Vai tādu planētu kā Zeme var uzskatīt par vienu dzīvu organismu? Galu galā cilvēka ķermeni veido simtiem miljardu baktēriju, un tomēr mēs uzskatām, ka cilvēka ķermenis ir viens organisms. Gaia hipotēze (vai tautā saukta par “Gaia teoriju”) pārsniedz individuālos organismus, kas dzīvo uz Zemes, tā aptver visus dzīvos un nedzīvos Zemes biosfēras komponentus un ierosina, ka sarežģītās mijiedarbīgās sistēmas ļoti lielā mērā regulē vidi. (šeit ir biosfēras definīcija). Tik daudz, ka planētu var uzskatīt par atsevišķu organismu pats par sevi. Vēl vairāk, šo hipotēzi izstrādāja NASA zinātnieks, kurš meklēja dzīvību uz Marsa ...
Kad jūs pārtraucat domāt par to, mūsu planēta dara rīkoties kā milzīgs organisms. Ja paskatās uz augu un atmosfēras, dzīvnieku un cilvēku, klintis un ūdens savstarpējo saistību, šķiet, ka sarežģīts simbiotisko procesu modelis lieliski papildina viens otru. Ja kādu sistēmu izspiež ārpus līdzsvara kāds ārējs spēks (piemēram, atmosfēras oglekļa dioksīda masveida iesmidzināšana pēc vulkāna notikuma), tiek stimulēti citi procesi, lai neitralizētu nekontroli (okeānos parādās vairāk fitoplanktona, lai absorbētu oglekļa dioksīdu ūdens). Daudzi no šiem procesiem varētu tikt interpretēti kā “globālā imūnsistēma”.
Hipotēze, ka mūsu planēta varētu būt milzīgs organisms, bija britu zinātnieka Dr James Lovelock smadzeņu bērns. Sešdesmitajos gados, kad Lovelock strādāja ar NASA par metodēm dzīvības noteikšanai uz Marsa virsmas, viņa hipotēze radās, mēģinot izskaidrot, kāpēc Zemei ir tik augsts oglekļa dioksīda un slāpekļa līmenis. Nesen Lovelock definēja Gaia kā:
“… Organismi un to materiālā vide attīstās kā vienota savienota sistēma, no kuras rodas ilgstoša klimata un ķīmijas pašregulācija apdzīvojamā stāvoklī neatkarīgi no tā, kāda ir pašreizējā biota. ” - Lovelock J. (2003) Dzīvā Zeme. Daba 426, 769-770.
Tātad, Lovelock darbs norāda uz savstarpēji saistītām ekoloģiskām sistēmām, kas veicina uz Zemes dzīvojošās dzīves attīstību. Protams, apgalvojums, ka pati Zeme faktiski ir viens dzīvs organisms, kas ietver maza mēroga mehānismus, kurus mēs piedzīvojam mūsu biosfērā, ir ļoti pretrunīgs, taču ir daži eksperimenti un testi, kas tika veikti, lai atbalstītu viņa teoriju. Droši vien slavenākais Gaia hipotēzes modelis ir “Daisyworld” simulācijas izstrāde. Daisyworld ir iedomāta planēta, kuras virsmu vai nu klāj baltas margrietiņas, melnas margrietiņas vai vispār nekas. Šī iedomātā pasaule riņķo ap sauli, nodrošinot vienīgo enerģijas avotu margrietiņu augšanai. Melnajām margrietiņām ir ļoti zems albedo daudzums (t.i., tās neatstaro saules gaismu), tādējādi kļūstot karstām un sildot tām apkārtējo atmosfēru. Baltajām margrietiņām ir augsts albedo, kas atspoguļo visu gaismu, kas izplūst no atmosfēras. Baltās margrietiņas paliek vēsas un neveicina atmosfēras sasilšanu.
Daisyworld simulācijas Java sīklietotne »
Kad tiek izpildīta šī pamata datora simulācija, parādās diezgan sarežģīts attēls. Lai optimizētu margrietiņu augšanu Daisyworld, balto un melno margrietiņu populācijas svārstās, regulējot atmosfēras temperatūru. Kad sākas simulācija, notiek milzīgas izmaiņas populācijā un temperatūrā, bet sistēma ātri stabilizējas. Ja pēkšņi mainās saules apstarojums, baltā un melnā margrietiņas attiecība vēlreiz kompensē atmosfēras temperatūru. Imitētie Daisyworld augi pašregulē atmosfēras temperatūru, optimizējot to augšanu.
Šis ir pārāk vienkāršots skatījums uz to, kas varētu notikt uz Zemes, taču tas parāda galveno argumentu, ka Gaia ir pašregulējošu sistēmu kolekcija. Gaia palīdz izskaidrot, kāpēc atmosfēras gāzu daudzums ir bijis diezgan nemainīgs kopš dzīvības veidošanās uz Zemes. Pirms dzīvība parādījās uz mūsu planētas pirms 2,5 miljardiem gadu, atmosfērā valdīja oglekļa dioksīds. Dzīve ātri pielāgojās šīs atmosfēras gāzes absorbcijai, radot slāpekli (no baktērijām) un skābekli (no fotosintēzes). Kopš tā laika atmosfēras komponenti ir stingri regulēti, lai optimizētu apstākļus biomasai. Vai tas varētu arī izskaidrot, kāpēc okeāni nav pārāk sāļš? Iespējams.
Šī pašregulācijas sistēma nav apzināts process; tā ir vienkārši atgriezeniskās saites cilpu kolekcija, kas darbojas, lai optimizētu dzīvi uz Zemes. Hipotēze arī neiejaucas sugu evolūcijā vai arī nenorāda uz “radītāju”. Mērenā formā Gaia ir veids, kā aplūkot dinamiskos procesus uz mūsu planētas, sniedzot ieskatu par šķietami atšķirīgo fizisko un bioloģisko procesu savstarpējo saistību. Jautājums par to, vai Gaia eksistē kā organisms pats par sevi, ir atkarīgs no tā, kā jūs definējat “organismu” (tas, ka Gaia nevar sevi atveidot, ir būtisks trūkums, uzskatot Zemi par organismu), taču tas noteikti liek aizdomāties ...
Oriģinālais avots: Guardian
