Élőlények sokaságának köszönhető, hogy többek között az emberek számára is élhető a Föld

Élőlények sokaságának köszönhető, hogy többek között az emberek számára is élhető a Föld
Élőlények sokaságának köszönhető, hogy többek között az emberek számára is élhető a Föld

Az, hogy a Földön merőben más körülmények uralkodnak, mint például a Marson vagy a Vénuszon, jelentős részben az élet jelenlétének köszönhető. A Gaia-elmélet szerint az élőlények tevékenysége segít fenntartani az életnek kedvező körülményeket. Hogyan lehetséges ez?

Az elmélet megalkotója James Lovelock, aki 1979-es könyvében fejtette ki az elképzeléseit. Bár a Gaia-hipotézis azóta sokat formálódott, a központi gondolat tulajdonképpen változatlan maradt: az élőlények olyan stabil körülmények fenntartását segítik, amelyek kedveznek az élet fennmaradásának. Így például oly módon szabályozzák az éghajlatot, hogy az stabil legyen, és alkalmas az élethez; valamint lenyűgözően visszaforgatják az anyagokat, körforgásokat működtetnek. Ez első olvasatra talán meglepőnek tűnik, mivel látszólag rendkívüli belátást és szervezett munkát igényelne a baktériumoktól kezdve a vadvirágokon keresztül a halakon át egészen az emlősökig. Ezt pedig nehéz elképzelni.

De biztosan kell ez?

Ahhoz, hogy elfogadjuk a Gaia-elmélet mai formáját, nem kell ilyen előrelátást és szervezettséget feltételezni. Egy jelenség ugyanis, amit emergenciának neveznek, segíthet feloldani ezt a gátat. Az emergencia nagyjából megjelenést jelent, és ebben az esetben azt írja le, hogy a részek összessége (szándéktól függetlenül) valami lényegileg, minőségileg más, új dolgot hoz létre: ez esetben bolygószintű önszabályozást. Ez sok (élet)tevékenység összességének eredménye. Nem azért jön létre egy viszonylag stabil egyensúly a légköri nitrogén koncentrációjában, mert a nitrogénkötő baktériumok (pillangósokkal és más növényekkel együtt élve) és a légköri nitrogént termelő élőlények tudatosan figyelnek erre: az összhatás ezek együttesének köszönhető.

Magyar lednek (Lathyrus pannonicus), a Rhizobium baktériumokkal együtt élő, így nitrogénkötő növények egyike

A Gaia-elmélet lelke: a visszacsatolások

Ha nem a tudatosság vezérli mindezt, akkor mi? Olyan folyamatok, mint amilyenek segítik a szülést, a ragadozók és zsákmányaik állományméretének stabilizálódását vagy épp az éhségérzetünk elmúlását: azaz az úgynevezett visszacsatolások (feedbacks). Ezek két fő típusa a pozitív visszacsatolások és a negatív visszacsatolások csoportja. A jelzők itt nem értékítéletek. A pozitív visszacsatolások másképp megfogalmazva önmegerősítő, öngerjesztő visszacsatolások. Ilyen például a sarki jégsapkák és az éghajlatváltozás esete. Ahogy melegszik az éghajlat, olvadnak a jégtáblák, így csökken az albedójuk (fényvisszaverő képességük), ami további melegedéshez vezet. A pozitív visszacsatolások jellemzően állapotváltozáshoz, új állapot létrejöttéhez vezetnek.

A növénytakaró összetételét befolyásolja az éghajlat, de a hatás nem egyirányú. A növényzet párologtat, szenet köt meg, befolyásolja a felszín fényvisszaverő képességét.

A negatív visszacsatolásokat stabilizáló visszacsatolásnak is nevezzük. Ezek nem fokozzák, hanem szabályozzák az adott folyamatot. Valamiféle állapot fenntartását, nem pedig új, alternatív állapot létrejöttét eredményezik. A Gaia-elmélet szerint ezek a stabilizáló visszacsatolások uralkodnak a bolygónk szintjén, aminek következtében hosszú távon élhető marad. Persze nem mindig minden élőlény számára, de az élet fennmaradásához elegendő mértékben.

Mindez nem jelenti azt, hogy ne létezhetne olyan drasztikus változás, amely megrengeti ezeket az alapokat (ahogy a testünk önszabályozásának, homeosztázisának is vannak kilengései például betegségek esetén), azonban a nagy kép azt mutatja, hogy a szabályozás jórészt működik.

Amit még nem tudunk

Természetesen a Gaia-hipotézist is sok kritika érte. Ezek egyike az, hogy az élőlények sokaságának ilyen fokú tudatosságot feltételezni merészség. Hogy ez miért nem érdemi cáfolat, arra a cikkben már kitértünk. Egy másik aggály az, hogy a természetes szelekció látszólag nem békíthető össze ezzel az önzetlennek tűnő („az élőlények együtt dolgoznak azon, hogy…”) együttműködéssel, de ennek feloldására is születtek magyarázatok.

Nehezebb kérdés, és erre egyelőre nincs biztos válasz: bolygószinten valóban a negatív (stabilizáló) visszacsatolások dominálnak-e, ahogyan a Gaia-hipotézis állítja? Akár így van, akár nem, az biztos, hogy a földi ökológiai rendszerek és az ezeket alkotó élőlények alakítják a környezetüket, nem csak alkalmazkodnak hozzá. Ugyanígy az is vitathatatlan, hogy az emberi élet feltételeit ezen élőlények és életközösségek sokasága teremti meg. A Gaia-hipotézis értéke az addigiakhoz képest újszerű megközelítésben rejlik, és számos fontos belátást, inspirációt adott a földi rendszerek (globális környezeti változások kutatásához is kötődő) megismeréséhez, vizsgálatához.

Források:

  • Gillon, J. (2000). Feedback on Gaia. Nature, 406(6797), 685–686.
  • Lenton, T. M. (1998). Gaia and natural selection. Nature, 394(6692), 439–447.
  • Moody, D. E. (2012). Seven misconceptions regarding the Gaia hypothesis. Climatic Change, 113(2), 277–284.
  • Pausas, J. G., & Bond, W. J. (2022). Feedbacks in ecology and evolution. Trends in Ecology & Evolution.
  • Takács-Sánta, A. (2020.). Ökológia és evolúcióbiológia kurzus. ELTE, Humánökológia mesterképzés.
search icon