科学者たちはついにガイアパズルの説明をする-InnerSelf.com

: By ジェームズ・ダイクとティム・レントン

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科学者は最後にガイアのパズルの説明を持っています Romolo Tavani / shutterstock

地球上の人生がどのように始まったのか、私たちは決して分かりませんおそらく、浅い日光のプールで。または、地殻内の裂け目の近くの表面の下で、熱いミネラル豊富なスープを噴出させた海底の深さを粉砕すること。人生の良い証拠がある一方で少なくとも3.7億年前それがいつ始まったか正確には分かりません。

しかし、これらの通過するイオンはおそらくさらに顕著なものを生み出しました。人生は永続しています。大規模な小惑星の衝突、激しい火山活動、極端な気候変動にもかかわらず、人類は岩場の世界にこだわらず、繁栄することができました。

どうしてそうなった？私たちは最近、エコロジーと進化の動向ガイア仮説の新しい説明を提供して、答えの重要な部分を提供します。

科学者と発明者によって開発されたジェームズ·ラブロック、微生物学者リンマルゴスガイア仮説もともと、地球の地殻、海、および大気との相互作用を通じて、人類は地球の表面上の状態、特に大気と気候の組成に安定した効果をもたらしたと提案しました。このような自己調整プロセスが行われることで、非規制惑星に命を奪われた状態で人生は生き残ることができました。

Lovelockは1960でNASAのために働いている間にガイア仮説を策定しました。彼は人生は地球上の受動的な乗客ではないことを認識しました。むしろ、石灰岩のような新しい岩石を作り、酸素を生成することによって大気に影響を与え、窒素、リン、炭素などの元素のサイクルを推進することで、惑星を大きく改装しました。人間が生産した気候変動は、主に私たちが化石燃料を燃焼させ、二酸化炭素を放出した結果であり、人類が地球システムに影響を及ぼす最新の方法です。

人類は惑星にとって強力な力であると受け入れられていますが、ガイア仮説は議論の余地があります。表面温度は、広範囲の液体水に必要な範囲内にとどまっていることを除けば、いくつかの顕著な例外を除いて、多くの科学者はこれを単に幸運に帰しているという証拠にもかかわらず、地球が完全にアイスハウスやホットハウス（火星や金星と思う）に降りかかった場合、人生は絶滅してしまい、それがどうしてそんなに長い間持続していたのか疑問に思うことはありません。これは、人類選択論説明するものは何もないと言っています。

明らかに、地球上の人生は幸いです。最初の例では、地球は居住可能なゾーン内にあります - それは、液体の水に必要な表面温度を生成する距離で太陽の周りを周回します。宇宙には、代わりに、おそらくよりエキゾチックな人生の形がありますが、私たちが知っている人生は水が必要です。非常に大きな小惑星への影響を避けるために、人生も幸いです。恐竜の消滅につながる岩塊よりもはるかに大きな岩塊 66m年前地球を完全に滅菌することができました。

しかし人生が幸運のスケールの片側を押し下げることができたらどうでしょうか？何らかの意味での人生が惑星規模の外乱の影響を減らすことによって自分の運を作ったらどうなるでしょうか？これはガイア仮説の中心的な顕著な問題につながります：惑星自主規制はどのように機能するのですか？

自然選択は時間の経過とともに種が観察する変化の大部分を説明する強力な説明メカニズムですが、我々は惑星の生存と非生存の要素がどのように自己制御を生み出すかを説明する理論が欠けています。その結果、ガイア仮説は、典型的に興味深いが投機的であると考えられてきた。あらゆる試練可能な理論に基づいて.

安定性の選択

我々は最終的にガイア仮説について説明すると思う。このメカニズムは「順次選択」です。原則として非常に簡単です。生命が惑星に現れたら、それは環境条件に影響を及ぼし始め、これはサーモスタットのように働く安定した状態に組織化され、永続するか、または雪上の地球イベント 600年前より複雑な生活の始まりをほぼ消滅させました。

それが安定すると、場面は生命と惑星との間の相互作用の組を時間的に再構成するさらなる生物学的進化のために設定される。有名な例は、酸素生成光合成の起源何十億年も前の3年頃、以前は酸素を欠いていた世界で起こった。これらの新しい相互作用が安定しているならば、惑星系は自己調節し続ける。しかし、新しいやりとりは、混乱や暴走のフィードバックを生み出すこともあります。光合成の場合、それは大気中の酸素レベルの急激な上昇をもたらし、大酸化イベント"数十年前に2.3周り。これは、地球の歴史の中ではまれな期間のうちの1つであり、その変化が顕著に現れ、おそらく現存する生物圏の多くを拭き取り、効果的にシステムを再起動しました。

{youtube}3rtNO8O2TKA{/youtube} 選択メカニズム。

自己規制状態に自発的に組織化する人生と環境の可能性は、あなたが期待するよりはるかに高いかもしれません。事実、十分な生物多様性があれば、非常に高い可能性があります。しかし、この安定性には限界があります。システムをあまりにも遠くに押すと、チッピングポイントを超えて急速に崩壊して、新しい潜在的に非常に異なる状態になる可能性があります。

これは純粋に理論的なものではありません。さまざまな方法で理論をテストできると思います。多様な細菌コロニーを用いた実験が必要となる最小の規模です。はるかに大きなスケールでは、宇宙の生物圏の総数を推定するために使うことができる他の星の周りの他の生物圏を探すことが必要になるでしょう。

気候変動に対する現在の懸念への我々の調査結果の関連性は、私たちを逃れていない。人間が何をしていても、何らかの形で人生が続くでしょう。しかし、温室効果ガスを排出して大気を変え続ければ、危機的かつ潜在的に暴走する気候変動を引き起こすリスクがあります。これは、人類文明が残っていないためにのみ、最終的には大気に影響を及ぼす人間の文明を止めることができます。

ガイアンの自己規制は非常に効果的かもしれません。しかし、それが別のものよりもある形の人生を好むという証拠はありません。過去数十億年の間に無数の種が現れ、地球から消滅しました。我々はそれを考える理由はない ホモサピエンス その点で異なっています。