Гипотеза Геи

Гипотеза Геи (англ. Gaia hypothesis) — теория о Земле как суперорганизме, 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. Предложена в 1970-х годах британским экологом Джеймсом Лавлоком (англ. James Ephraim Lovelock).

Название «Гея» отсылает к богине Земли в древнегреческой мифологии.

Предыстория

Предшественником Лавлока был Джеймс Хаттон, «отец» современной геологии^[1]: он ещё 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). Идеи Хаттона были похоронены Дарвином, утверждавшим, что в ходе естественного отбора живые организмы приспосабливаются к любым условиям, какие только может предоставить им планета.

Теория Лавлока

Джеймс Лавлок, британский химик, приглашенный 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. 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 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 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, двуокисью углерода. Известный биолог Ричард Докинз выступил с категорическим утверждением о том, что «гипотеза Геи» противоречит теории эволюции Дарвина.

Первые подтверждения

К началу 70-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 свое 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.

Современные изыскания

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 гипотезы Геи^[2].

В мае 2012 года ученые из Университета штата Мэриленд разработали научную методику для отслеживания движения серы в цепи «живые организмы-океан-атмосфера-суша». Таким образом впервые появилась возможность подтвердить или опровергнуть спорную «гипотезу Геи».

Новая методика представляет собой прямые измерения изотопного состава диметилсульфида и его предшественника диметилсульфониопропионата. Эти измерения показывают различия в изотопных соотношениях двух соединений серы, которые производятся макроводорослями и фитопланктоном. Измерения связаны с метаболизмом данных организмов океана и позволяют отслеживать путь диметилсульфида из океана в атмосферу и далее.

Гипотеза Медеи

Основная статья: Гипотеза Медеи

По мнению биолога профессора Питера Уорда (Piter Ward) представление о Земле как сверхорганизме, поддерживающем жизнь на планете, является ошибочным^[3]. Он напоминает, что большинство массовых вымираний на Земле происходило не по внешним причинам, а по внутренним, например геологическим. По мнению Уорда, Земля не сможет «исцелить себя», если вдруг человечество исчезнет, она не обладает гипотетической «мудрой саморегуляцией». Уорд предлагает использовать для образного описания Земли не Гею, а другого мифического персонажа — Медею, которая убила собственных сыновей.

Связь с представлениями В. И. Вернадского

Гипотеза Геи привлекает внимание к высказываниям В. И. Вернадского об исключительно большой роли живого вещества (живых организмов, биоты) в формировании лика Земли, химических и физических характеристик биосферы, атмосферы, гидросферы^[4]. Современные экологические данные подтверждают и детализируют взгляды В. И. Вернадского, указывают на важные функции биоты по формированию и регуляции параметров геохимической среды^[5].

Гипотеза Геи в современной культуре

• Одним из последователей, принявший и воплотивший теорию Лавлока, был Айзек Азимов, — в его цикле романов «Основание» модель Геи, на которой все живое и неживое связано между собой как в едином организме, становится выбором человечества среди других вариантов развития галактики и жизни: главный герой, как избранный представитель человечества, среди трех предложенных вариантов выбирает Галаксию — живую Галактику.
• Песни о теории Геи есть у Tiamat («Gaia», с альбома Wildhoney), Stratovarius, Девина Таунсенда, Valensia, Reilly Maggie и Exit-13.
• В фильме «Final Fantasy: Spirits Within» в основу сюжета легла именно эта теория. Земля (Гая) в фильме помогла справиться с глобальной угрозой для человечества.
• В играх сериала «Final Fantasy» вообще часто в основе миров стоит теория Гаи. Например, в линейке игр «Final Fantasy 7», где люди научились получать энергию из энергетического поля Земли.
• В основе сюжета фильма режиссёра Джеймса Кэмерона «Аватар» идея о том, что Эйва — это душа биосферного сверхорганизма планеты Пандора. Эйва, с которой местные жители умели общаться посредством нейроинтерфейсных косичек, подключённых прямо в корневую систему, пришла на помощь им во имя великого правосудия.
• В третьей книге фантастического романа Владимира Кузьменко «Древо жизни» действие происходит на планете Счастливая, растительность которой образует единый мыслящий сверхорганизм, управляющий всей биосферой. Люди, посетившие планету, назвали открытый ими растительный разум именем богини Кибелы.
• Планета Пенелопа в произведениях Кира Булычёва
• «Неукротимая планета» Гарри Гаррисона

См. также

• Биосфера
• Ноосфера
• Техногайянизм
• Маргаритковый Мир

Примечания

1. ↑ www.ed.ac.uk. James Hutton
2. ↑ Дождь и снег появляются благодаря бактериям в облаках. www.membrana.ru (3 марта 2008 года). Архивировано из первоисточника 21 февраля 2012. Проверено 1 июня 2010.
3. ↑ Цветущая Земля неблагоприятна для жизни. www.membrana.ru (21 марта 2009 года). Архивировано из первоисточника 21 февраля 2012. Проверено 1 июня 2010.
4. ↑ Вернадский В. И. Биосфера. М.: Изд. дом Ноосфера, 2001, 244 с. (первое издание — в 1926 г.)
5. ↑ Остроумов С. А. Поиск подходов к решению проблемы глобальных изменений: элементы теории биотическо-экосистемного механизма регуляции и стабилизации параметров биосферы, геохимической и геологической среды // Вестник Моск. ун-та. Серия 16. биология. 2005. № 1. С.24-33

Ссылки

• Теория Геи — Gaia theory
• BBC Focus. Интервью с Джеймсом Лавлоком (англ.)
• Гипотеза Геи — живые дожди