Войти
Изучение планетарной обитаемости частично основано на экстраполяции из знания условий Земли, поскольку Земля - единственная известная в настоящее время планета, на которой обитает жизнь (Голубой мрамор, 1972 фотография Аполлона 17 ) Гипотеза Гайи, также известная как теория Гайи или принцип Гайи, предполагает, что живые организмы взаимодействуют со своим неорганическим окружением на Земле с образованием синергетического и саморегулирующегося, комплекса система, которая помогает поддерживать и поддерживать условия для жизни на планете.
Гипотеза была сформулирована химиком Джеймсом Лавлоком и совместно разработана микробиологом Линн Маргулис в 1970-х годах. Лавлок назвал идею в честь Геи, изначальной богини, олицетворявшей Землю в греческой мифологии. В 2006 году геологическое общество Лондона наградило Лавлока медалью Волластона частично за его работу над гипотезой Гайи.
Темы, связанные с гипотезой, включают то, как биосфера и эволюция организмов влияют на стабильность глобальной температуры, солености морской воды, атмосферной уровни кислорода, поддержание гидросферы жидкой воды и других переменных окружающей среды, которые влияют на обитаемость Земли.
Гипотеза Гайи изначально подвергалась критике за телеологичность и противоречит принципам естественного отбора, но более поздние уточнения привели в соответствие гипотезу Гайи с идеями из таких областей, как наука о земных системах, биогеохимия и системы. экология. Лавлок также однажды описал «геофизиологию» Земли. Несмотря на это, гипотеза Гайи продолжает вызывать критику, и сегодня многие ученые считают, что она лишь слабо подтверждается имеющимися доказательствами или расходится с ними.
Гипотезы Гайи предполагают, что организмы эволюционируют вместе со своей средой: то есть они «влияют на свою абиотическую среду, а эта среда, в свою очередь, влияет на биот a по дарвиновскому процессу ". Лавлок (1995) доказал это в своей второй книге, показывая эволюцию мира ранних термоацидофильных и метаногенных бактерий в сторону обогащенных кислородом атмосфера сегодня, которая поддерживает более сложную жизнь.
Уменьшенная версия гипотезы была названа «влиятельной Гайей» в «Направленной эволюции биосферы: биогеохимический отбор или Гайя?» Андрея Г. Лапениса, в котором говорится, что биота влияет на определенные аспекты абиотического мира, например температура и атмосфера. Это работа не отдельного человека, а коллективных российских научных исследований, которые были объединены в данную рецензируемую публикацию. Он заявляет о совместной эволюции жизни и окружающей среды посредством «микровоздушей» и биогеохимических процессов. Примером является то, как деятельность фотосинтезирующих бактерий в докембрийские времена полностью изменила земную атмосферу, сделав ее аэробной и, таким образом, поддерживая эволюцию жизни (в частности, эукариот жизнь).
Поскольку барьеры существовали на протяжении всего двадцатого века между Россией и остальным миром, только относительно недавно первые российские ученые, которые представили концепции, перекрывающие гипотезу Гайи, стали более известными западному научному сообществу. Среди этих ученых Петр Алексеевич Кропоткин (1842–1921) (хотя большую часть своей профессиональной жизни он провел за пределами России), Васильевич Ризположенский (1847–1918), Владимир Иванович Вернадский ( 1863–1945) и Владимир Александрович Костицын (1886–1963).
Биологи и исследователи Земли обычно рассматривают факторы, стабилизирующие характеристики периода, как ненаправленное эмерджентное свойство или энтелехию системы; например, поскольку каждый отдельный вид преследует свои собственные интересы, их совместные действия могут иметь уравновешивающее воздействие на изменение окружающей среды. Противники этой точки зрения иногда ссылаются на примеры событий, которые привели к резкому изменению, а не к устойчивому равновесию, например, преобразование атмосферы Земли из восстанавливающей среды в обогащенную кислородом среду при конец архея и начало протерозойского периодов.
Менее общепринятые версии гипотезы утверждают, что изменения в биосфере вызываются координацией живых организмов и поддерживают эти условия посредством гомеостаза. В некоторых версиях философии Гайи все формы жизни считаются частью одного живого планетарного существа, называемого Гайей. С этой точки зрения атмосфера, моря и земная кора были бы результатом вмешательств, осуществленных Гайей посредством одновременного разнообразия живых организмов.
Гипотеза Гайи повлияла на движение за глубинную экологию.
Гипотеза Гайи утверждает, что Земля является саморегулирующейся сложная система, включающая биосферу, атмосферу, гидросферы и педосферу, тесно связанные как развивающаяся система. Гипотеза утверждает, что эта система в целом, называемая Гайей, ищет физическую и химическую среду, оптимальную для современной жизни.
Гайя развивается посредством кибернетической системы обратной связи. бессознательно биотой, приводя к широкой стабилизации условий обитаемости в полном гомеостазе. Многие процессы на поверхности Земли, существенные для условий жизни, зависят от взаимодействия живых форм, особенно микроорганизмов, с неорганическими элементами. Эти процессы создают глобальную систему управления, которая регулирует температуру поверхности, состав атмосферы и океан соленость, опираясь на состояние глобального термодинамического неравновесия. системы Земля.
Существование планетарного гомеостаза под влиянием живых форм наблюдалось ранее в области биогеохимии, и это исследуется также в других областях, таких как Науки о земных системах. Оригинальность гипотезы Гайи основана на оценке того, что такой гомеостатический баланс активно преследуется с целью поддержания оптимальных условий для жизни, даже когда им угрожают земные или внешние события.
Графики палеотемпературы Роба Роде С тех пор, как на Земле зародилась жизнь, энергия, обеспечиваемая Солнцем, увеличилась с 25% до 30%; тем не менее, температура поверхности планеты оставалась в пределах уровня обитаемости, достигая вполне обычных низких и высоких пределов. Лавлок также выдвинул гипотезу о том, что метаногены производили повышенные уровни метана в ранней атмосфере, давая представление, подобное тому, которое обнаруживается в нефтехимическом смоге, в некоторых отношениях схоже с атмосферой на Титане. Он предполагает, что это, как правило, экранирует ультрафиолет до образования озонового экрана, поддерживая определенный уровень гомеостаза. Однако исследование Snowball Earth предполагает, что "кислородный шок" и снижение уровня метана привели к гуронскому, стуртианскому и мариноанскому / Варангер Ледниковые периоды для мира, который почти превратился в сплошной «снежный ком». Эти эпохи свидетельствуют против способности биосферы до фанерозоя к полному саморегулированию.
Переработка парникового газа CO 2, описанная ниже, играет решающую роль в поддержании температуры Земли в пределах обитаемости.
Гипотеза CLAW, вдохновленная гипотезой Гайи, предлагает цикл обратной связи, который действует между океанскими экосистемами и климат Земли . Гипотеза конкретно предполагает, что конкретный фитопланктон, производящий диметилсульфид, чувствителен к изменениям климатического воздействия, и что эти реакции приводят к петля отрицательной обратной связи, которая стабилизирует температуру атмосферы атмосферы Земли.
В настоящее время рост численности населения и воздействие их деятельности на окружающую среду, например, увеличение числа парниковые газы могут вызвать отрицательную обратную связь в окружающей среде, превратившуюся в положительную обратную связь. Лавлок заявил, что это может вызвать чрезвычайно ускоренное глобальное потепление, но с тех пор он заявил, что эффекты, вероятно, будут происходить медленнее.
Графики из стандартного черно-белого Мир маргариток симуляция В ответ на критику, что гипотеза Гайи, по-видимому, требует нереалистичного группового отбора и сотрудничества между организмами, Джеймс Лавлок и Эндрю Уотсон разработал математическую модель Daisyworld, в которой экологическая конкуренция подкрепляла планетарное регулирование температуры.
Daisyworld исследует энергетический бюджет планета населена двумя разными типами растений: черными маргаритками и белыми маргаритками, которые, как предполагается, занимают значительную часть поверхности. Цвет ромашек влияет на альбедо планеты, так что черные ромашки поглощают больше света и согревают планету, а белые маргаритки отражают больше света и охлаждают планету. Предполагается, что черные ромашки лучше всего растут и воспроизводятся при более низкой температуре, в то время как белые ромашки лучше всего развиваются при более высокой температуре. По мере того, как температура приближается к значению, которое нравится белым маргариткам, белые маргаритки превосходят черные маргаритки, что приводит к увеличению процента белой поверхности и отражению большего количества солнечного света, что снижает тепловложение и, в конечном итоге, охлаждает планету. И наоборот, когда температура падает, черные ромашки превосходят по воспроизводству белые маргаритки, поглощая больше солнечного света и согревая планету. Таким образом, температура приблизится к значению, при котором скорость воспроизводства растений одинакова.
Лавлок и Ватсон показали, что в ограниченном диапазоне условий эта отрицательная обратная связь из-за конкуренции может стабилизировать температуру планеты на уровне, поддерживающем жизнь, если энергия, выделяемая Солнцем изменения, в то время как планета без жизни будет иметь большие колебания температуры. Процентное соотношение белых и черных маргариток будет постоянно меняться, чтобы поддерживать температуру на уровне, при котором скорость воспроизводства растений одинакова, что позволяет обеим формам жизни процветать.
Было высказано предположение, что результаты были предсказуемыми, потому что Лавлок и Ватсон выбрали примеры, которые дали желаемые ответы.
Океан соленость долгое время оставалась постоянной на уровне около 3,5%. Стабильность солености в океанических средах важна, поскольку для большинства клеток требуется довольно постоянная соленость и обычно не допускаются значения выше 5%. Постоянная соленость океана была давней загадкой, потому что не было известно никакого процесса, уравновешивающего приток соли из рек. Недавно было высказано предположение, что на соленость также может сильно влиять циркуляция морской воды через горячие базальтовые породы и появление жерл горячей воды на срединно-океанических хребтах. Однако состав морской воды далек от равновесия, и этот факт сложно объяснить без влияния органических процессов. Одно из предлагаемых объяснений заключается в образовании соляных равнин на протяжении всей истории Земли. Предполагается, что они создаются колониями бактерий, которые фиксируют ионы и тяжелые металлы во время своих жизненных процессов.
В биогеохимических процессах Земли источники и поглотители являются движением элементов. Состав ионов солей в наших океанах и морях: натрий (Na), хлор (Cl), сульфат (SO 4), магний (Mg), кальций (Ca) и калий (K). Элементы, составляющие соленость, не изменяются быстро и являются консервативным свойством морской воды. Существует множество механизмов, которые изменяют соленость от твердой формы до растворенной и обратно. Известные источники натрия, то есть соли, возникают при выветривании, эрозии и растворении горных пород, которые переносятся в реки и откладываются в океанах.
Как бы то ни было, почка Гайи обнаружена (здесь ) Кеннетом Дж. Хсу, автором переписки в 2001 году. Доказательством является «высыхание » Средиземного моря. функционирующей почки. Ранее «функции почек» выполнялись во время «отложений мелового (южноатлантического ), юрского (залива Мексика ), пермо-триас (Европа ), девон (Канада ), кембрий / Докембрийские (Гондвана ) соленые гиганты. "
Уровни газов в атмосфере за 420 000 лет по данным ледяных кернов от Восток, антарктическая исследовательская станция. Текущий период показан слева. Гипотеза Гайи утверждает, что состав атмосферы Земли поддерживается в динамически устойчивом состоянии благодаря наличию жизни. Состав атмосферы обеспечивает условия, к которым приспособилась современная жизнь. Все атмосферные газы, кроме благородных газов, присутствующие в атмосфере, либо производятся организмами, либо обрабатываются ими.
Стабильность атмосферы на Земле не является следствием химического равновесия. Кислород является химически активным соединением и в конечном итоге должен соединиться с газами и минералами атмосферы и коры Земли. Кислород начал сохраняться в атмосфере в небольших количествах примерно за 50 миллионов лет до начала Великого события оксигенации. С начала кембрийского периода концентрации кислорода в атмосфере колебались от 15% до 35% от атмосферного объема. Следы метана (в количестве 100 000 тонн, производимых в год) не должны существовать, поскольку метан воспламеняется в кислородной атмосфере.
Сухой воздух в атмосфере Земли содержит примерно (по объему) 78,09% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргон, 0,039 % двуокиси углерода и небольших количеств других газов, включая метан. Первоначально Лавлок предположил, что концентрация кислорода выше примерно 25% может увеличить частоту лесных пожаров и пожаров в лесах. Недавняя работа по обнаружению вызванного пожарами древесного угля в угольных пластах каменноугольного и мелового периодов в геологические периоды, когда O 2 действительно превышала 25%, поддержала утверждение Лавлока.
Ученые Gaia рассматривают участие живых организмов в углеродном цикле как один из сложных процессов, поддерживающих условия, подходящие для жизни. Единственным значительным естественным источником атмосферного углекислого газа (CO2 ) является вулканическая активность, в то время как единственное значительное удаление происходит за счет осаждения карбонатных пород. На осаждение углерода, растворение и фиксацию влияют бактерии и корни растений в почвах, где они улучшают циркуляцию газов, или в коралловых рифах, где карбонат кальция откладывается в виде твердого вещества на поверхности. морское дно. Карбонат кальция используется живыми организмами для производства углеродистых проб и раковин. После смерти раковины живых организмов падают на дно океанов, где образуют отложения мела и известняка.
Одним из этих организмов является Emiliania huxleyi, обильная кокколитофора водоросль, которая также играет роль в образовании облаков. Избыток CO 2 компенсируется увеличением количества кокколитофоридов, увеличивая количество CO 2, заблокированного на дне океана. Кокколитофориды увеличивают облачный покров, следовательно, контролируют температуру поверхности, помогают охлаждать всю планету и способствуют выпадению осадков, необходимых для наземных растений. В последнее время концентрация CO 2 в атмосфере увеличилась, и есть некоторые свидетельства того, что концентрация океанических цветущих водорослей также увеличивается.
Лишайники и другие организмы ускоряют выветривание горных пород на поверхности, в то время как разложение горных пород также происходит быстрее в почве благодаря активности корней, грибов, бактерий и подземных животных. Поэтому поток углекислого газа из атмосферы в почву регулируется с помощью живых существ. Когда уровни CO 2 в атмосфере повышаются, температура повышается и растения растут. Этот рост приводит к более высокому потреблению CO 2 растениями, которые перерабатывают его в почву, удаляя его из атмосферы.
Восход Земли взяты из Аполлона 8 24 декабря 1968 г. Идея Земли как единого целого, живое существо имеет давние традиции. мифическая Гайя была древнегреческой богиней, олицетворявшей Землю, греческий вариант «Матери-природы » (от Ge = Земля и Aia = ПИРОГ бабушка) или Мать Земля. Джеймс Лавлок дал это название своей гипотезе после предложения романиста Уильяма Голдинга, который в то время жил в той же деревне, что и Лавлок (Бауэрчалк, Уилтшир, Великобритания). Совет Голдинга был основан на Gea, альтернативном написании имени греческой богини, которое используется как префикс в геологии, геофизике и геохимии. Позже Голдинг упомянул Гайю в своей Нобелевской премии речи.
В восемнадцатом веке, когда геология превратилась в современную науку, Джеймс Хаттон утверждал, что геологические и биологические процессы взаимосвязаны. Позже натуралист и исследователь Александр фон Гумбольдт признал совместную эволюцию живых организмов, климата и земной коры. В ХХ веке Владимир Вернадский сформулировал теорию развития Земли, которая сейчас является одной из основ экологии. Вернадский был украинским геохимиком и был одним из первых ученых, которые осознали, что кислород, азот и углекислый газ в атмосфере Земли являются результатом биологических процессов. В течение 1920-х он опубликовал работы, в которых утверждалось, что живые организмы могут изменить планету так же верно, как любая физическая сила. Вернадский был пионером научных основ наук об окружающей среде. Его провидческие заявления не получили широкого признания на Западе, и несколько десятилетий спустя гипотеза Гайи встретила такое же первоначальное сопротивление со стороны научного сообщества.
Также на рубеже 20 века Альдо Леопольд, пионер в разработке современной экологической этики и в движении за сохранение дикой природы, предложил живую Землю в своей биоцентрической или целостной этике в отношении земли.
По крайней мере возможно рассматривать части Земли - почву, горы, реки, атмосферу и т. Д. - как органы или части органов согласованного целого, причем каждая часть выполняет свою определенную функцию. И если бы мы могли видеть все это целиком в течение длительного периода времени, мы могли бы воспринимать не только органы с скоординированными функциями, но, возможно, также тот процесс потребления как замещение, которое в биологии мы называем метаболизмом или ростом. В таком случае у нас были бы все видимые атрибуты живого существа, которые мы не осознаем, потому что оно слишком велико, а его жизненные процессы слишком медленны.
— Стефан Хардинг, Animate Earth.Другое влияние гипотеза Гайи и экологическое движение в целом возникли как побочный эффект космической гонки между Советским Союзом и Соединенными Штатами Америки. В 1960-х годах первые люди в космосе смогли увидеть, как Земля выглядит в целом. Фотография Восход Земли, сделанная астронавтом Уильямом Андерсом в 1968 году во время миссии Аполлона 8, благодаря Эффекту обзора стала одним из первых символов глобальное экологическое движение.
Джеймс Лавлок, 2005 Лавлок начал определять идею саморегулирующейся Земли, контролируемой сообществом живых организмов в сентябре 1965 года, в то время как работал в Лаборатории реактивного движения в Калифорнии над методами обнаружения жизни на Марсе. Первая статья, в которой упоминалось об этом, была «Планетарные атмосферы: композиционные и другие изменения, связанные с наличием жизни», в соавторстве с К.Е.Гиффином. Основная идея заключалась в том, что жизнь может быть обнаружена в планетарном масштабе по химическому составу атмосферы. Согласно данным, собранным обсерваторией Пик-дю-Миди, планеты, подобные Марсу или Венере, имели атмосферы в химическом равновесии. Это различие с атмосферой Земли считалось доказательством отсутствия жизни на этих планетах.
Лавлок сформулировал гипотезу Гайи в журнальных статьях в 1972 и 1974 годах, а затем в популяризирующей книге 1979 года Гайя: новый взгляд на жизнь на Земле. Статья в New Scientist от 6 февраля 1975 г. и популярная книжная версия гипотезы, опубликованная в 1979 г. под названием «В поисках Гайи», начали привлекать внимание ученых и критиков.
Лавлок сначала назвал это гипотезой обратной связи с Землей, и это был способ объяснить тот факт, что комбинации химических веществ, включая кислород и метан, сохраняются в стабильных концентрациях в атмосфера Земли. Лавлок предложил обнаруживать такие комбинации в атмосферах других планет как относительно надежный и дешевый способ обнаружения жизни.
Линн Маргулис Позже возникли другие связи, такие как морские существа, производящие серу и йод примерно в тех же количествах, что и наземные существа, и помогли поддержать гипотезу.
В 1971 году микробиолог Доктор. Линн Маргулис присоединилась к Лавлоку, чтобы воплотить первоначальную гипотезу в научно доказанные концепции, поделившись своими знаниями о том, как микробы влияют на атмосферу и различные слои на поверхности планеты. Американский биолог также вызвал критику в научном сообществе своей защитой теории происхождения эукариот органелл и ее вкладом в эндосимбиотическую теорию, которая в настоящее время принято. Маргулис посвятила Гайе последнюю из восьми глав своей книги «Симбиотическая планета». Однако она возражала против широко распространенного олицетворения Гайи и подчеркивала, что Гайя - это «не организм», а «возникающее свойство взаимодействия между организмами». Она определила Гайю как «серию взаимодействующих экосистем, которые составляют единую огромную экосистему на поверхности Земли. Период». Самый запоминающийся «слоган» книги на самом деле язвительно заметил ученик Маргулиса: «Гайя - это просто симбиоз, увиденный из космоса».
Джеймс Лавлок назвал свое первое предложение гипотезой Гайи, но также использовал термин теория Гайи. Лавлок утверждает, что первоначальная формулировка была основана на наблюдениях, но все еще не имела научного объяснения. Гипотеза Гайи с тех пор была подтверждена рядом научных экспериментов и предоставила ряд полезных предсказаний. Фактически, более широкие исследования подтвердили ошибочность первоначальной гипотезы в том смысле, что не только жизнь, но и вся система Земли осуществляет регулирование.
В 1985 году прошла первая конференция. публичный симпозиум по гипотезе Гайи, является ли Земля живым организмом? проводился в Массачусетском университете в Амхерсте, 1–6 августа. Основным спонсором было Национальное общество одюбонов. Среди выступавших были Джеймс Лавлок, Джордж Уолд, Мэри Кэтрин Бейтсон, Льюис Томас, Джон Тодд, Дональд Майкл, Кристофер Берд, Томас Берри, Дэвид Абрам, Майкл Коэн и Уильям Филдс. На конференции присутствовало около 500 человек.
В 1988 году климатолог Стивен Шнайдер организовал конференцию Американского геофизического союза. Первая конференция Чепмена по Гайе была проведена в Сан-Диего, Калифорния, 7 марта 1988 года.
Во время сессии конференции по «философским основам» Дэвид Абрам говорил о влиянии метафоры в науке и гипотезы Гайи как предлагающей новую и потенциально изменяющую игру метафорику, в то время как Джеймс Киршнер критиковал гипотезу Гайи за ее неточность. Киршнер утверждал, что Лавлок и Маргулис представили не одну гипотезу Гайи, а четыре -
В отношении гомеостатической Гайи Киршнер признал две альтернативы. «Слабая Гайя» утверждала, что жизнь стремится сделать окружающую среду стабильной для процветания всего живого. Согласно Киршнеру, «Сильная Гайя» утверждает, что жизнь стремится сделать окружающую среду стабильной, чтобы все живое процветало. Киршнер утверждал, что сильная Гайя не поддается проверке и, следовательно, не является научной.
Лавлок и другие поддерживающие Гайю ученые, однако, пытались опровергнуть утверждение о том, что гипотеза не является научной, потому что ее невозможно проверить контролируемым образом. эксперимент. Например, против обвинения Гайи в телеологической теории, Лавлок и Эндрю Ватсон предложили модель Daisyworld (и ее модификации, указанные выше) в качестве доказательства против большинства этих критических замечаний. Лавлок сказал, что модель Daisyworld «демонстрирует, что саморегулирование глобальной окружающей среды может возникать в результате конкуренции между разными типами жизни, изменяющими их локальную среду разными способами».
Лавлок осторожно представил версию гипотезы Гайи. это не утверждало, что Гайя намеренно или сознательно поддерживала сложный баланс в своей среде, необходимый жизни для выживания. Похоже, что утверждение о том, что Гайя действует «намеренно», было метафорическим утверждением в его популярной начальной книге и не предназначалось для буквально. Это новое утверждение гипотезы Гайи было более приемлемым для научного сообщества. Большинство обвинений в телеологизме прекратились после этой конференции.
Ко времени проведения 2-й Чепменской конференции по гипотезе Гайи, состоявшейся в Валенсии, Испания, 23 июня 2000 г., ситуация значительно изменилась. Вместо обсуждения телеологических взглядов Гайи или «типов» гипотез Гайи, основное внимание было уделено конкретным механизмам, с помощью которых базовый краткосрочный гомеостаз поддерживался в рамках значительных эволюционных долгосрочных структурных изменений.
Основными вопросами были:
В 1997 году Тайлер Волк утверждал, что система Гайана почти неизбежно возникает в результате эволюции к далеким от равновесия гомеостатическим состояниям, которые максимизируют производство энтропии, и Клейдон (2004) согласился, заявив: «... гомеостатическое поведение может возникать из состояния MEP, связанного с планетарным альбедо»;. результирующее поведение биотической Земли в состоянии MEP вполне может привести к почти гомеостатическому поведению земной системы в долгих временных масштабах, как утверждается в гипотезе Гайи ». Стейли (2002) аналогичным образом предположил«... альтернативная форма теории Гайи, основанная на более традиционных дарвиновских принципах... В [этом] новом подходе экологическое регулирование является следствием динамики популяции, а не дарвиновского отбора. Роль отбора состоит в том, чтобы отдавать предпочтение организмам, которые лучше всего приспособлены к преобладающим условиям окружающей среды. Однако окружающая среда не является статичным фоном для эволюции, она находится под сильным влиянием присутствия живых организмов. Результирующий динамический процесс совместного развития в конечном итоге приводит к конвергенции равновесия и оптимальных условий ".
Четвертая международная конференция по гипотезе Gaia, спонсируемая Региональным парком Северной Вирджинии В октябре 2006 г. в Арлингтоне, штат Вирджиния, в кампусе Университета Джорджа Мейсона, проводилась конференция «Власть и другие».
Организовал мероприятие Мартин Огл, главный натуралист NVRPA и давний сторонник гипотезы Гайи. Линн Маргулис Заслуженный профессор факультета наук о Земле Массачусетского университета в Амхерсте и давний сторонник гипотезы Гайи был основным докладчиком. Среди многих других выступавших: Тайлер Волк, содиректор программы наук о Земле и окружающей среде Нью-Йоркский университет; д-р Дональд Эйткен, директор Donald Aitken Associates; д-р Томас Лавджой, президент Центра науки, экономики и окружающей среды Хайнца; Роберт Коррелл, старший научный сотрудник, Атмосферная политика icy программы Американского метеорологического общества и известного специалиста по экологической этике Дж. Бэрда Калликотта.
Эта конференция подошла к гипотезе Гайи как к науке и метафоре, как к средству понимания того, как мы можем начать решать такие проблемы 21 века, как изменение климата и продолжающееся разрушение окружающей среды.
Первоначально получив мало внимания со стороны ученых (с 1969 по 1977 год), впоследствии в течение некоторого времени первоначальная гипотеза Гайи подвергалась критике со стороны ряда ученых, таких как Форд Дулиттл, Ричард Докинз и Стивен Джей Гулд. Лавлок сказал, что, поскольку его гипотеза названа в честь греческой богини и поддерживается многими не-учеными, гипотеза Гайи была интерпретирована как неоязыческая религия. Многие ученые, в частности, также критиковали подход, принятый в его популярной книге «Гайя, новый взгляд на жизнь на Земле», за его телеологичность - веру в то, что вещи целенаправленны и нацелены на достижение цели. Отвечая на эту критику в 1990 году, Лавлок заявил: «Нигде в наших трудах мы не выражаем идею о том, что планетарное саморегулирование является целенаправленным или предполагает предвидение или планирование со стороны биоты ».
Стивен Джей Гулд критиковал Гайю как «метафору, а не механизм». Он хотел знать фактические механизмы, с помощью которых достигается саморегулирующийся гомеостаз. В своей защите Gaia Дэвид Абрам утверждает, что Гулд упустил из виду тот факт, что «механизм» сам по себе является метафорой - хотя и чрезвычайно распространенной и часто нераспознанной метафорой, - которая заставляет нас рассматривать естественные и живые системы, как если бы они были организованными машинами. и построен извне (а не как аутопоэтический или самоорганизующийся феномен). Согласно Абраму, механические метафоры заставляют нас упускать из виду активное или агенциональное качество живых существ, в то время как организменная метафорика гипотезы Гайи подчеркивает активное действие как биоты, так и биосферы в целом. Что касается причинно-следственной связи в Гайе, Лавлок утверждает, что никакой отдельный механизм не является ответственным, что связи между различными известными механизмами, возможно, никогда не будут известны, что это принято в других областях биологии и экологии как нечто само собой разумеющееся, и что конкретная враждебность зарезервирован для его собственной гипотезы по другим причинам.
Помимо прояснения своего языка и понимания того, что подразумевается под формой жизни, сам Лавлок приписывает большую часть критики отсутствию понимания нелинейной математики его критики и линеаризирующая форма жадного редукционизма, в которой все события должны быть немедленно приписаны конкретным причинам, предшествующим фактам. Он также заявляет, что большинство его критиков - биологи, но что его гипотеза включает эксперименты в областях, не связанных с биологией, и что некоторые саморегулирующиеся явления не могут быть математически объяснены.
Лавлок предположил, что глобальные механизмы биологической обратной связи могут развиваться посредством естественного отбора, заявив, что организмы, которые улучшают окружающую среду для своего выживания, добиваются большего успеха, чем те, которые наносят вред окружающей среде. Однако в начале 1980-х У. Форд Дулиттл и Ричард Докинз отдельно аргументировали против этого аспекта Гайи. Дулиттл утверждал, что ничто в геноме отдельных организмов не может обеспечивать механизмы обратной связи, предложенные Лавлоком, и поэтому гипотеза Гайи не предлагает правдоподобного механизма и является ненаучной. Между тем Докинз заявил, что для согласованных действий организмов потребуется предвидение и планирование, что противоречит нынешнему научному пониманию эволюции. Как и Дулиттл, он также отверг возможность того, что петли обратной связи могут стабилизировать систему.
Линн Маргулис, микробиолог, который сотрудничал с Лавлоком в поддержку гипотезы Гайи, в 1999 году заявила, что «великое видение Дарвина не было ошибочным, а лишь неполным. В акцентировании внимания на прямой конкуренции Между людьми в поисках ресурсов в качестве основного механизма отбора Дарвин (и особенно его последователи) создали впечатление, что окружающая среда была просто статичной ареной ". Она написала, что состав атмосферы, гидросферы и литосферы Земли регулируется в соответствии с «уставками», как в гомеостазе, но эти уставки меняются со временем.
биолог-эволюционист W. Д. Гамильтон назвал концепцию Гайи Коперника, добавив, что потребуется еще один Ньютон, чтобы объяснить, как происходит саморегуляция Гайи посредством дарвиновского естественного отбора. Совсем недавно Форд Дулиттл, основываясь на предложении ITSNTS («Певец, а не песня»), предложенного им и Инкпеном, предложил, что дифференциальная персистентность может играть аналогичную роль дифференциальному воспроизводству в эволюции путем естественного отбора, тем самым обеспечивая возможное согласование между теория естественного отбора и гипотеза Гайи.
Гипотеза Гайи по-прежнему широко скептически воспринимается научным сообществом. Например, аргументы как за, так и против него были изложены в журнале Climatic Change в 2002 и 2003 годах. Существенным аргументом против него являются многочисленные примеры, когда жизнь оказывала пагубное или дестабилизирующее воздействие на окружающую среду, вместо того чтобы регулировать ее.. Несколько недавних книг подвергли критике гипотезу Гайи, выражая взгляды, варьирующиеся от «... гипотеза Гайи не имеет однозначной наблюдательной поддержки и имеет значительные теоретические трудности» до «Неловко приостановлено между испорченной метафорой, фактом и ложной наукой, я предпочитаю твердо покинуть Гайю. на заднем плане "к" Гипотеза Гайи не поддерживается ни эволюционной теорией, ни эмпирическими свидетельствами геологических летописей ". Гипотеза CLAW, первоначально предложенная в качестве потенциального примера прямой обратной связи Gaian, впоследствии оказалась менее достоверной, поскольку понимание ядер конденсации облака улучшилось. В 2009 г. была предложена гипотеза Медеи : жизнь оказывает крайне пагубное (биоцидное) воздействие на планетарные условия, что прямо противоречит гипотезе Гайи.
В оценке целой книги 2013 г. Гипотеза Гайи, рассматривая современные данные из различных соответствующих дисциплин, Тоби Тиррелл пришел к выводу, что: «Я считаю, что Гайя - тупик. Однако ее исследование породило много новых и наводящих на размышления вопросов. Отвергая Гайю, мы можем в то же время ценить оригинальность и широту видения Лавлока и признавать, что его смелая концепция помогла стимулировать множество новых идей о Земле и отстаивать целостный подход к ее изучению ». В другом месте он представляет свой вывод: «Гипотеза Гайи не является точной картиной того, как работает наш мир». Это утверждение следует понимать как относящееся к «сильным» и «умеренным» формам Гайи - что биота подчиняется принципу, который работает, чтобы сделать Землю оптимальной (сила 5) или благоприятной для жизни (сила 4), или что она работает как гомеостатический механизм (сила 3). Последняя - самая «слабая» форма Гайи, которую защищает Лавлок. Тиррелл отвергает это. Однако он обнаруживает, что две более слабые формы Гайи - Коэволюционная Гайя и Влиятельная Гайя, которые утверждают, что существует тесная связь между эволюцией жизни и окружающей средой и что биология влияет на физическую и химическую среду, - обе заслуживают доверия, но что она бесполезно использовать термин «Гайя» в этом смысле и что эти две формы уже были приняты и объяснены процессами естественного отбора и адаптации.
Портал окружающей среды 
Науки о Земле портал 
Географический портал 