第三,各種生物主要通過負反饋回路與自然相聯系,從而維持地球生態的穩定狀態;第四,認為大氣能保持穩定狀態不僅取決於生物圈,在壹定意義上也是為了生物圈;第五,認為各種生物調整自身的物理環境,是為了給各種生物創造優化的生存條件。前兩層稱為弱蓋亞理論,後三層為強蓋亞理論。
蓋亞假說的核心思想是地球是壹個生命體。詹姆斯·洛夫洛克說:“地球是有生命的!而且,地球本身就是壹個巨大的有機體,具有自我調節的能力。對於這個生物體的健康來說,如果她體內有壹些有害因素,蓋婭本身就有壹種反作用反饋的功能,可以擺脫那些有害因素。妳怎麽能看到它?
在地球形成以來的46億年間,太陽輻射強度增加了約30%(顯生宙期間增加了5%)。理論上,太陽輻射強度增加或減少10%,足以導致全球海洋蒸發幹涸或凍結成冰。然而,地質歷史記錄證明,盡管經歷了三次大冰期和大冰期交替的溫暖期和炎熱期,但地球表面的平均溫度僅在65,438+00℃左右變化。這說明地球歷史上存在某種內在的自我調節機制。
目前,大氣中溫室氣體的濃度急劇上升,導致全球氣溫上升。理論上會導致陸地植被向兩極擴張,面積不斷增加,對二氧化碳等溫室氣體的吸收越來越強,進而降低大氣中溫室氣體的濃度,也就是現在地球上也存在負反饋機制。
地球真的好像是壹個“巨型生命系統”。當然,這裏所謂的“生命”不僅僅指通常意義上的新陳代謝和繁殖,還包括壹個能夠溝通能量和物質並保持其內部穩定的系統。按照這樣壹種觀點,地球就是這樣壹個有機生命體,它利用太陽的能量,在行星尺度上進行壹次新陳代謝。其中,生物起著至關重要的作用。
如果地球上的生命突然消失,那麽構成地圈、水圈、大氣圈的上百種元素都會相互反應,直到不再發生進壹步的反應,從而達到壹種平衡的狀態。然後,地球這個星球將會變成壹個炎熱、沒有生氣、死氣沈沈的地方,不再適合人類居住。
通過與林恩·瑪格麗絲的長期合作,詹姆斯·洛夫洛克的蓋亞假說隨著進化論向前邁進了壹大步。它認為地球上的生命及其物理環境,包括大氣、海洋和地表巖石,與系統演化密切相關。
它將地球視為壹個生理系統,拉沃洛克甚至直接將蓋亞假說稱為地球生理學。就像生理學從整體的角度看待植物、動物、微生物等生命體壹樣,地球生理學是壹門把地球看作壹個生命系統的整體科學。
在洛夫洛克時代,當環保主義者不遺余力地批判人類社會造成的環境汙染時,洛夫洛克壹詞後來成為世界地球日活動中的重要宣傳話題,以此來批判人類對環境的倒錯。有趣的是,雖然詹姆斯·洛夫洛克是壹名科學家,但他的論點卻招致了許多科學界同行的批評,其中主要的批評是他的論點不科學,因為他對生命的定義違背了生物學家的傳統理解。
生物學家對生命的定義具有可觀察性和可操作性,而洛夫洛克的論證更像是宗教自省,具有很強的價值判斷。在其中,地球本身被想象成女神的身體,森林是頭發,河流是血液,肌肉是土地,地球上的所有人都被改造成依靠女神身體的更小的生物。突然,生命和無生命的傳統界限開始模糊,科學家對生命的最初定義逐漸受到質疑。
現在,隨著蓋亞假說的壹些預言被證實,對於前兩種含義,壹般沒有爭論;關於後三層的含義有很大的爭論。
主要集中在三個方面:1。如果把蓋亞看成壹個負反饋調節系統,如何理解系統的目標;2.如何理解蓋亞的自動平衡狀態,在地球大氣和環境不斷發生巨大變化的情況下,它是如何保持自動平衡的;3.蓋亞作為壹個整體系統,已經通過計算機模型和模擬實驗進行了研究,而科學理論需要實踐研究。