Гіпотеза геї земліі

Зміст

Вступ…………………………………………………   3

1. Витоки та передумови формування гіпотези Геї………………………………………………..…..     5

2. Концепція Геї, її докази………………………………………………...   10

3. Критика гіпотези Геї…………………………………………………….   18

4. Нові горизонти: "сильний" варіант

гіпотези Геї та концепція автоеволюції…………………………………………..  23

5. Відплата Геї…………………………………………………….. 25

Висновки…..………………………………………... 31

Список використаних джерел……………………………………………….. 33

Вступ

Актуальність обраної теми дослідження обумовлена ​​наступними теоретичними і практичними положеннями. Наукове уявлення про Землю, як про цілісну живу системі, живий суперорганізм розвивалося вченими-натуралістами і мислителями починаючи з 18-го століття (Дж. Геттон (1726-1797), Ж.Б.Ламарк (1744-1829), А.Гумбольдт (1769-1859)). У двадцятому столітті ця ідейна лінія отримала гідне втілення у вигляді грунтовної, науково обгрунтованої концепції "Біосфери" видатного російського вченого і мислителя В.І.Вернадського.

Гіпотеза "Геї", висунута англійським вченим, інженером і мислителем Джеймсом Лавлоком в сімдесятих роках стала імпульсом для розробки сучасного варіанта системної науки про Землю – геофізіологіі, або теорії Геї. Можливо, геофізіологія з часом і стане тією синтетичною біосферною наукою, про створення якої В.І.Вернадський мріяв і думав ще півстоліття тому. Але значення гіпотези Геї не зводиться лише до формування якоїсь однієї конкретної наукової теорії. Її метафоричність, множинність формулювань надають їй метафізичний сенс. Сама метафора давньогрецької богині Геї робить сильний вплив на глибинну архетипову свідомість людей, викликає широкі асоціації, в тому числі і релігійні, і тим самим сприяє її широкої популярності не лише серед науковців-екологів та "зелених". Якщо розглянути перелік сучасних наукових гіпотез з метою з'ясування, в якої теорії найбільш розмита межа між відчутним і божественним, то, швидше за все, список очолить гіпотеза Геї.

Стан наукової розробки. Аналіз останніх публікацій і досліджень з данної теми свідчить, що науковці по різному відносяться до гіпотези Геї. Зокрема, позитивно її оцінюють такі вчені як Джеймс Лавлок, Лінн Маргуліс, Льюіс Томас, Цзю Ляо, П. Банюард, Е.Янч, А.Уотсон, Дж. Кірчнер та багато інших вчених. Також існує чимало критиків данної гіпотези, серед них К.Поппер, Річард Докінз, Форд Дуліттл та інші. Проте, гіпотеза Геї потребує подальших досліджень, тому що для неї характерна наявність великої кількості необґрунтованих елементів.

Мета дослідження – прослідкувати основні положення гіпотези Геї, історичний процес її формування та її значення.

Завдання:

-                     виявити основні подоження гіпотези;

-                     проаналізувати її докази та критику;

-                     вивчити історичний процес її формування;

-                     обґрунтувати роль та значення гіпотези для сучасної науки та сучасного світу.

Об’єкт дослідження – планета Земля як живий організм.

Предмет дослідження – властивості Землі як живого організму, здатність до саморегуляції.

Методи дослідженя. Методологічною основою проведеного дослідження стали загальні методи наукового пізнання, а також такі як методи аналізу і синтезу, формально-логічний, системний, порівняльний тощо.

1. Витоки та передумови формування гіпотези Геї

Названа ім'ям грецької богині Землі, гіпотеза Геї, висловлена ​​і обгрунтована дослідником Джеймсом Лавлоком 35 років тому, представляє нашу планету як живий, дихаючий і саморегулюючий організм. Відповідно до старогрецької міфології, Гея: Мати-Земля. Найдавніше доолімпійське божество, що відігравало важливу роль у процесі створення світу в цілому. Вона була берегинею давньої мудрості, і їй були відомі веління долі та її закони. Греки вважали, що в Геї закладені найважливіші функції для життя, тому називали її Карпофорос - плодоносна, і схилялися їй за невичерпну родючість.

Рис. 1 Дослідник, засновник теорії Геї, Джеймс Лавлок

Тоді ця гіпотеза виглядала настільки радикальною, що наукове співтовариство відмовилося приймати її всерйоз.

Проте всі отримані дослідниками дані так добре вписувалися в теорію Лавлока, що поступово наукове співтовариство стало використовувати ідею Геї у своїх дослідженнях, а в екологів вона зайняла одну з ключових позицій.

Гіпотеза Геї  розвивалися, за словами Дж.Лавлока, члена Британського королівського наукового товариства — незалежного ученого, автора, дослідника і еколога, як непередбачений побічний продукт космічної програми NASA, де вчений працював в кінці 60-х років в спеціальній лабораторії по розробці експериментів по виявленню життя на інших планетах, особливо на Марсі напередодні польоту автоматичних станцій [1, с. 568–570].Лавлок сформулював гіпотезу Геї в журнальних статтях, в 1970-х, а в 1979 видав книгу, яка називалась « Гея: Новий погляд на життя на Землі». До 1975 року гіпотеза майже повністю ігнорувалась. [2, с. 2-10; 3, с. 579–580].Проте згодом стаття в New Scientist  15 лютого 1975 року і книга 1979 почали привертати увагу науковців критиків.

Лавлок назвав її спочатку гіпотезою зворотного зв’язку Землі (2001 р.).

За словами Дж.Лавлока, образ Геї виникає при уявному погляді на нашу планету з космосу, коли вона розглядається як багаторівнева, багатошарова жива організація. Можна уявити собі подорож від макрорівня до мікрорівня (біосфера в цілому - біоценоз - організми - органи - клітини). Для Дж.Лавлока російська матрьошка є наочним символом Геї. Йому близький також образ Землі-Геї у вигляді поперечного перерізу товстого дерева, де жива частина - лише тонкий шар камбію під корою (біосфера), а основна за масою нежива деревина - продукт багаторічної діяльності цього шару.

Рис. 2 Порівняння Геї з поперечним перерізом дерева

Торкаючись особистого емоційного і навіть релігійного ставлення до Геї, Дж.Лавлок зауважує, що для нього Гея ближче за все, асоціюється з образом Богородиці.

Науково-теоретична частина концепції Геї дуже близька до концепції "Біосфери" В.І.Вернадського [4]. У сімдесятих Дж. Лавлок ще не був знайомий з працями великого російського вченого і мислителя, про що він з жалем пише в своїх роботах. Він пояснює своє не ознайомлення з одного боку, відсутністю на той час вдалих перекладів "Біосфери" на англійську мову, а з іншого - загальновідомою незацікавленістю  англомовних авторів до інших мов (гостре критичне зауваження самого Дж. Лавлока). В наступні роки становище починає виправлятися. Більше того, можна говорити вже про сплеск популярності робіт В.І.Вернадського на Заході, що пов'язано із зростанням інтересу до проблем глобальної екології. Після публікації на англійській мові робіт істориків науки і зовсім недавно - самого повного тексту "Біосфери" з критичними коментарями відомого американського фахівця Мак-Менаміна, світова наукова громадськість отримала можливість усвідомити провидницький сенс цілого ряду ідей великого російського вченого.

Як уже зазначалося, в своїй науковій частині концепція Геї схожа з "Біосферою" В.І.Вернадського, особливо в сучасному її трактуванні. В якійсь мірі справедливим є твердження, що Дж.Лавлок через пів століття перевідкрив "Біосферу". Але він не тільки перевідкрив, а й розвинув її, довів до логічного кінця, у більш явній формі використовуючи метафору організму. Незважаючи на помітну загальну схожість, між концепцією біосфери (судячи по пізнім опублікованням робіт В.І.Вернадського) і Геєю є відмінності в розстановці певних акцентів як в науковому, так і в філософському плані. По-перше, Гея - це взагалі кажучи, Земля в цілому, а не біосфера. Тому Дж. Лавлок не досліджував питання просторових межах Геї, залишаючи це питання відкритим. По-друге, концепція Геї висунута набагато пізніше концепції біосфери, в іншому соціально-історичному контексті, в період швидкого розвитку екологічної кризи, викликаної в чималому ступені бурхливим науково-технічним прогресом. Грунтовна критика індустріального суспільства, "сцієнтизму" з боку сучасних філософів і переорієнтація науки на пізнання складних процесів, які само організовуються, посилила скепсис по відношенню до можливостей контролю людиною навколишнього середовища, повного підпорядкування її своїм інтересам. Не випадково гіпотеза Геї посилюється і доводиться майже до організменного  рівня, якому властиві цілісності і автономності.

Одним зі своїх попередників Лавлок вважає шотландського лікаря і вченого 18 століття Дж. Хаттона, любителя-геолога, попередника засновника геології Чарлза Лайеля. Слід зазначити, що в російській літературі вченого традиційно іменують Геттон. Хаттон прямо порівнював річки з кровоносними судинами, а Землю вважав організмом. Цікаво в цьому контексті відзначити, що в 1933 р. В. І. Вернадський, будучи у відрядженні в Англії, спеціально відвідує Бібліотеку Британського музею, розшукує і знайомиться з працями Дж. Хаттона [5, c. 543].

Як незалежний учений (старовинна англійська традиція), Лавлок заробляє кошти на свої дослідження сам, шляхом розробки та патентування приладів в області контролю стану навколишнього середовища. Він здійснив переворот в області вимірювання надмалих концентрацій газів в атмосфері. Зокрема, газовий спектрофотометр, заснований на використанні ефекту електронного К-захоплення, створений ним ще у воєнні студентські роки дозволив вперше виявити накопичення в атмосфері хлорфторвуглеців, які згубно впливають на озоновий шар Землі.

Також у розробці теорії Геї Лавлоку допомагала Лінн Маргуліс, мікробіолог та лікар, яка в 1917 році початкову гіпотезу додатковою гіпотезою про те, як мікроби впливають на різні прошарки поверхні планети [6].

Рис.3 Лінн Маргуліс

Маргуліс посвятила останній із восьми розділів своєї книги концепції симбіозу. Вона підчеркнула що Гея – це не організм, а виникаюча функція взаємодії між організмами. Вона конкретизувала Гею як « систему взаємодіючих екосистем, які складають одну велику екосистему». І все ж таки вона стверджує що «поверхня планети веде себе як фізіологічна система з деякою обмеженістю». Маргуліс погоджується з Лавлоком в тому, що ці фізіологічні процеси потрібно розглядати як процеси живого організму [7, c. 167-184].В книзі «життя клітини» Льюіс Томас робить зауваження дуже схоже на гіпотезу Геї: «Я стараюсь думати про Землю, як про своєрідний організм, але я не можу цього зробити. Це занадто велика, занадто складна система, з відсутньою великою кількістю робочих елементів. На днях, проїжджаючи по горбистій лісистій частині південної Нової Англії, я подумав про це. Якщо це організм,то на що це більше всього схоже. На той момент мене задовольнила думка, що Земля більше всього схожа на клітину.

Концепція Геї ввібрала і продовжує вбирати в себе всі сучасні досягнення геофізики, біології, біогеохімії, теорії систем. В найближчому майбутньому мабуть, у неї знайдуться спільні корені з теорією штучного розподіленого біологічного інтелекту, синергетикою, біосеміотікою, біогерменевтикою, сучасною фізикою. З самого початку розробки гіпотези широко використовується комп'ютерне моделювання для створення штучних гіпотетичних планетарних систем, що демонструють "ефект Геї".

2. Концепція Геї, її докази

Згідно концепції Геї, еволюція біоти, тобто сукупність всіх біологічних організмів, настільки тісно пов'язана з еволюцією їх фізичного оточення в масштабі планети, що разом вони складають «щось» , єдину систему, яка саморозвивається, володіє саморегуляторними властивостями, що нагадують фізіологічні властивості живого організму; тобто підтримує цілий ряд параметрів внутрішнього середовища на відносно стабільному, сприятливому для живих організмів рівні (гомеостаз в будь-якому часовому зрізі).Інакше кажучи, біота організує глобальні параметри середовища, безперервно підлаштовуючи їх "під себе", в процесі власного еволюційного розвитку (гомеорез).

Рис.4 Наша планета-саморегулюючий організм

«... Весь вигляд Землі, клімат, склад гірських порід, повітря і океанічних вод є не тільки результатом геологічних процесів, але і є наслідком присутності життя. Завдяки безперервній активності живих організмів, умови на планеті підтримуються у сприятливому для життя стані впродовж останніх 3.6 мільярдів років. Будь-які види, які несприятливим чином впливають на навколишнє середовище, роблять її менш придатною для потомства будуть в кінці кінців вигнані так само, як слабші, еволюційно непристосовані види …» - пише Лавлок у 1991 році [8, c. 190-192].

Лавлок вважає, що повітря, море і суша динамічно продовжують біосферу, так само як оперення і гніздо - птицю.

Не тільки життя адаптується до свого матеріального оточення, а й матеріальне оточення старанно адаптується до життя. В атмосфері нашої планети не було б кисню, якщо б не було тих, хто виробляє процес фотосинтезу, і не було б води, якщо б не існувало кисню.

"Без життя водень піде у космос, а моря швидко зникнуть", - говорить Лавлок.  Він вважає, що існує складний багатосторонній зв'язок між живими істотами, сушею, морем і повітрям.  Саме він утримує планету в стабільному стані, підтримує на оптимальному рівні температуру повітря і солоність води.  Власне, таке розуміння взаємозв'язку життя і планети не можна назвати абсолютно новим. Ще у XVIII столітті вчений Джеймс Хаттон, писав: "Я розглядаю Землю як якийсь суперорганізм, і наукою, що підходить для її вивчення, повинна бути фізіологія".

Але в XIX столітті ідея Хаттона про єдність всього живого і неживого була забута. У результаті біологія та геологія існують окремо аж до сьогоднішнього дня.

Біологи рідко міркують про Землю і планети. Крізь лінзу мікроскопа вони дивляться на клітини, гени і молекули, а не на планету в цілому. Геохіміки мислять більш масштабно. Вони знають, що обмін вуглекислим газом між рослинами і тваринами є важливим, але вважають, що вплив життя на газообмін планети настільки малий, що ним варто знехтувати.