I cicli degli elementi di Gaia, visti nel loro dettaglio, sono estremamente complessi, perché in ciascun ciclo sono coinvolte un gran numero di operazioni catalitiche ognuna delle quali a monte risponde alla Legge del Minimo di Liebig e a valle porta con sé conseguenze che investono la funzione catalitica stessa in quello che gli studiosi chiamano anello di retroazione (feedback). Questi vincoli - Legge del Minimo e feedback - consentono agli organismi viventi di reagire alle sollecitazioni dell’ambiente esterno cercando di mantenere stabile nel tempo l’ambiente interno.
Per fare un esempio semplice, sappiamo che i vertebrati a sangue caldo investono una grande quantità di energia per mantenere la temperatura interna entro un ristrettissimo delta (nell’uomo 36, +/-0,5), anche quando la temperatura esterna è molto alta o molto bassa. In questo senso si parla di sistema omeostatico, un sistema cioè dove le parti instaurano e mantengono un equilibrio fra loro che garantisce stabilità all’intero. Un sistema biologico omeostatico si regge su anelli di retroazione negativa, dove il prodotto di una reazione inibisce l’ulteriore sviluppo della reazione stessa o di una ad essa collegata.
Quando invece siamo in presenza di un anello di retroazione positivo, quando cioè il prodotto della reazione amplifica anziché inibire la sequenza di reazioni, si innesca un processo a cascata. Il processo a cascata per sua natura tende a modificare gli equilibri consolidati in maniera irreversibile e il sistema diventa instabile fino a quando non raggiunge un nuovo punto di equilibrio.
La storia di Gaia è costellata di episodi che hanno sconvolto periodi di relativa stabilità, tanto che i punti di rottura sono utilizzati dagli studiosi per dividere la storia della Terra in ere geologiche. Dal Proterozoico in avanti, di moltissimi di questi punti di rottura ne sono protagonisti le diverse forme di vita che hanno abitato il pianeta.
Un esempio su tutti: il disastro ecologico dell’ossigeno avvenuto 2 miliardi di anni fa provocato dalla gilda dei fotosintetizzatori. Quando gli antenati degli attuali cianobatteri inventarono la fotosintesi clorofilliana e cominciarono a costruire molecole di zucchero a partire da anidride carbonica e acqua, non solo contribuirono a modificare il clima del pianeta raffreddandolo, ma cominciarono a liberare nell’atmosfera un potente inquinante come l’ossigeno molecolare che si rivelò micidiale per la vita sulla Terra.
Per qualche tempo Gaia riuscì ad assorbire l’ossigeno soprattutto per mezzo dei minerali facilmente ossidabili contenuti nelle rocce, ma una volta saturati questi depositi, l’ossigeno libero nell’atmosfera fece strage della pellicola di organismi anaerobi che avvolgeva la Terra.
Dopo questo disastro ecologico, l’atmosfera terrestre non fu mai più favorevole alla vita degli organismi anaerobi, Gaia raggiunse un nuovo equilibrio, e noi possiamo essere grati a questi “inquinatori” selvaggi perché senza ossigeno libero nell’atmosfera non si sarebbe potuto evolvere la cellula eucariote, il mattone fondamentale dei Metazoi.
Per ora è tutto. Ma tornate a trovarci! Nella prossima puntata esploreremo “l’organizzazione politica” di Gaia, scoprendo che essa non è altro che un’olarchia.
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