A Gaia elmélet

Sok van, mi csodálatos,
De az embernél nincs semmi csodálatosabb.
Ő az: ki a szürke
Tengeren átkel,
A téli viharban
Örvénylő habokon,
S Gaiát, a magasztos istennőt,
Zaklatja a meg-megújulót
Évről évre az imbolygó ekevassal,
Fölszántva lovával a földet.
(Szophoklész : Antigoné)

A Gaia-elmélet szerint a Föld összes élő és élettelen része szorosan összefüggő, homeosztatikus rendszert alkot, azaz tág határok közt képes fenntartani létezésének feltételeit. Azt kívánja tisztázni, hogyan befolyásolja a bioszféra, azon belül az élővilág evolúciója az éghajlatot, az óceánok sókoncentrációját, a légkör oxigéntartalmát és egyéb, a Föld lakhatóságát befolyásoló környezeti változókat.

A Gaia-elméletet James Lovelock fogalmazta meg és Lynn Margulis dolgozta ki az 1970-es években. Az elméletet kezdetben erős kritika fogadta, de az elmélet további finomításai már több, új tudományterületet hozott létre, a rendszerökológiát, a geofiziológiát és a biogeokémiát.

Maga az az elképzelés, hogy Föld egy egységes élő lény, már a múltban is megfogalmazódott. Mondhatni mitológia elképzelések elevenődnek meg modern köntösben. Platón szerint, a teremtő egyetlen élőlényt teremtett, amely magában foglalta az összes többit. A görög mitológiában Gaia volt a földistennő, az anyatermészet, az anyaföld istennője, Káosz és Erósz gyermeke, a világmindenség megingathatatlan alapja. Más kulúrkörökben a Földanya. William Golding javaslatára róla nevezte el elméletét James Lovelock.

Elmélet előzményei

A 18. században, amikor a geológia tudománya kialakult, James Hutton azt állította, hogy a geológiai és biológiai folyamatok kapcsolódnak egymáshoz. Az élőlények, az éghajlat és a földkéreg együttes fejlődését a naturalista és felfedező Alexander von Humboldt ismerte fel. A 20. században Vlagyimir Vernadszkij ukrán geokémikus fogalmazott meg a Föld fejlődéséről egy olyan elméletet, ami az ökológia egyik alapjává vált. Az elsők között ismerte fel, hogy a légköri oxigén, nitrogén és szén-dioxid zömmel biológiai folyamatok terméke. Az 1920-as években amellett érvelt, hogy az élőlények ugyanúgy képesek átalakítani a bolygót, mint az élettelen földtani erők. Kijelentéseit nyugaton szkeptikusan fogadták, akárcsak később a Gaia-hipotézist. A 20. század fordulóján Aldo Leopold, aki a modern környezeti etikák úttörője és a vadon megőrzésére alakult mozgalmak képviselője volt, biocentrikus-holisztikus föld-etikájában javasolta az élő-Föld elképzelést. A Gaia-elmélet és a környezeti mozgalmak egy másik forrása az űrverseny egyik mellékterméke volt. Az 1960-as években az első űrhajósok saját szemükkel láthatták, hogyan néz ki az egész Föld. Az 1968-as Apollo-8 küldetés egyik híres fényképfelvétele, a Földkelte a globális ökológiai mozgalom egyik korai szimbólumává vált. (Wikipédia: Gaia-elmélet)

Az elmélet

James Lovelock az élőlények közössége által befolyásolt, önszabályozó Föld gondolatával 1965-ben kezdett foglalkozni, amikor a NASA megbízásából a marsi élet lehetőségét tanulmányozta.

Az élőlények használják a légkört, és ezáltal megváltoztatják az összetételét. A bolygók légkörének kémiai összetétele alapján megállapítható, hogy van-e élet a bolygón. Ha élőlények vannak a Marson, akkor a bolygó légköre távol lesz a kémiai egyensúlytól, vagyis az energiaminimum állapotától. A Vénusz és Mars kutatása során kiderült, hogy légkörük túl közel van a kémiai egyensúlyi állapothoz - ellentétben a Földdel. Ennek alapján Loverock megkérdőjelezi az életre való alkalmasságukat és magát a Viking-űrszondák elküldését is.

Munkájából levont következtetések alapján elkedte kutatni a földi állapotok stabilitásának okait. Elméletét az 1970-es években folyóiratcikkekben adta közre, majd 1979-ben írt egy népszerűsítő könyvben (Gaia: A new look at life on Earth) fejtette ki a köz számára is fogyasztható alakban.

Az elmélet az élő és nem élő összetevők kényes és egymásra ható, ideális életfeltételekre törekvő egységét mutatja be. Lovelock definíciója szerint a Gaia a Föld bioszféráját, atmoszféráját, vizeit és földjeit magába foglaló komplex egység; olyan kibernetikai rendszer, amely kialakítja, illetve fenntartja a földi élethez szükséges optimális fizikai és kémiai környezetet.

Elméletének illusztrálására egy olyan, Daisyworld nevű számítógépes szimulációt tervezett (magyarul a százszorszépvilág), amelyben egy sötét és egy világos százszorszép hoz létre egyensúlyi rendszert. Előbbi jól tűri a hideget és elnyeli a napfényt, utóbbi melegtűrő és visszaveri a sugarakat az űrbe. Hideg környezetben a meleget begyűjtő sötét virág hódít tért és melegíti környezetét, melegben viszont a világos szaporodik el, és hűti a környezetet. Mindaddig, amíg ez a két organizmus egyensúlyban él, környezetük mindkettejük számára ideális marad, de ha bármelyikük eltűnik, elpusztul az egész világuk. (Wikipédia: Gaia-elmélet)

Darwin-i párhuzamok: élőlények alkalmazkodnak a környezetükhöz, de kétírányú a folyamat. Visszacsatolási folyamatok működnek az élő szervezetek és fizikai környezetük között. Földet óriási élőlénynek tekintve, a rendszer környezeti ingadozása ellenére fennáll az egyensúly, ami a visszacsatolási folyamatok útján valósul meg.

Vizsgált bolygók összehasonlítása

(A Természet Világa 1996. évi első különszáma nyomán.)

Rövid összefoglaló az elméletről

- a földi légkör messze van a kémiai egyensúlytól

- de összetételét, hőmérsékletét tekintve mégis stabil, kb. 3 milliárd éve

- alkotó gázok átlagos légköri tartózkodási idejéhez képest régóta állandó az összetétele

- Lovelock szerint ez csak akkor lehetséges, ha az élőlények szabályozzák a fizikai környezetüket

- ebből következhet, hogy a Föld önfenntartó üzemmódban működik, mint egy élőlény

- akár még (ön)tudata is van, vagy a földi előlények kollektív tudata alkotja

- kifinomult visszacsatolási reakciókkal reagál a káros környezeti változásokra

- a visszacsatolási folyamatok helyrehozzák tevékenységünk káros hatásait

- és mindig visszanyeri egyensúlyi helyzetét

Már csak egy kérdés hiányzik a végére: lehetséges, hogy végre megtaláltuk Teremtőnket?

Kapcsolódó cikkek a honlapon:

Takács-Sánta András: Gaia-elmélet

Ezredvégi beszélgetés James Lovelock-kal (Tálas Annamária fordítása)

Gaia, a szuperlény (Gaia című ökológiai tévéműsor 1996. 09. Szerk.: Hollós László)

Források és ötletadók:

Takács-Sánta András: Gaia-elmélet
Ezredvégi beszélgetés James Lovelock-kal (Tálas Annamária fordítása)
Gaia, a szuperlény (Gaia című ökológiai tévéműsor 1996. 09. Szerk.: Hollós László)
Gaia-elmélet (Wikipédia)
A Gaia-hipotézis.ppt (König É.-Kozma R.)