 |
5. Гипотеза Геи
|
|
|
|
Согласно гипотезе «Геи», выдвинутой Джеймсом Лавлоком, живые организмы развивали и регулировали благоприятную для них геохимическую среду [16].
Гипотеза Геи (англ. Gaia hypothesis) – это научная концепция о Земле и человечестве как о глобальном живом организме.
Существует несколько печальный анекдот на эту тему. Встречаются в космосе две летящих планеты, и одна другой, отвечая на вопрос «Как дела? », с некоторой грустью говорит: «Ты знаешь, а у меня люди завелись…». На что другая планета её успокаивает: «Не переживай, само пройдет… У меня такое уже было».
Это гипотеза о Земле как о «супер-организме», который в результате саморегуляции способен поддерживать основные параметры среды на постоянном уровне. Так, при различных уровнях энергии, поступающей от Солнца, температура поверхности планеты может оставаться приблизительно на одном уровне. Большинство современных биологов рассматривают такой концептуальный подход как возможную модель для восприятия окружающего мира. Вместе с тем все сторонники и критики данной гипотезы признают важную роль живой материи в формировании и трансформации экосистемы Земли.
Название «Гея» отсылает к богине Земли в древнегреческой мифологии.
Гипотеза независимо разрабатывалась со схожими понятиями биосфера и ноосфера.
Предыстория
В 18 веке идея о Земле как о живом организме впервые была высказана Джеймсом Хаттоном (1726 – 1797) на лекции в Королевском обществе Эдинбурга он предложил считать Землю живым организмом, который является предметом изучения для физиологии [1]. Он в 1785 году высказал предположение о том, что Земля – живой сверхорганизм, имеющий свои системы обмена веществ и дыхания (которые и выражаются геологическими процессами – такими, например, как эрозия) [2].
|
|
|
Академик В. И. Вернадский предложил рассматривать биосферу как целое и взаимосвязанное. Он первый пришёл к выводу об участии живых организмов в цикличном развитии элементов.
Гипотеза Геи тесно связана с идеями В. И. Вернадского об исключительно большой роли живого вещества (живых организмов, биоты) в формировании лика Земли, химических и физических характеристик биосферы, атмосферы, гидросферы [3].
Теория
Джеймс Лавлок, 2005
В 1972 году Джеймс Лавлок (англ. James Ephraim Lovelock) и Линн Маргулис предложили гипотезу Геи (Земли), о том, что эволюция горных пород и эволюция жизни могут быть тесно связаны и не являются отдельными процессами [4].
Джеймс Лавлок, британский химик, приглашённый в Калифорнию Американским космическим агентством, готовившим к запуску серию зондов, призван был оценить степень вероятности существования жизни на Марсе и Венере и создать инструментарий для выявления мизерных концентраций тех или иных химических элементов в атмосфере. Д. Лавлок указал на методологическую ошибку (невозможно предугадать, какой именно химией «питается» жизнь, следует разработать общий принцип поиска жизни в космосе) и сформулировал собственный метод энтропийного анализа. В мёртвом мире энтропия нарастает. Предоставленная сама себе атмосфера безжизненной планеты рано или поздно уравновешивает собственное содержимое, достигая энергетического покоя. Противодействует же энтропийному росту жизнь, потребляющая энергетически активные элементы и выбрасывающая мёртвый шлак. Следовательно, планета с атмосферой из углекислого газа почти наверняка должна быть безжизненной. Напротив, присутствие кислорода должно указывать на присутствие жизни.
В сентябре 1965 года Д. Лавлок пришёл к мысли о том, что земная жизнь научилась поддерживать необходимые для себя условия существования, вступив с планетой в некую форму взаимовыгодного сотрудничества. Писатель Уильям Голдинг предложил Д. Лавлоку назвать теорию в честь древнегреческой богини Земли – гипотезой Геи.
|
|
|
НАСА встретило гипотезу в штыки, поскольку к этому времени уже было известно, что Марс и Венера «дышат», в основном, диоксидом углерода. Известный биолог Ричард Докинз выступил с категорическим утверждением о том, что «гипотеза Геи» противоречит теории эволюции Дарвина. Ещё один известный эволюционный биолог Стивен Джей Гулд критиковал гипотезу Геи, которую находил «метафорой, но не механизмом» [5].
К началу 1970-х годов у теории Лавлока стали появляться защитники и последователи. В 1970 году Линн Маргулис, биолог Бостонского университета, высказала мысль о том, что связующую роль в поле взаимодействия между жизнью и планетой должны играть микроорганизмы. Лавлок сделал своё знаменитое «серное предсказание». До тех пор бытовало мнение, будто сера, вымываемая в океан из почвы, возвращается на сушу в виде сероводорода. Лавлок выразил в этом сомнение, в 1971 году он организовал исследовательскую экспедицию и на борту RV Shackleton доказал: сера поднимается в атмосферу в виде диметилсульфида (DMS), производимого разлагающимися морскими водорослями. Так гипотеза Геи получила первое практическое подтверждение.
Решающую роль в её становлении сыграл созданный Лавлоком компьютерный мир Daisyworld – модель планетарной жизни, основанная как раз на принципах теории эволюции Дарвина. В 2002 году один из последователей Лавлока, эволюционист Тим Лентон (Университет East Anglia), выступил с заявлением о том, что гипотеза не только не противоречит учению Дарвина, но и дополняет его. А год спустя Такэси Сугимото (Kanagawa University) показал, как открытые Дарвином процессы адаптации стимулируют «гееобразные» процессы, помогая жизни укреплять свои позиции на нашей планете.
В 2008 году группа учёных под руководством профессора Брента Крайстнера (англ. Brent Christner) с факультета биологических наук (англ. Department of Biological Sciences) университета Луизианы обнаружила, что за образование почти всех осадков могут отвечать бактерии, в частности, Pseudomonas syringae. Было доказано, что бактерии могут путешествовать с облаками на дальние расстояния и быть причиной осадков по всему миру при достаточно высоких температурах. Это открытие считается ещё одним подтверждением справедливости утверждений, изложенных в гипотезе Геи [6].
|
|
|
Без живых организмов состав атмосферы Земли был бы близок к венерианскому, а температура на поверхности составляла бы около 2900 С. Все это свидетельствует об исключительно важной, жизнеобеспечивающей роли живой природы на Земле и, следовательно, о необходимости защиты и сохранении ее при урбанизации.
|
|
|
