ЕКОЛОШКО ОБРАЗОВАЊЕ

Дан планете Земље. Гаиа хипотеза, сви смо део супер организма

Дан планете Земље. Гаиа хипотеза, сви смо део супер организма


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Аутор Јамес Ловелоцк - Линн Маргулис

Када је Ловелоцк објавио хипотезу Гаиа, шокирала је многе научнике, посебно оне логичнијег ума који су мрзили концепт који је звучао тако мистично. Збунило их је, а највише збуњивало је то што је Ловелоцк био један од њих.

Формулација хипотезе Гаиа

Глобална визија примитивног земаљског

Прва истраживања ванземаљског живота

У потрази за доказима о ванземаљском животу, посебно на најближим планетама, Северноамеричка свемирска агенција НАСА, хттп://ввв.наса.гов, започела је своја истраживања на Венери и Марсу. Истраживање Марса имало је приоритет због непознатих и тешких услова у атмосфери планете Венере. Прва свемирска летелица која је посетила Марс била је Маринер 4 1965. године, а уследило је неколико других, укључујући два Викинга 1976. године.


Др Јамес Ловелоцк, британски хемичар, специјализован за науке о атмосфери, изумео је детектор за хватање електрона, способан за праћење изузетно малих количина материје у гасовима и који је коришћен за проучавање ефеката ЦФЦ-а на стварање угљен-диоксида. рупа у озонском омотачу у нашој атмосфери раних 1970-их година. Деценију касније, НАСА и ЈЕТ Пропулсион Лаборатори затражили су присуство Ловелоцка за свој истраживачки пројекат доказа о животу на Марсу.

Земља, јединствена планета

У сарадњи са другим истраживачима, Ловелоцк је предвидео одсуство живота на Марсу на основу разматрања његове атмосфере и мртвог хемијског равнотежног стања. Супротно томе, Земљина атмосфера је описана у хемијском стању далеко од те равнотеже. Ретка равнотежа атмосферских гасова на Земљи јединствена је у нашем Сунчевом систему. Ова чињеница би могла бити јасно видљива било ком ванземаљском посматрачу, упоређивањем слика планета Венере, Земље и Марса.

А то би се могло реализовати у последњим деценијама другог миленијума: човек путује кроз међупланетарни свемир и помоћу технологије снимања заправо постаје ванземаљски посматрач!

С тим у вези, Ловелоцк је себи поставио следеће питање: Зашто се Земља разликује?

Анализа показује да и Венера и Марс имају око 95% угљен-диоксида у својој атмосфери и врло мало кисеоника и азота. Шта се догодило милијардама година да објасни ову значајну разлику? Како је дошло до овог стања и како се одржава та равнотежа, која је хемијски удаљена од своје равнотеже смрти?

Крајем 1960. Ловелоцк је већ предузео прве кораке да одговори на ово питање разматрајући почетке живота на планети Земљи:

Пре око 3 милијарде година, у океанима су бактерије и фотосинтетске алге извлачиле угљендиоксид из атмосфере, ослобађајући кисеоник. Постепено, током огромних геолошких времена, садржај атмосфере се мењао, од домена угљен-диоксида до домена смеше азота и кисеоника, способног да подржи органски живот одржаван аеробним сагоревањем, као што је нпр. животиње и човек.

Гаиа хипотеза

Сви бисмо желели да верујемо да постоји нешто (неко више и добро биће) што може да ускочи и спаси нас од ствари које пођу по злу у нашем свету.

Већина људи је увек имала тако утешно веровање. Током већег дела људске историје, кандидат за ово „нешто“ био је Бог (без обзира којем се богу у којем времену и на ком месту клањају) и то је разлог зашто у сушна лета пољопривредници су подигли своје молитве за кишу. Они то и даље чине, али како се научно знање повећава и како се све више и више објашњења за догађаје налази на основу природних закона, а не божанског хира, многи људи почињу да прижељкују мање натприродног (и можда предвидљивијег) заштитника. .

Због тога је у научној заједници владала велика пометња када је, пре четрдесетак година, британски научник по имену Јамес Ловелоцк предложио нешто што испуњава ове захтеве. Ловелоцк је дао име свом новом хипотетичком концепту: дао му је име Геја, по древној богињи земље.

Када је Ловелоцк објавио хипотезу Гаиа, шокирала је многе научнике, посебно оне логичнијег ума који су мрзили концепт који је звучао тако мистично. Збунило их је, а највише збуњивало је то што је Ловелоцк био један од њих. Имао је репутацију помало неконформисте, али његова научна способност била је врло јака. Између осталих достигнућа, Ловелоцк је био познат по томе што је био научник који је дизајнирао инструменте за неке од експеримената за тражење живота које је амерички брод Викинг извео на површини Марса.

Па ипак, у очима његових вршњака, оно што је Ловелоцк говорио граничило се са празноверјем. Још горе, био је непромишљен износећи своје аргументе у облику православне „научне методе“. Доказе за свој предлог добио је из посматрања и научне литературе, као што би то требало да учини научник ... Према његовим речима, докази су показали да је читава биосфера планете Земље (или шта је исто, до последњег живог бића који насељава нашу планету, од бактерија до слонова, китова, секвоја и вас и мене), могао би се сматрати јединственим организмом на планетарној скали у коме су сви његови делови били скоро сродни и независни као и ћелије нашег тела. Ловелоцк је веровао да ово колективно супер биће заслужује своје име. У недостатку инспирације, обратио се за помоћ свом комшији, Виллиаму Голдингу (аутору Лорд оф тхе Флиес), а Голдинг је дошао до савршеног одговора. Тако су га назвали Геја.

Ловелоцк је до овог закључка дошао током свог научног рада покушавајући да смисли које знакове живота би требало да траже инструменти које су дизајнирали на планети Марс. Пало му је на памет да би, да је Марс, а не Енглез, било лако решити проблем у супротном смеру. Да би добио решење, Марсовцу би требао само скромни телескоп са добрим уграђеним спектроскопом. Сам састав Земљиног ваздуха проглашава непорециво постојање живота. Земљина атмосфера садржи велику количину слободног кисеоника, који је врло активан хемијски елемент. Чињеница да је у тим количинама бесплатна у атмосфери значи да мора постојати нешто што је непрестано допуњава. Да то није случај, атмосферски кисеоник би одавно реаговао са другим елементима попут гвожђа на земљиној површини и нестао би, баш као што су и наши земаљски спектроскопи показали да је потрошена било која количина кисеоника. одавно закаснели код наших планетарних суседа, укључујући и Марс.

Стога би марсовски астроном одмах схватио да ово „нешто“ што допуњава кисеоник може бити само једно: живот.

Живот (живе биљке) је тај који непрекидно производи овај кисеоник у нашем ваздуху; живот (ми и готово сва жива бића у животињском царству) рачунамо на то да ћемо преживети.

Полазећи од овога, Ловелоцкова идеја је да живот (читав живот на земљи у целини) комуницира и има способност да одржи своје окружење на такав начин да је могућ континуитет сопственог постојања. Ако би нека промена околине претила животу, она би деловала супротстављена промени на исти начин као што термостат делује да би ваш дом био угодан када се време промени укључивањем грејања или клима уређаја.

Технички израз за ову врсту понашања је хомеостаза. Према Ловелоцк-у, Гаиа (колекција читавог живота на земљи) је хомеостатски систем. Да будемо прецизнији са техничке тачке гледишта, у овом случају одговарајући термин је „хомеоретски“ уместо „хомеостатски“, али разлика може бити занимљива само специјалистима. Овај самоодрживи систем не само да се прилагођава променама, већ чак и врши сопствене промене мењајући своје окружење кад год је то потребно за његово благостање.

Подстакнут овим хипотезама, Ловелоцк је почео да тражи друге тестове хомеостатског понашања. Пронашао их је на неочекиваним местима.

На пример, на коралним острвима. Корал се састоји од живих животиња. Могу да расту само у плиткој води. Многа корална острва полако тону и некако корал наставља да расте према горе све док му је потребно да би остао на одговарајућој дубини да би преживео. Ово је основни тип хомеостазе. Ту је и температура Земље. Глобална просечна температура задржала се у прилично уским границама милијарду година или више, иако је познато да се током овог времена сунчево зрачење (што је оно што у основи одређује ову температуру) непрекидно повећавало. Стога је загревање земље требало приметити, али није. Како се ово могло догодити без неке врсте хомеостазе?

Још занимљивије за Ловелоцка било је парадоксално питање количине соли у мору. Тренутна концентрација соли у океанима планете управо одговара морским биљкама и животињама које у њима живе. Свако значајно повећање било би катастрофално. Рибама (и другим морским стиловима живота) је потребан велики напор да спрече накупљање соли у њиховим ткивима и њихово тровање; Да је у мору много више соли него што је има, они то не би могли учинити и умрли би. Па ипак, по целој нормалној научној логици, мора би требала бити много сланија него што јесу. Познато је да реке на Земљи непрекидно растварају соли из тла кроз која пролазе и преносе их у великим количинама у мора. Вода коју реке додају сваке године не остаје у океану. Ова чиста вода уклања се испаравањем услед сунчеве топлоте, да би се створили облаци који на крају поново падају као киша; док соли које су ове воде садржале немају где да оду и заостају.

У овом случају нас свакодневно искуство учи шта се дешава. Ако током лета оставимо канту слане воде на сунцу, она ће постајати све сланија како вода испарава. Иако може изгледати изненађујуће, ово се не дешава у океану. Зна се да је његов садржај соли остао константан током читавог геолошког периода.

Дакле, јасно је да нешто делује на уклањање вишка соли у мору.

Познат је процес који би могао бити одговоран. Повремено се плитки заливи и кракови мора изолују. Сунце испарава воду, а слани слојеви остају с временом прекривени прашином, глином и, коначно, непробојном стеном, тако да када се море врати да то подручје поврати, слој фосилне соли је заптивен и не раствара се поново. Касније, када га људи ископају за своје потребе, ми то називамо рудником соли. На овај начин, океани се миленијумом за миленијумом ослобађају вишка соли и одржавају концентрацију физиолошког раствора.

Могла би бити једноставна случајност да се ова равнотежа одржава са таквом прецизношћу, без обзира на то шта се догоди, али то би могла бити и још једна манифестација Гаје.

Али можда се Гаиа јасније показује на начин на који је одржавала константну температуру Земље. Као што смо већ рекли, на изворима Земље сунчево зрачење било је петина данашњег зрачења. Са тако мало сунчеве светлости да се загреје, океани су требали да се смрзну, али то се није догодило.

Што да не?

Разлог је тај што је у то време Земљина атмосфера садржавала више угљен-диоксида него данас, а ово је, каже Ловелоцк, ствар Гаиа-е, јер се чинило да биљке смањују удео угљен-диоксида у ваздуху. Како се сунце загрејало, угљен-диоксид се са својствима задржавања топлоте смањио у тачној мери током миленијума. Гаиа је деловала преко биљака (Ловелоцк указује) како би одржала свет на оптималној температури за живот.

Текст преузет из „Гнева земље“, написали Исаац Асимов и Фредерик Похл

Теорија ГАИА: Земља као жива планета

Увод

Ефекат стаклене баште, озонска рупа, кисела киша ... ударци које ова планета мора да поднесе. До сада нас је штитио и пружао све што нам је требало: топлоту, земљу, воду, ваздух. А његово добро дело га је коштало. Требали су милиони година да претворе пакао ватре и пепела у рај океана, планина и кисеоника, превазилазећи многе перипетије у виду судара метеорита, расељавања континената и бруталног леденог доба. А сада, Гаиа, Велика Мајка, мора да трпи шамаре своје омиљене деце, мушкараца.

Да, Геја, она са широким њедрима, вечитом и несаломљивом потпором свих ствари, она која је била богиња Земље за старе Грке, живи је организам. Читава наша планета је живи организам, величанствено опремљен да рађа оптималне еколошке услове за развој биљака и животиња. Или бар то постулира изванредну научну теорију коју је формулисао енглески биохемичар Јамес Ловелоцк.

У овој монографији развићу ову концепцију поменутог научника и покушаћу да истакнем њен значај као теоријску потпору планираној еколошкој активности која омогућава спашавање Земље и њених становника од потпуног уништења.

Развој - теорија Гаиа: Земља као жива планета

Идеја да се Земља сматра живим бићем је ризична, али не и претјерана. Међутим, када је Ловелоцк 1969. године званично изнео своју хипотезу о Геји у оквиру научне конференције одржане у Принстону (Сједињене Државе), није нашао одјека међу научном заједницом.

Осим америчког биолога Лин Маргулиса - са којим ће касније сарађивати - ниједног истраживача није занимала тако невероватна теорија. За велику већину Гаиа није била ништа друго до ентелехија, занимљива вежба маште. Ко би веровао да је наша планета врста суперорганизма у којем, кроз физичко-хемијске процесе, сва жива материја узајамно делује како би одржала идеалне услове за живот! Неки су га чак оптуживали да је преварант. Могуће зато што је, иако ирелевантна, та фантастична визија света коју је Ловелоцк понудио била, ако не и опасна, барем узнемирујућа.

Гаиа хипотеза не само да је противречила већини претходних научних постулата и окренула наглавачке теоријске моделе који су се сматрали валидним. Изнад свега, требало је да доведу у питање Дарвинову недодирљиву и сакросанктну Теорију еволуције: током историје живот се прилагођавао условима физичко-хемијског окружења. Ловелоцк је прогласио управо супротно: биосфера - група живих бића која насељавају површину планете - задужена је за стварање, одржавање и регулисање сопствених услова околине. Другим речима, животна средина не утиче. Она сама врши утицај на свет неорганског, тако да долази до коеволуције између биолошког и инертног. Права научна бомба за то време!

Али бомба није експлодирала. Осим што је изазвала бесне протесте најрадикалнијих научника приписаних класичним доктринама, хипотеза о Геји пала је на глуве уши. А онда у заборав, све донедавно почели су да га праше и преиспитују ваљаност својих постулата, можда изнуђених тренутном кризом коју планета трпи. Иако његово постојање још увек није доказано, Гаиа је већ доказала своју теоријску вредност постављајући многа питања и, што је још важније, нудећи кохерентне одговоре на најзанимљивије непознанице на Земљи.

Шта можемо замислити након те ексцентричне претпоставке крштене као Геја? Полазна тачка хипотезе било је разматрање, први пут у историји човечанства, света из свемира. Бродови и сонде послати на Марс и Венеру шездесетих година како би истражили и открили могуће знакове живота и нису пронашли никакав биолошки траг. Уместо тога, открили су да су бледе боје суседних планета драматично у контрасту са плаво-зеленом лепотом нашег дома, јер се њихова атмосфера радикално разликује од Земљине.

Наша прозирна омотача ваздуха је сингуларност, готово чудо, у поређењу са атмосферама које прекривају суседне планете. Резултати свемирских истраживања установили су да се оба састоје готово искључиво од угљен-диоксида и минималног процента азота. Најобилнији састојак плаве коже који нас окружује је, напротив, азот (79 процената), затим кисеоник (21 проценат), док количина угљен-диоксида не прелази 0,03 процента. Овим елементима било би потребно додати трагове других гасова, попут метана, аргона, азотних оксида, амонијака итд. Прилично чудан микс!

Али осим што је сингуларност унутар Сунчевог система, наша атмосфера се понаша на мање ортодоксан начин са хемијске тачке гледишта. Размотрите, на пример, истовремено присуство метана и кисеоника, два гаса који хемијски реагују на сунчевој светлости и формирају угљен-диоксид и водену пару. Суживот азотног оксида и амонијака једнако је аномалан као и претходни.

Атмосферски састав Земље представља грубо кршење хемијских правила и још увек делује. Зашто? Ловелоцк открива у трајној неравнотежи између атмосферских гасова један од првих доказа о Гајиној интервенцији, о утицају који биолошки врши на неорганско. Како би у инертном окружењу била тако мало вероватна тако чудна мешавина гасова, једино изводљиво објашњење је свакодневна манипулација са саме земљине површине. Према хипотези Гаиа, тада атмосфера не би била здрава за живот на Земљи да биосфера, та биолошка трака која окружује планету, није била задужена да је одржава у добром стању, непрекидно размењујући регулаторне супстанце између једног медија и другог.

Ловелоцк се питао како атмосфера може да транспортује оне супстанце које биосфера узима на једној, а избацује је на другој страни. Зар ово није претпостављало присуство једињења која у свим биолошким системима носе есенцијалне елементе - попут јода и сумпора, на пример? Његова радозналост подстакла је активну потрагу за таквим једињењима.

1971. године отпутовао је на Антарктик на британску океанографску једрилицу Схацклетон, са циљем да истражи светски циклус сумпора, откривајући до тада непознату, али потенцијално важну компоненту: диметил сулфид. Касније студије откриле су да главни извор ове супстанце није у отвореном мору, већ у приобалним водама, богатим фитопланктоном. Заиста, морска микрофлора, чак и најчешћа врста алги, успева да са невероватном ефикасношћу издвоји сумпор из сулфатних јона присутних у морској води, претварајући га у диметил сулфид. Такође је утврђено да овај гас, испуштен у атмосферу, стимулише стварање језгра кондензације водене паре, што заузврат повећава концентрацију облака.

Ловелоцк је 1987. изјавио да је циклус активности алги оно што је на крају одређивало температуру земље током историје. Како се то постиже? Који је његов механизам? Научници су успели да измеру већу концентрацију диметил сулфида у топлијим океанским басенима, јер ту алге најбоље расту. Присуство високог нивоа овог гаса стимулише стварање облачних маса које, логично, потамне површину омогућавајући пад температура. Али на исти начин на који топлота чини да алге расту и множе се у океанима, хладноћа отежава њихово ширење, па се производња диметил сулфида смањује, ствара се мање облака и започиње нова термичка ескалација. Послужује се Гаиа-ова саморегулација када је температура у питању.

Управо историја Земљине климе један је од најснажнијих аргумената у прилог постојању Гаје. Током еволуције Земље никада није била неповољна за живот. Биосфера је успела да одржи најприкладнији климатолошки статус куо како би заштитила наше благостање и пружила нам оптимално окружење. О томе сведочи палеонтографски запис о непрекидном присуству бића на планети током 3.500 милиона година, у исто време када нам указује на немогућност да океани икад кључају или се смрзавају. Да је земља више од неживог чврстог објекта, температура њене површине пратила би осцилације сунчевог зрачења без могуће заштите. Међутим, није било.

Познато је да је, у врло далекој епохи у којој је живот настао, Сунце било мање и топлије, а његово зрачење тридесет посто мање. Упркос томе, клима је била повољна за појаву првих бактерија: није била тридесет посто хладнија, што би значило планету опустошену вечним ледом. Царл Саган и његов сарадник Георге Муллен предложили су као објашњење присуство у атмосфери наших предака већих количина амонијака и угљен-диоксида него данас, са функцијом „покривања“ површине планете, оба гаса помажу у очувању примљене топлоте, спречавајући, кроз ефекат стаклене баште, да побегне у свемир.

Када би се интензитет зрачења повећавао, како се Сунце повећавало, појава организама који прождиру амонијак и угљен-диоксид растворила би овај заштитни покривач, тако да би се вишак топлоте могао расипати у свемир. Овде се поново назире позната рука Гаје: сама биосфера је трансформисала, у своју корист, услове околине. Живот се тако открива као бајни систем активне контроле који аутоматски регулише временске прилике на такав начин да никада није препрека његовом постојању.

Уз благу климу, неопходно је и да остали параметри остану у повољним границама. На пример, пХ, степен киселости ваздуха, воде, земље остаје око неутралне вредности (пХ 8), оптималне за живот, упркос великој количини киселина насталих оксидацијом у атмосфера азотних и сумпорних оксида који се ослобађају разградњом органске материје требало је да повећа киселост земље на пХ 3, упоредив са сирћетом. Међутим, природа има биолошки неутрализатор да то спречи: биосфера је одговорна за производњу, кроз метаболичке процесе живих бића, око 1.000 мегатона годишње амонијака - врло алкалне супстанце - што резултира бити количина неопходна за отказивање прекомерног накупљања агресивних киселина.

Чврста регулација сланости мора подједнако је важна за живот као и хемијска неутралност. Како је могуће да просечни ниво слане воде не прелази 3,4 одсто, када је количина соли коју киша и реке уносе у океане сваких 80 милиона година идентична оној која се тренутно у њима налази? Да се ​​овај процес наставио, океанска вода, потпуно засићена сољу, постала би смртоносна за било који облик живота. Зашто онда мора нису сланија? Ловелоцк уверава да је од почетка живота сланост била под биолошком контролом: Гаиа је служила као невидљиви филтер за уклањање соли у истој мери у којој је прима.

Ова невероватна равнотежа која постоји између инертног и живог и која чини јединство планете као система, мора се сачувати. Наука екологија нас упозорава на ово и подстиче нас да предузмемо превентивне мере како наша планета не би била уништена.

Консултована библиографија
Пианка Ериц, "Еволуциона екологија", Едиционес Омега, Барселона, 1982.
Светска комисија за животну средину и развој, „Наша заједничка будућност“, Уводник Алианза, Мадрид, 1989.
Мориарти Ф., "Екотоксикологија". Проучавање загађивача у екосистемима “, Уводна академија, Леон, Мадрид, 1985.

* Еколошка фондација Неукуина (ФУНДЕН)
ввв.ецологиасоциалнкн.орг.ар


Видео: Faeton - Nestala Planeta u Sunčevom Sistemu (Може 2022).