蓋亞理論

蓋亞理論

蓋亞理論(Gaia Hypothesis)是由詹姆斯·洛夫洛克在1972年提出的一個假說。他認為地球表面的溫度、酸鹼度、氧化還原電位勢及大氣的氣體構成等是由生命活動所控制並保持動態平衡,從而使得地球環境維持在適合於生物生存的狀態。後來經過他和美國生物學家馬古利斯( Lynn Margulis)共同推進,逐漸受到西方科學界的重視,並對人們的地球觀產生著越來越大的影響。同時蓋亞假說也成為西方環境保護運動和綠黨行動的一個重要的理論基礎。2012年,洛夫洛克自我推翻了自己的假說,認為有“杞人憂天”之嫌。

基本信息

名詞定義

基本信息

中文名稱:蓋亞假說
英文名稱:Gaia hypothesis
定義:蓋亞假說(Gaia Hypothesis)是由詹姆斯·洛夫洛克在1972年提出的一個假說。簡單地說,蓋亞假說是指在生命與環境的相互作用之下,能使得地球適合生命持續的生存與發展。
套用學科:古生物學(一級學科);地球生物學與分子古生物學(二級學科);地球生物學(三級學科)

包含含義

蓋亞理論至少包含5 個層次的含義:

一是認為地球上的各種生物有效地調節著大氣的溫度和化學構成;

二是地球上的各種生物體影響生物環境,而環境又反過來影響達爾文的生物進化過程,兩者共同進化;

三是各種生物與自然界之間主要由負反饋環連線,從而保持地球生態的穩定狀態;

四是認為大氣能保持在穩定狀態不僅取決於生物圈,而且在一定意義上為了生物圈;

五是認為各種生物調節其物質環境,以便創造各類生物最佳化的生存條件。

前兩層被稱為弱蓋亞學說,後三層為強蓋亞學說。 

理論簡介

英國環境科學家詹姆斯·洛夫洛克 英國環境科學家詹姆斯·洛夫洛克提出蓋亞理論

蓋亞理論(Gaia Hypothesis)是由詹姆斯·洛夫洛克在1972年提出的一個假說。簡單地說,蓋亞理論是指在生命與環境的相互作用之下,能使得地球適合生命持續的生存與發展。

約公元前400年,柏拉圖就曾提出地球是巨大的活生物體的類似觀點。詹姆斯·洛夫洛克是英國科學家,20世紀60年代受聘於美國國家航空航天局探索火星上生命存在的可能性。他通過分析大氣情況在探尋遙遠行星上的生命的同時也在研究地球上的生命。他指出,我們的行星上的大氣由生命無法存活的混合氣體組成,通過地球化學過程(如岩石侵蝕)和大氣支持的有機物活動(如用光合植物去除二氧化碳並產生氧氣),這些氣體得以維持平衡比例。他以古希臘大地母親女神蓋亞命名了該理論,提出陸生生物過程和自然過程共同作用產生並調節有益於生命繼續生存的環境。

該觀點於1972年首次提出,主流科學家主要以其不夠嚴密為由堅決拒絕接受。1981年,這一觀點首次得到支持。當時,洛夫洛克創造出計算機模擬的反射或吸收太陽輻射的白色或黑色雛菊世界。由於雛菊的數量隨著普遍的表面溫度變化而相對改變,因此雛菊群維持全球氣溫均衡。此後,更多生物多樣性的複合模型提高了該系統的穩定性。

如今,洛夫洛克的蓋亞理論與人類引致的威脅我們氣候、生態系統、食物生產和健康穩定的地球大氣變化關係尤為密切。如果沒有溫室氣體,地球表面溫度將是-19℃,但如果這些氣體在現有水平上不加任何控制地增長,地球的氣候就會類似火星。確保蓋亞的溫室氣體成份保持穩定已經成為21世紀最大的科學和政治挑戰之一。

提出發展

美國國家航空航天局在1961年邀請英國科學家詹姆斯·洛夫洛克幫助尋找火星上的生命痕跡。洛夫洛克隨後提出了蓋亞假說,即地球生命體和非生命體形成了一個可互相作用的複雜系統。這一觀點一直受到環保主義者和氣象學家的擁護。

自古以來,人們嘗試各種的方法企圖了解“自然”的奧秘,在這當中西方文明里的科學傳統可以說是成果最為豐碩且最有影響的了.在十七世紀的時候,歐洲大陸興起了科學革命,女性主義的科學史家Carolyn Merchant(1980)指出這個革命產生了一種看待世界的嶄新眼光(a new way of looking),科學家開始將自身與外在的世界區隔開來,嘗試將自身作為觀看的主體,而將外在世界當成被觀看的客體,這種我們現在稱作是主、客體二分的二元論(Dualism)。人就是在這樣的觀看方式下與“自然”分開來了,作為觀看主體的人開始以跳脫自然之外的方式來觀察“自然”,似乎人可以跟“自然”分開似的!“自然”於是成為一個被動的,靜態的,可以被控制,被觀察的物件。

然而,看待“自然”的方式卻不一定只是遵照著這種古典科學觀的看法,希臘神話中有一個神祇叫作“蓋亞”(Gaia),意思是地母,換成中文的講法應該可以稱為“后土”.在二十世紀六十年代末有一個研究火星是否有生命的大氣科學家James Lovelock(1979)構想了一個對地球的理論稱為“蓋亞假說”(Gaia Hypothesis),後來經過他和美國生物學家馬古利斯(Lynnmargulis)共同推進,逐漸受到西方科學界的重視,並對人們的地球觀產生著越來越大的影響。1989年美國地球物理聯合會選擇蓋亞作為學術會議的主題,幾百名科學家和學者參加了會議,並於1993年出版了《科學家論蓋亞》(Scientistson Gaia)大型文集。從此儘管科學界對蓋亞假說有不同的觀點,但以此為主題進行研究的科學家越來越多,特別是近年來NASA在全球生態學、生物圈學和地球系統科學的名義下支持此類研究,使得其影響也越來越大。一些科學哲學家、環境保護主義者和政治家等也從各自的角度關注和討論蓋亞假說,有關的論文和書籍也越來越多。

理論推導

根據洛夫洛克此前的預測,2040年的倫敦將因為海平面上升面臨巨大威脅 根據洛夫洛克此前的預測,2040年的倫敦將因為海平面上升面臨巨大威脅

地球本身就是一個生命體,與細胞比較:大氣層→細胞壁、空氣→細胞液、地球本身→細胞核、人類和其生存的環境中的物體→細胞液中的物質等;與細胞相比地球有太多的相象處,或許人類就如組成動物的細胞一樣,只是組成地球這個生命體的一部分而已;

1、在生命體中,變機使系統趨於變化,化機使系統趨於穩定,控機協調二者的平衡。

2、生物不是憑空產生的,只有在生命環境中才能產生生物。地球能產生生物,是因為地球是生命體。地球的生命結構:變機--大氣圈,化機--穩定的地質構造,控機--水圈。

3、太陽系是生命體,木星-土星-天王星-海王星-冥王星系統是太陽系的變機(多為氣態球,不穩定),太陽-水星-金星-地球-火星系統為太陽系的化機(多為固態球,穩定)。而彗星、小行星帶構成太陽系的控機。

由此,可以推知銀河系、所有星系都是生命體。

核心思想 

蓋亞理論的核心思想是認為地球是一個生命有機體,具有自我調節的能力,為了這個有機體的健康,假如她的內在出現了一些對她有害的因素,“蓋亞”本身具有一種反制回饋的機能,能夠將那些有害的因素去除掉。

推論結果

洛夫洛克曾指出,如果按照當前的現狀發展下去,人類文明將無法長久存在。將有數十億人從地球上消失,只剩下少數人生活在氣候仍可以忍受的北極地區。

根據洛夫洛克的蓋亞理論,到了2040年,歐洲的夏季溫度將在110到120華氏度之間,植物無法生長,從此失去糧食來源;歐洲中部地區如巴黎柏林將變成沙漠;由於海平面上升,英國人將不得不逃離家園;中國將變成一個不適於居住的國家;美國佛羅里達州可能從地圖上消失。面對未來的災難,人類沒有任何選擇,只能坐等噩夢來臨。

啟示

蓋亞假說作為一種新的 地球系統觀的意義在於,它能直接或間接地幫助回答當今人類所面臨的生態問題和世界觀問題。首先,全球生態 環境惡化是人類當今面臨的最嚴重的問題之一。蓋亞假說啟示人們,環境問題是涉及整個地球生態系統的問題,要解決這個問題不僅需要用系統的或整體的觀點和方法來認識人類生產和生活方式對生態環境影響,而且需要人類共同行動。同時,蓋亞假說也從道義上啟示人們,包括人類在內的所有生物都是地球母親的後代,人類既不是地球的主人,也不是地球的管理者,只是地球母親的後代之一。因此,人類應該熱愛和保護地球母親,並與其他生物和睦相處。
近年來, 溫室效應對一般民眾或科學研究人員來說,都令他們印象深刻。不論是譏之為杞人憂天也好,或是視作大難臨頭也罷,全球都在密切注意它的變化,以及可能造成的影響。由於人類過度開採並使用石化燃料,已經使得原本存在地殼內的碳大量地進入大氣圈,使得大氣中二氧化碳濃度上升。有人認為這將造成全球氣溫上升,最後終將使南北極冰帽熔化,導致全球海平面上升,人類的生存會受到極大的威脅;但蓋亞假說的支持者們認為地球不會變得如此不適合萬物生存,總會有一些制衡的作用應運而生,而所有的作用總和加起來產生的效果就是一個恆定的地球,把地球看成一個活體、一個地球上最大的生物,如此一來,一些看似不平衡的現象,便可以用個體生物上的觀念來了解。對於二氧化碳所造成的溫室效應,地球似乎就有個方法來對付它,這個機制的主角叫做二甲基硫。我們發現氣溫上升、鹽度增加等現象,會導致藻類增加二甲基初油酸的排放量;我們也看見二甲基硫的增加會使得大氣的反射率增加,進而降低地表溫度。
然而,到目前為止,認為整個地球具有自我調節氣候能力的看法,仍是一個未證實的假說。事實上,就算今天蓋亞學派的說法真的存在,那是否就代表著人類所作的一切,都有個凡事包容的媽媽──地球,在為他們處里善後呢?不但是一般保守的研究人員不那么認為,就連蓋亞學派的人也不敢那樣想。蓋亞假說本身並不是判斷人們的行為正確與否的最終的道德標準,目前也不能得到地球生態系統自我調節的真實能力的數據。地球就算有自我調節的功能,那反應的時間也是相當長的。人類是現今地球上最有創造力,也最有破壞力的生物,我們肆無忌憚的破壞速度,是大地之母──蓋雅無法來得及趕上的。所以今天提出這個氣候控制的例子,進而引出蓋雅假說,目的並不是在給人類的所作所為找一個下台階。正面的意義在提供一個思考或研究方向,來合理地對待我們的環境,甚至期待人們可以將創造力用在幫助大地之母,至少別再增加她的負擔。
最後不得不引用恩格斯的警告:“我們不要過分陶醉於我們對自然界的勝利,對於每一次這樣的勝利,自然界都報復了我們。每一次勝利,在第一步都確實取得了我們預期的結果,但是在第二步和第三步卻有了完全不同的、出乎意料的影響,常常把第一個結果又取消了。”人類能否迷途知返,開始認識到自己保護地球,保護環境的責任?抑或地球不得不採取嚴厲的手段來懲治人類?須知地球已經歷了46億年,而人類從出現到消失,在地球歷史上也許不過是白駒過隙的一瞬間。

爭議

奚落

在很長一段時間內,“蓋亞”假設在科學界內部並沒有被完全接受,洛夫洛克甚至成為被奚落的對象。

隨著時間的推進,以及氣候變化成為全球最熱的話題,科學家們也越來越發現全球各個圈層的複雜性和互相作用,“蓋亞理論”正在逐步地被接受。1997年,洛夫洛克獲得了號稱環保界“諾貝爾獎”的“藍行星”獎。

自我推翻

2012年,洛夫洛克推翻了自己的理論,承認此前的預測是在“杞人憂天”。但他同時也強調氣候變化仍在發生,只是沒有他此前認為的那么快速,所產生的影響也沒有他預測的那么可怕。

自然災害分類導航

自然災害,人類依賴的自然界中所發生的異常現象。自然災害對人類社會所造成的危害往往是觸目驚心的。
地震地震帶洪澇災害旱災
海嘯颱風火山災害龍捲風

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們