Gaja: system recyklingu życia jako całości

O koncepcji Ziemi jako żyjącej planety mówiła książka S. Hardinga, patrz tutaj.

Tym razem przedstawiam wypowiedź innego badacza życia i twórcy koncepcji bakteryjnego pochodzenia takich składników komórki, jak mitochondria.

W ostatnim rozdziale swojej książki, The Symbiont Planet („Symbiotyczna planeta”) Lynn Margulis, z typową dla siebie bezpośredniością i przekorą opowiada o koncepcji naukowej Gai.

Lynn Margulis: Symbiotic Planet: A New Look At Evolution Revised ed. Edition, 1999


Tłumaczenie z wydania amerykańskiego: Piotr Kawecki





ROZDZIAŁ 8
GAJA

Na Ziemi nie ma ciszy – tak cicho
Jak przetrwała
Cokolwiek wyrzec, zniechęciłoby Naturę
I niepokoiłoby Świat (1004)

Propriocepcja, jest pojęciem medycznym dotyczącym postrzegania ruchu i orientacji przestrzennej wynikającej z bodźców wewnątrz ciała. Chociaż nazwa ta nie jest powszechnie w użyciu, samo zjawisko jest nam wszystkim dobrze znane. Nasze proprioceptory nieustannie informują nas, że stoimy, pochylamy głowę, mrużymy oczy lub zaciskamy pięści. Proprioceptory działają jako systemy sensoryczne nie dla zewnętrznych informacji o innych lub środowisku, ale dla wnętrza ciała. Nerwy przyczepione do mięśni reagują, gdy wykrywają ruch, taki jak zmiana położenia ciała. Te samokontrolujące się nerwy mówią nam, czy stoimy na nogach, czy na głowie; czy siedzimy w bezruchu w autobusie lub biegniemy z prędkością sześćdziesięciu kilometrów na godzinę. Ziemia cieszy się systemem proprioceptywnym od tysiącleci, na długo przed ewolucją ludzi. Małe ssaki sygnalizują nadchodzące trzęsienie ziemi lub oberwanie chmury. Drzewa uwalniają substancje lotne, które ostrzegają sąsiadów, że larwy ćmy cygańskiej atakują ich liście. Propriocepcja, odczuwanie siebie, jest prawdopodobnie równie stara jak jaźń. Lubię myśleć, że my, ludzie, zwiększamy i nadal przyspieszamy zdolność Gai nowoczesnymi proprioceptorami. Pożar w lesie Borneo i katastrofa amerykańskiego helikoptera we włoskich Alpach są transmitowane w telewizji w Nowym Jorku. Jednak wymarłe watahy wilków i stada dinozaurów cieszyły się własną proprioceptywną komunikacją społeczną; globalny układ nerwowy z pewnością nie zaczyna się od pojawienia się ludzi. Gaja, fizjologicznie regulowana Ziemia, cieszyła się proprioceptywną globalną komunikacją na długo przed ewolucją człowieka. Emisja gazów w obiegu powietrza i rozpuszczalne związki chemiczne z drzew tropikalnych, owady gotowe do godów i bakterie zagrażające życiu. Miłosne związki unosiły się w wiosennych wiatrach od czasów Archeanu. Ale prędkość propriocepcji znacznie wzrosła wraz z wiekiem elektroniki.

Druga konferencja Gaji, „Gaja w Oksfordzie”, która odbyła się w Anglii, w kwietniu 1996, zgromadziła naukowców i działaczy ochrony środowiska, w celu przedyskutowania pojęcia super-organizmów. Czy całe życie na planecie stanowi super-organizm? Czy życie jest jedną samoregulującą się jednostką zwaną Gają? Czy domaganie się użycia pojęcia super organizm wywołuje pocieszającą, acz naukowo nieuzasadnioną myśl o harmonii planetarnej?

Pomysły te zostały omówione przez około czterdziestu uczestników, którzy doszli do jednego wniosku: decyzji o założeniu Towarzystwa Geofizjologicznego na East London University. Ku mojej radości pod koniec 1997 decyzja ta została uchylona: Gaja żyje; geofizjologia jest martwa. Nowa organizacja nazywa się teraz Gaja: Towarzystwo Badań i Edukacji w Nauce o Systemie Ziemskim. Gaja, towarzystwo naukowe, zostało uruchomione 9 lutego 1998, w siedzibie Towarzystwa Królewskiego w Londynie.  Światowy klasy ekspert ds. bioróżnorodności i specjalista od mrówek, ich zachowań społecznych i umiejętności technologicznych, biolog E.O. Wilson, wysłał kasetę z życzeniami. Przeprowadzenie formalnej inauguracji w miejscu najstarszego i najbardziej szanowanego towarzystwa naukowego na świecie było wspaniałą sztuczką dla teorii Gai. Telewizyjne powitanie fanów Gaji po tej stronie Atlantyku ze strony szanowanego profesora z Harvardu, również było sprytnym posunięciem. Zwiększona komunikacja między potencjalnymi współpracownikami  w naukę o Gaji może jedynie podnieść świadomość zakresu naszej ignorancji na temat powierzchni Ziemi, od której tak bardzo zależymy.

Hipoteza Gai nie jest, jak twierdzi wielu, o tym, że „Ziemia jest pojedynczym organizmem”. Tymczasem Ziemia, w sensie biologicznym, ma ciało podtrzymywane przez złożone procesy fizjologiczne. Życie jest zjawiskiem na poziomie planetarnym, a powierzchnia Ziemi żyje od co najmniej trzech miliardów lat. Dla mnie ludzki ruch polegający na wzięciu odpowiedzialności za żyjącą Ziemię jest śmieszny - to retoryka bezsilnych. Planeta troszczy się o nas, a nie my o nią. Nasz nadęty imperatyw moralny, aby poprowadzić krnąbrną Ziemię lub uleczyć naszą chorą planetę, świadczy o naszej ogromnej zdolności do samouwielbienia. Musimy raczej chronić się przed nami samymi.

Główną postacią na konferencji w 1996 był James Lovelock, autor hipotezy Gai. Na początku lat 70-tych Lovelock jako pierwszy twierdził, że suma całego życia optymalizuje środowisko na własny użytek. Biolodzy drażnią na słowo optymalizuje. Jak to, besztali, czy życie może coś zaplanować? Ideę żywej Ziemi Lovelock wymyślił już w połowie lat sześćdziesiątych, kilka lat przed tym, jak go spotkałam, kiedy był konsultantem NASA, pomagającym w opracowaniu sposobów wykrywania życia na Marsie. Jim zdał sobie sprawę, że życie na każdej planecie będzie musiało wykorzystywać jej płyny, którymi w przypadku Ziemi byłyby atmosferą, oceanami, jeziorami i rzekami, jako elementami biegu wymaganego przez życie. Konieczne było dostarczenie składników odżywczych i usunięcie odpadów. Rozumował, że chemia żywej planety musi znacznie różnić się od martwej chemii. Zdał sobie sprawę, że nawet z kosmosu wykrywane są chemiczne sprzeczności ziemskiej atmosfery. Nasza atmosfera zawiera zbyt dużo tlenu w obecności metanu. Gazy te, wysoce reaktywne po zmieszaniu, nie mogłyby współistnieć przy tak wysokich stężeniach, chyba że ich poziom byłyby aktywnie utrzymywany. Dodatkowo obfitują inne gazy w całkowicie nieprawdopodobnej i wysoce niestabilnej mieszaninie. Wodór, a nawet azot reagują wybuchowo w obecności tlenu, ale współistnieją w atmosferze Ziemi. Nawet gdy Lovelock po raz pierwszy zmagał się z problemami sposobu wykrywania marsjańskiego życia, analiza przeprowadzona z teleskopów naziemnych wykazała już, że Mars, w przeciwieństwie do Ziemi, cieszy się stabilną atmosferą niereaktywnych gazów. Lovelock słusznie wywnioskował, że życie nie może obecnie istnieć na Marsie. Oczywiście misja Vikinga, próbując wykryć tam życie, i tak poleciała na Marsa. Moim zdaniem, gdy lądownik Wikingów przekazał swoje dane na Ziemię w 1976, potwierdził jedynie przewidywania Lovelocka wyciągnięte z rozważań nad teorią Gai.

Myśli Lovelocka zwróciły się w stronę Ziemi. Niezależny naukowiec, zarówno odizolowany, jak i wolny od głównego nurtu akademickiej myśli, podszedł w realizacji swoich zamierzeń własną drogą. Jest płodnym wynalazcą; jego znaczącym wkładem w rozwój nauki jest urządzenie do wychwytywania elektronów, detektor dołączony do przyrządu o nazwie chromatograf gazowy, służący do pomiaru stężeń niektórych gazów reaktywnych w powietrzu, takich jak chlorofluorokarony. Sprzęt Lovelocka został przeprojektowany i powszechnie sprzedawany przez Hewlett-Packarda. Urządzenie pozwoliło Sherwoodowi Rowlandowi i Mario Molinie w MIT na otrzymanie w 1995 Nagrody Nobla w dziedzinie chemii za pokazanie, w jaki sposób aerozole i inne gazy reagują niszcząco na stratosferyczną warstwę ozonową. Inne osiągnięcia Jima, to potwierdzanie twierdzeń Rachel Carson o wszechobecnym wpływie pestycydów, na co zwróciła uwagę narodu w Silent Spring. Pracując dla Medical Research Council (MRC) w Wielkiej Brytanii w dziedzinie kriogeniki, biologii w niskich temperaturach, Jim opracował sposób na zamrażanie i rozmrażania zwierząt i ich plemników. Odmrażał zamrożone okazy w zbudowanej przez siebie komorze, rodzaju kuchenki mikrofalowej (nie opatentował jednak tego wynalazku; patentowanie, to długi i kosztowny proces, jest pogmatwany i wymagający działań administracyjnych, dokładnie to, czego Lovelock unika).

Kiedy Jim zainteresował się tym, jak życie wpłynęło na atmosferę Ziemi, kontynuował dociekania bez pomocy instytucjonalnej i zewnętrznych funduszy. Po prostu zagłębił się w to i mierzył gazy na własny koszt. Nigdy nie zerwał łączności ze współpracownikami i studentami. Rezultatem jego nieustannej aktywności był rozwój teorii Gai.

Zaczęliśmy korespondować na początku lat 70-tych. W jednej ze swoich pierwszych odpowiedzi na moje listy Jim napisał, że cierpi na metan. Dlaczego ten gaz, który reaguje tak silnie z tlenem, zawsze jest wymiernie obecny w ziemskiej atmosferze? Powinien zniknąć. Podejrzewając od początku życie, zapytał, czy wiem, co mogłoby wyprodukować ten gaz. Odpowiedziałam tak, jak zrobiłby to każdy, kto czyta mikrobiologię. Metan jest wytwarzany przez bakterie, głównie metanogeny żyjące w podmokłej glebie lub w żwaczu bydlęcym. Produkt metaboliczny metanogennych bakterii jest uwalniany w obfitych ilościach nie w wzdęciach krów (jak zawsze myślałam), ale w ich bekaniu. Metan jest uwalniany do powietrza przez usta cieląt, byków i krów. Metan atmosferyczny szybko reaguje z tlenem, wytwarzając dwutlenek węgla. Metan z powietrza jest regularnie uzupełniany, ponieważ jest zawsze obecny w stężeniu od dwóch do siedmiu części na milion. Lovelock zdał sobie sprawę, że koncentracja metanu w atmosferze musi być zatem wytwarzana przez życie. Można się było spodziewać innych przykładów regulacji gazów.

Wskazówki geologiczne sugerują, że nasza planeta stała się chłodniejsza w ciągu ostatnich trzech miliardów lat. Astronomowie twierdzą, że Słońce, jako typowa gwiazda, stało się jaśniejsze. Słońce powinno w coraz większym stopniu nagrzewać powierzchnię Ziemi. Regulacja temperatury i atmosfery, pomyślał Jim, musi następować w skali globalnej. Kiedy zdał sobie sprawę, że te istotne warunki środowiskowe muszą być aktywnie kontrolowane, co doprowadziło Lovelocka do wniosku, że życie podtrzymuje swoje środowisko.

Pożyczając termin z fizjologii, Lovelock wskazał, że nasze środowisko planetarne jest homeostatyczne. Tak jak nasze ciała, podobnie jak u wszystkich ssaków, utrzymują względnie stabilną temperaturę wewnętrzną pomimo zmieniających się warunków, tak system Ziemi utrzymuje swoją temperaturę i stabilny skład atmosferyczny. Pod względem technicznym, jak napisał Lovelock, temperatura atmosferyczna oscyluje wokół ustalonych punktów przez ujemne sprzężenie zwrotne. Jego twierdzenie, że „życie wyznacza optymalną temperaturę otoczenia”, zostało źle zrozumiane – było krytykowane lub częściej ignorowane. Lovelock coraz częściej myślał o tym planetarnym systemie regulacyjnym jako o kluczowym dla zrozumienia życia na Ziemi.

Określenie Gaia zostało zaproponowane Lovelockowi przez powieściopisarza Williama Goldinga, autora Władcy Much. Na początku lat siedemdziesiątych obaj mieszkali w Bowerchalke, wsi w hrabstwie Wiltshire w Anglii. Lovelock zapytał swojego sąsiada, czy mógłby zastąpić niewygodną ówczesną frazę: „system cybernetyczny tendencjami homeostatycznymi wykrywanymi przez anomalie chemiczne w atmosferze ziemskiej” na termin oznaczający „Ziemia”. Potrzebuję dobrego czteroliterowego słowa – powiedział. Podczas spacerów po okolicy w tej przepięknej części południowej Anglii, w pobliżu wzgórz kredowych, Golding zaproponował Gaję. Starożytne greckie słowo dla „Matki Ziemi”, Gaja, dostarcza etymologicznych korzeni dla wielu terminów naukowych, takich jak geologia, geometria i Pangea.

Nazwa została aż nazbyt dobrze przyjęta. Ekolodzy i ludzie o skłonnościach religijnych, przyciągnięci do idei rodzimej obdarzonej mocą bogini, uczepili się niej, nadając Gai wyraźnie nienaukową konotację. Tuż przed Oksford’96 Jim przedstawił termin geofizjologia do badań planetarnej powierzchni jako   organizmo-podobnego ciała, w którym geologia i biologia są „ściśle powiązane”, czyli pozostające ze sobą w bliskim związku. Wielu naukowców jest nadal wrogo nastawionych do Gai, zarówno samego słowa, jak i idei, być może dlatego, że jest tak rezonująca z przeciwnikami nauki i antyintelektualistami. W kulturze popularnej, o ile pojęcie to jest w ogóle znane, odnosi się do pojęcia Matki Ziemi jako pojedynczego organizmu. Gaja, żywa bogini wykraczająca poza ludzką wiedzę, rzekomo ukarze lub nagrodzi nas za nasze obelgi i błogosławieństwa dla jej ciała. Ubolewam nad tą personifikacją.

Jak wyszczególniono w teorii Jima na temat układu planetarnego, Gaja nie jest organizmem. Każdy organizm musi albo jeść, albo poprzez fotosyntezę lub chemosyntezę, produkować własne pożywienie. Wszystkie organizmy wytwarzają odpady. Druga zasada termodynamiki mówi wyraźnie w tej kwestii: aby utrzymać organizację ciała, energia musi zostać tracona, rozpraszana jako ciepło. Żaden organizm nie żywi się własnymi odpadami. Gaja, żywa Ziemia, daleko przekracza każdy pojedynczy organizm, a nawet jakąkolwiek populację. Odpady jednego organizmu to jedzenie dla innych. Brak rozróżnienia czyjejś żywności od odpadów kogoś innego, system Gai przetwarza materię na poziomie globalnym. Gaja jako system wyłania się z dziesięciu milionów lub więcej połączonych żywych gatunków, które tworzą jego nieustannie aktywne ciało. Dalekie od kruchości i świadomego rozdrażnienia, życie planetarne jest bardzo odporne. Nieświadomie przestrzegając drugiej zasady termodynamiki, wszystkie istoty poszukują źródeł energii i żywności. Wszystkie wytwarzają niepotrzebne ciepło i odpady chemiczne. Jest to ich biologiczny imperatyw. Każde z nich rośnie i, kiedy to robi, wywiera presję na wielu innych. Suma życia planetarnego, Gaja, wykazuje fizjologię, którą uznajemy za regulację środowiskową. Sama Gaja nie jest organizmem bezpośrednio wybranym spośród wielu. Jest to zachodząca właściwość interakcji między organizmami, sferyczna planeta, na której one przebywają, oraz źródło energii, słońce. Ponadto Gaja jest starożytnym zjawiskiem. Tryliony przepychanek, konsumpcji, kopulacji, wydzielin istot tworzą jej układ planetarny. Gaja, twarda suka, nie jest zagrożona przez ludzi. Życie planetarne przetrwało przynajmniej trzy miliardy lat, zanim ludzkość była nawet marzeniem żyjącej małpy z tęsknotą za stosunkowo bezwłosym partnerem.

Potrzebujemy uczciwości. Musimy uwolnić się od naszej arogancji gatunkowej. Nie ma dowodów na to, że jesteśmy „wybranym”, unikalnym gatunkiem, dla których wszystkie inne zostały stworzone. Nie jesteśmy też najważniejsi, ponieważ jesteśmy tak liczni, potężni i niebezpieczni. Nasza wytrwała iluzja szczególnej dyspensacji przeczy naszemu prawdziwemu statusowi pionowych ssaków chwastów.

W kulturze popularnej zdezorientowana idea Gai uderza w mitologiczne akordy. Gaja rezonuje z naszą tęsknotą za znaczeniem naszych krótkich ziemskich żyć. W dniach ostatnich niepoprawna Gaja popiera purytanizm: feministyczny dyskurs na temat niebezpieczeństw gwałtu i zniszczenia nasłonecznionej Ziemi. Mamy od wieków uosobienie przyrody. Przejęcie teorii Gai przez nienawidzących nauki i podżegaczy medialnych jest uderzające. Poprzedni winili naukę, jedyny sposób poznania, za ekscesy technologii, a ci ostatni wykorzystują naukę, by usprawiedliwić swoje prostactwo w telewizji i czasopismach. Chociaż spopularyzowana, wyolbrzymiona i oczerniana, teoria Gai oznacza nie tylko ochronę przyrody czy powrót do Bogini. Gaja jest regulowaną powierzchnią planety, która nieustannie tworzy nowe środowiska i nowe organizmy. Ale planeta nie jest ludzka ani nie należy do ludzkości. Żadna ludzka kultura, pomimo swojej pomysłowości, nie może zabić życia na tej planecie, nawet gdyby próbowała. To bardziej pojedyncza żywa istota niż ogromny zestaw oddziałujących ze sobą ekosystemów. Ziemia jako fizjologia regulacyjna Gaja przekracza wszystkie pojedyncze organizmy. Ludzie nie są centrum życia ani też nie jest nim żaden innym pojedynczy gatunek. Ludzie nie są nawet najważniejsi w życiu. Jesteśmy niedawną, szybko rozwijającą się częścią ogromnej starożytnej całości.

Gaja nie jest ani złośliwa, ani opiekuńcza w stosunku do ludzkości; jest to dogodna nazwa zjawiska obejmującego całą Ziemię: regulację temperatury, kwasowości / zasadowości i składu gazowego. Gaja to seria oddziałujących na siebie ekosystemów, które tworzą pojedynczy ogromny ekosystem na powierzchni Ziemi. Kropka.

Dowody zebrane ze skamieniałości wskazują, że życie na Ziemi w swojej historii liczącej 3,000 milionów lat przetrwało liczne uderzenia równe lub większe niż całkowita detonacja wszystkich pięciu tysięcy złożonych w zapasie bomb nuklearnych. Życie, zwłaszcza życie bakteryjne, jest odporne. Od samego początku żywiło się katastrofą i zniszczeniem. Gaja łączy ekologiczne kryzysy swoich komponentów, reaguje genialnie, a w obliczu nowej konieczności, staje się matką wynalazków.

Składając w całość materiał dowodowy od moich kolegów, podejrzewam, że najpierw bakterie usunęły bezpośrednio z powietrza wodór, którego potrzebowały dla swoich ciał. Później pochłonęły siarkowodór wyjęty z wulkanów. Ostatecznie niebiesko-zielone bakterie wyrwały atomy wodoru z wody. Tlen został wydalony jako metaboliczny produkt odpadowy. To początkowo katastrofalne marnotrawstwo, doprowadziło w końcu do dalszego rozwoju życia. Nowe odpady testują tolerancję życia i stymulują życiową kreatywność. Tlen, którego potrzebujemy do oddychania, zaczął jako toksyna; nadal tym jest. Uwalnianie tlenu z milionów cyjanobakterii spowodowało holokaust o wiele głębszy niż jakakolwiek ludzka aktywność środowiskowa. Zanieczyszczenie jest naturalne. „Brak odpadów” jest napomnieniem, a nie opis. Odpady cyjanobakterii stały się naszym świeżym powietrzem. My, ludzie, otrzymujemy wodór, którego potrzebujemy, jedząc rośliny lub inne zwierzęta. Nie możemy się bez tego obejść. Często nowo wyewoluowane istoty rosną i szybko się rozwijają, wykorzystując energię, zapasy żywności lub odpady innych. Ale ekspansja populacji zawsze kończy się, ponieważ nikt nie może jeść ani oddychać własnymi odpadami. Populacje załamują się lub spowalniają, ponieważ napotykają przeszkody w ekspansji. Ta kontrola wzrostu jest dokładnie tym, co Karol Darwin miał na myśli przez „dobór naturalny”. Gaja jest sumą tych rosnących, oddziałujących i umierających populacji; wielogatunkowym planetarnym okryciem, złożonym z niezliczonych bardzo różnych istot, Gaja jest największym ekosystemem na Ziemi.

W przeciwieństwie do wszystkich jej składowych ekosystemów, Gaja jest geniuszem recyklingu. Mniej więcej jedna piąta ziemskiej atmosfery to tlen. W połączeniu z wodorem lub gazami zawierającymi wodór tlen powoduje wybuchy i pożary. Reakcje, które uwalniają energię, zmieniają reaktywne gazy w ich „zużyte” lub mniej reaktywne produkty uboczne. Gazy reaktywne, takie jak wodór, metan), amoniak, jodek metylu, chlorek metylu i różne gazy siarkowe są wykrywalne w atmosferze ziemskiej, ponieważ są one stale produkowane przez życie wytwarzające odpady szybciej niż mogą zareagować.

Moja długoletnia koleżanka i była studentka Lorraine Olendzenski i ja nagrałyśmy wideo na University of Massachusetts w Amherst (dawniej Massachusetts Colege of Agriculture). Na filmie nasza wspaniała przyjaciółka Betsy Blunt Harris, mikrobiolog, która od ponad dziesięciu lat naucza przyszłych nauczycieli laboratoriów mikrobiologicznych, wkłada dłoń w rękawiczce poprzez chirurgicznie otwartą „przetokę” w boku zdrowej krowy. Palce Betsy dotykają żwacza krowy, wyjątkowo wielkiego żołądka, jednego z czterech występujących u wszystkich krów i ich krewnych przeżuwaczy. Wyciąga z przetoki brązową włóknistą papkę, składającą się głównie z częściowo strawionej trawy. Papka jest tak upakowana mikrobami, że musi być bardzo rozcieńczona, zanim zobaczymy ją pod mikroskopem. Społeczność drobnoustrojów krów obejmuje dziwnie wyglądające orzęsione protistów. Wiele bakterii, w większości mniejszych niż orzęski, również zamieszkują żwacze. Mikroby te wpływają na trawienie traw. Bez nich żadna krowa nie może trawi celulozy w trawie. Faktycznie, w gruncie rzeczy, to drobnoustroje rozkładające celulozę, a nie krowa. Bez nich krowa by nie przełykała, nie fermentowała, nie cofała  i nie przeżuwała powtórnie trawy. Żadna krowa nie zjadłaby traw i nie przeżuwała bez mikrobiologicznych pośredników. Jednym z gazowych produktów trawienia traw jest metan. Krowy podczas bekania wydalają jego ogromne ilości. Metan wołowy jest jednym z powodów, dla których powietrze na Ziemi jest wysoce niestabilną mieszaniną chemiczną. Termity jedzące drewno również uwalniają metan. Podobnie jak krowy, żywią się mikrobami jelitowymi, które rozkładają celulozę na różne produkty chemiczne. Dwutlenek węgla, metan, azot i gazy zawierające siarkę są wydalane do powietrza przez odbyty milionów termitów. Długoterminowe niestabilne systemy gazowe atmosfery wynikają z nieustannego życia mikrobiologicznego.

Uogólniając te odkrycia, Lovelock zasugerował, że cały system powietrza planetarnego jest „metastabilny”, stabilny w swojej niestabilności reaktywnej. Trwałość reaktywności chemicznej wynika z połączonych działań żywych istot. Cała powierzchnia planetarna, nie tylko żywe ciała, ale atmosfera, którą uważamy za obojętne tło, jest tak daleko od równowagi chemicznej, że całość powierzchni planetarnej najlepiej uznać za żywą.

Nie mogę wystarczająco mocno podkreślić, że Gaja nie jest pojedynczym organizmem. Moja Gaja nie jest mglistym, osobliwym wyobrażeniem Matki Ziemi, która nas karmi. Hipoteza Gai jest nauką. Jak głosi teoria Gai, powierzchnia planety, w pewien ograniczony sposób, zachowuje się jak system fizjologiczny. Aspekty kontrolowane fizjologicznie obejmują temperaturę powierzchni i skład atmosfery gazów reaktywnych, w tym tlenu, pH lub kwasowości / zasadowości.

Podejrzewam, że naukowcy będą szukać wyjaśnień dla wielu zjawisk, takich jak zmiana mokrych i suchych cyklów klimatycznych oraz obecny rozkład złota, żelaza, fosforanów i innych minerałów. Gaja, oznaczająca ciało o kontrolowanej fizjologii w sensie planetarnym i biologicznym, jest jedyną nazwą, która może zjednoczyć odmienną grupę naukowców i udostępnić ich pracę międzynarodowej publiczności. Tak jak ciało ludzkie jest zasadniczo ograniczone skórą, różnicami temperatur, chemią krwi i szkieletem z fosforanu wapnia, tak Ziemia odróżnia się od otoczenia uporczywą anomalną atmosferą, stałą temperaturą i niezwykłymi skałami wapiennymi i granitowymi. Lovelock porównuje chemię ziemskiej atmosfery z zamkiem z piasku znalezionym na plaży lub z ptasim gniazdem. One także są oczywistymi produktami życia. Powierzchnia planety jest nie tylko fizyczna, geologiczna i chemiczna, ale nawet geochemiczna. Jest raczej geofizjologiczna: wykazuje atrybuty żywego ciała składającego się z agregatu nieustannie interaktywnego życia na Ziemi.

Chemia fizjologiczna, którą nazywamy metabolizmem, wynika z aktywności istot żywych. To, jak ściśle powiązane są systemy chemiczne Gai, pozostaje kwestią debaty. „Słaba Gaja” utrzymuje, że środowisko i życie są ze sobą powiązane; współistnieją. Niewielu się nie zgadza. Wielu naukowców odrzuca ten pomysł jako przestarzałe wiadomości. „Silna Gaja” stwierdza, że planeta ze swoim życiem, jednym żywym systemem, jest regulowana w pewnych aspektach przez to życie. Jest to idea, która wywołuje szyderstwo niektórych biologów, zwłaszcza tych, którzy nazywają siebie neodarwinistami. Naukowcy pod kierunkiem Richarda Dawkinsa z Oksfordu odrzucają ideę jednolitego systemu planetarnego, który nie ewoluował poprzez dobór naturalny z innymi systemami planetarnymi. Oskarżony o wahanie się, Lovelock twierdzi, że nigdy nie porzucił „Silnej Gai”, terminu ukutego przez J. Kirchnera, naukowca-filozofa z University of California w Berkeley. W 1988  na spotkaniu Konferencji Chapmana Amerykańskiej Unii Geofizycznej Kirchner wyśmiał „Silną Gaję” zaraz po tym, jak starannie ją obronił. Możesz przeczytać o silnej reakcji Kirchnera i wszystkich innych na Gaję i filozofię w raporcie ze spotkania pod redakcją Schneidera i Bostona. (Scientists on Gaia, redakcja: Stephen H. Schneider and Penelope J. Boston. MIT Press, 1991). Lovelock przyznaje jednak, że porzucił swój pierwotny pogląd, że Gaia jest „teleologiczna”. Nie twierdzi już, że żywy system planetarny współpracuje jako całość, aby zoptymalizować warunki dla wszystkich swoich członków. Różnorodność biologiczna jest bezwzględnym wymogiem trwałości Gaji. Nie ma listy najbardziej uprzywilejowanych gatunków. Każdy organizm troszczy się o siebie: rośnie i próbuje się rozmnażać. Presja selekcyjna, upór wszystkich organizmów, by rosnąć i rozmnażać się, sprzyja niektórym rodzajom życia w określonych warunkach. Te rosną, rozszerzają się, usuwają odpady i poddają recyklingowi. A kiedy to robią, wywierają ogromną presję selekcyjną na zróżnicowane formy życia. Rezultatem jest Gaja. Gdyby nie było życia, temperatura i skład gazu byłyby przewidywalne wyłącznie na podstawie czynników fizycznych. Energia słoneczna i zasady chemii i fizyki określają właściwości powierzchni Ziemi. Jednak te właściwości znacznie odbiegają od prognoz opartych wyłącznie na fizyce i chemii. Nauki niebiologiczne nie dostarczają wystarczających wyjaśnień środowiska powierzchni Ziemi. Kiedy zaś bierze się pod uwagę wieloaspektowe role żywych organizmów wytwarzających gaz, zmieniających temperaturę, wtedy różnice znikają. Teoria Gai jest użyteczną nauką.

Każda nowa idea generuje krytykę, zwłaszcza w nauce, gdzie krytyka jest zinstytucjonalizowana przez publikację recenzentów i powtarzalny eksperyment. Idea Gai wymaga geologów, geochemików, chemików atmosferycznych, a nawet meteorologów, aby rozumieli naukę poza własnymi polami. Muszą studiować biologię, zwłaszcza mikrobiologię. Ale akademicki apartheid rodzi opór. Akceptacja Gai doprowadziłaby do działań, które ludzie w pokrewnych dziedzinach niechętnie przyjmują.

W Gai nie ma nic nowego, jedynie nazwa, twierdzą niektórzy krytycy. Inni utrzymują, że propozycja, zgodnie z którą powierzchnia Ziemi jest żywa, jest tak szeroka, że nie można jej przetestować. Niekoniecznie: jeśli zdefiniujemy życie jako system reprodukcji zdolny do doboru naturalnego, to Gaja żyje. Najłatwiej to zobaczyć poprzez prosty eksperyment myślowy. Wyobraź sobie, że statek kosmiczny przewożący mikroby, grzyby, zwierzęta i rośliny jest wysyłany na Marsa. Pozwólcie, aby wyprodukowała ona własną żywność i przerobiła jej odpady, i niech to utrzymuje się przez dwieście lat. Gaja to system recyklingu życia jako całości. Nastąpiłoby pączkowanie jednej Gai w celu wytworzenia dwóch. Budowa takiej miniaturowej Gai reprezentowałaby de facto reprodukcję. Książka Biosfery Doriona Sagana jasno przedstawia tę sprawę.

Kolejna krytyka teorii Gai przemawia do obaw naukowców. To, że teoria Gai rezonuje ze starożytnymi wierzeniami Matki Ziemi, dla niektórych krytyków wydaje się czynić ją niebezpiecznie nienaukową. Tacy krytycy twierdzą, że żadna istota planetarna nie może działać w sposób skoordynowany, jeśli brakuje jej świadomej kontroli. Skąd planeta wie, kiedy podnieść lub obniżyć stężenie tlenu w atmosferze, aby utrzymać ją na poziomie około 20 procent? Poziom ten waha się między globalnym zagrożeniem pożarowym a ryzykiem powszechnej śmierci spowodowanej uduszeniem. W jaki sposób Gaja może „zorganizować” usuwanie soli z oceanów, aby uratować mieszkańców przed zagrażającym poziomem zasolenia? Jak „ona” może ochłodzić całe ciało, aby zrekompensować wzrastającą jasność słońca? W jaki sposób Gaja wie, jak regulować pokrywę chmur oceanicznych w zależności od temperatury? Kim jest ta Gaja?

Lovelock odpowiada, że Gaja nie potrzebuje świadomości, aby przystosować się do środowiska planetarnego. Ostatnie prace w dziedzinie matematyki, zwane geometrią fraktalną, pokazują, że skomplikowaną grafikę można wykonać nie tylko dzięki artyście z gotowym pomysłem, ale też powtórzeniami prostych kroków komputerowych zwanych algorytmami. Życie wytwarza fascynujące „projekty”, powtarzając w podobny sposób cykle chemiczne wzrostu i reprodukcji komórek. Zamówienie jest generowane przez nieświadome powtarzalne czynności. Gaja, jako przeplatająca się sieć całego życia, jest żywa, wrażliwa i świadoma w różnym stopniu we wszystkich swoich komórkach, ciałach i społeczeństwach. Analogicznie do propriocepcji, wzory Gaji wydają się być planowane, ale występują przy braku jakiejkolwiek centralnej „głowy” lub „mózgu”. Propriocepcja, jako samoświadomość, ewoluowała na długo przed ewolucją zwierząt i na długo przed tym, jak zrobiły to ich mózgi. Wrażliwość, świadomość i reakcje roślin, protoctista, grzybów, bakterii i zwierząt, każde w swoim lokalnym środowisku, stanowią powtarzający się wzór, który ostatecznie leży u podstaw globalnej wrażliwości i odpowiedzi „samej” Gai. Lovelock wraz ze swoim kolegą i byłym doktorantem Andy Watsonem, opracowali model komputerowy o nazwie „Świat Stokrotek”(Daisyworld). Zakładają na przykład planetę, na której żyją tylko białe i czarne stokrotki. Planeta jest wystawiona na promieniowanie gwiazdy, wzorowanej na naszym słońcu, która rośnie w jasności przez miliony lat. Bez żadnych zewnętrznych założeń, bez seksu lub ewolucji, bez mistycznych domysłów o planetarnej świadomości, stokrotki Świata Stokrotek chłodzą swój świat pomimo rozgrzewającego się słońca.

Założenia są proste. Czarne stokrotki pochłaniają ciepło, a białe stokrotki odbijają je. Żaden kwiat nie rośnie poniżej 10 stopni Celsjusza i wszystkie umierają powyżej 45 stopni Celsjusza. W tym zakresie czarne stokrotki mają tendencję do pochłaniania lokalnego ciepła i dlatego rosną szybciej w chłodniejszych warunkach. Białe stokrotki, ponieważ odbijają i tracą więcej ciepła, w wyższych temperaturach rozwijają się, aby produkować więcej potomstwa. Zacznijmy od świata czarnych stokrotek. Wraz ze wzrostem jasności słońca czarne stokrotki rosną, rozszerzając powierzchnię występowania, pochłaniając ciepło i ogrzewając otoczenie. Gdy czarne stokrotki podgrzewają większy obszar otaczającej powierzchni lądu, sama powierzchnia ogrzewa się, umożliwiając jeszcze większy wzrost populacji. Ta pozytywna reakcja trwa do momentu, gdy wzrost stokrotki na tyle ogrzeje otoczenie, że białe stokrotki zaczynają wypierać czarne. Białe stokrotki, które są mniej chłonne i bardziej refleksyjne, zaczynają ochładzać planetę. Skumulowanym rezultatem tych działań jest podgrzanie powierzchni planety, gdy jest ona chłodniejsza we wczesnej ewolucji słońca, a następnie utrzymanie planety w stosunkowo niskiej temperaturze wraz ze wzrostem jasności Słońca. Pomimo coraz gorętszego słońca, planeta utrzymuje długie plateau stabilnej temperatury.

Daisyworld okazał się punktem zwrotnym w Gajańskiej nauce. Stephan Harding, profesor w Schumacher College w Devon w Anglii, modeluje obecnie Światy Stokrotek z dwudziestoma trzema różnokolorowymi gatunkami stokrotek, a także roślinożercami, którzy jedzą stokrotki i zwierzętami mięsożernymi jedzącymi roślinożerców. W tych modelach nie powstaje związek między tym, co jest dobre dla danego gatunku, ale tym, co jest dobre dla całej planety. Wzrost populacji jednego rodzaju organizmu może prowadzić do jego własnego upadku. Pojawił się matematyczny zarys nakładania się selekcji naturalnej i globalnej regulacji temperatury. Globalna regulacja temperatury jest paradygmatycznym przykładem zachowania Gai. Modele Hardinga wskazują na zróżnicowane zachowania strategii przetrwania, aby wzmocnić lub nawet wywołać konsekwencje na poziomie globalnym. Biolodzy stają się mniej niechętni przyjęciu teorii Gai. Regulacja temperatury jest fizjologiczną funkcją nie tylko Świata Stokrotek, ale także ciał i społeczeństw życia. Wszystkie ssaki, tuńczyki, skunksowa kapusta i ule regulują swoje temperatury z dokładnością do kilku stopni. W jaki sposób komórki roślinne lub pszczoły zamieszkujące ule „wiedzą”, jak utrzymać temperaturę? Niezależnie od odpowiedzi, tuńczyk, kapusta skunksowa, pszczoły i komórki mysie wykazują ten sam rodzaj regulacji fizjologicznej, która panuje na całej planecie.

Gaja, w całej swojej symbio-genetycznej chwale, jest z natury ekspansywna, subtelna, estetyczna, starożytna i niezwykle odporna. Żadne kolizje planetoid i wybuchy jądrowe nigdy nie zagroziły Gai jako całości. Jak dotąd jedynym sposobem, w jaki my, ludzie, udowodnimy naszą dominację, jest ekspansja. Pozostajemy bezczelni, bzdurni i nieokrzesani, nawet gdy stajemy się coraz liczniejsi. Nasza twardość jest złudzeniem. Czy mamy inteligencję i dyscyplinę, aby oprzeć się naszej tendencji do wzrostu bez ograniczeń? Planeta nie pozwoli naszym populacjom na dalszy rozwój. Rosnące populacje bakterii, szarańczy, karaluchów, myszy i trawy zawsze załamują się. Ich własne odpady budzą obrzydzenie, gdy dochodzi do stłoczenia i poważnych niedoborów. Pojawiają się choroby, jako oportunistycznie rozwijające się populacje „innych”. Odnoszą się od destrukcyjnych zachowań i dezintegracji społecznej. Nawet roślinożercy, jeśli są zdesperowani, stają się złośliwymi drapieżnikami i kanibalami. Krowy polują na króliki lub jedzą cielęta. Wiele głodnych młodych ssaków będzie rywalizować o mięso swoich zbuntowanych miotów. Przerost populacji prowadzi do stresu, a stres zmniejsza przerost populacji – przykład cyklu regulowanego przez Gaję.

My, ludzie, jesteśmy tacy jak nasi współmieszkańcy. Nie możemy położyć kresu naturze; stanowimy zagrożenie tylko dla siebie. Pogląd, że możemy zniszczyć całe życie, w tym bakterie kwitnące w zbiornikach wodnych elektrowni jądrowych lub we wrzących otworach hydrotermalnych jest niedorzeczny. Słyszę, jak nasi nieludzcy bracia podśmiewają się: Radziłem sobie bez ciebie, zanim cię poznałem,  bez ciebie teraz będę się dogadywał – śpiewają o nas w harmonii. Większość z nich, mikroby, wieloryby, owady, rośliny nasienne i ptaki, wciąż śpiewają. Tropikalne drzewa leśne nucą do siebie, czekając, aż skończymy naszą arogancką wycinkę, aby mogły jak zwykle wrócić do swojej działalności. I będą kontynuować swoją kakofonię i harmonię na długo po naszym odejściu.


W języku polskim książka ukazała się w 2000 roku nakładem Wydawnictwa CiS.