Гипотеза Лавлока: что, если Земля – живой организм?

0
12

Гипотеза Лавлока: что, если Земля – живой организм?

Наша планета уникальна. Подобно тому, как каждый из нас отличается от каменных статуй римских богов, Земля отличается от Марса, Венеры и других известных планет. Расскажем историю одной из, пожалуй, самых удивительных и спорных гипотез современности – гипотезы Геи, предлагающей нам взглянуть на Землю как на живой организм.

Земля – наш «умный дом»

Прошлым летом отметил свое столетие Джеймс Эфрэйм Лавлок. Ученый, изобретатель, инженер, независимый мыслитель, человек, известный не столько своими изобретениями, сколько удивительным предположением, что Земля – это саморегулирующийся суперорганизм, который на протяжении большей части своей истории, последних трех с лишним миллиардов лет, поддерживал на поверхности благоприятные условия для жизни.

Названная по имени Геи – богини древнегреческой мифологии, олицетворяющей Землю, – гипотеза, в отличие от традиционных наук, предполагает, что глобальная экосистема планеты ведет себя как биологический организм, а не как неодушевленный объект, управляемый геологическими процессами.

В противовес традиционным наукам о Земле Лавлок предлагает рассматривать планету не как набор обособленных систем – атмосферы, литосферы, гидросферы и биосферы, – а как единую систему, где каждая ее составляющая, развиваясь и изменяясь, оказывает влияние на развитие других компонентов. Причем система эта саморегулирующаяся и, подобно живым организмам, имеет механизмы обратной взаимосвязи. В отличие от других известных планет, путем использования обратных взаимосвязей между живым и неживым мирами Земля поддерживает свой климат и параметры среды, чтобы оставаться благоприятным домом для живых существ.

С самого момента появления эта идея справедливо подвергалась критике и не была принята научным сообществом, что не мешает ей, однако, будоражить воображение и собирать множество сторонников по всему миру. Несмотря на вековой юбилей, Лавлок сейчас, как и большую часть своей долгой жизни, оставаясь под огнем критики, продолжает отстаивать теорию, модифицирует ее и усложняет, продолжает работать и заниматься научной дея­тель­ностью.

Есть ли жизнь на Марсе

Но прежде чем обратить свое внимание на жизнь на Земле, Джеймс Лавлок был занят поиском жизни на Марсе. В 1961 году, всего через четыре года после того, как СССР запустил в космос первый искусственный спутник нашей планеты, Лавлока пригласили на работу в NASA.

В рамках программы «Викинг» агентство планировало отправку к Марсу двух зондов для изучения планеты и, в частности, поиска следов жизнедеятельности микроорганизмов в ее грунте. Именно приборы для обнаружения жизни, которые должны были установить на борту зондов, разрабатывал ученый, работая в Пасадене, в Лаборатории реактивного движения – научно-исследовательском центре, который создает и обслуживает космические аппараты для NASA. К слову, работал он в буквальном смысле бок о бок – в одном кабинете – с известным астрофизиком и популяризатором науки Карлом Саганом.

Гипотеза Лавлока: что, если Земля – живой организм?

Кратер Гейла
Его работа не была чисто инженерной. Рядом с ним трудились биологи, физики и химики. Это позволило ему погрузиться с головой в эксперименты по поиску способов обнаружения жизни и посмотреть на проблему со всех сторон.

В итоге Лавлок спросил себя: «Если бы я сам был на Марсе, как бы я смог понять, что на Земле есть жизнь?» И ответил: «По ее атмосфере, которая не поддается никаким естественным ожиданиям». Свободный кислород составляет 20 процентов атмосферы планеты, тогда как законы химии говорят, что кислород – высокореактивный газ, – и весь он должен находиться в связанном состоянии в составе различных минералов и пород.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ:  В Чечне задержаны пособники недавно ликвидированной банды

Лавлок пришел к выводу, что жизнь – микробы, растения и животные, постоянно метаболизирующие материю в энергию, превращающие солнечный свет в питательные вещества, выделяющие и поглощающие газ – вот то, что делает атмосферу Земли такой, какая она есть. В отличие от этого, марсианская атмосфера практически мертва и находится в низкоэнергетическом равновесии почти без химических реакций.

В январе 1965 года Лавлока пригласили на решающее совещание по поиску жизни на Марсе. В процессе подготовки к важному мероприятию ученый прочел небольшую книгу Эрвина Шредингера «Что такое жизнь». Того самого Шредингера – физика-теоретика, одного из создателей квантовой механики и автора всем известного мыслительного эксперимента. Этим трудом физик внес вклад и в биологию. Две последние главы книги содержат размышления Шредингера о природе жизни.

Шредингер исходил из того, что живой организм в процессе существования непрерывно увеличивает свою энтропию – или, другими словами, производит положительную энтропию. Он вводит концепцию отрицательной энтропии, которую живые организмы должны получать из окружающего мира, чтобы компенсировать рост положительной энтропии, ведущий к термодинамическому равновесию, а значит, к смерти. В простом понимании энтропия – это хаос, саморазрушение и саморазложение. Отрицательная энтропия – то, чем организм питается. Согласно Шредингеру, в этом и состоит одно из главных отличий жизни от неживой природы. Живая система должна экспортировать энтропию, чтобы поддержать собственную энтропию на низком уровне.

Эта книга вдохновила Лавлока на вопрос: «Разве не будет проще искать жизнь на Марсе, ища низкую энтропию как планетарное свойство, чем зарываться в реголит в поисках марсианских организмов?» В этом случае, чтобы найти низкую энтропию, достаточно провести простой атмосферный анализ с использованием газового хроматографа. Поэтому ученый рекомендовал NASA сэкономить деньги и отменить миссию «Викинг».

К звездам

Джеймс Лавлок родился 26 июля 1919 года в Летчуэрте – небольшом городке в графстве Хартфордшир на юго-востоке Англии. Этот город, построенный в 1903 году в 60 километрах от Лондона и являющийся частью его зеленого пояса, стал первым в Великобритании поселением, основанным в соответствии с градостроительной концепцией «города-сада». В начале прошлого века это была захватившая многие страны идея о мегаполисах будущего, в которых были бы объединены лучшие свойства города и деревни. Джеймс родился в рабочей семье, его родители не имели образования, но они сделали все, чтобы их сын его получил.

Гипотеза Лавлока: что, если Земля – живой организм?

В 1941 году Лавлок оканчивает Манчестерский университет – один из ведущих британских вузов из числа знаменитых «Университетов из красного кирпича». Там он учился у профессора Александра Тодда – выдающегося английского химика-органика, лауреата Нобелевской премии за исследования нуклеотидов и нуклеиновых кислот.

В 1948 году Лавлок получает диплом доктора медицины в Лондонском институте гигиены и тропической медицины. В этот период своей жизни молодой ученый занимается медицинскими исследованиями и изобретает приборы, необходимые для этих экспериментов.
Лавлок отличался весьма гуманным отношением к лабораторным животным – вплоть до того, что готов был ставить опыты на себе. В одном из своих исследований Лавлок с другими учеными искал причину повреждения живых клеток и тканей при обморожениях. Подопытных животных – хомяков, на которых ставили эксперимент – предстояло заморозить, а затем отогреть и вернуть к жизни.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ:  Срочно, в Европе доигрались! Кремль начал скупку промышленности Евросоюза!

Но если процесс заморозки был сравнительно безболезненным для животных, то разморозка предполагала, что грызунам нужно было приложить раскаленные столовые ложки на грудь, чтобы нагреть их сердце и заставить кровь циркулировать по организму. Это была крайне болезненная процедура. Но, в отличие от Лавлока, его коллеги-биологи не испытывали чувства жалости к лабораторным грызунам.

Тогда ученый изобрел устройство, в котором было почти все, что можно ожидать от обычной микроволновой печи – по сути, это и была она. Туда можно было поместить замороженного хомяка, установить таймер, и через заданное время он просыпался. Однажды ради любопытства таким же образом Лавлок разогрел свой обед. Впрочем, своевременно получить патент на свое изобретение он не догадался.

В 1957 году Лавлок изобретает детектор захвата электронов – необычайно чувствительное устройство, которое совершило переворот в области измерения сверхмалых концентраций газов в атмосфере и, в частности, в обнаружении химических соединений, представляющих угрозу для окружающей среды.

Гипотеза Лавлока: что, если Земля – живой организм?

Детектор электронного захвата
В конце 1950-х устройство использовали для демонстрации того, что атмосфера планеты была полна остатков пестицида ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтана). Этот исключительно эффективный и простой в получении пестицид широко распространился после Второй мировой войны. За открытие его уникальных свойств швейцарский химик Пауль Мюллер в 1948 году был удостоен Нобелевской премии по медицине. Награда эта была присуждена не только за сохраненные урожаи, но и за миллионы спасенных человеческих жизней: ДДТ использовался в период войны для борьбы с малярией и сыпным тифом среди гражданского населения и военнослужащих.

Вот только к концу 50-х присутствие опасного пестицида было обнаружено практически повсеместно на Земле – от печени пингвинов в Антарктиде до грудного молока кормящих матерей в Соединенных Штатах.

Детектор позволил получить точные данные для написания американским экологом Рэйчел Карсон в 1962 году книги «Тихая весна», с которой и началась международная кампания по запрещению использования ДДТ. В книге утверждалось, что ДДТ и другие пестициды вызывают рак и что их использование в сельском хозяйстве представляет угрозу для дикой природы, особенно птиц. Публикация стала знаковым событием в движении за охрану окружающей среды и вызвала широкий общественный резонанс, который в итоге привел в 1972 году к запрету сельскохозяйственного использования ДДТ в Соединенных Штатах, а затем и во всем мире.

Несколько позже, уже после начала работы в NASA, Лавлок отправился в Антарктику и с помощью своего детектора обнаружил повсеместное присутствие хлорфторуглеродов – искусственных газов, которые, как теперь известно, истощают стратосферный озоновый слой. Оба эти открытия были чрезвычайно важны для экологического движения на планете.

Поэтому, когда к началу 1960-х американское Управление по аэронавтике и исследованию космического пространства запланировало свои лунные и планетарные миссии и стало искать кого-то, кто был способен создать чувствительное оборудование, которое можно отправить в космос, оно обратились к Лавлоку. Будучи увлеченным фантастикой с детства, он воспринял предложение с энтузиазмом и, конечно, не смог отказаться.

Предыдущая страница
1 2
Следующая страница

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь