Что это за гипотеза и кто ее придумал
Гея — древнегреческая богиня Земли, и неслучайно она упоминается в названии. Согласно гипотезе, наша планета представляет собой огромный саморегулирующийся организм, а его частями являются животные, растения и неживая природа. Земля, как добрая богиня, поддерживает подходящий климат и помогает развитию жизни.
Некоторые сторонники гипотезы даже считают, что Гея способна «восстанавливаться» после разного рода катаклизмов. Например, пережить падение метеорита, очень мощное извержение вулкана и активное влияние человека.
На первый взгляд теория кажется немного странной. Однако его разработали уважаемые ученые: британский химик Джеймс Лавлок, член Лондонского королевского общества, а также профессор Линн Маргулис, американский биолог.
Все началось еще в 1960-х, когда Лавлок консультировал НАСА по вопросам жизни на Марсе. Ученый нашел простой способ узнать ответ: проанализировать атмосферу красной планеты. Оказалось, что ни на Марсе, ни на Венере почти нет кислорода и метана, газов, вырабатываемых живыми организмами.
Именно тогда Лавлок обратил внимание на уникальный состав земной атмосферы. Это привело исследователя к мысли, что жизнь сама потребляет и выделяет газы для того, чтобы на планете сохранялись условия для ее существования.
Чем больше на Земле появляется живых существ, дышащих кислородом, тем больше углекислого газа становится в атмосфере. Но Земля не превращается в безжизненную планету, как Марс. Углекислый газ усваивается растениями, которые при увеличении его содержания в атмосфере только лучше размножаются. Это означает, что они производят больше кислорода. В результате баланс не нарушается.
Лавлок начал развивать идею и в конце концов пришел к выводу, что Земля — это единая и хорошо отлаженная система, та же Гея. Благодаря сложным взаимоотношениям между живой и неживой природой планета поддерживает оптимальные условия для своих обитателей на протяжении 3,8 миллиардов лет.
И хотя многие ученые не поддержали теорию Лавлока, гипотеза Геи стала известной и достаточно популярной. Британский химик даже получил награды Лондонского геологического общества, НАСА и ряда других организаций.
Почему некоторые ученые поддержали гипотезу Геи
Идея о том, что Земля — это огромный организм, оказалась привлекательной. Гипотеза одновременно все объясняла и в то же время была достаточно проста и красива. Неудивительно, что у теории появилось много поклонников. В том числе среди приверженцев Нью Эйдж. Последние стали говорить о разумной Земле и науке, что подтвердило предания древних о матушке-природе.
Сам Лавлок категорически отрицал подобные интерпретации и даже сожалел о выборе названия гипотезы. Но это не спасло его от недовольства ученых, считавших, что под видом науки создается новая секта.
Тем не менее гипотеза нашла сторонников и в академических кругах. Во многом потому, что некоторые положения теории подтвердились на практике.
В морях поддерживается солевой баланс
Минералы с суши и рек постоянно попадают в Мировой океан. И если бы не взаимодействие живой и неживой природы, все моря давно бы превратились в безжизненные соленые водоемы наподобие Мертвого моря. Однако этого не происходит: концентрация соли в морской воде не меняется на протяжении миллионов лет.
Лавлок предположил, что на морском дне откладывается соль, а те же кораллы положительно влияют на соленость океана. Теперь действительно считается, что моря способны к саморегулированию подобным образом.
Земля «адаптировалась» к изменению яркости Солнца
С момента появления первых организмов на нашей планете яркость звезды увеличилась на 25-30%. Несмотря на новые условия, на Земле сохранилась температура, пригодная для жизни.
По словам Лавлока и его коллег, это произошло из-за микроорганизмов. С повышением температуры планктон стал активнее размножаться, в результате чего увеличилось количество продуктов его жизнедеятельности. Включая газообразный диметилсульфид. Когда он попал из воды в облака, последние стали лучше отражать солнечный свет, и температура на Земле понизилась.
Позднее в облаках был обнаружен диметилсульфид.
Компьютерные модели работы саморегулирующейся среды
Лавлок создал Daisyworld в 1980-х годах. Это была упрощенная демонстрация способности Гайи к саморегуляции.
«Мир ромашек» населяли всего два вида растений: черные, поглощающие свет, и белые, отражающие его. Первые, соответственно, предпочитали прохладу, а вторые — тепло. Модель оказалась очень стабильной. Так, если количество черных цветов росло, то поверхность планеты отражала меньше света, и на ней становилось теплее. И это привело к размножению белых растений.
Действительно ли можно рассматривать Землю как огромный организм
Теории Лавлока не хватает точности. Так что даже не все ее сторонники уверены, можно ли Землю назвать единым «живым» организмом. Например, Линн Маргулис настаивает на том, что гипотеза показывает только то, как живые и неживые вещи эволюционируют вместе из-за их тесной связи.
Есть конкретные примеры, доказывающие, что «мать-природа» не всегда может справиться со своими детьми. Так же часто сами нарушают баланс системы.
Земля не может полностью регулировать свою атмосферу и температуру. Так, деревья просто не успевают поглощать лишний углекислый газ: его количество в атмосфере растет в 17 раз быстрее.
А организмы, населявшие Землю, часто оказывали пагубное влияние на климат планеты. Например, около 2,4 миллиарда лет назад, когда появились бактерии, вырабатывающие кислород посредством фотосинтеза, количество метана в атмосфере резко сократилось. Это привело не только к оледенению Земли, но и к гибели многих микроорганизмов. Вопреки теории Лавлока, они не смогли восстановить свою популяцию.
Земля намного сложнее, чем «мир ромашек». На нашей планете обитает огромное количество видов, и их эволюция не может быть однонаправленной.
В чем польза гипотезы Геи
И все же идея Лавлока — не просто красивая метафора. Это стимулировало изучение нашей планеты как единой большой экосистемы, а не набора частей. Сегодня ни у кого не вызывает сомнений, что живая и неживая природа взаимосвязаны и могут влиять друг на друга. Эта идея лежит в основе современной науки об окружающей среде.
Парадоксально, но теория Лавлока о саморегуляции Земли, наоборот, показала, насколько хрупко равновесие в природе. Сейчас, когда климат нашей планеты резко меняется, такое напоминание особенно актуально. И в этом смысле гипотеза Геи сыграла положительную роль в науке.