Funguje Zem ako jeden obrovský živý systém? Kontroverzná hypotéza vedcov rozdeľuje už desaťročia
Gaiina hypotéza tvrdí, že život na Zemi môže ovplyvňovať klímu, atmosféru aj podmienky na planéte. Znamená to, že Zem funguje ako živý systém?
Zem sa za miliardy rokov výrazne zmenila. Menilo sa podnebie, zloženie atmosféry aj množstvo energie, ktoré k nám prichádzalo zo Slnka. Napriek tomu si planéta udržala podmienky vhodné pre život. Práve tento fakt priviedol britského vedca Jamesa Lovelocka k myšlienke, ktorá dodnes vyvoláva diskusie medzi vedcami.
Lovelock v 70. rokoch minulého storočia predstavil takzvanú Gaiinu hypotézu. Podľa nej Zem a všetky organizmy na nej tvoria rozsiahly systém, ktorý prostredníctvom vzájomných spätných väzieb pomáha udržiavať podmienky vhodné pre život.
Neznamená to však, že Zem má vedomie alebo vlastné myšlienky v ľudskom zmysle, pretože práve tu vzniká pri tejto teórii množstvo nedorozumení. Lovelock používal predstavu Zeme ako „živého“ systému najmä na opísanie schopnosti biosféry ovplyvňovať svoje prostredie. Jednoduchý model mal ukázať, ako by takýto proces mohol fungovať, informuje Popular Mechanics.
Čierne a biele sedmokrásky
Lovelock vytvoril matematický model s názvom Daisyworld. Nešlo o skutočnú planétu, ale o jednoduchý experiment na počítači. Na jeho fiktívnom svete rástli dva druhy sedmokrások, čierne a biele. Čierne kvety pohlcovali viac slnečného žiarenia, a preto zvyšovali teplotu svojho okolia. Biele kvety naopak väčšiu časť žiarenia odrážali a prispievali k ochladzovaniu planéty.
Ak sa podmienky ochladili, čiernym sedmokráskam sa darilo viac. Keď teplota stúpla, získali výhodu biele kvety. Ich vzájomné pôsobenie mohlo v modeli vytvoriť určitú rovnováhu, ktorá udržala teplotu v rozsahu vhodnom pre život oboch druhov. Práve tento princíp mal ilustrovať jednu z hlavných myšlienok Gaiinej hypotézy, život sa nemusí iba prispôsobovať prostrediu. Organizmy môžu zároveň meniť svoje prostredie a tým ovplyvniť podmienky, v ktorých samotný život existuje.
Neprehliadni
„Život môže prosperovať iba v úzko vymedzenom rozsahu fyzikálnych a chemických podmienok a od svojho vzniku si Zem tento rozsah udržala,“ napísal Lovelock.
Na celej myšlienke je zaujímavé najmä to, ako dlho život na Zemi existuje. Prvé známky života pochádzajú približne spred 3,7 miliardy rokov. Za ten čas sa však výrazne zmenili podmienky na planéte. Jedným z najzaujímavejších príkladov je Slnko. Jeho energetický výkon bol v minulosti približne o 25 až 30 percent nižší než dnes. Napriek tomu Zem zostala v rozsahu, ktorý umožnil existenciu života. Do vývoja planéty navyše zasiahli obrovské sopečné erupcie, dopady asteroidov aj výrazné klimatické zmeny. Atmosféra a oceány tiež neostali rovnaké.
Lovelock upozornil aj na zvláštne chemické zloženie zemskej atmosféry. Atmosféra obsahuje kyslík, metán a ďalšie plyny, ktoré spolu vytvárajú chemicky nestabilnú zmes. Na prvý pohľad by preto človek mohol očakávať, že tieto plyny časom zareagujú a ich množstvo sa výrazne zmení.
Lenže život ich neustále dopĺňa a spotrebúva. Rastliny napríklad vytvárajú kyslík, zatiaľ čo množstvo organizmov spotrebúva kyslík a produkuje oxid uhličitý. Oceány, pôda, atmosféra a živé organizmy tak vytvárajú obrovskú sieť vzájomných vplyvov.
Neznamená to, že Zem má vlastnú myseľ
Práve tu však treba Gaiinu hypotézu oddeliť od predstavy vedomej planéty. Lovelock netvrdil, že Zem má mozog, vedomie alebo konkrétny plán. Jeho argument spočíval v tom, že spätné väzby medzi organizmami a prostredím môžu vytvoriť správanie podobné homeostáze. Homeostáza označuje schopnosť systému udržiavať určité vnútorné podmienky napriek zmenám zvonka. Ľudské telo to robí napríklad pri regulácii telesnej teploty.
Podobné procesy môžeme nájsť aj v prírode. Rastliny menia zloženie atmosféry, mikroorganizmy ovplyvňujú pôdu a oceány pohlcujú veľké množstvo oxidu uhličitého. Nejde však o dôkaz, že celá planéta funguje ako jeden organizmus. A práve s touto časťou hypotézy mali vedci problém.
Biológ Ford Doolittle upozornil, že prirodzený výber sám osebe neposkytuje jednoduché vysvetlenie toho, ako by celá planéta získala schopnosť cielene udržiavať podmienky vhodné pre život. Ak organizmy sledujú vlastné reprodukčné záujmy, prečo by výsledkom mal byť prospech celej biosféry?
Lovelock na to reagoval tým, že žiadny plán ani predvídavosť nie sú potrebné. Ak určitá vlastnosť organizmu prospeje jeho okoliu, môže sa rozšíriť. Ak iný druh prostredie poškodí, jeho populácia môže následne klesnúť. Celkový systém tak môže nadobudnúť stabilnejšie vlastnosti bez toho, aby ho niekto riadil.
Aj človek má svoj vplyv v celej hypotéze
Moderná veda preto dnes Gaiinu hypotézu neberie jednoducho ako tvrdenie, že „Zem je živá“. Výskumníci skôr skúmajú jednotlivé mechanizmy spätnej väzby medzi životom a prostredím. Do tejto diskusie navyše vstupuje ľudská civilizácia. Spaľovanie fosílnych palív, zmeny využívania pôdy a priemyselná činnosť dnes menia atmosféru aj klimatický systém v rozsahu, ktorý nemá v histórii ľudskej civilizácie obdobu.
Jedna štúdia publikovaná v roku 2022 v časopise International Journal of Astrobiology sa preto zaoberala myšlienkou takzvanej planetárnej inteligencie. Autori tvrdia, že technologický rozvoj nemusí byť iba proces, ktorý sa odohráva na planéte. Môže sa stať procesom, ktorý mení fungovanie celej planéty.
Podľa tejto predstavy sa ľudstvo nachádza v štádiu takzvanej „nezrelej technosféry“. Technológie síce dokážu meniť globálne prostredie, no zatiaľ nemusia vytvárať stabilný systém prospešný pre celú biosféru. Ak by civilizácia niekedy dokázala prejsť k udržateľnejšiemu fungovaniu, vznikla by takzvaná „zrelá technosféra“. Vtedy by technológie nemuseli pôsobiť proti stabilite planéty, ale mohli by sa stať jej súčasťou.
Takáto myšlienka má dokonca zaujímavý dôsledok pri hľadaní mimozemského života. Ak technologické civilizácie na iných planétach prechádzajú podobným vývojom, astronómovia by ich mohli hľadať podľa takzvaných technosignatúr. Patrili by medzi ne napríklad nezvyčajné zloženie atmosféry, priemyselné znečistenie alebo umelé rádiové signály.
Gaiina hypotéza teda nemusí znamenať, že Zem má vlastné vedomie a tajný plán pre ľudstvo. Zaujímavejšia otázka znie inak: do akej miery dokáže život meniť planétu, na ktorej vznikol, a či môže takýto systém časom vytvoriť podmienky, ktoré udržia život aj napriek veľkým zmenám.
A práve do tejto otázky dnes patrí aj človek. Či už bude ľudská civilizácia ďalším faktorom, ktorý stabilitu Zeme podporí, alebo naopak výrazne naruší, zostáva predmetom vedeckého skúmania.
