Можно ли считать планету, подобную Земле, единым живым организмом? В конце концов, человеческое тело состоит из сотен миллиардов бактерий, и все же мы считаем человеческое тело единым организмом. Гипотеза Гайи (или широко известная как «Теория Гайи») выходит за рамки отдельных организмов, живущих на Земле, она охватывает все живые и неживые компоненты биосферы Земли и предлагает, чтобы сложные взаимодействующие системы регулировали окружающую среду в очень высокой степени (вот определение биосферы). Настолько, что планета может рассматриваться как отдельный организм сам по себе. Более того, эта гипотеза была разработана ученым НАСА, который искал жизнь на Марсе ...
Когда вы перестанете думать об этом, наша планета делает вести себя как огромный организм. Если вы посмотрите на взаимосвязь между растениями и атмосферой, животными и людьми, камнями и водой, сложная схема симбиотических процессов, кажется, прекрасно дополняет друг друга. Если одна система выходит из равновесия с помощью какой-либо внешней силы (такой как массивная инъекция углекислого газа в атмосфере после вулканического явления), другие процессы стимулируются для противодействия нестабильности (в океанах появляется больше фитопланктона для поглощения углекислого газа в вода). Многие из этих процессов могут быть интерпретированы как «глобальная иммунная система».
Гипотеза о том, что наша планета может быть огромным организмом, была мозгом ребенка британского ученого доктора Джеймса Лавлока. В 1960-х годах, когда Лавлок работал с НАСА над методами обнаружения жизни на поверхности Марса, он выдвинул свою гипотезу, пытаясь объяснить, почему на Земле такие высокие уровни углекислого газа и азота. Лавлок недавно определил Гайю как:
“… Организмы и их материальное окружение развиваются как единая система, из которой возникает устойчивая саморегуляция климата и химии в пригодном для жизни состоянии для любой биоты«. - Лавлок Дж. (2003) Живая Земля. Природа 426, 769-770.
Таким образом, работа Лавлока указывает на переплетенные экологические системы, которые способствуют развитию жизни, в настоящее время живущей на Земле. Естественно, утверждение о том, что Земля на самом деле является одним живым организмом, охватывающим мелкомасштабные механизмы, которые мы испытываем в нашей биосфере, является весьма спорным, но есть некоторые эксперименты и тесты, которые были проведены в поддержку его теории. Вероятно, наиболее известной моделью гипотезы Гайи является разработка симуляции «Daisyworld». Daisyworld - это воображаемая планета, поверхность которой покрыта белыми ромашками, черными ромашками или вообще ничем. Этот воображаемый мир вращается вокруг солнца, обеспечивая единственный источник энергии для роста ромашек. У черных ромашек альбедо очень низкое (то есть они не отражают солнечный свет), поэтому они нагреваются и нагревают окружающую их атмосферу. Белые ромашки имеют высокое альбедо, отражая весь свет обратно из атмосферы. Белые ромашки остаются прохладными и не способствуют атмосферному потеплению.
Java-апплет моделирования Daisyworld »
Когда запускается эта базовая компьютерная симуляция, появляется довольно сложная картина. В целях оптимизации роста ромашек на Daisyworld, популяции белых и черных ромашек колеблются, регулируя температуру воздуха. Когда начинается симуляция, происходят огромные изменения в населении и температуре, но система быстро стабилизируется. Если солнечное излучение внезапно изменится, соотношение между белой и черной маргаритками снова компенсирует стабилизацию температуры воздуха. Моделируемые растения Daisyworld саморегулируются при температуре воздуха, оптимизируя их рост.
Это упрощенное представление о том, что может происходить на Земле, но оно демонстрирует главный аргумент, что Gaia представляет собой набор саморегулируемых систем. Гайя помогает объяснить, почему количество атмосферного газа остается довольно постоянным с тех пор, как на Земле сформировалась жизнь. До того, как жизнь появилась на нашей планете 2,5 миллиарда лет назад, в атмосфере преобладала двуокись углерода. Жизнь быстро адаптировалась, чтобы поглощать этот атмосферный газ, вырабатывая азот (из бактерий) и кислород (из фотосинтеза). С тех пор атмосферные компоненты жестко регулируются, чтобы оптимизировать условия для биомассы. Может ли это также объяснить, почему океаны не слишком соленые? Возможно.
Эта система саморегулирования не является сознательным процессом; это просто набор петель обратной связи, все они работают для оптимизации жизни на Земле. Гипотеза также не мешает эволюции видов и не указывает на «создателя». В своей умеренной форме Gaia представляет собой способ взглянуть на динамические процессы на нашей планете, позволяя понять, как на самом деле взаимосвязанные физические и биологические процессы кажутся взаимосвязанными. Относительно того, существует ли Гея как организм сам по себе, это зависит от вашего определения «организма» (тот факт, что Гея не может воспроизводить себя, является основным недостатком для рассмотрения Земли как организма), но это, безусловно, заставляет вас думать…
Первоначальный источник: Guardian
