Гипотеза Геи | это... Что такое Гипотеза Геи? (original) (raw)

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.

Содержание

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

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

См. также

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