Romolo Tavani / shutterstock

Malamang na hindi natin alam kung paano nagsimula ang buhay sa Earth. Marahil sa isang mababaw na liwanag ng araw na pool. O sa pagyurak ng karagatan malalim na mga milya sa ilalim ng ibabaw malapit sa mga fissure sa Earth's crust na nagpapalabas ng mainit na sopas na mayaman sa mineral. Habang may magandang katibayan para sa buhay hindi bababa sa 3.7 bilyong taon na ang nakalilipas, hindi namin alam kung kailan ito nagsimula.

Ngunit ang mga pagdaan na ito ay gumawa ng isang bagay na marahil ay higit na kapansin-pansin: ang buhay ay nagpatuloy. Sa kabila ng napakalaking epekto ng asteroid, ang aktibidad ng bulkan na bulkan at ang matinding pagbabago sa klima, ang buhay ay hindi nakatagal sa ating mabatong mundo kundi upang umunlad.

Paano ito nangyari? Ang pananaliksik na kamakailan naming na-publish sa mga kasamahan sa Mga Alituntunin sa Ekolohiya at Ebolusyon nag-aalok ng isang mahalagang bahagi ng sagot, na nagbibigay ng isang bagong paliwanag para sa Gaia teorya.

Binuo ng siyentipiko at imbentor James Lovelock, at microbiologist Lynn Margulis, ang Gaia hypothesis orihinal na iminungkahi na ang buhay, sa pamamagitan ng mga pakikipag-ugnayan nito sa crust, karagatan, at atmospera ng Earth, ay nagpatatag ng isang nagpapatatag na epekto sa mga kondisyon sa ibabaw ng planeta - sa partikular ang komposisyon ng atmospera at klima. Sa pamamagitan ng naturang proseso ng self-regulating sa lugar, ang buhay ay nakaligtas sa ilalim ng mga kondisyon na kung saan sana ay wiped ito sa mga di-ipinaguutos na mga planeta.

Inilarawan ni Lovelock ang hypothesis ng Gaia habang nagtatrabaho para sa NASA sa 1960s. Kinilala niya na ang buhay ay hindi isang passive passenger sa Earth. Sa halip na ito ay malalim na remodeled sa planeta, paglikha ng mga bagong bato tulad ng apog, nakakaapekto sa kapaligiran sa pamamagitan ng paggawa ng oxygen, at pagmamaneho ng mga cycle ng mga elemento tulad ng nitrogen, phosphorus at carbon. Ang pagbabago ng klima ng tao, na higit sa lahat ay bunga ng pagsusunog ng fossil fuels at pagpapalabas ng carbon dioxide, ay ang pinakabago sa buhay na nakakaapekto sa sistema ng Daigdig.

Habang tinatanggap na ngayon na ang buhay ay isang makapangyarihang puwersa sa planeta, ang hypothesis ng Gaia ay nananatiling kontrobersyal. Sa kabila ng katibayan na may mga temperatura sa ibabaw, may ilang mga eksepsiyon, na nanatili sa hanay na kinakailangan para sa malawak na likidong tubig, maraming mga siyentipiko ang nagpapahiwatig na ito lamang sa mabuting kapalaran. Kung ang Earth ay bumaba nang lubusan sa isang bahay na yelo o mainit na bahay (sa tingin Mars o Venus) pagkatapos ay ang buhay ay mawawala at hindi tayo naririto upang magtaka kung paano ito nagpatuloy nang mahaba. Ito ay isang anyo ng argumento ng antropikong pagpili na nagsasabing walang ipinapaliwanag.

Maliwanag, ang buhay sa Earth ay masuwerteng. Sa unang pagkakataon, ang Daigdig ay nasa loob ng lugar na maaaring matirahan - binabanggit nito ang araw sa isang distansya na naglalabas ng mga temperatura sa ibabaw na kinakailangan para sa likidong tubig. May mga alternatibo at marahil higit pang mga kakaibang anyo ng buhay sa uniberso, ngunit ang buhay na alam natin ay nangangailangan ng tubig. Buhay din ay masuwerteng upang maiwasan ang napakalaking epekto ng asteroid. Ang isang bukol ng bato ay mas malaki kaysa sa isa na humantong sa pagkamatay ng mga dinosaur ilang mga 66m taon na ang nakakaraan ay maaaring ganap na isteriliseryo ang Earth.

Ngunit ano kung ang buhay ay maaaring itulak sa isang bahagi ng mga kaliskis ng kapalaran? Paano kung ang buhay sa ilang mga kahulugan ay gumawa ng sariling kapalaran sa pamamagitan ng pagbawas sa mga epekto ng mga kaguluhan sa planeta? Ito ang humahantong sa gitnang natitirang isyu sa teorya ng Gaia: kung paano nakatuon ang pagsasagawa ng self-regulasyon sa planeta?

Habang ang likas na pagpili ay isang makapangyarihang paliwanag na mekanismo na maaaring mag-ulat ng marami sa mga pagbabago na nakikita natin sa mga species sa paglipas ng panahon, kulang tayo ng isang teorya na maaaring ipaliwanag kung paano ang mga elemento ng pamumuhay at di-naninirahan sa isang planeta ay gumagawa ng regulasyon sa sarili. Samakatuwid ang Gaia teorya ay karaniwang itinuturing bilang kawili-wiling ngunit teorya - at hindi aral sa anumang testable theory.

Pagpili para sa katatagan

Tingin namin sa wakas namin magkaroon ng isang paliwanag para sa Gaia teorya. Ang mekanismo ay "sunud-sunod na seleksyon". Sa prinsipyo ito ay napaka-simple. Tulad ng paglitaw ng buhay sa isang planeta nagsisimula itong makaapekto sa mga kundisyon sa kapaligiran, at ito ay maaaring mag-organisa sa mga estado ng pag-stabilize na kumikilos tulad ng isang termostat at may posibilidad na magpatuloy, o destabilizing ang mga papaaway na estado tulad ng mga yunit ng snowball na Earth na halos extinguished ang beginnings ng kumplikadong buhay ng higit sa 600m taon na ang nakaraan.

Kung ito ay nagpapatatag pagkatapos ay ang tanawin ay itinakda para sa karagdagang biological evolution na sa oras ay i-reconfigure ang hanay ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng buhay at planeta. Ang isang bantog na halimbawa ay ang pinagmulan ng potosintesis ng paggawa ng oxygen sa paligid ng 3 bilyong taon na ang nakalilipas, sa isang daigdig na dati na walang oxygen. Kung ang mga mas bagong pakikipag-ugnayan ay nagpapatatag, pagkatapos ay ang planeta-sistema ay nagpapatuloy sa sariling kontrol. Subalit ang mga bagong pakikipag-ugnayan ay maaari ring gumawa ng mga pagkagambala at mga pag-aalsa ng feedbacks. Sa kaso ng potosintesis ay humantong ito sa isang biglang pagtaas sa mga antas ng atmospheric oxygen sa "Mahusay na Oxidation Event"Sa paligid ng 2.3 bilyong taon na ang nakalilipas. Ito ay isa sa mga bihirang panahon sa kasaysayan ng Daigdig kung saan ang pagbabagong ito ay binigkas nang marahil ay malamang na wiped ang marami sa kasalukuyang naninirahan na biosphere, na epektibong nag-a-reboot ng sistema.

{youtube}3rtNO8O2TKA{/youtube} Ang mekanismo ng pagpili.

Ang mga pagkakataon ng buhay at kapaligiran spontaneously-aayos sa mga self-ipinaguutos estado ay maaaring mas mataas kaysa sa iyong inaasahan. Kung ang katunayan, binigyan ng sapat na biodiversity, malamang na ito ay malamang. Ngunit mayroong isang limitasyon sa katatagan na ito. Itulak ang sistema ng masyadong malayo at maaari itong lumampas sa isang tipping point at mabilis na pagbagsak sa isang bago at potensyal na ibang-iba ng estado.

Ito ay hindi lamang isang teoretikal na ehersisyo, sa tingin natin ay maaari nating masubok ang teorya sa maraming iba't ibang paraan. Sa pinakamaliit na sukat na may kinalaman sa mga eksperimento na may magkakaibang mga kolonya ng bacterial. Sa mas malaking sukat ay magkakaroon ng pagsasaliksik sa iba pang mga biosphere sa paligid ng iba pang mga bituin na magagamit natin upang tantyahin ang kabuuang bilang ng mga biosphere sa uniberso - at kaya hindi lamang kung gaano ito malamang na lumabas ang buhay, kundi pati na rin upang magpatuloy.

Ang kaugnayan ng aming mga natuklasan sa kasalukuyang mga alalahanin sa pagbabago ng klima ay hindi nakaligtas sa amin. Anuman ang mga tao ay gumawa ng buhay ay magpapatuloy sa isang paraan o iba pa. Ngunit kung patuloy tayong magpapalabas ng mga greenhouse gasses at kaya baguhin ang kapaligiran, at pagkatapos ay ipagsapalaran namin ang paggawa ng mapanganib at potensyal na pag-alis ng pagbabago ng klima. Ito ay maaaring hihinto sa huli ng sibilisasyon ng tao na nakakaapekto sa kapaligiran, kung dahil lamang hindi mawawala ang anumang sibilisasyon ng tao.

Maaaring maging epektibo ang self-regulation ni Gaian. Ngunit walang katibayan na mas pinipili nito ang isang uri ng buhay sa iba. Ang di-mabilang na mga species ay lumitaw at pagkatapos ay nawala mula sa Earth sa nakalipas na 3.7 bilyon na taon. Wala kaming dahilan upang isipin iyon Bading sapiens ay iba sa paggalang.

Tungkol sa Ang May-akda

James dike, Associate Propesor ng Sustainability Science, University of Southampton at Tim Lenton, Direktor, Global Systems Institute, University of Exeter

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon