Gaia-hypothese: waarom sommige wetenschappers geloven dat de aarde een enorm organisme is, en is het waar?

Wat is deze hypothese en wie heeft deze bedacht?

Gaia is de oude Griekse godin van de aarde en het is geen toeval dat ze in de naam wordt genoemd. Volgens de hypotheseT. Radford. James Lovelock op 100: de Gaia-saga gaat verder / Natuur, onze planeet is een enorm zelfregulerend organisme, en dieren, planten en levenloze natuur zijn de onderdelen ervan. De aarde zorgt, net als een goede godin, voor een geschikt klimaat en helpt het leven zich te ontwikkelen.

Sommige aanhangers van de hypothese geloven zelfs dat Gaia in staat is om te "herstellen" van allerlei soorten rampen. Bijvoorbeeld om een ​​meteorietval, een zeer krachtige vulkaanuitbarsting en actieve menselijke invloed te overleven.

Op het eerste gezicht lijkt de theorie een beetje vreemd. Echter, ontwikkeldGaia-hypothese / Britannica De vooraanstaande wetenschappers zijn de Britse chemicus James Lovelock, een lid van de Royal Society of London, en ook professor Lynn Margulis, een Amerikaanse bioloog.

Het begon allemaal in de jaren zestig, toen Lovelock adviseerdeJ. Liefdesslot. Gaia: de levende aarde / natuur NASA over het leven op Mars. De wetenschapper vond een gemakkelijke manier om het antwoord te achterhalen: door de atmosfeer van de rode planeet te analyseren. Het bleek dat geen van beide Marsnoch op Venus is er bijna geen zuurstof en methaan - gassen geproduceerd door levende organismen.

Het was toen dat Lovelock de aandacht vestigde op de unieke samenstelling van de atmosfeer van de aarde. Dit bracht de onderzoeker ertoe te denken dat het leven zelf gassen consumeert en uitstraalt, zodat de planeet de voorwaarden voor haar bestaan ​​handhaaft.

Hoe meer zuurstof-ademende levende wezens op aarde verschijnen, hoe meer de atmosfeer wordtJ. Liefdesslot. Gaia: de levende aarde / natuur kooldioxide. Maar de aarde verandert niet in een levenloze planeet zoals Mars. Kooldioxide wordt opgenomen door planten, die zich bij een toename van het gehalte in de atmosfeer alleen maar beter vermenigvuldigen. Hierdoor produceren ze meer zuurstof. Hierdoor wordt de balans niet verstoord.

Lovelock begon het idee te ontwikkelen en kwam uiteindelijk tot de conclusie dat de aarde een enkel en goed functionerend systeem is, de eigenlijke Gaia. Vanwege de complexe onderlinge verbindingen tussen de levende en de levenloze natuur, ondersteunt de planeetT. Radford. James Lovelock op 100: de Gaia-saga gaat verder / Natuur optimale omstandigheden voor zijn inwoners zijn al 3,8 miljard jaar oud.

En hoewel veel wetenschappers de theorie van Lovelock niet steunden, werd de hypothese van Gaia beroemd en behoorlijk populair. De Britse chemicus kreeg zelfsT. Radford. James Lovelock op 100: de Gaia-saga gaat verder / Natuur onderscheidingen van de Geological Society of London, NASA en verschillende andere organisaties.

Waarom sommige wetenschappers de hypothese van Gaia ondersteunen

Het idee dat de aarde een enorm organisme is, bleek aantrekkelijk. De hypothese verklaarde tegelijkertijd alles en was tegelijkertijd vrij eenvoudig en mooi. Het is niet verwonderlijk dat de theorie veel fans heeft. Ook onder de adepten nieuw tijdperk. De laatste begon te praten over de intelligente aarde en wetenschap, die de legendes van de ouden over moeder natuur bevestigden.

Lovelock zelf ontkende op alle mogelijke manieren dergelijke interpretaties en had er zelfs spijt van dat hij de naam van de hypothese had gekozen. Maar het heeft niet geredM. Bond. Onze liefde / haat-relatie met Gaia / New Scientist onderzoeken hem van de ontevredenheid van wetenschappers, die meenden dat er een nieuwe sekte werd gecreëerd onder het mom van wetenschap.

Toch vond de hypothese aanhangers in academische kringen. Grotendeels omdat sommige aannames van de theorie in de praktijk zijn bevestigd.

Zoutbalans wordt gehandhaafd in de zeeën

Mineralen van land en rivieren komen constant in de oceanen terecht. En zonder de interactie van levende en levenloze natuur, zouden alle zeeën lang geleden zijn veranderd in levenloze zoutreservoirs zoals de Dode Zee. Dit gebeurt echter niet: de zoutconcentratie in zeewater verandert in de loop van miljoenen jaren niet.

Lovelock voorgesteldW. F Doolittle. Is de aarde een organisme? / Aeondat zout wordt afgezet op de zeebodem, en dezelfde koralen hebben een positief effect op het zoutgehalte van de oceaan. Het telt nu echtWaarom is de oceaan zout, maar rivieren die erin stromen niet? /NOAA National Ocean Servicedat de zeeën op zulke manieren tot zelfregulering in staat zijn.

De aarde "aangepast" aan de verandering in de helderheid van de zon

Sinds het verschijnen van de eerste organismen op onze planeet is de helderheid van de ster toegenomen.T. Owen, R. D. Cees, V. Ramanathaan. Verbeterde CO2-kas ter compensatie van verminderde zonne-helderheid op de vroege aarde / natuur met 25-30%. Ondanks de nieuwe omstandigheden heeft de aarde het overleefdJ. Liefdesslot. Gaia: de levende aarde / natuur leefbare temperatuur.

Volgens Lovelock en zijn collega's was dit te wijten aan micro-organismen. Met een stijging van de temperatuur begon plankton zich actiever te vermenigvuldigen, met als resultaat dat de hoeveelheid afvalproducten toenam. Inclusief dimethylsulfidegas. Toen het uit het water in de wolken viel, begon de laatste het zonlicht beter te weerkaatsen en daalde de temperatuur op aarde.

Later werd dimethylsulfide in de wolken gevonden.

Computermodellen van een zelfregulerende omgeving werken

In de jaren 80 creëerde LovelockJ. Liefdesslot. Gaia: de levende aarde / natuur model Daisyworld. Het was een vereenvoudigde demonstratie van Gaia's zelfregulerende capaciteiten.

De "wereld van madeliefjes" werd bewoond door slechts twee soorten planten: zwart, dat licht absorbeerde en wit, dat het weerkaatste. De eerste gaf dan ook de voorkeur aan koelte, terwijl de laatste de voorkeur gaf aan warmte. Het model is zeer robuust gebleken. Dus als het aantal zwarte kleuren toenam, weerkaatste het oppervlak van de planeet minder licht en werd het er warmer op. En dit leidde tot de reproductie van witte planten.

Is het echt mogelijk om de aarde als een enorm organisme te beschouwen?

De theorie van Lovelock mist precisie. Dus zelfs niet al haar supporters zijn zekerJ. W. Kirchner. De Gaia-hypothese: kan het worden getest? / Recensies van Geofysica, is het mogelijk om de aarde een enkel "levend" organisme te noemen. Lynn Margulis benadrukt bijvoorbeeld dat de hypothese alleen laat zien hoe het leven en niet-leven zich samen ontwikkelen door een nauwe onderlinge verbondenheid.

Er zijn ook concrete voorbeelden die bewijzen dat 'moeder natuur' lang niet altijd in staat is om met haar kinderen om te gaan. Dezelfde schenden nogal eens het evenwicht van het systeem zelf.

De aarde is niet in staat om haar atmosfeer en temperatuur volledig te reguleren. Bomen hebben dus gewoon geen tijd om overtollig koolstofdioxide op te nemen: de hoeveelheid in de atmosfeer neemt toeJ. W. Kirchner. De Gaia-hypothese: vermoedens en weerleggingen / klimaatverandering 17 keer sneller.

En de organismen die de aarde bewoonden, hadden vaak een nadelig effect op het klimaat van de planeet. Bijvoorbeeld, ongeveer 2,4 miljard jaar geleden, toen bacteriën verschenen die zuurstof produceren tijdens fotosynthese, was er een scherpe dalingR. e. Kop, J. L. Kirschvink, ik. A. Hilburn et al. De Paleoproterozoïsche sneeuwbal aarde: een klimaatramp veroorzaakt door de evolutie van zuurstof fotosynthese / Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika de hoeveelheid methaan in de atmosfeer. Dit leidde niet alleen tot de ijstijd van de aarde, maar ook tot de dood van veel micro-organismen. In tegenstelling tot de theorie van Lovelock waren ze niet in staat om hun bevolking weer op te bouwen.

De aarde is veel complexer dan de 'wereld van madeliefjes'. Er leven enorm veel soorten op onze planeet, en hun evolutie kan nietW. F Doolittle. Is de aarde een organisme? / Aeon eenrichtingsverkeer zijn.

Waarom de Gaia-hypothese nuttig is?

Toch is Lovelocks idee meer dan alleen een mooie metafoor. Ze stimuleerdeT. Radford. James Lovelock op 100: de Gaia-saga gaat verder / Natuur studie van onze planeet als een enkel groot ecosysteem, niet als een verzameling onderdelen. Tegenwoordig twijfelt niemand eraan dat de levende en de levenloze natuur met elkaar verbonden zijn en elkaar kunnen beïnvloeden. Dit idee vormt de kern van de moderne milieuwetenschap.

Paradoxaal genoeg toonde Lovelocks theorie van zelfregulering van de aarde daarentegen aan hoe kwetsbaar het evenwicht van de natuur is. Nu het klimaat van onze planeet drastisch verandert, is zo'n herinnering vooral belangrijk. En in die zin heeft Gaia's hypothese een positieve rol gespeeld in de wetenschap.