vizinhos’ no Sistema Solar…não possuem vida – pois  suas atmosferas se encontram, num estado bastante próximo ao…”equilíbrio químico”; tomadas por ‘dióxido de carbono‘ (mais de 95%)…com pouco oxigênio e nitrogênio; e nenhum metano…Em comparação com a Terra…as diferenças químicas encontradas na composição de suas atmosferas… — são significativas. Nitrogênio (78%) e oxigênio (21%) são a grande maioria dos gases – na atmosfera terrestre…enquanto ‘dióxido de carbono’ só contribui com 0,03% (embora a ação antrópica esteja elevando esses níveis). 

Em reduzido número, a atmosfera terrestre possui vários outros gases, todos altamente reativos…contribuindo para uma situação instável de desequilíbrio…que se mantém na atmosfera terrestre há um longo tempo – o que não seria esperado… caso a composição química atmosférica fosse apenas…resultado da ação de mecanismos físicos e químicos.  Com efeito, essa “composição atmosférica” reflete a dinâmica de trocas gasosas, entre a atmosfera terrestre e os organismos vivos. Isto é… o que leva a atmosfera terrestre a ter uma composição química singularmente diferente daquela dos nossos vizinhos…Marte,      e Vênus…é… – pode-se dizer… simplesmente… o “fato trivial”… – da Terra possuir vida.

Se toda a vida fosse eliminada do planeta – repentinamente, as moléculas dos gases atmosféricos reagiriam entre si, o que resultaria numa atmosfera com a composição química muito próxima à de Marte ou Vênus. A atmosfera da Terra é, portanto, um produto biológico, sendo constantemente construída e consumida pelos seres vivos.

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Uma resposta…e uma crítica importante

J. Lovelock e Lynn Margulis então propuseram a existência de uma “rede complexa“…de alças de retroalimentação… relacionando o ambiente físico-químico…e seres vivos intimamente, assim resultando numa…”auto-regulação“…própria do sistema planetário…Através desses “mecanismos        de controle”…os “seres vivos” seriam capazes, de alterar o próprio ambiente, de modo a manter as condições físico-químicas mais adequadas, à sua própria sobrevivência. Mas, a solução foi parcial.

Uma crítica importante à teoria Gaia tem como alvo a afirmação de que, a vida na Terra busca condições adequadas à si mesma… – Isto porque essa afirmação não define quais seriam tais condições, e benefícios à biosfera como um todo. – Afinal, o que é bom para uma espécie, pode ser ruim para outra. Como organismos com interesses divergentes e,  até conflitantes, podem agir em sinergia na produção de condições ótimas ao conjunto total de seres vivos sobre a Terra?…A verdade é que não há uma ou mais condições que sejam adequadas aos seres vivos como um todo…Enquanto “organismos aeróbicos”  precisam de oxigênio atmosférico para sobreviver, os estritamente ‘anaeróbicos‘ têm   seu crescimento inibido por esse gás.

Lovelock não foi capaz de responder a essas críticas… Entretanto — mais recentemente, respostas interessantes foram propostas por alguns autores. Por exemplo, Axel Kleidon propôs – em 2002…que é possível definir alguns objetivos muito gerais…que poderiam corresponder a condições adequadas para toda a biota…como, por exemplo, aumentos    da produtividade primária bruta, da diversidade…ou da entropia do ambiente ao redor.

Estes não seriam, portanto, benefícios para uma espécie                                   em particular – mas sim, para a biosfera como um todo.

Uma quantidade crescente de pesquisadores de vários “campos do conhecimento” têm se dedicado à articulação teórica…e ao teste de previsões derivadas de Gaia. Atualmente já é possível encontrar uma verdadeira comunidade formada em torno destas questões… com destaque para Timothy Lenton, Tyler Volk, Axel Kleidon, Stephen Schneider entre outros.  Provenientes de áreas tão diversas como Biologia Evolutiva, Biogeoquímica, Climatologia, eles constituem uma comunidade multidisciplinar vigorosa — que se ocupa de problemas teóricos e empíricos de importância central na teoria Gaia…Porém, muitos deles rejeitam algumas das proposições iniciais de Lovelock, como a da Terra sendo um organismo vivo.

yes-fragile“Hipótese CLAW”                                                  Por serem brancas, as nuvens refletem uma boa parte da radiação solar ao espaço – esfriando a superfície oceânica, e o planeta… como um todo.

A teoria Gaia já deu contribuições importantes para a compreensão dos ciclos biogeoquímicos, das “relações evolutivas” … entre organismos e ambiente – e…em estudos sobre o clima global.  Um estudo empírico que utilizou a ‘teoria Gaia’ como base… – contribuindo para a “teoria de Lovelock” … se ocupou da relação entre algas oceânicas… – liberando gás sulfeto de dimetila… e a formação de nuvens sobre os oceanos.

A partir dessa constatação, Lovelock e colaboradores propuseram — o que ficou conhecido como hipótese CLAW (iniciais dos nomes dos autores do artigo em que foi apresentada). Esta hipótese propõe que o resfriamento da superfície oceânica causado pelas nuvens leva a uma queda na liberação de DMS pelas algas, o que por sua vez reduz a taxa de formação das próprias nuvens… – Isso permite que mais ‘radiação solar’ atinja a superfície oceânica, causando maior liberação de DMS pelas algas – fechando assim o ciclo… – Os autores da hipótese propõem então, que há um mecanismo de controle do clima, baseado numa  “alça de retroalimentação negativa“, conectando algas e nuvens ao resto da biosfera.

Obviamente… — que outros organismos também se beneficiariam                  com tal mecanismo…o que abre a questão de se as algas estariam,                  ou não, agindo altruisticamente para ajudar na regularização do          “clima global”… – ao “supostamente”… beneficiar outras espécies.

Biólogos evolutivos, frequentemente… têm criticado a ‘teoria Gaia‘ nesse ponto.          Eles questionam… como a competição entre organismos poderia dar origem a tal altruísmo em escala global…conforme proposto por esta teoria. Ou seja…por que          razão as algas liberariam o DMS… – se não fosse para seu próprio benefício… Os defensores de ‘Gaia’ respondem então a estas críticas… – apresentando possíveis vantagens para as algas individuais, como a maior dispersão de esporos, e maior          oferta de alimentos… – resultado da presença de mais nuvens…sobre os oceanos.

Apesar das polêmicas em torno da hipótese CLAW, e da teoria Gaia, é importante notar que as investigações de Lovelock sobre o DMS levaram à criação de toda uma nova área   de pesquisas, conhecida como “conexão algas-nuvens“, na qual se avalia se a alça de retroalimentação proposta, corresponde, de fato, a um mecanismo de controle do clima.

‘Gaia’um “sistema complexo”

Uma tendência atual tem sido estudar Gaia avaliando suas “propriedades emergentes“,    como a “auto-regulação do climaA partir desta perspectiva…estudos têm enfocado o uso de modelos matemáticos, derivados da vida artificial, e da ‘teoria da complexidade‘    para analisar as ‘alças de retroalimentação’, que ligariam o ambiente físico-químico… à vida (como seu “aparelho auto-regulador”).

Desta perspectiva, Gaia não é considerada um “organismo vivo”…mas antes um “sistema complexo”…o que julgamos ser muito mais apropriado… Assim, é interessante notar que  as pesquisas atuais têm se voltado para questões que podem ser testadas empiricamente, evitando teses controversas de difícil comprovação…como a de que a Terra (Gaia) é viva.  

Grupo de Pesquisa em História, Filosofia e Ensino de Ciências Biológicas                           do Instituto de Biologia da Universidade Federal da Bahia.  (‘texto base’) *********************(texto complementar)*************************** 

A Natureza Viva…na Teoria do Caos                                                                                      “Fazer um pacto com o caos oferece-nos a possibilidade de viver, não                             como predadores – mas sim, como ativos participantes da natureza. 

folhas

De todos os caminhos viáveis da desordem a natureza escolhe apenas alguns. Ao carregar vida e consciênciapor um fluxo aleatório de energia em desequilíbrio, ela forma ‘padrões universais’ de estruturas complexas em uma perene “instabilidade transitória”. — Dentro  de sua transmutável concepção estrutural — nem acidente, nem intenção podem explicar tão espantosa universalidade de formas…ao longo do tempo. – Com efeito, é de se supor que tal atribuição se deva às…”leis físicas“, baseadas na perspectiva (“não-linear“) dos sistemas dinâmicos.

A natureza do Caos…                                          “O surgimento ‘espontâneo‘ de uma dinâmica auto-organizacional em sistemas não-lineares faz conciliar livre-arbítrio … a determinismo.”

causa final (ou funcional) -> pressupõe uma intenção -> a roda                                           é redonda para — diminuindo o atrito…  facilitar seu transporte;

causa eficiente (ou física) -> corresponde a um efeito -> a Terra                                         é redonda — porque a ‘gravidade’ é a mesma em todas as direções.

A vida floresce no limite da instabilidade. Para compreender como a mente humana percebe o caos, certamente, precisaríamos compreender como a desordem produz a universalidade na natureza. Na biologia…Darwin definiu através da “adaptação“,        a causa final, ou funcional, do sistema evolutivo…Todavia, as folhas de uma árvore,    por exemplo, possuem um número determinado de formas…não definidas (apenas)        por sua funcionalidade.

Espaços de Fase                                                                                                                              O espaço de fases proporciona um modo de transformar números                                    em imagens…extraindo todas informações essenciais de um sistema                                  mecânico ou fluido ao traçar um mapa de todas suas possibilidades.

Qualquer estado de um sistema… em um momento ‘congelado’ no tempo – pode ser representado por um ponto em um ‘espaço de fase’…pois toda informação sobre sua posição, ou velocidade, se encontra inclusa nas coordenadas daquele ponto. Quando           o sistema, de alguma modo, se modifica…este ponto se move para uma nova posição     deste espaço…e, quando se modifica continuamente… — o ponto traça sua trajetória.

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Existem muitas semelhanças, de natureza matemática, entre a oscilação de uma partícula e o translado da mesma em uma órbita circular. Embora fisicamente sejam coisas distintas, matematicamente podemos pensar na oscilação como sendo a projeção de um movimento orbital (Similaridades entre os modelos)

Por exemplo… a trajetória pelo ‘espaço de fase’ de um pêndulo oscilando regularmente, de um lado para outro é um ‘círculo fechado’ (‘loop’) que se repete à medida que o sistema realiza a mesma sequência de posições… – várias vezes.  Nesse caso o movimento oscilatório regular de um relógio pendular (p/qualquer ponto inicial) adquirindo energia pela mola … e a dissipando pelo atritoé uma órbita estável, representada no ‘espaço de fase‘ … por um ‘loop’ fechado.  Ao atingir um “regime estacionário“… – se repetindo indefinidamente, o comportamento de um sistema dinâmico é dado, graficamente, por pontos fixos…ciclos limite de um ‘Atrator’.  Mas, como o sistema possui 2 atratores — um ‘loop fechado‘…e, um ‘ponto fixo’ (‘menor potencial’) … — com o tempo… o relógio pára.

Enquanto que à ‘turbulência’ se exigem modos infinitos de dimensão e liberdade… os atratores – por definição…possuem uma importante propriedade…a ‘estabilidade‘.

http://gip.li/es/Atmospheric-turbulence?page=0%2C0%2C0%2C0%2C1

O Atrator em um ‘Espaço de Fase          A curto prazo – qualquer ponto…no espaço de fase pode representar o comportamento possível do sistema dinâmico…mas a longo prazo…esses únicos locais são os ‘atratores’.

Toda parte de um sistema dinâmico que se pode mover independentemente — é outra variável – outro ‘grau de liberdade’… Cada grau de liberdade exige nova dimensão no espaço de fase, para que… um único ponto, contenha informação suficiente para definir um “estado de sistema”…de uma forma única.

No espaço de fase, o conhecimento total sobre um sistema dinâmico, num instante único de tempo, se resume a um ponto; esse ponto, é o sistema dinâmico, naquele instante…No instante seguinte, porém, o sistema terá se modificado – e assim… o ponto se movimenta.

A ‘história dinâmica do sistema’ pode ser registrada num gráfico… – através desse ponto móvel, traçando-se sua órbita pelo espaço de fase, com o tempo.

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PT (ponto triplo) – coordenada que contém a temperatura e pressão de uma substância em que seus estados sólido, líquido e gasoso estão presentes em equilíbrio. PC (ponto crítico) – limite físico-químico de uma substância em que a vaporização não é mais possível, em função de um aumento de sua pressão e temperatura.

Mudança de Fase                                                                                                                          Quanto mais calor, mais expansão…Porém, a uma certa temperatura e                              pressão, a transformação, de repente…torna-se súbita – e, descontínua.

Como grande parte do próprio ‘caos as “transições de fase envolvem uma espécie de comportamento macroscópico, que parece de difícil previsão pelo exame dos detalhes microscópicos. Quando um sólido é aquecido…suas moléculas vibram pelo acréscimo de energia; pressionam para fora, contra suas ligações, e forçam a substância a expandir-se.

Uma corda que se estava esticando, rompe…a forma cristalina se dissolve… As moléculas se afastam umas das outras, obedecendo à lei dos fluidos – que não poderia ser deduzida de nenhum aspecto sólido… – A energia atômica média quase não muda, mas o material, ora um líquido… ora um ímã… ou um supercondutor… entra em um ‘novo estado‘.    [texto extraído (…e adaptado) do livro “Caos, a criação de uma nova Ciência”  de James Gleick]  ********************************************************************************************** 

http://www.estudopratico.com.br/geometria-fractal-caracteristicas-categorias-e-historia/

Benvindo à ‘Geometria Fractal’  As estruturas que proporcionam a ‘chave’ da “dinâmica não-linear” são ‘fractais‘. Para a imaginação,  essa é uma forma de ver o infinito…

Antes de tudo… ‘fractal‘ significa  ‘autossemelhança’, isto é, simetria através das ‘escalas de recorrência’      de um padrão dentro de outro…Em termos estéticos, a nova matemática da ‘geometria fractal’ põe a ciência exata em harmonia com a real ‘natureza selvagem’… Responsável    pelo estudo das propriedades…e comportamento dos fractais – esta recente geometria descreve situações … aplicadas na ciência, tecnologia e arte por meios computacionais,    que só com a ‘geometria clássica’ não poderiam ser explicadas… ou, sequer percebidas.

A história dos fractais

Alguns cientistas, entre os anos de 1857 e 1913, em seus trabalhos desenvolveram o conhecimento de alguns objetos que até então eram catalogados como…”demônios“.      Karl Weiertrass, em 1872, encontrou uma ‘função contínua‘ em todo o seu domínio, chamada atualmente de fractal. Helge von Koch porém, não ficou satisfeito com tal definição…abstrata demais, criando uma definição mais geométrica de uma função similar… – como o resultado da infinita adição de triângulos, que fazem com que o perímetro cresça, aproximando-se do infinito.

Muitos outros trabalhos estiveram relacionados à essa ideia do fractal, mas somente          nos anos 60, com o advento da ‘computação‘, que seu desenvolvimento aconteceu.  Benoît Mandelbrot, o matemático criador do termo…”fractal“… – e descobridor do “conjunto de Mandelbrot“, um dos fractais mais conhecidos, foi um dos pioneiros a    fazer uso dessa técnica em seus estudos. O termo fractal foi usado, pela primeira vez        por ele, em 1975, ao denominar a classe especial de curvas definidas recursivamente      que produziam imagens reais e surreais. A palavra vem do termo latino “fractus“, do        verbo “frangere, que significa quebrar. A partir disso, foi desenvolvida a ‘geometria fractal’, que compreende o estudo dos subconjuntos complexos de espaços métricos.

Categorias & Características fractais                                                                                    Estamos falando de subconjuntos gerados por transformações geométricas                    simples… – que acontecem dentro do próprio objeto… em formas reduzidas”. 

curva de kochOs fractais pertencem a uma, entre 3 categorias principais, separados pela forma como o fractal    é formado…a) Sistema de funções iteradas,  têm uma regra fixa de substituição geométrica. São exemplos, o Conjunto de Cantor, o floco de Neve de Koch (->), a Esponja de Menger, entre outros. b) fractais de fuga do tempo‘ – são definidos por uma “relação de recorrência” em cada ponto do espaço. Como exemplo, temos o Conjunto de Mandelbrot. c) fractais aleatórios, gerados por processos estocásticos, e não determinísticos. – Como principais exemplos… o voo de Lévy, e os terrenos fractais.

Os objetos geométricos fractais podem ser infinitamente divididos em partes, com        cada uma delas semelhante à original… – Desse modo, sendo gerados por padrões repetidos… – os fractais são ‘autossimilares’… – para todas as escalas. (texto base*****************************************************************************

“Projeto Gênesis” – ‘semeando vida em outros planetas’…                                      “É certo que vamos descobrir um grande número de exoplanetas que são habitáveis de forma intermitente…mas não permanentemente. – A vida seria de fato possível nesses planetas, mas não teria tempo para crescer…e se desenvolver de forma independente”.

Será que a vida pode ser levada para ‘corpos celestes’ que estão fora do nosso Sistema Solar?…Esta ideia, mais conhecida como ‘terraformação‘ … tem sido…comumente explorada na ficção científica, como no filme ‘Aliens, o resgate’… – e na série Jornada     nas Estrelas… o ‘Projeto Gênesis’. – No entanto… – nem todos os planetas podem ser transformados de acordo com nossa vontade…pois não temos a menor ideia de como aspectos geológicos, geoquímicos e meteorológicos alienígenas se comportariam com         as mudanças exógenas.

O professor Cláudio Gros da Universidade de Frankfurt, Alemanha, decidiu-se a estudar   se já não teríamos a tecnologia necessária para dar um passo inicial no espalhamento da vida pela galáxia. – A ideia de Gros é, fundamentalmente, estabelecer os princípios para semear vida naqueles corpos celestes, que apresentem condições para abrigá-la… – mas não desenvolvê-la autonomamente. Nesse sentido, baseia suas análises na variedade de condições dos exoplanetas que vêm sendo descobertos às centenas — nas mais diversas condições climáticas. – Assim, ele investigou a possibilidade de se plantar a vida nesses planetas com habitabilidade transitória; em condições que podem se dever a alterações, como na “zona habitável”… – por variações na estrela mãe…instabilidades orbitais…ou, processos no próprio planeta, como “tectônica de placas”…ou “alterações atmosféricas”.

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A ideia é usar nanonaves ou micronaves, dentro das quais haveria biochips – verdadeiros microlaboratórios genéticos – capazes de lançar os microrganismos no planeta desabitado.[Ben Bishop]

Para Gros — do “ponto de vista técnico”… a ‘missão Gênesis’ já poderia ser realizada dentro de algumas décadas com o auxílio de micro-naves não-tripuladas.    Ao chegar ao seu destino – um ‘laboratório genético’…a bordo  da “sonda“…poderia sintetizar organismos unicelulares, para    desenvolver uma ‘ecosfera‘ de microrganismos no…’planeta-alvo’. — Daí…evoluindo por si mesmos eventualmente iriam gerar… vidas mais complexas.

Seria o teste definitivo da teoria da evolução natural das espécies… Ainda que demore ao menos algumas dezenas de milhões de anos para ver os resultados… – poderíamos saltar aproximadamente os 4 bilhões de anos… – que teria sido o tempo necessários na Terra…para se chegar à fase “pré-cambriana” de desenvolvimento… – a partir da qual o “mundo animal” pôde se desenvolver… – há cerca de 500 milhões de anos. (texto base, out/2016) ***********************************************************************************

“Bactéria de Schrödinger” pode ser um marco na biologia quântica (out/2018)  Um experimento recente pode ter colocado, pela primeira vez, organismos vivos…em um estado de entrelaçamento quântico…o que seria a chave para demonstrar a possibilidade da ideia de uma “bactéria de Schrödinger”.

BACTERIA QUÂNTICAO mundo quântico é estranho. Na teoria, e até certo ponto, na prática, seus princípios exigem que uma ‘partícula’ aparente estar em dois lugares — ao mesmo tempo … um “fenômeno paradoxal” — conhecido como “superposição” — e que duas partículas podem se ‘entrelaçar‘… compartilhando informações, a quaisquer distâncias entre  si…por mecanismo — ainda desconhecido. Talvez o mais famoso exemplar…dessa tal “estranheza quântica”… – seja o “gato de Schrödinger“…experimento imaginário criado por Erwin Schrödinger … em 1935; onde um gato é colocado numa caixa com uma substância radioativa…de modo que, pelo menos até que a caixa seja aberta…e, seu conteúdo medido, ele estaria em uma superposição (morto/vivo, ao mesmo tempo).

Por mais estranho que pareça…o conceito foi experimentalmente validado inúmeras vezes em escalas quânticas. No entanto, para o nosso mundo macroscópico aparentemente mais simples e certamente mais intuitivo as coisas mudam. Ninguém jamais testemunhou uma estrela, um planeta…ou um gato em superposição, ou emaranhado quântico. Mas, desde a formulação inicial da “teoria quântica”…no início do século 20, os cientistas se perguntam onde exatamente os mundos microscópico e macroscópico se cruzam…ou melhor dizendo:

Quão grande pode ser o “reino quântico”…e, poderia                                          ser grande o suficiente, para que seus aspectos mais                                            estranhos influenciem intimamente os “seres vivos”?

Nas 2 últimas décadas o campo emergente da “biologia quântica” buscou respostas para essas questões, propondo e realizando experimentos com organismos vivos, para sondar os limites da ‘teoria quântica‘… Esses experimentos já renderam resultados promissores, mas inconclusos. – No início deste ano, por exemplo, os pesquisadores mostraram que o processo de fotossíntese… por meio do qual organismos produzem alimentos usando luz, pode envolver alguns efeitos quânticos. Como os pássaros navegam, ou como cheiramos, também sugerem tais efeitos… – que podem ocorrer de formas incomuns em seres vivos.

Mas isso é a superfície do mundo quântico. Até hoje ninguém conseguiu induzir todo um organismo vivo – nem mesmo uma bactéria unicelular,        a exibir efeitos quânticos… – como emaranhamento… ou, superposição.

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Concepção artística de um emaranhamento quântico.

Bactérias x Fótons (“entrelaçados”)

Não obstante todas estas dificuldades, um novo artigo…de um grupo de cientistas da Universidade de Oxford, afirma ter obtido sucesso entrelaçando…bactérias…a fótons de luz. Publicado em outubro no “Journal of Physics Communications”…o estudo — liderado pela física Chiara Marletto é uma análise de um experimento realizado pela equipe de David Coles, físico da ‘Sheffield University’, Inglaterra em fevereiro/2017.

Nesse experimento, a equipe de Coles isolou várias centenas de ‘bactérias fotossintéticas’  verdes de enxofre entre 2 espelhos, encolhendo progressivamente a distância entre estes até algumas centenas de nanômetros…Incrementandoluz branca‘ entre os espelhos, os cientistas esperavam fazer com que as ‘moléculas fotossintéticas‘ se unissem dentro das bactérias, ou interagissem com a cavidade, essencialmente significando que as bactérias absorveriam, emitiriam e reabsorveriam continuamente fótons…O experimento foi bem sucedido; com até 6 bactérias parecendo agir dessa forma. – Marletto argumenta que as bactérias fizeram mais do que apenas acoplar à cavidade. Em sua análise, comprova que    a assinatura de energia produzida no experimento pode ser consistente com os sistemas fotossintéticos das bactérias…tornando-se emaranhados…com a luz dentro da cavidade.    Em essência… – parece que certos fótons estavam simultaneamente sendo absorvidos e emitidos por moléculas fotossintéticas dentro da bactéria… – uma ‘marca registrada’ do emaranhamento. – Segundo o co-autor do estudo, Tristan Farrow, também de Oxford…

“Nossos modelos mostram que o registro desse fenômeno é uma assinatura do entrelaçamento entre a luz … e certos graus de liberdade dentro das bactérias,                sendo esta, a primeira vez que tal efeito foi vislumbrado num organismo vivo”.

Tristan sugere outro exemplo potencial de…”biologia quântica” emergente – as bactérias verdes do enxofre residem no oceano profundo…onde a escassez de luz que dá vida pode até mesmo estimular “adaptações evolutivas quânticas” para incrementar a ‘fotossíntese’. Porém há muitas ressalvas nestas controversas situações. Em primeiro lugar, a evidência para o emaranhamento neste experimento é circunstancial…depende de como se escolhe interpretar a luz que… “escorre através das bactérias confinadas na cavidade“.

Nesse ponto Marletto reconhece que o modelo clássico de ‘efeitos quânticos’ também explicaria os resultados do experimento… No entanto, é lógico que fótons não são clássicos… — são ‘quânticos’. Por esse motivo, até mesmo um “modelo semiclássico”, mais realista, usando ‘leis de Newton’ para bactérias…e para os fótons, a mecânica quântica – não seria capaz de reproduzir exatamente o resultado do experimento que foi observado por Coles… e, sua equipe em laboratório…Tal fato, sugere que os ‘efeitos quânticos’ estavam em jogo – tanto na luz, quanto no campo das bactérias.

Uma outra questão em aberto, é que as energias das bactérias e do fóton não foram medidas de forma independente; o que seria, de acordo com Simon Gröblacher, da Universidade de Delft, Holanda, um tipo de limitação na pesquisa…que ele explica:

“Parece haver algo quântico ocorrendo, coletivamente. Todavia, para provarmos o emaranhamento, e confirmar que a correlação quântica            é verdadeira – precisamos medir os 2 sistemas…independentemente”.

Apesar de toda incerteza…para muitos especialistas — a transição da biologia quântica;        do sonho teórico – para a realidade tangível… é uma questão de tempo. Em décadas de experimentos em laboratório… – em isolamento…ou coletivamente…moléculas fora de sistemas biológicos já exibiram ‘efeitos quânticos’. – No entanto… tais efeitos quântico, quando calculados para grandes organismos multicelulares se mostram insignificantes.

Pode ser que a “seleção natural” tenha surgido – criando formas dos sistemas vivos explorarem naturalmente fenômenos quânticos – observa Marletto… — seguindo o        exemplo mencionado da fotossíntese de bactérias no mar profundo…faminto de luz.    Mas, para chegar a essa profundidade, é preciso começar no raso…e a pesquisa tem, constantemente caminhado em direção a experimentos de nível mais complexo…já envolvendo a ordem de milhões de átomos. Provar que as moléculas que compõem    objetos vivos exibem efeitos quânticos significativos… mesmo que, para propósitos        triviais…seria o próximo passo fundamental. Explorar esse limite quântico-clássico, significaria entender o ser como macroscopicamente quântico… se isso for verdade.

Os objetivos de longo prazo são fundamentais… Trata-se de entender a natureza da realidade, e se os efeitos quânticos têm utilidade nas funções biológicas. Na raiz das coisas…tudo é quântico. – Então, a grande questão… é saber se os ‘efeitos quânticos’ desempenham algum… “papel” – em como as “coisas vivas” funcionam. (texto base)

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
Esse post foi publicado em cosmobiologia, Teoria do Caos e marcado , , . Guardar link permanente.

5 respostas para “Epistemologias Ecológicas”… (‘Gaia’ revisitada)

  1. JMFC disse:

    “Na natureza, nem o acidente, nem a intenção, podem explicar a espantosa universalidade de formas reunidas ao longo dos tempos. As leis físicas, baseadas na perspectiva dos sistemas dinâmicos, é que devem tal satisfação.”
    A única resposta não esotérica admissível.
    Quanto à Vida em si própria ela é a forma mais desorganizada da natureza, no entanto, tem a particularidade de organizar, construir sistemas bem organizados à custa de um aumento significativo de degradação de energia, do aumento da entropia do ambiente.
    Parece incrível mas esta mesma Vida atingiu a integibilidade e a capacidade do autoconhecimento e das suas mais longínquas raízes!

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  2. Cesarious disse:

    Esperemos que as conquistas espaciais, biológicas, assim como as transformações da engenharia terrestre, não se dêem às custas de sua própria degradação.

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