10 Možnih Oblik življenja - Alternativni Pogled

Kazalo:

10 Možnih Oblik življenja - Alternativni Pogled
10 Možnih Oblik življenja - Alternativni Pogled

Video: 10 Možnih Oblik življenja - Alternativni Pogled

Video: 10 Možnih Oblik življenja - Alternativni Pogled
Video: Slacker, Dazed and Confused, Before Sunrise: Richard Linklater Interview, Filmmaking Education 2024, Maj
Anonim

V iskanju nezemeljske inteligence so znanstveniki pogosto obtoženi "ogljikovega šovinizma", ker pričakujejo, da bodo tudi druge življenjske oblike v vesolju sestavljene iz istih biokemičnih gradnikov kot mi, pri čemer bodo svoja iskanja prilagodili temu. Toda življenje je lahko drugačno - in ljudje o tem razmišljajo - zato raziščimo deset možnih bioloških in nebioloških sistemov, ki širijo definicijo "življenja".

In po branju boste povedali, katera oblika je za vas vprašljiva, tudi teoretično.

Metanogeni

Leta 2005 sta Heather Smith z Mednarodne vesoljske univerze v Strasbourgu in Chris McKay iz NASA-jevega raziskovalnega centra Ames pripravila članek, ki je preučeval možnost življenja na osnovi metana, tako imenovanih metanogenov. Takšne oblike življenja lahko porabijo vodik, acetilen in etan, pri čemer izdihujejo metan namesto ogljikovega dioksida.

Image
Image

To bi lahko omogočilo bivalna območja za življenje v hladnih svetovih, kot je Saturnova luna Titan. Tako kot Zemlja je tudi Titanova atmosfera večinoma dušik, vendar mešana z metanom. Titan je poleg Zemlje tudi edino mesto v našem osončju, kjer so prisotni veliki rezervoarji s tekočino - jezera in reke mešanice etana in metana. (Podzemna vodna telesa so prisotna tudi na Titanu, njegovi sestri Luni Encelad in Jupitrovi luni Evropi.) Tekočina velja za bistvenega pomena za molekularne interakcije v organskem življenju in seveda bo poudarek na vodi, vendar etan in metan tudi omogočata, da pride do takšnih interakcij.

NASA in misija ESA Cassini-Huygens sta leta 2004 opazili umazan svet s temperaturami -179 stopinj Celzija, kjer je bila voda trda in metan je plaval po rečnih dolinah in kotlinah v polarna jezera. Leta 2015 je skupina kemijskih inženirjev in astronomov z univerze Cornell razvila teoretično celično membrano iz majhnih organskih dušikovih spojin, ki bi lahko delovala v Titanovem tekočem metanu. Svojo teoretično celico so poimenovali "nitrogenosom", kar dobesedno pomeni "dušikovo telo", in je imela enako stabilnost in prožnost kot zemeljski liposom. Najbolj zanimiva molekularna spojina je bil akrilonitrilni azotosom. Akrilonitril, brezbarvna in strupena organska molekula, se uporablja za akrilne barve, gumo in termoplastiko na Zemlji; našli so ga tudi v atmosferi Titana.

Promocijski video:

Posledice teh poskusov za iskanje nezemeljskega življenja je težko preceniti. Življenje se lahko ne samo razvije na Titanu, temveč ga lahko zaznajo tudi sledi vodika, acetilena in etana na površini. Planeti in lune, v katerih prevladuje metan, ne smejo biti le okrog zvezd, podobnih Soncu, temveč tudi okoli rdečih pritlikavcev v širšem območju Zlatokose. Če bo NASA leta 2016 sprožila Titan Mare Explorer, bomo imeli podrobne informacije o možnem življenju na dušiku že leta 2023.

Življenje na osnovi silicija

Življenje na osnovi silicija je morda najpogostejša oblika alternativne biokemije, ki jo ljubi priljubljena znanost in fantastika - pomislite na Horto iz Zvezdnih stez. Ta ideja še zdaleč ni nova, njene korenine segajo v razmišljanja HG Wellsa iz leta 1894: »Kakšno fantastično domišljijo bi lahko izpeljali iz takšne predpostavke: predstavljajte si silicijevo-aluminijeve organizme - ali morda silicij-aluminijeve ljudi naenkrat? - ki potujejo skozi ozračje plinastega žvepla, recimo po morjih tekočega železa s temperaturo nekaj tisoč stopinj ali kaj podobnega, tik nad temperaturo plavža.

Image
Image

Silicij ostaja priljubljen prav zato, ker je zelo podoben ogljiku in lahko tvori štiri vezi, kot je ogljik, kar odpira možnost ustvarjanja biokemičnega sistema, popolnoma odvisnega od silicija. Poleg kisika je najpogostejši element v zemeljski skorji. Na zemlji obstajajo alge, ki v proces rasti vključujejo silicij. Silicij ima za ogljikom drugo vlogo, ker lahko tvori bolj stabilne in raznolike zapletene strukture, potrebne za življenje. Molekule ogljika vključujejo kisik in dušik, ki tvorijo neverjetno močne vezi. Kompleksne molekule na osnovi silicija na žalost običajno razpadajo. Poleg tega je ogljika v vesolju izredno veliko in obstaja že milijarde let.

Malo verjetno je, da se bo življenje na osnovi silicija pojavilo v kopenskem okolju, saj bo večina prostega silicija ujeta v vulkanske in magmatske kamnine iz silikatnih materialov. Menijo, da je v okolju z visokimi temperaturami lahko vse drugače, vendar še niso našli nobenega dokaza. Ekstremen svet, kot je Titan, bi lahko podpiral življenje na osnovi silicija, morda skupaj z metanogeni, saj molekule silicija, kot so silani in polisilani, lahko posnemajo organsko kemijo Zemlje. Vendar na Titanovi površini prevladuje ogljik, medtem ko je večina silicija globoko pod površjem.

NASA-in astrokemik Max Bernstein je predlagal, da bi na silno vročem planetu lahko obstajalo življenje na osnovi silicija z atmosfero, bogato z vodikom in revno s kisikom, ki bi omogočala, da bi se s selenom ali telurjem zgodila kompleksna silanska kemija s silicijevimi povratnimi povezavami, vendar je to po Bernsteinovih besedah malo verjetno. Na Zemlji bi se takšni organizmi množili zelo počasi in naša biokemija se nikakor ne bi motila. Lahko pa bi počasi pojedli naša mesta, a "zanje bi lahko uporabili odbijač".

Druge biokemijske možnosti

V bistvu je bilo kar nekaj predlogov za življenjske sisteme, ki temeljijo na čem drugem kot na ogljiku. Tako kot ogljik in silicij tudi bor ponavadi tvori močne kovalentne molekularne vezi, ki tvorijo različne strukturne različice hidrida, v katerih so atomi bora povezani z vodikovimi mostovi. Tako kot ogljik se tudi bor lahko veže z dušikom in tvori spojine s kemičnimi in fizikalnimi lastnostmi, podobnimi alkanom, najpreprostejšim organskim spojinam. Glavna težava življenja na osnovi bora je, da je to dokaj redek element. Življenje na osnovi bora bo najprimernejše v okolju, ki je dovolj hladno za tekoči amoniak, takrat bodo kemijske reakcije bolj nadzorovane.

Image
Image

Druga možna življenjska oblika, ki je bila deležna nekaj pozornosti, je življenje na osnovi arzena. Vse življenje na Zemlji je sestavljeno iz ogljika, vodika, kisika, fosforja in žvepla, vendar je NASA leta 2010 objavila, da je našla bakterijo GFAJ-1, ki bi lahko namesto fosforja v celično strukturo vključila brez posledic zase. GFAJ-1 živi v vodah jezera Mono v Kaliforniji, bogatih z arzenom. Arzen je strupen za vsa živa bitja na planetu, razen za nekaj mikroorganizmov, ki ga običajno prenašajo ali dihajo. GFAJ-1 je telo prvič vključilo ta element kot biološki gradnik. Neodvisni strokovnjaki so to trditev nekoliko razredčili, ko niso našli dokazov o arzenu, vključenem v DNK, ali celo o kakršnih koli arzenatih. Kljub temu se je zanimanje za morebitno biokemijo na osnovi arzena povečalo.

Amonijak je bil predstavljen tudi kot možna alternativa vodi za gradnjo življenjskih oblik. Znanstveniki so predlagali obstoj biokemije na osnovi dušikovih in vodikovih spojin, ki uporabljajo amoniak kot topilo; iz njega bi lahko ustvarjali beljakovine, nukleinske kisline in polipeptide. Življenje na osnovi amoniaka mora obstajati pri nizkih temperaturah, pri katerih amonijak dobi tekočo obliko. Trdni amonijak je gostejši od tekočega amoniaka, zato ga nikakor ne moremo ustaviti, da bi zmrzal, ko ga ohladi. Za enocelične organizme to ne bi predstavljalo težav, povzročilo pa bi kaos večceličnim organizmom. Kljub temu obstaja možnost obstoja enoceličnih amoniačnih organizmov na hladnejših planetih sončnega sistema, pa tudi na plinskih velikanih, kot je Jupiter.

Verjame se, da je žveplo služilo kot osnova za začetek metabolizma na Zemlji, znani organizmi, ki presnavljajo žveplo namesto kisika, pa obstajajo v ekstremnih razmerah na Zemlji. Morda bi lahko v drugem svetu oblike žvepla temeljile na evolucijski prednosti. Nekateri verjamejo, da bi lahko dušik in fosfor v precej specifičnih pogojih nadomestil ogljik.

Memetično življenje

Richard Dawkins meni, da osnovno življenjsko načelo zveni takole: "Vse življenje se razvija po zaslugi mehanizmov preživetja reproducirajočih se bitij." Življenje bi se moralo razmnoževati (z nekaterimi predpostavkami) in biti v okolju, kjer bosta mogoča naravna selekcija in razvoj. Dawkins je v svoji knjigi Sebični gen ugotovil, da se koncepti in ideje ustvarjajo v možganih in jih širijo med ljudmi s komunikacijo. V mnogih pogledih je to podobno vedenju in prilagajanju genov, zato jih imenuje "memi". Nekateri pesmi, šale in rituale človeške družbe primerjajo s prvimi stopnjami organskega življenja - prosti radikali, ki plavajo v starodavnih zemeljskih morjih. Ustvarjanja uma se reproducirajo, razvijajo in borijo za preživetje na področju idej.

Image
Image

Podobni memi so obstajali že pred človeštvom, v družbenih klicih ptic in naučenem vedenju primatov. Ko je človeštvo postalo sposobno razmišljati abstraktno, so se memi nadalje razvijali, urejali so plemenske odnose in predstavljali osnovo za prve tradicije, kulturo in religijo. Izum pisanja je še bolj spodbudil razvoj memov, saj so se lahko širili v prostoru in času ter prenašali memetične informacije na podoben način, kot gene prenašajo biološke informacije. Za nekatere je to čista analogija, drugi pa menijo, da memi predstavljajo edinstveno, čeprav nekoliko osnovno in omejeno obliko življenja.

Nekateri so šli še dlje. Georg van Driem je razvil teorijo "simbiozije", ki pomeni, da so jeziki sami po sebi življenjske oblike. Stare jezikoslovne teorije so menile, da je jezik nekaj zajedavca, vendar van Driem meni, da živimo v sodelovanju z memetskimi entitetami, ki naseljujejo naše možgane. Živimo v simbiotičnem odnosu z jezikovnimi organizmi: brez nas ne morejo obstajati in brez njih se ne razlikujemo od opic. Verjame, da se je iluzija zavesti in svobodne volje razlila iz medsebojnega delovanja živalskih nagonov, lakote in poželenja človeškega nosilca in jezikovnega simbiota, reproduciranega s pomočjo idej in pomenov.

Sintetično življenje na osnovi XNA

Življenje na Zemlji temelji na dveh molekulah, ki prenašata informacije, DNA in RNA, znanstveniki pa se že dolgo sprašujejo, ali bi lahko ustvarili druge podobne molekule. Medtem ko lahko kateri koli polimer hrani informacije, RNA in DNA predstavljajo dednost, kodiranje in prenos genskih informacij in se skozi čas lahko evoluirajo. DNA in RNA sta verigi nukleotidnih molekul, sestavljenih iz treh kemičnih komponent - fosfata, peteroogljične sladkorne skupine (deoksiriboza v DNA ali riboza v RNA) in ene od petih standardnih baz (adenin, gvanin, citozin, timin ali uracil).

Image
Image

Leta 2012 je skupina znanstvenikov iz Anglije, Belgije in Danske prva na svetu razvila ksenonukleinsko kislino (XNA, XNA), sintetične nukleotide, ki funkcionalno in strukturno spominjajo na DNA in RNA. Razvili so jih z nadomestitvijo sladkornih skupin deoksiriboze in riboze z različnimi nadomestki. Takšne molekule so bile narejene že prej, vendar so se prvič v zgodovini lahko razmnoževale in razvijale. V DNA in RNA pride do replikacije z molekulami polimeraze, ki lahko berejo, prepisujejo in prepisujejo normalna zaporedja nukleinskih kislin. Skupina je razvila sintetične polimeraze, ki so ustvarile šest novih genetskih sistemov: HNA, CeNA, LNA, ANA, FANA in TNA.

Eden od novih genetskih sistemov, HNA ali hexitonukleinska kislina, je bil dovolj močan, da je shranil ravno pravšnjo količino genskih informacij, ki bi lahko bile osnova za biološke sisteme. Druga, treosonukleinska kislina ali TNA se je izkazala za potencialno kandidatko za skrivnostno primarno biokemijo, ki je vladala na zori življenja.

Za ta napredek obstaja veliko možnih načinov uporabe. Nadaljnje raziskave bi lahko pomagale razviti boljše modele za nastanek življenja na Zemlji in bodo vplivale na biološke izume. XNA ima terapevtsko uporabo, ker je mogoče ustvariti nukleinske kisline za zdravljenje in vezavo na določene molekularne tarče, ki se ne poslabšajo tako hitro kot DNA ali RNA. Lahko so celo osnova molekularnih strojev ali na splošno umetna oblika življenja.

Toda preden je to mogoče, je treba razviti druge encime, ki so združljivi z eno od XNA. Nekateri so bili konec leta 2014 že razviti v Veliki Britaniji. Obstaja tudi možnost, da XNA lahko škoduje organizmom RNA / DNA, zato mora biti varnost na prvem mestu.

Kromodinamika, šibka jedrska sila in gravitacijsko življenje

Leta 1979 je znanstvenik in nanotehnolog Robert Freitas mlajši predlagal morebitno nebiološko življenje. Izjavil je, da možna presnova živih sistemov temelji na štirih temeljnih silah - elektromagnetizmu, močni jedrski sili (ali kvantni kromodinamiki), šibki jedrski sili in gravitaciji. Elektromagnetno življenje je običajno biološko življenje na Zemlji.

Image
Image

Kromodinamično življenje bi lahko temeljilo na močni jedrski sili, ki velja za najmočnejšo od temeljnih sil, vendar le na izjemno kratkih razdaljah. Freitas je teoretiziral, da je tak medij mogoč v nevtronski zvezdi, težkem vrtljivem predmetu s premerom 10-20 kilometrov z maso zvezde. Z neverjetno gostoto, močnim magnetnim poljem in gravitacijo, ki je 100 milijard krat močnejša kot na Zemlji, bi imela takšna zvezda jedro s 3 km skorjo kristalnega železa. Pod njim bi bilo morje z neverjetno vročimi nevtroni, različnimi jedrskimi delci, protoni in atomskimi jedri ter možnimi z makro jedri bogatimi nevtroni. V teoriji bi ti makronukleusi lahko tvorili velika superjedra, ki so analogna organskim molekulam, nevtroni pa bi delovali kot ekvivalent vode v bizarnem psevdobiološkem sistemu.

Freitas je videl življenjske oblike, ki temeljijo na šibkih jedrskih interakcijah, kot malo verjetne, saj šibke sile delujejo le v podjedrnem območju in niso posebej močne. Kot pogosto kažejo beta radioaktivni razpad in prosti razpad nevtronov, lahko obstajajo šibke interakcije z življenjskimi oblikami s skrbnim nadzorom šibkih interakcij v njihovem okolju. Freitas si je zamislil bitja, sestavljena iz atomov z odvečnimi nevtroni, ki postanejo radioaktivni, ko umrejo. Predlagal je tudi, da obstajajo regije vesolja, kjer je šibka jedrska sila močnejša, kar pomeni, da so možnosti za pojav takšnega življenja večje.

Obstajajo lahko tudi gravitacijska bitja, saj je gravitacija najbolj razširjena in učinkovita temeljna sila v vesolju. Takšna bitja bi lahko prejemala energijo iz same gravitacije in prejemala neomejeno moč zaradi trkov črnih lukenj, galaksij in drugih nebesnih predmetov; manjša bitja zaradi vrtenja planetov; najmanjši - iz energije slapov, vetra, plimovanja in morskih tokov, morda potresov.

Oblike življenjskega prahu in plazme

Ekološko življenje na Zemlji temelji na molekulah z ogljikovimi spojinami in že smo ugotovili možne spojine za druge oblike. Toda leta 2007 je mednarodna skupina znanstvenikov, ki jo je vodil V. N. Cytovič z Inštituta za splošno fiziko Ruske akademije znanosti, dokumentirala, da se lahko v pravih pogojih delci anorganskega prahu zbirajo v spiralne strukture, ki bodo nato medsebojno sodelovale na način, ki je neločljiv organska kemija. Takšno vedenje se rodi tudi v plazemskem stanju, četrtem stanju snovi po trdnem, tekočem in plinastem stanju, ko se elektroni odlepijo od atomov in pustijo maso nabitih delcev.

Image
Image

Tsytovichova skupina je ugotovila, da se delci v plazmi, ko se elektronski naboji ločijo in polarizira polarizira, samoorganizirajo v spiralne strukture, kot je zamašek, naelektreni in se medsebojno privlačijo. Lahko se tudi razdelijo tako, da naredijo kopije originalnih struktur, kot je DNA, in povzročijo naboje pri svojih sosedih. Po Tsytovichu „te kompleksne, samoorganizirajoče se plazemske strukture izpolnjujejo vse potrebne zahteve, da bi jih lahko obravnavali kot kandidate za anorgansko živo snov. So avtonomni, razmnožujejo se in se razvijajo."

Nekateri dvomljivci menijo, da takšne trditve pritegnejo več pozornosti kot resne znanstvene trditve. Čeprav so vijačne strukture v plazmi podobne DNK, podobnost v obliki ne pomeni nujno podobnosti v funkciji. Poleg tega dejstvo, da se spirale reproducirajo, ne pomeni možnosti za življenje; oblaki to tudi naredijo. Še bolj razočaranje je bilo, da je bil velik del raziskav opravljen na računalniških modelih.

Eden od udeležencev eksperimenta je tudi poročal, da čeprav so bili rezultati res podobni življenju, so bili na koncu "le posebna oblika plazemskih kristalov". Pa vendar, če lahko anorganski delci v plazmi prerastejo v samorazmnožujoče se, razvijajoče se oblike življenja, bi lahko bili zaradi vseprisotne plazme in medzvezdnih oblakov prahu po vesolju najpogostejša oblika življenja v vesolju.

Anorganske kemične celice

Profesor Lee Cronin, kemik na Visoki šoli za znanost in tehniko Univerze v Glasgowu, sanja o ustvarjanju živih celic iz kovine. Za ustvarjanje celičastih mehurčkov, ki jih imenuje "anorganske kemične celice" ali iCHELL (kratica, ki jo lahko prevedemo kot "neocheleta"), uporablja polioksometalate, vrsto kovinskih atomov, vezanih na kisik in fosfor.

Image
Image

Croninova skupina je začela z ustvarjanjem soli iz negativno nabitih ionov velikih kovinskih oksidov, vezanih na majhen pozitivno nabit ion, kot sta vodik ali natrij. Raztopino teh soli nato vbrizgamo v drugo fiziološko raztopino, polno velikih pozitivno nabitih organskih ionov, vezanih na majhne negativno nabite. Soli se srečata in si izmenjujeta dele, tako da veliki kovinski oksidi postanejo partnerji z velikimi organskimi ioni in tvorijo nekakšen mehurček, ki je neprepusten za vodo. S spreminjanjem hrbtne strani kovinskega oksida lahko mehurčki pridobijo lastnosti bioloških celičnih membran, ki selektivno dopuščajo in sproščajo kemikalije iz celice, kar bi lahko omogočilo isto vrsto nadzorovanih kemičnih reakcij, ki se pojavljajo v živih celicah.

Skupina je prav tako naredila mehurčke znotraj mehurčkov s posnemanjem notranjih struktur bioloških celic in napredovala pri ustvarjanju umetne oblike fotosinteze, ki bi jo lahko uporabili za ustvarjanje umetnih rastlinskih celic. Drugi sintetični biologi poudarjajo, da take celice morda nikoli ne bodo oživele, dokler nimajo sistema razmnoževanja in evolucije, kot je DNA. Cronin ne izgublja upanja, da bo nadaljnji razvoj rodil sadove. Možne aplikacije te tehnologije vključujejo tudi razvoj materialov za naprave za sončno gorivo in seveda medicino.

Po mnenju Cronina je "glavni cilj ustvariti zapletene kemične celice z živimi lastnostmi, ki nam lahko pomagajo razumeti razvoj življenja in slediti isti poti, da v materialni svet vnesemo nove tehnologije, ki temeljijo na evoluciji - neke vrste anorganske žive tehnologije."

Sonde Von Neumann

Strojno umetno življenje je dokaj pogosta ideja, skoraj nepomembna, zato si oglejmo samo von Neumannove sonde, da je ne bi zaobšli. Prvič jih je sredi 20. stoletja izumil madžarski matematik in futurolog John von Neumann, ki je verjel, da mora imeti stroj za reprodukcijo funkcij človeških možganov mehanizme samoupravljanja in samozdravljenja. Tako je prišel do ideje o ustvarjanju samorazmnoževalnih strojev, ki temelji na opazovanjih vse večje zapletenosti življenja v procesu razmnoževanja. Verjel je, da bi takšni stroji lahko postali nekakšen univerzalni konstruktor, ki bi lahko ne samo ustvaril popolne replike samega sebe, temveč tudi izboljšal ali spremenil različice, s čimer bi sčasoma razvijal in povečeval kompleksnost.

Image
Image

Drugi futuristi, kot sta Freeman Dyson in Eric Drexler, so te ideje hitro uporabili pri raziskovanju vesolja in ustvarili sondo von Neumann. Pošiljanje samopodvajajočega se robota v vesolje je lahko najučinkovitejši način kolonizacije galaksije, saj lahko zajame celotno Mlečno cesto v manj kot enem milijonu let, tudi s svetlobno hitrostjo.

Kot je pojasnil Michio Kaku:

“Sonda von Neumann je robot, zasnovan za doseganje oddaljenih zvezdnih sistemov in ustvarjanje tovarn, ki bodo izdelale na tisoče kopij sebe. Mrtva luna, niti planeta, bi lahko bila idealna destinacija za von Neumannove sonde, saj bo olajšala pristanek in vzlet s teh lun, pa tudi zato, ker lune nimajo erozije. Sonde bi lahko živele od zemlje, kopale železo, nikelj in druge surovine za gradnjo robotskih tovarn. Ustvarili bi tisoče kopij sebe, ki bi se nato razšli v iskanju drugih zvezdnih sistemov."

V preteklih letih so bile zasnovane različne različice osnovne ideje sonde von Neumann, vključno z raziskovalnimi in raziskovalnimi sondami za tiho raziskovanje in opazovanje nezemeljskih civilizacij; komunikacijske sonde, razpršene po vesolju, da bi bolje zajemale tuje radijske signale; delovne sonde za gradnjo supermasivnih vesoljskih struktur; kolonizacijske sonde, ki bodo osvojile druge svetove. Morda obstajajo celo vodilne sonde, ki bodo mlade civilizacije popeljale v vesolje. Žal lahko obstajajo sonde berserker, katerih naloga bo uničiti sledi organskih snovi v vesolju, čemur bo sledila gradnja policijskih sond, ki bodo odražale te napade. Glede na to, da lahko sonde von Neumann postanejo nekakšen vesoljski virus, bi morali biti pri njihovem razvoju previdni.

Gajina hipoteza

Leta 1975 sta James Lovelock in Sidney Upton za New Scientist napisala članek z naslovom "Iskanje Gaje". Lovelock in Upton sta se držala tradicionalnega stališča, da življenje izvira na Zemlji in je cvetilo zaradi pravih materialnih pogojev, da je življenje aktivno sodelovalo pri vzdrževanju in določanju pogojev za njegovo preživetje. Predlagali so, da je vsa živa snov na Zemlji, v zraku, oceanih in na površju del enotnega sistema, ki se obnaša kot superoganizem, ki lahko prilagodi temperaturo na površini in sestavo ozračja na način, ki je potreben za preživetje. Ta sistem so poimenovali Geja, po grški boginji zemlje. Obstaja za vzdrževanje homeostaze, zahvaljujoč kateri lahko biosfera obstaja na zemlji.

Image
Image

Lovelock na hipotezi Gaia dela od sredine šestdesetih let. Osnovna ideja je, da ima zemeljska biosfera vrsto naravnih ciklov, in ko se eni zmotijo, jo drugi kompenzirajo na način, ki ohranja vitalno sposobnost. To bi lahko pojasnilo, zakaj ozračje ni v celoti iz ogljikovega dioksida ali zakaj morja niso preveč slana. Čeprav so zaradi vulkanskih izbruhov zgodnje ozračje pretežno ogljikov dioksid, so se pojavile bakterije in rastline, ki proizvajajo dušik in proizvajajo kisik s fotosintezo. Milijoni let kasneje se je ozračje spremenilo v našo korist. Medtem ko reke iz oceanov prenašajo sol v oceane, slanost oceanov ostaja stabilna pri 3,4%, ko sol pronica skozi razpoke na dnu oceana. To niso zavestni procesi, ampak rezultat povratne informacije,ki ohranja planete v bivalnem ravnovesju.

Drugi dokazi vključujejo, da če ne bi bilo biotske aktivnosti, bi metan in vodik izginili iz ozračja v samo nekaj desetletjih. Poleg tega se je kljub 30-odstotnemu zvišanju temperature sonca v zadnjih 3,5 milijarde let povprečna svetovna temperatura gibala le za 5 stopinj Celzija, zahvaljujoč regulativnemu mehanizmu, ki odstranjuje ogljikov dioksid iz ozračja in ga ujame v fosilizirane organske snovi.

Sprva so Lovelockove ideje naletele na posmeh in obtožbe. Sčasoma pa je Gajina hipoteza vplivala na ideje o zemeljski biosferi in pomagala oblikovati njihovo celostno zaznavanje v znanstvenem svetu. Danes Gajevo hipotezo bolj spoštujejo kot sprejemajo znanstveniki. Namesto tega gre za pozitiven kulturni okvir, znotraj katerega bi bilo treba izvajati znanstvene raziskave Zemlje kot globalnega ekosistema.

Paleontolog Peter Ward je v grški mitologiji razvil konkurenčno hipotezo Medeja, imenovano po materi, ki je ubila svoje otroke, katere glavna ideja je, da je življenje samo po sebi samouničujoče in samomorilno. Poudarja, da so v preteklosti večino množičnih izumiranj povzročile življenjske oblike, kot so mikroorganizmi ali hominidi v hlačah, ki močno poškodujejo zemeljsko atmosfero.