Posteriormente em 1979, James E. Lovelock publicou o livro Gaia: uma nova maneira de se ver a vida na Terra., em que formula a hipótese Gaia, nome escolhido com base na mitologia grega, pois Gaia era a deusa da Terra, mãe de todos os seres vivos. Segundo essa hipótese a Terra deve ser compreendida como um imenso organismo vivo, capaz de obter energia para seu funcionamento e capaz de se autorregular, como fazem os seres vivos.Essa hipótese propõe que os seres vivos são capazes de modificar o ambiente físico, tornando-o mais adequado à sobrevivência. Assim, a Terra seria um planeta em que a vida controla a manutenção da própria vida.
Um dos exemplos dados refere-se à composição dos gases da atmosfera terrestre, em que o alto teor de O2 e o baixo teor de CO2, só são mantidos pela fotossíntese: portanto, sem a atuação de organismos fotossintetizantes não haverá possibilidade de manutenção da maioria das formas de vida que existem hoje na Terra.
Segundo a Hipótese Gaia, a atmosfera terrestre não desenvolveu a capacidade de sustentar a vida apenas pela interação das forças físicas, surgidas ao acaso, para depois a vida evoluir, adaptando-se às condições ambientais que já existiam. Na verdade, a própria vida interferiu na composição da atmosfera, tornando-a mais adequada à sobrevivência dos organismos.
Essa hipótese causou grande impacto nos meios científicos. Apesar das discussões calorosas que geralmente ocorrem quando se fala em Hipótese Gaia, ela carrega uma mensagem metafórica muito importante: a Terra pode ser vista como um organismo em que os seres vivos e o meio ambiente formam sistemas inter-relacionados e inseparáveis.
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