viernes, 13 de agosto de 2010

Geobiología, una disciplina científica holística. Traducción

Palaeogeography, Palaeocliatology, Palaeoecology 219 (2005) 1– 3




GEOBIOLOGÍA-UNA DISCIPLINA CIENTÍFICA HOLÍSTICA


En menos de una década ha sido definida una nueva disciplina científica “ La Geobiología”.


Se han publicado estudios geobiológicos, han sido establecidas instituciones de investigaciones geobiológicas y se han fundado revistas que se dedican exclusivamente a investigaciones relacionadas con ésta nueva y pulsante rama.


¿Qué es la Geobiología y qué la hace tan fascinante?


La Geobiología entiende a la Tierra como un sistema y a la vida como parte de éste. La vida influye en el desarrollo de la Tierra tanto espacialmente como en el tiempo y los medios ambientes cambiantes de la Tierra moldean la vida


Aunque la Geobiología es una ciencia nueva y todavía en desarrollo, sus objetivos han sido el centro de investigación de los primeros geólogos. James Hutton discutió en 1788 la interacción de los organismos con los procesos geológicos y como la vida afectó la historia de la Tierra (Knoll, 2003) Y generaciones posteriores de geólogos le dieron la razón. Actualmente la Geobiología experimenta una enorme expansión y popularidad. Por qué?


Uno de los motivos es que se basa en el desarrollo de la ciencia por sí misma. Durante los pasados siglos, el incremento del conocimiento de las leyes de la naturaleza, su desarrollo y las diversas aplicaciones condujeron a la definición de más y más ramas científicas. Esta diversificación se basó en el progreso de la tecnología.


Hoy en día entendemos a la Tierra como un sistema holístico y tenemos deficiencias por la compleja trama de la naturaleza. En respuesta a ésta nueva interpretación y equipados con nuestras altamente desarrolladas habilidades tecnológicas, demandamos un enfoque científico más apropiado: un sistema Tierra complejo pero holístico puede ser entendido únicamente mediante un concepto holístico de investigación interdisciplinaria. La herramienta de elección no es la diversificación, sino la fusión de las disciplinas de ciencias de la vida y la Geobiología es un ejemplo de ésta nueva tendencia.


La Geobiología no solamente refleja un nuevo desarrollo de las ciencias, sino que además responde a los nuevos cambios y demandas impuestas por el mundo y la sociedad de hoy. Los tres dominios de la de la investigación geobiológica son I) entender problemas medioambientales de escala global y predecir daños imprevistos en el futuro; II) reconstruir la historia de nuestro planeta analizando las causas y consecuencias de las interacciones vida-medioabiente durante la evolución conjunta de la vida y la tierra; y III) explorar mundos extraterrestres estudiando medios ambientes análogos en la Tierra.


Pero cual es el enfoque que dan los geobiólogos a esta gran variedad de tópicos de investigación? ¿Cómo luce el concepto de una disciplina científica holística?


En orden de entender las complejas interacciones de la vida en el sistema Tierra, los geobiólogos deben determinar de manera conjunta los procesos biológicos y geológicos a través de diferentes escalas espaciales y temporales.


Esto significa que se investigan tanto macro como micro-cambios en el presente (la Tierra de hoy y su biota), pero también en el registro fósil.


El registro fósil es proporcionado por rocas muy antiguas, las cuales constituyen un archivo de la vida pasada en ambientes antiguos y desconocidos. En respuesta a estos distintos enfoques, los estudios geobiológicos constituyen un doble concepto específico, que refleja la naturaleza de las disciplinas progenitoras: la biología y la geología (Noffke, 2002). ¿cómo es vista la geobiología en el contexto de sus disciplinas progenitoras?


La biología y la geología son disciplinas básicas de investigación. Tradicionalmente sus objetivos y sus metodologías tienen diferentes enfoques que raramente se traslapan. La biología estudia predominantemente las formas de vida del presente y sus interacciones con el medio ambiente. En consecuencia la mayoría de los métodos de investigación tienen acceso directo en el campo, y en laboratorios experimentales. Sólo pueden ser considerados procesos a corto plazo, y los biólogos rara vez tienen acceso a datos que cubren rangos mayores a cien años. La biología organiza y describe la naturaleza en la actualidad, pero no detecta u observa procesos a largo plazo.


Los geocientíficos se enfocan en las formas de vida antigua, la reconstrucción de ambientes desconocidos en la Tierra en el pasado y en procesos que duran millones de años. Pero en comparación con la biología, los métodos de investigación geológica se basan únicamente en fósiles, estructuras sedimentarias o minerales que testifican los procesos antiguos que han quedado registrados en las rocas. Los procesos geológicos a gran escala pueden ser muy largos, por lo que no los podemos observar durante nuestro periodo de vida. Un ejemplo podría ser los movimientos orogénicos. Pero el estudio del registro fósil nos permite realizar inferencias de esos procesos tan lentos, para descifrar sus causas y finalmente entender, que efectos tienen ahora en la naturaleza y cuales tendrán en el futuro. La desventaja de los métodos geológicos es que requieren de interpretaciones subjetivas. ¿Por qué? La razón es que el registro fósil es una historia con huecos. Existen grandes periodos de la historia de la Tierra que no están registrados simplemente porque las sucesiones rocosas están incompletas. Por ejemplo la última porción de la historia de la Tierra, el eón arqueano comprende un periodo de 2000 M.a pero está representado únicamente por una sucesión de rocas de unos cuantos kilómetros de espesor, en adición, la tafonomía que es la ciencia que estudia la transformación de un organismo desde que muere hasta que se convierte en fósil, es muy selectiva y a veces sólo se preservan fragmentos de organismos o partes de de comunidades ecológicas antiguas. Y finalmente los procesos
diagenéticos y tectónicos que ocurren a través del tiempo alteran las rocas y eliminan los registros. En todos estos casos la interpretación biológica de los procesos vitales en el moderno sistema Tierra, ayuda a llenar esos huecos del pasado geológico. Por ejemplo, estudiamos los ciclos metabólicos de las comunidades bacterianas actuales para reconstruir las condiciones de vida en medios ambientes del pasado que no están documentados en el registro geológico.


Podemos observar de manera clara un hueco entre los objetivos y los conceptos de las disciplinas progenitoras. Cómo salva la Geobiología este hueco?


La pregunta de los geobiologos es el punto de contacto entre la vida y los ambientes terrestres. Ésta pregunta formula hipótesis que pueden apoyarse ya sea en la biología o en la geología (fig. 1). Para responder a ésta pregunta la Geobiología combina las metodologías directas e indirectas de las disciplinas progenitoras y emplea múltiples tecnologías provenientes de todas las subdisciplinas como la microbiología, biogeoquímica, geomicrobiología, astrobiología, paleontología, mineralogía y muchas otras. Para realizar estudios geobiológicos es fundamental, que los resultados de las investigaciones de laboratorio o de medios ambientes modernos sean comparados con estudios en rocas y viceversa. Esta dualidad en objetivos y de enfoques metodológicos es el núcleo de la geobiología reflejando su origen.


El doble concepto de investigación permite la síntesis de datos y la fusión de un modelo teórico de los medios ambientes y la vida en la Tierra (Fig.1)


Este modelo holístico no documenta un status actual y rígido, mas bien refleja flexibilidad o debilidad de los sistemas vivientes de la Tierra y documenta los efectos de acción y reacción mediante cambios globales a través del tiempo.


El modelo holístico del sistema tierra permite las simulaciones con diferentes
parámetros. Nuestras interpretaciones del pasado y del presente reúnen causas y consecuencias y nos permite predecir el futuro. Pero entonces: todavía necesitamos la investigación de las disciplinas científicas tradicionales?


La esencia de la geología y la biología (incluídas sus subdisciplinas) no es reemplazada por la Geobiología pero existe y funciona como fuente de conocimiento básico.


las disciplinas progenitoras más bien dan soporte a una nueva propuesta metodológica que proporciona excitantes perspectivas en investigaciones medioambientales, historico-geológicas y extraterrestres (Fig. 1)


En consecuencia el término geobiología refleja combinaciones previas y fructíferas de la geología con otras disciplinas, como la física (geofísica), química (geoquímica), o matemáticas (geomatemáticas).


La Geobiología toca varias subdisciplinas de la geología y de la biología de muchas formas (Olszewski, 2001). Esta nueva disciplina científica servirá a los biogeoquímicos, paleontólogos, biomineralogistas, astrobiólogos, geomicrobiólogos y muchos otros, como un foro de discusión crítica y como una oportunidad para determinar futuras direcciones en investigación.


Efectivamente, la Geobiología puede ser entendida como una ciencia holística.






















Fig. 1. La Geobiología investiga la vida en el contexto del sistema Tierra, en el pasado y el presente. El desarrollo de la disciplina refleja la tendencia de las ciencias modernas para estudiar el sistema Tierra mediante la fusión de disciplinas, no por su diversificación. La Geobiología salva el hueco tradicional entre sus disciplinas progenitoras: la geología y la biología. Esta dualidad del concepto en objetivos y metodologías crea un modelo holístico del sistema Tierra que ayuda a entender los cambios pasados, presentes y futuros. Los aspectos medioambientales, histórico-geológicos y extraterrestres son tema de investigaciones geobiológicas.






Agradecimientos:


A los revisores, al editor en jefe y a la oficina editorial de Elsevier, por sus contribuciones.






REFERENCIAS


Knoll, 2003 A.H. Knoll, The geological consequences of evolution, Geobiology 1 (2003) (1), pp. 3–14. Full Text via CrossRef


Noffke, 2002 N. Noffke, The concept of geobiological studies: the example of bacterially generated structures in physical sedimentary systems, Palaios 17 (2002) (6), pp. 1–2.


Olszewski, 2001 T. Olszewski, Geobiology: a golden opportunity and a call to action, Palaios 16 (2001) (6), pp. 1–2.




TOMADO Y TRADUCIDO DE:


Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 219 (2005) 1– 3




AUTOR:


Nora Noffke


Department of Ocean,


Earth and Atmospheric Sciences,


Old Dominion University,


Norfolk, VA 23529, USA




Traducción:
MARÍA DEL ROSARIO FERNÁNDEZ BARAJAS


Cualquier duda o comentario por este medio o en ozcarglezleon@gmail.com

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