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Beyond planetary-scale feedback self-regulation: Gaia as an autopoietic system
Indexado
WoS WOS:000607043700002
Scopus SCOPUS_ID:85097714660
DOI 10.1016/J.BIOSYSTEMS.2020.104314
Año 2021
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The Gaia hypothesis states that the Earth is an instance of life. However, appraisals of it tend to focus on the claim that life is a feedback self-regulator that controls Earth's chemistry and climate dynamics, yet, self-regulation by feedbacks is not a definitive characteristic of living systems. Here, we consider the characterization of biological systems as autopoietic systems (causally organized to self-produce through metabolic efficient closure) and then ask whether the Gaia hypothesis is a tractable question from this standpoint. A proof-of-concept based on Chemical Organization Theory (COT) and the Zero Deficiency Theorem (ZDT) applied on a simple but representative Earth's molecular reaction network supports the thesis of Gaia as an autopoietic system. We identify the formation of self-producing organizations within the reaction network, corresponding to recognizable scenarios of Earth's history. These results provide further opportunities to discuss how the instantiation of autopoiesis at the planetary scale could manifests central features of biological phenomenon, such as autonomy and anticipation, and what this implies for the further development of the Gaia theory, Earth's climate modelling and geoengineering.

Revista



Revista ISSN
Biosystems 0303-2647

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Disciplinas de Investigación



WOS
Biology
Mathematical & Computational Biology
Scopus
Biochemistry, Genetics And Molecular Biology (All)
Statistics And Probability
Modeling And Simulation
Applied Mathematics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Rubin, Sergio Hombre Catholic Univ Louvain - Bélgica
CNIB - Bolivia
Fdn Desarrollo Interdisciplinario Ciencia Tecnol - Chile
Université catholique de Louvain - Bélgica
Fundación para el Desarrollo Interdisciplinario de la Ciencia la Tecnología y las Artes - Chile
Fundacion para el Desarrollo Interdisciplinario de la Ciencia - Chile
2 VELOZ-GONZALEZ, TOMAS Hombre Fdn Desarrollo Interdisciplinario Ciencia Tecnol - Chile
Universidad Nacional Andrés Bello - Chile
VUB - Bélgica
Fundación para el Desarrollo Interdisciplinario de la Ciencia la Tecnología y las Artes - Chile
Vrije Universiteit Brussel - Bélgica
Fundacion para el Desarrollo Interdisciplinario de la Ciencia - Chile
3 MALDONADO-ARBOGAST, PEDRO ESTEBAN Hombre Fdn Desarrollo Interdisciplinario Ciencia Tecnol - Chile
VUB - Bélgica
Fundación para el Desarrollo Interdisciplinario de la Ciencia la Tecnología y las Artes - Chile
Vrije Universiteit Brussel - Bélgica
Fundacion para el Desarrollo Interdisciplinario de la Ciencia - Chile

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Financiamiento



Fuente
John Templeton Foundation
UCLouvain

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Agradecimientos



Agradecimiento
This article is dedicated to the memory of Benjamin Rothman. We would like to acknowledge Michel Crucifix, Bruce Clarke, Dorion Sagan, Francis Heylighen, Ricardo Amils, Takahito Mitsui, Anselmo GarciaCantu, Alejandro Bassi, Olaf Witkowski, Nathaniel Virgo, Eric Smith and the anonymous reviewers for fruitful discussions and constructive comments of our work. S.R. was supported by the UCLouvain-Fellowship 1030. T.V. is supported by Grant ID#61733 John Templeton Foundation.
This article is dedicated to the memory of Benjamin Rothman. We would like to acknowledge Michel Crucifix, Bruce Clarke, Dorion Sagan, Francis Heylighen, Ricardo Amils, Takahito Mitsui, Anselmo García-Cantú, Alejandro Bassi, Olaf Witkowski, Nathaniel Virgo, Eric Smith and the anonymous reviewers for fruitful discussions and constructive comments of our work. S.R. was supported by the UCLouvain -Fellowship 1030. T.V. is supported by Grant ID# 61733 John Templeton Foundation .

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