Czy planetę taką jak Ziemię można uznać za pojedynczy żywy organizm? W końcu ludzkie ciało składa się z setek miliardów bakterii, a mimo to uważamy ludzkie ciało za pojedynczy organizm. Hipoteza Gai (lub popularnie zwana „teorią Gai”) wykracza poza pojedyncze organizmy żyjące na Ziemi, obejmuje wszystkie żywe i nieożywione elementy biosfery Ziemi i sugeruje, że złożone systemy oddziałujące regulują środowisko w bardzo wysokim stopniu (oto definicja biosfery). Do tego stopnia, że planeta może być postrzegana jako pojedynczy organizm sam w sobie. Co więcej, ta hipoteza została opracowana przez naukowca z NASA, który szukał życia na Marsie ...
Kiedy przestaniesz o tym myśleć, nasza planeta robi zachowywać się jak ogromny organizm. Jeśli spojrzysz na związek między roślinami a atmosferą, zwierzętami i ludźmi, skałami i wodą, wydaje się, że złożony wzór procesów symbiotycznych doskonale się uzupełniają. Jeśli jeden układ zostanie wypchnięty z równowagi przez jakąś siłę zewnętrzną (taką jak masowe wstrzyknięcie atmosferycznego dwutlenku węgla po zdarzeniu wulkanicznym), stymulowane są inne procesy w celu przeciwdziałania niestabilności (więcej fitoplanktonu pojawia się w oceanach w celu absorpcji dwutlenku węgla w woda). Wiele z tych procesów można interpretować jako „globalny układ odpornościowy”.
Hipoteza, że nasza planeta może być ogromnym organizmem, była mózgowym dzieckiem brytyjskiego naukowca dr Jamesa Lovelocka. W latach 60., kiedy Lovelock współpracował z NASA nad metodami wykrywania życia na powierzchni Marsa, jego hipoteza pojawiła się, gdy próbował wyjaśnić, dlaczego Ziemia ma tak wysoki poziom dwutlenku węgla i azotu. Lovelock niedawno zdefiniował Gaię jako:
“… Organizmy i ich materialne środowisko ewoluują jako pojedynczy system połączony, z którego wyłania się ciągła samoregulacja klimatu i chemii w stanie nadającym się do zamieszkania, niezależnie od obecnej fauny i flory. ” - Lovelock J. (2003) The Living Earth. Natura 426, 769-770.
Tak więc praca Lovelocka wskazuje na przeplecione systemy ekologiczne, które promują rozwój życia obecnie żyjącego na Ziemi. Oczywiście stwierdzenie, że Ziemia jest w rzeczywistości jednym żywym organizmem obejmującym mechanizmy na małą skalę, których doświadczamy w naszej biosferze, jest bardzo kontrowersyjne, ale istnieją pewne eksperymenty i testy, które zostały przeprowadzone w celu poparcia jego teorii. Prawdopodobnie najbardziej znanym modelem hipotezy Gaia jest opracowanie symulacji „Daisyworld”. Daisyworld to wyimaginowana planeta, której powierzchnia jest albo pokryta białymi stokrotkami, czarnymi stokrotkami, albo w ogóle niczym. Ten wyimaginowany świat krąży wokół Słońca, zapewniając jedyne źródło energii dla stokrotek. Czarne stokrotki mają bardzo niskie albedo (tj. Nie odbijają światła słonecznego), przez co nagrzewają się i ogrzewają otaczającą je atmosferę. Białe stokrotki mają wysokie albedo, odbijające całe światło z atmosfery. Białe stokrotki pozostają chłodne i nie przyczyniają się do ocieplenia atmosfery.
Aplet Java symulacji Daisyworld »
Po uruchomieniu tej podstawowej symulacji komputerowej pojawia się dość złożony obraz. Aby zoptymalizować wzrost stokrotek w Daisyworld, populacje białych i czarnych stokrotek zmieniają się, regulując temperatury atmosferyczne. Kiedy rozpoczyna się symulacja, następuje ogromne zmiany w populacji i temperaturze, ale system szybko się stabilizuje. Jeśli natężenie promieniowania słonecznego nagle się zmieni, stosunek bieli: czerni daisy ponownie kompensuje stabilizację temperatur atmosferycznych. Symulowane rośliny Daisyworld mają samoregulującą temperaturę atmosferyczną, optymalizując ich wzrost.
Jest to zbyt uproszczony pogląd na to, co może się dziać na Ziemi, ale pokazuje główny argument, że Gaja jest zbiorem systemów samoregulujących się. Gaja pomaga wyjaśnić, dlaczego ilości gazu atmosferycznego pozostały dość stałe od czasu powstania życia na Ziemi. Zanim życie pojawiło się na naszej planecie 2,5 miliarda lat temu, atmosfera była zdominowana przez dwutlenek węgla. Życie szybko przystosowało się do absorpcji tego gazu atmosferycznego, generując azot (z bakterii) i tlen (z fotosyntezy). Od tego czasu komponenty atmosferyczne są ściśle regulowane w celu optymalizacji warunków dla biomasy. Czy może to również wyjaśnić, dlaczego oceany nie są zbyt słone? Możliwie.
Ten system samoregulacji nie jest świadomym procesem; jest to po prostu zbiór pętli sprzężenia zwrotnego, które działają na rzecz optymalizacji życia na Ziemi. Hipoteza również nie zakłóca ewolucji gatunków ani nie wskazuje na „twórcę”. W swojej umiarkowanej formie Gaja jest sposobem patrzenia na dynamiczne procesy na naszej planecie, zapewniającym wgląd w to, jak pozornie odmienne procesy fizyczne i biologiczne są ze sobą powiązane. To, czy Gaja istnieje jako odrębny organizm, zależy od twojej definicji „organizmu” (fakt, że Gaja nie może się rozmnażać, jest poważną wadą postrzegania Ziemi jako organizmu), ale z pewnością sprawia, że myślisz…
Oryginalne źródło: Guardian
