4. Критика гіпотези Геї та головні висновки

В більшості випадків при обговоренні гіпотези Геї погоджуються з тим, що вона є метафорою. Головна суть гіпотези полягає у інтуїтивному твердженні, відповідно до якого біота підтримує на Землі умови, сприятливі для власного існування (Lovelock, 1988). Згідно з цим, вся біосфера подібна до живої клітини й поділ її на біоту й неживу матерію в цій динамічній, циклічно організованій й самопродукованій системі досить умовний.

З погляду традиційної науки Гея є дуже складною системою з багатьма невивченими контурами зворотних зв'язків, що робить традиційний аналіз і навіть імітаційне моделювання поки що неефективними інструментами. Все це й змушує Дж.Лавлока продовжувати називати Гею гіпотезою й навіть вважати її «способом життя для агностиків» (Lovelock, 1999).

Критика гіпотези Геї з боку біолога, відомого еволюціоніста й при цьому досить одіозного соціобіолога Ричарда Докінза виявилася більше істотною й стимулювала використання Дж.Лавлоком математичного моделювання. У своїй широко відомій книзі «Розширений фенотип» (Dawkіns, 1982) Ричард Докінз говорить про те, що еволюція за Дарвіном з її генетичним «егоїзмом» ніколи не зможе привести до «альтруїзму» планетарного масштабу, необхідного для саморегуляції процесів на планеті. На його думку, Гея неможлива, оскільки планета не здатна відтворюватися, а без відтворення не може бути природного популяційного відбору на найбільш пристосованій із планет.

Форд Дуліттл (Ford Doolіttle) з Канади відкидає Гею на тих же підставах. Він говорить, що планетарна саморегуляція можлива тільки при наявності у біоти здатності пророкувати й планувати майбутнє й що не існує шляхів еволюції глобального альтруїзму шляхом природного добору.

Американський біолог Лінн Маргуліс, що є ідейним союзником, соратницею й фактично співавтором концепції Геї надає великого значення таким недарвінівським механізмам макроеволюції, як симбіогенез (Margulіs, 1987).

Дуліттл цілком визнає існування симбіогенезу, але затверджує, що подібні процеси відбуваються тільки між тісно зв'язаними субстанціями, а Гея зажадала б існування комітету біологічних видів, що щорічно збирається для того, щоб домовитися щодо клімату й хімічного складу планети на наступний рік.

У відповідь на дану критику, Дж.Лавлок разом з колегою А.Уотсоном створює комп'ютерну модель уявлюваної штучної планети «Світ маргариток» («Daіsyworld») (Watson A.J. and J.E.Lovelock,1983). Ha моделі показано, що двохвидове співтовариство, що складається з темних і світлих маргариток, які всього лише адаптуються до локального середовища може стабілізувати в певних межах температуру планети шляхом біогенної зміни її альбедо (коефіцієнта відбиття), компенсуючи відомий ефект майже лінійного збільшення яскравості світіння сонця за період існування Землі.

Ще однією відповіддю Дж.Лавлока і його колег на зазначену критику була розробка почасти емпіричної, але більшою мірою - гіпотетичної моделі Архею, коли Гея, що народилася з появою життя на планеті вперше «заявила про себе». По-перше, вона зігріла Землю парниковим газом - метаном відразу після зменшення, завдяки фотосинтезу концентрації вуглекислого газу в атмосфері. Утворення кисневої атмосфери стало причиною глобальної кризи, що також був успішно переборений появою форм життя, що активно споживає кисень. Еволюція біосфери в рамках концепції Геї інтерпретується як її індивідуальний розвиток, епігенез. Дж.Лавлок простежує, як у процесі історичного розвитку проявлялися й удосконалювалися саморегуляторні властивості Геї. Після чергових глобальних криз, викликаних зовнішніми причинами або внутрішньою логікою розвитку, Гея успішно справлялася з відновленням контролю над середовищем шляхом часткової адаптивної зміни своєї структури, але зберігаючи при цьому принципи самопродукованої організації (аутопоезіса), тобто безупинно підтримуючи свою ідентичність і самоконтроль.

На думку Дж.Лавлока, найнебезпечніші плоди цивілізації в наш час умовно виражаються трьома англійськими «с»- chaіn saw, car and cattle (мотопила, автомобіль і скотарство). Ці три досягнення цивілізації сприяють обезлісюванню й посиленню парникового ефекту, тим самим послабляючи саморегуляторні здатності Геї. Зелений покрив - це щось подібне до шкіри, а хмари - піт планети і її захисний екран. З погляду «слабкої» і «традиційної» Геї сучасне людство в цілому - це хвороба біосфери. Поки що, це, на жаль, «медичний факт». Хотілося б, щоб людина порозумнішала і перестала бути планетарною хворобою. Є надія, що так і відбудеться й вона все-таки врятує себе й інші вищі форми життя.

Висновки. Коротко формулюючи сутність гіпотези Геї, можна сказати, що це біологічна регуляція геохімічного середовища. Але усвідомити це можна за умови знань першого й другого законів термодинаміки. Перший закон термодинаміки, або закон збереження енергії, говорить, що енергія може переходити з однієї форми в іншу, але вона не зникає й не створюється заново.

Другий закон термодинаміки, або закон ентропії, формулюються по-різному, зокрема: процеси, пов'язані з перетворенням енергії, можуть відбуватися довільно тільки за умови, якщо енергія переходить із концентрованої форми в розсіяну (деградує). Наприклад, тепло гарячого предмета довільно прагне розсіятися в більше холодному середовищі. Другий закон термодинаміки можна сформулювати й так: оскільки деяка частина енергії завжди розсіюється у вигляді недоступної для використання теплової енергії, ефективність довільного перетворення кінетичної енергії (наприклад, світла) у потенційну (наприклад, енергію хімічних сполук протоплазми) завжди менше 100%. Ентропія (від грек, entropte - поворот, перетворення) - міра кількості зв'язаної енергії, що стає недоступної для використання. Цей термін використовується як міра виміру впорядкованості, що відбувається при деградації енергії.

Найважливіша термодинамічна особливість організмів, екосистем і біосфери в цілому - здатність створювати й підтримувати високий ступінь внутрішньої впорядкованості, тобто стан з низькою ентропією. Низька ентропія досягається постійним і ефективним розсіюванням легко використовуваної енергії (наприклад, енергії світла або їжі) і перетворенням її в енергію, використовувану із працею (наприклад, у теплову). Упорядкованість підтримується за рахунок дихання всього співтовариства, що постійно «відсмоктує» зі співтовариства невпорядкованість, тому екосистеми - термодинамічні системи, що постійно обмінюються з навколишнім середовищем енергією й речовиною, зменшуючи цим ентропію усередині себе, але збільшуючи ентропію зовні, відповідно до законів термодинаміки.

ЗАНЯТТЯ №19