Земля пережила удари астероїдів, вулканічні катастрофи, льодовикові епохи та різкі зміни в яскравості Сонця. Проте вона залишалася придатною для життя протягом мільярдів років.
Чи це просто надзвичайна удача? Або ж життя само по собі допомогло зберегти планету придатною для життя?
Це звучить як щось із наукової фантастики. Проте цю ідею розробив шанований британський вчений, і вона вплинула на те, як дослідники думають про взаємозв'язок між життям і планетою.
Відома як гіпотеза Гайї, вона пропонує, що живі організми Землі, атмосфера, океани, ґрунт і скелі формують одну величезну взаємопов'язану систему.
Ця система може допомагати підтримувати умови, в яких життя може продовжуватися.
Іншими словами, життя може не просто існувати на Землі. Воно може допомагати управляти нею.
Щоб зрозуміти, що це означає, подумайте про своє власне тіло.
Коли вам стає занадто жарко, ви потієте. Коли вам стає холодно, ви тремтите. Ваше тіло постійно робить коригування, щоб підтримувати свої внутрішні умови в безпечному діапазоні. Цей процес називається гомеостазом.
Британський хімік Джеймс Лавлок задумався, чи може Земля робити щось подібне. Це була провокаційна можливість, яку він досліджував разом з американським мікробіологом Лінн Маргуліс у 1970-х роках.
Фотосинтетичні організми допомагають відновлювати атмосферний кисень. Мікроорганізми виробляють і перетворюють гази та сполуки, що містять метан, азот, сірку та інші елементи. Разом біологічні процеси постійно змінюють атмосферу та хімію поверхні Землі.
Жоден з цих організмів не розуміє, що він робить. Немає планетарного контрольного центру і жодного комітету мікробів, які вирішують, якою має бути температура на Землі.
Їхні дії змінюють навколишнє середовище – і ці зміни, в свою чергу, впливають на організми. В результаті виникає величезна мережа зворотних зв'язків, що пов'язує життя, повітря, воду та каміння.
Щоб продемонструвати, як щось, що нагадує планетарне регулювання, може виникнути без інтелекту, Лавлок і Ендрю Уотсон розробили модель вигаданої планети, відомої як Daisyworld.
Ця гіпотетична планета є домом лише для двох видів життя: чорних ромашок і білих ромашок.
Чорні ромашки поглинають сонячне світло і нагрівають своє оточення. Білі ромашки відбивають сонячне світло і охолоджують його. Коли планета стає холодною, чорні ромашки процвітають і допомагають її зігріти. Коли температура підвищується, білих ромашок стає більше, і вони допомагають охолоджувати планету.
Ромашки не намагаються врятувати свою планету, пропонують дослідники. Вони просто ростуть в умовах, які їм підходять. Проте їхня конкуренція діє як планетарний термостат, підтримуючи температуру, придатну для життя, довше, ніж це було б інакше можливим.
Цей експеримент не доводить, що Земля жива, звісно.
Але він показує, що планета може здаватися саморегульованою без свідомості, передбачення або генерального плану.
Гіпотеза завжди мала своїх скептиків. Біологи вказали, що якщо організми, здається, регулюють планету «на користь» життя в цілому, природний відбір не пропонує очевидного механізму, щоб це виробити – відбір діє на окремих осіб у межах виду, а не на планети.
Daisyworld був створений частково для того, щоб відповісти на цю критику, показуючи, що саморегулювання може виникнути з звичайної конкуренції, а не з співпраці чи передбачення.
І тут гіпотеза Гайї стає більше, ніж просто розважальний експеримент.
Якщо Земля нагадує саморегульовану систему, спокуса припустити, що планета виправить шкоду, яку завдають люди, є великою. Але Гайя не є захисною матір'ю, яка завжди відновить світ, який ми знаємо.
Система може регулювати себе способами, які є катастрофічними для деяких її мешканців.
Земля переживала масові вимирання раніше. Життя продовжувалося, але безліч видів зникло. Отже, саморегульована планета не обов'язково є такою, що залишається безпечною для кожного виду – включаючи нас.
Це призводить до найтривожнішого питання, яке піднімає Гайя: чи викликають люди планетарні зміни, які можуть знищити нас, створюючи умови, придатні для наступного життя?
Спалювання викопного пального та знищення екосистем зараз змінюють атмосферу, океани та клімат на планетарному рівні. Деякі з цих змін можуть активувати зворотні зв'язки, які погіршують початкову проблему.
Танення льоду відкриває темнішу землю та воду, які поглинають більше сонячного світла, викликаючи додаткове потепління. Відтавання вічної мерзлоти вивільняє парникові гази. Вмираючі ліси можуть вивільняти вуглець, який вони колись зберігали.
Поза певними порогами частини системи можуть продовжувати змінюватися, навіть якщо люди пізніше зменшать тиск, який розпочав процес.
Деякі дослідники тому запитали, чи може людство стати частиною більш свідомої форми планетарного регулювання.
Пов'язано: Найбільші катастрофи Землі, здається, слідують таємничому пульсу кожні 27 мільйонів років
Дослідження 2022 року описало Землю як таку, що має "недозрілу техносферу". Наша технологія достатньо потужна, щоб змінити всю планету, але наш колективний інтелект ще не достатньо розвинений, щоб контролювати наслідки.
Як повідомлялося раніше, інтелект існує на Землі, але людство ще не досягло зрілого рівня планетарного інтелекту.
Гіпотеза Гайї не доводить, що наша планета думає, планує чи піклується про те, чи виживуть люди. Її попередження може бути більш тривожним, ніж це.
Земля відповість на зміни, які ми викликаємо. Але її відповідь не обов'язково буде спрямована на те, щоб врятувати нас.
Цікавий факт
Гіпотеза Гайї була названа на честь давньогрецької богині Землі, Гайї, і пропонує, що всі живі організми на планеті взаємодіють, щоб підтримувати умови, необхідні для життя.