Romolo Tavani / shutterstock

Hatuwezi kamwe kujua jinsi maisha ya dunia yalianza. Pengine katika bwawa la jua kali. Au katika kina kirefu cha bahari ya maili chini ya uso karibu na fissures katika ukanda wa Dunia ambayo spewed moto moto supu supu. Wakati kuna ushahidi mzuri wa maisha angalau miaka 3.7 bilioni iliyopita, hatujui wakati ulipoanza.

Lakini hizi zapita nyingi zimezalisha kitu labda hata zaidi ya ajabu: maisha imeendelea. Licha ya athari kubwa ya asteroid, shughuli za volkano ya mlipuko na mabadiliko makubwa ya hali ya hewa, maisha haijaweza kushikamana na ulimwengu wetu wa miamba bali kustawi.

Hii ilitokeaje? Utafiti uliochapishwa hivi karibuni na wenzake Mwelekeo katika Ekolojia na Mageuzi hutoa sehemu muhimu ya jibu, kutoa maelezo mapya kwa hypothesis ya Gaia.

Iliyoundwa na mwanasayansi na mvumbuzi James Lovelock, na microbiologist Lynn Margulis, Gaia hypothesis awali ilipendekeza kwamba maisha, kwa njia ya ushirikiano na ukanda wa dunia, bahari, na anga, ilizalisha athari ya utulivu juu ya hali juu ya uso wa sayari - hususan muundo wa anga na hali ya hewa. Kwa utaratibu huo wa kusimamia mwenyewe, maisha yameweza kuishi chini ya masharti ambayo yataifuta kwenye sayari zisizosimamia.

Lovelock aliunda hypothesis ya Gaia wakati akifanya kazi kwa NASA katika 1960s. Aligundua kwamba maisha haijawahi kuwa abiria wa Passi duniani. Badala yake imetengeneza sana sayari, na kujenga miamba mpya kama vile chokaa, inayoathiri hali ya hewa kwa kuzalisha oksijeni, na kuendesha mzunguko wa vipengele kama vile nitrojeni, phosphorus na kaboni. Mabadiliko ya hali ya hewa yaliyozalishwa na binadamu, ambayo kwa kiasi kikubwa ni matokeo yetu ya kuchoma mafuta ya mafuta na hivyo kutolewa kaboni dioksidi, ni njia ya hivi karibuni ya maisha inayoathiri mfumo wa dunia.

Ingawa sasa ni kukubalika kuwa maisha ni nguvu kubwa duniani, hisia ya Gaia bado inabadilika. Licha ya ushahidi wa kuwa joto la juu la uso, barisha wachache wa kipekee, limebakia ndani ya kiwango kinachohitajika kwa maji yaliyoenea ya maji, wanasayansi wengi wanasema hii ni bahati nzuri tu. Ikiwa Dunia ilikuwa imeanguka kabisa ndani ya nyumba ya barafu au nyumba ya moto (fikiria Mars au Venus) basi maisha ingekuwa yamekwisha kutoweka na hatuwezi kujiuliza kuhusu jinsi ilivyoendelea kwa muda mrefu. Hii ni aina ya hoja ya uteuzi wa anthropic ambayo inasema hakuna kitu cha kueleza.

Kwa wazi, maisha duniani imekuwa bahati. Kwa mara ya kwanza, Dunia ni ndani ya eneo linaloweza kukaa - linapangusha jua kwa mbali ambalo linatoa joto la juu la maji linalohitajika. Kuna aina mbadala na pengine zaidi ya kigeni ya maisha katika ulimwengu, lakini maisha tunayojua inahitaji maji. Maisha pia imekuwa na bahati ya kuepuka athari kubwa sana za asteroid. Kipande cha mwamba kikubwa sana kuliko kile kinachosababisha kuharibiwa kwa dinosaurs baadhi ya miaka 66m iliyopita inaweza kuharibu kabisa Dunia.

Lakini vipi ikiwa maisha yameweza kusonga chini upande mmoja wa mizani ya bahati? Nini ikiwa maisha kwa namna fulani yamefanya bahati yake kwa kupunguza athari za mvutano wa dunia? Hii inasababisha suala kuu la juu katika suala la Gaia: ni jinsi gani sheria ya udhibiti wa sayari inamaanisha kufanya kazi?

Wakati uteuzi wa asili ni njia ya ufafanuzi yenye nguvu ambayo inaweza kuzingatia mabadiliko mengi tunayoyaona katika aina nyingi baada ya muda, tumekuwa tunakosekana nadharia ambayo inaweza kuelezea jinsi vipengele vya hai na visivyo hai vya sayari huzalisha udhibiti wa kibinafsi. Kwa hiyo, hypothesis ya gaia imekuwa kuchukuliwa kama ya kuvutia lakini ya mapema - na sio imara katika nadharia yoyote inayoweza kupimwa.

Kuchagua kwa utulivu

Tunadhani sisi hatimaye tuna maelezo ya hypothesis ya Gaia. Utaratibu ni "uteuzi mfululizo". Kimsingi ni rahisi sana. Kama maisha inatokea kwenye sayari huanza kuathiri mazingira ya mazingira, na hii inaweza kuandaa katika nchi za utulivu ambazo hufanya kama thermostat na huwa na kuendelea, au nchi zinazosababishwa na kuepuka kama vile Snowball matukio ya Dunia ambayo karibu ilizimisha mwanzo wa maisha magumu zaidi ya miaka 600m iliyopita.

Ikiwa imetulia basi eneo hilo limewekwa kwa ajili ya mageuzi zaidi ya kibaiolojia ambayo kwa wakati utafanyia upya seti ya ushirikiano kati ya maisha na sayari. Mfano maarufu ni asili ya photosynthesis inayozalisha oksijeni karibu na miaka bilioni ya 3 iliyopita, katika ulimwengu uliopita bila ya oksijeni. Ikiwa mwingiliano huu wa karibu unasimamisha, basi mfumo wa sayari unaendelea kujitegemea. Lakini maingiliano mapya yanaweza pia kuzalisha uharibifu na vikwazo vya kupoteza. Katika kesi ya photosynthesis ilipelekea kuongezeka kwa ghafla katika viwango vya oksijeni vya anga katika "Tukio la Oxidation kubwa"Karibu na miaka bilioni ya 2.3 iliyopita. Hii ilikuwa moja ya vipindi vichache katika historia ya Dunia ambako mabadiliko yalikuwa yanajulikana sana pengine iliondoa sehemu kubwa ya biosphere ya kibinafsi, kwa ufanisi upya upya mfumo.

{youtube}3rtNO8O2TKA{/youtube} Utaratibu wa uteuzi.

Uwezekano wa maisha na mazingira kwa kuandaa kwa urahisi katika majimbo ya kujitegemea inaweza kuwa juu sana kuliko ungeweza kutarajia. Kama kweli, kutokana na viumbe mbalimbali vya kutosha, inaweza kuwa uwezekano mkubwa. Lakini kuna kikomo kwa utulivu huu. Pushana na mfumo wa mbali sana na inaweza kwenda zaidi ya hatua ya kuacha na kuanguka kwa kasi kwa hali mpya na inayowezekana sana.

Hii siyo zoezi la kinadharia tu, kama tunavyofikiri tunaweza kuzingatia nadharia kwa njia mbalimbali. Kwa wadogo mdogo ambao utahusisha majaribio na makoloni mbalimbali ya bakteria. Kwa kiasi kikubwa ingehusisha kutafuta biospheres nyingine karibu na nyota nyingine ambazo tunaweza kutumia ili kukadiria idadi ya biospheres katika ulimwengu - na hivyo sio tu uwezekano wa maisha ya kujitokeza, lakini pia kuendelea.

Umuhimu wa matokeo yetu kwa wasiwasi wa sasa juu ya mabadiliko ya hali ya hewa haukutoroka kwetu. Wanadamu wowote ambao uhai utaendelea kwa njia moja au nyingine. Lakini ikiwa tunaendeleza kuingiza gesi na hivyo kubadilisha hali ya hewa, basi tuna hatari ya kuzalisha mabadiliko ya hali ya hewa ya hatari na ya hatari. Hii inaweza hatimaye kuacha ustaarabu wa kibinadamu unaoathiri anga, ikiwa tu kwa sababu hakutakuwa na ustaarabu wa kibinadamu ulioachwa.

Gaian self-regulation inaweza kuwa na ufanisi sana. Lakini hakuna ushahidi kwamba unapendelea aina moja ya maisha juu ya mwingine. Aina zisizo na idadi zimejitokeza na kisha zimepotea kutoka duniani juu ya kipindi cha miaka bilioni ya 3.7. Hatuna sababu ya kufikiri kwamba Homo sapiens ni tofauti kwa namna hiyo.

Kuhusu Mwandishi

James Dyke, Profesa Mshirika wa Ustawi wa Sayansi, Chuo Kikuu cha Southampton na Tim Lenton, Mkurugenzi, Taasisi ya Global Systems, Chuo Kikuu cha Exeter

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana

at InnerSelf Market na Amazon