这篇文章发表于大众科学的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映大众科学的观点
图1. “地球母亲”,万物的滋养者,来自炼金术著作《Atalanta fugiens》(1618年),作者Michael Maier(公共领域图像)。
“地球表面的条件,在大部分地质时期都受到生命的调节……[]……地质学和生物学之间的这种新联系起源于盖亚假说”
NASA地质学家Paul Lowman (2002)
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1965年,James Lovelock受到关于火星宜居性的研究的启发,在《自然》杂志上发表文章提出,将地球的各个圈层(岩石圈、水圈、生物圈和大气圈)视为一个相互关联、自我调节的系统。 他听从了小说家William Golding的建议,并将这个想法命名为有争议的盖亚假说,以古代泰坦女神Gaia的名字命名——Gaia是地球的化身。
洛夫洛克认为,生物和非生物过程限制了地球条件变化的可能幅度——例如海洋的盐度、地表温度和大气化学成分——因此迫使地球进入两种稳定极端之间的生命支持性不平衡状态,即火星的冰冻荒原和金星的温室地狱。
1971年,微生物学家Lynn Margulis (1938-2011) 加入洛夫洛克 (此处是2011年两位科学家的访谈),强调了盖亚假说中地质学和生物学之间的联系。
“现存的约三千万种生物都是从共同祖先经过修饰而来的;也就是说,它们都进化了。 它们都——最终是细菌或细菌共生的产物——产生反应性气体并将其从大气、土壤以及淡水和盐水中去除。 所有生物都直接或间接地相互作用,并与其环境的化学成分相互作用,包括有机化合物、金属离子、盐、气体和水。 动植物群和微生物群(微生物生物量)共同构成生物区系,它们被限制在对流层下部和岩石圈上部。 生物区系的新陈代谢、生长和多重相互作用调节着地球表面的温度、酸碱度和化学反应气体的成分。”
然而,关于盖亚假说认为“地球是一个活行星”或“生命形式”实体意义上的普遍概念是不正确的。
生物体不会刻意操纵系统以使其能够支持它们;但是,如果生物体损害其环境(以及生命支持特性),它最终将从系统中被自然选择淘汰。 幸运的是,环境也可以容忍一定程度的变化,而不会失去其生命支持特性。
盖亚假说的遗产是将地质学视为地球系统科学之一的考虑,并适当地考虑我们将“地球”称为什么,作为“优雅的真理;精致的相互关系;大自然令人敬畏的机制。”的结果 (Carl Sagan 在《宇宙》“宇宙之岸”第一集中,1990年)
参考文献
MARGULIS, L. (2004): 《以任何其他名字命名的盖亚》。 在(编辑),Schneider S.H.:《科学家辩论盖亚 - 下个世纪》:7 - 12