Gaia-hypoteesi:
Maa on superorganismi?
-eli: Jos elämää ei olisi, se ei olisi mahdollista.

Miten "Gaia-hypoteesiin" päädyttiin:

1950-luvun lopulla ilmastontutkija ja kemisti James Lovelock kehitti helppokäyttöisen tunnistimen, jolla voitiin todeta kasvinsuojeluaineiden jäämiä erilaisista kohteista. Kun tälläistä tietoa alkoi nyt olla saatavilla, epäilyt silloin vielä täysin kritiikittä palvottua DDT:tä kohtaan heräsivät. Vielä Rachel Carsonin kirjan "The Silent Spring" ilmestyessä 1962 (Suomessa samaan aikaan) nämä tutkimustulokset kiistettiin kiivaasti, mutta "hyönteisetöntä elämää" ja muurahaisettomia piknikkejä amerikkalaiselle kuluttajalle luvanneet teollisuus ja supermarketit joutuivat lopulta perääntymään. "Ympäristömyrkky"-käsitteen mainitseminen olisi vielä 1960-luvun alussa leimannut käyttäjänsä vastuuttomaksi radikaaliksi, mutta tänään teollisuus profiloi itse itseään ympäristöystävällisyydellä. Rachel Carson ja muut tarkkanäköiset ja rohkeat tutkijat olisivat olleet avuttomia ilman laajaa aineistoa, joka osoitti DDT:n levinneen kaikkialle aina amerikkalaisten äitien maidosta Antarktiksen pingviineihin. Tämän mahdollisti pieni laite, joka kehitettiin juuri oikeaan aikaan. 1960-luvun lopulla Lovelock oli tutkimuslaitteineen Antarktiksella mittaamassa CFC-yhdisteiden pitoisuuksia. Ihmisen tuottamat CFC:t tiedetään tänään ilmakehän otsonikerroksen ohentumisen erääksi aiheuttajaksi. Lovelockin pieni koje veikin hänet yhä syvemmälle ihmistoiminnan aiheuttamien ympäristöriskien syövereihin. Sille, että planeettamme ekosysteemi on yksi kaikenkattava kokonaisuus, voi tuskin löytä parempaa todistetta, kuin ihmisen liikkeellelaskeman, luonnosta alunperin puuttuneen, kemikaalin esiintyminen aivan kaikkialla. Lovelockin työ ja ajattelu johti hänet etsimään käytännöllisempää ja tarkemmin ekosysteemiä kuvaavaa mallia, kuin tieteen perinteellinen melko mekanistinen näkemys. Oikeastaan tieteellä ei ollut minkäänlaista kokonaisvaltaista mallia biosfäärin tapahtumista, sillä käytännössä toimittiin yleensä niin, että tutkittavan kohteen riippuvuuksille muista luonnonilmiöistä ei annettu mitään painoa, tai po. yhteyttä käsiteltiin kuriositeettinä. Lovelockin oli siis esitettävä sanottavansa sopivasti demonstroiden: Hän nimesi biosfäärin keskinäisten vuorovaikutusten systeemin Gaean, antiikin kreikkalaisten kunnioittaman maan jumalattaren mukaan. Nimi-idean hänelle antoi hänen willshireläinen naapurinsa, kirjailija William Golding. "Gaia-hypoteesina" tunnetuksi tullut malli kritisoi aiempaa käsitystä mekanistisuudesta, ja siitä ettei asioita ajatella loppuun asti. Maanpinnan geologiset piirteet, auringon toiminta etc., muodostavat puitteet, joissa biosfäärin orgaaniset toiminnat "täyttävät maan" kaikella kasvavalla ja vilistävällä elämällä, mutta Lovelock näki pidemmälle: Ekosysteemi muokkaa ja ylläpitää, paitsi paikallista tai mikroilmastoa, myös koko planeetan ilmakehän tilaa. Elämän täyttämä planeetta on elämän itsensä muotoilema. Havaitsemme saman ilmiön pienemmässä koossa Suomen Lapissa: Nykyiset pohjoisimmat metsät ovat taimettuneet ja kasvaneet jopa satoja vuosia sitten, kun muutama peräkkäinen lämpimämpi kesä mahdollisti männyn taimien selviämisen siihen vaiheeseen, että ne kestivät jo ankarimpiakin oloja. Kun tiheä puusto seisoi tunturien rinteillä, se ylläpiti olosuhteita, joissa se saattoi uusiutua, eli uudet taimet nousivat keloutuvien ja maahan romahtavien puiden sijalle. Puuttomilla alueilla ei näitä etuja ollut, joten ne pysyivät puuttomina. Kun Metsähallitus 1950-luvulla, samaan aikaan kun Lovelock ja hänen kollegansa olivat juuri oivaltaneet ekologisten riippuvuuksien verkoston, erään herra Osaran johdolla hakkasi tuhansia hehtaareja viimeistä närettä ja pökkelöä myöten matalaksi, katkaistiin tämä jatkumo. Näitä alueita on taimitettu yhä uudelleen -etelästä n. 300 km päästä tuoduilla viljelytaimilla!!, mutta ei niillä vieläkään kasva kuin horsmaa, jos sitäkään. Metsien tuhoamista kutsutaan Lapissa osaroimiseksi. Kun syylliset olivat turvallisesti eläkkeellä, vuosikymmeniä jatkunut tuhoaminen saatettiin vihdoin lopettaa, ja säädettiin asetuksia "lakimetsien", eli puunrajan tuntumassa olevien alueiden, suojelusta. Kas kun nämä rintamavyöhykkeet pitivät puutatuottavina myös niistä etelään olevan vyöhykkeen, ja kokemus osoitti että metsänrajaa oli "metsänhoidollisin toimenpitein" siirretty jopa kymmeniä tai satoja kilometrejä etelään Skandinaviasta Pohjois-Venäjälle ja Siperiaan ulottuvalla alueella. Tänään lakimetsien säästäminen ollaan jälleen unohtamassa, ja nekin alueet, joilla puuta voidaan kerätä vain yhden kerran -ja sitten vain jäkälää- on otettu Suomessa "tehokkaaseen" käyttöön. Lovelock ja enenevä määrä hänen kollegoitaan havaitsi, että tämä sama ilmiö -luonto ylläpitää olemassaolollaan omat olemassaolonsa edellytykset- on globaali, ja meidän olemassaolomme ihmiskuntana on riippuvainen sen pysyvyydestä. Lovelock sai uuden sysäyksen kohti oivallustaan, kun hän työskenteli 1960-luvulla Pasadenassa Californiassa NASA:n Mars-projektissa. Marsiin laskeutuviin luotaimiin piti kehitellä anturit, jotka tunnistaisivat mahdollisen elämän merkkejä ilmasta ja maaperästä, ja Lovelock oli pätevin saatavilla oleva mies tähän hommaan. Rakennellessaan kojeitaan Lovelock joutui kysymään itseltään, miksi Mars on niin erilainen kuin maa?? Maan ilmakehä uhkaa kemian lainalaisuuksia, sillä niin herkästi reagoivan kaasun, kuin hapen, osuus ilmakehästä ei pitäisi voida olla 20%, mutta kun se on. Toisaalta korkea happipitoisuus on elämän kannalta onnekas asia. Maan ja Marsin ilmakehien vertailu johti Lovelockin huomion mikrobien, kasvien ja eläinten aineenvaihdunnan vaikutuksiin: Marsin ilmakehä on eloton, siinä tapahtuu vähän kemiallisia reaktioita, ja se on tasapainotilassa, jossa energiataso on matala. Lovelock esittikin NASA:lle ehdotuksen säästää rahat, ja peruuttaa Mars-Viking-projekti. NASA:n projektissä työskennellessään Lovelock sai ajatuksilleen tukea työtoverinsa Carl Saganin silloiselta vaimolta, mikrobiologi Lynn Margulikselta. He jatkoivat "Gaia"-ajatuksen kehittämistä yhdessä, ja löysivät lisää "sattumia". Vaikka auringon säteily on voimistunut tuntuvasti, maan pinnan lämpötila on säilynyt elämälle sopivissa rajoissa satoja miljoonia vuosia. Merten suolaisuus on myös pysyttäytynyt selvästi alle kyllästyspisteen ja riittävän kaukana elämälle vahingollisista pitoisuuksista, vaikka miljoonia tonneja suolaa liukenee veteen ja kulkeutuu mereen vuosittain. Lovelock ja Margulis kirjoittivat havainnoistaan ja uudesta näkemyksestään, ja 1988 oltiin jo niin pitkällä, että American Geophysical Union järjesti kansainvälisen tiedekonfrenssin San Diegossa Kaliforniassa "Gaia-hypoteesista". Siitä alkaen aihe on pysynyt tieteellisen kiistelyn kohteena, ja kirjoja ja artikkeleita on ilmestynyt tieteellisissä julkaisuissa lukemattomia. Lovelock, nyt (v.2000) 81-vuotiaana, elää Willshiressa Englannin maaseudulla vaimonsa Sandyn kanssa, ja hänelle on myönnetty koko joukko tiede- ja ympäristöpalkintoja, ja vierailevan professorin asema Oxfordin yliopistossa. Lynn Margulis kuuluu nyt tieteen eturiviin, ja hänet palkittiin v.1999 "President´s Medal of Science:lla". James Lovelock: "Gaia: A New Look at Life on Earth", 1979 "The Homage of Gaia", 1988

Miksi Maa on erilainen?

MARS: Hiilidioksidi CO2: 95,3%; Typpi N: 1,6%; Happi O: 0,15% Lämpötilan vaihtelut suuria. MAA: Happi 0: 21%; Typpi N: 77% Lämpötilat suhteellisen vakaita, vaihtelut säännöllisiä. VENUS: Hiilidioksidi CO2: 95%; Typpi N: 4% Lämpötilat äärimmäisen korkeita. Verrattaessa maata naapuriplaneettoihin, huomataan että näissä reagointituotteen, hiilidioksidin, osuus on ilmakehässä hyvin suuri. James Lovelockin ja Lynn Marguliksen ratkaiseva oivallus oli, että tämähän on normaalitila ja maan olosuhteet ovat poikkeus. Kysymys maan erilaisuudesta askarrutti James Lovelockia 1960-luvun lopulla. Vastauksen jäljille hän pääsi mikrobiologian avulla. Noin kolme miljardia vuotta sitten ensimmäiset alkeelliset organismit ilmaantuivat silloiseen valtamereen. Ensimmäiset elolliset olivat anaerobisia, eli hapettomassa tilassa eläviä, jota elämäntapaa löytää yhä elinkelpoisen tilan äärialueilta. "Pian" kuitenkin jotkut elämänmuodot alkoivat hajoittaa hiilidioksidia, mikä vapautti happea ilmakehään. Tämä muutti ilmakehän ominaisuuksia, ja voimmekin visualisoida näkymän elämän alkuun Maapalolla: Lammikoissa ja lahdelmissä kelluu jotain mössöä, josta pikkuhiljaa kuplii kaasua. Kun tätä hajottamistuotetta, happea, on kerääntynyt sopiva määrä, sähköpurkaus tai kipinä jostakin kalliolta pudonneesta kivestä sytyttää ilmakehän hapen ja vedyn apokalyptisten räjähdysten infernoon, jonka päättyessä rankat vesisateet huuhtelevat alkumannerta. Tätä jatkuu, kunnes taivas on kirkkaan sininen, vety- ja metaanipilvet ovat kadonneet, ja horisonttiin asti ulottuvat vedet peittävät planeetan pintaa. Vuosimiljoonia myöhemmin hiilidioksidia hajoittava eliöstö, kasvit, valtaavat myös kuivan maanpinnan, peittävät sen matollaan ja muodostavat itseään ylläpitävän elinympäristön, jossa erilaisten organismien populaatiot elävät kilpaillen, toisiaan syöden ja toisiaan raviten yhä monimutkaisempana symbioosien ja riippuvuuksien vyyhtenä, joka on jatkuvassa muutoksessa, reagoiden ulkoisten puitteiden muutoksiin ja toisten eloyhteisöjen vaikutuksiin. Kuva, jonka olemme saaneet populaaristi ymmärretystä "darwinismista", -"olemassaolon taistelu jossa heikoimmat häviää ja vahvimmat voittaa plaaplaa..", on sinänsä jo harhaanjohtava, koska evoluution kilpailussa sopeutuvin voittaa. Parantaakseen elinmahdollisuuksiaan lajit sopeutuvat, paitsi olosuhteisiin, myös toisiinsa. Muodostuu systeemejä, joista yhden lajin poistuminen aiheuttaisi monen muunkin häviämisen. Ekosysteemit ylläpitävät optimaalista eliöstön ja lajien määrää, tuottamisen ja syömisen tasapainoa ja ovat paras tae elämän jatkuvuudelle. Luonnon oma tasapaino on tosin aaltoliikettä: Lapissa myyrien ja pöllöjen määrät vaihtelevat kuin ikuisen kellokoneen pirullisessa ohjauksessa: Ensin myyrät lisääntyvät, sitten pöllöt kasvattavat suuret poikueet ja tulee paljon pöllöjä jotka syövät myyrät. Sitten nälkä tappaa pöllöt ja taas myyrät pääsevät lisääntymään. Jne. Ekosysteemi saavuttaa siis tasapainon pitkällä aikavälillä, mikä riittää jatkuvuuden varmistamiseen. Jos kuitenkin ekosysteemin perusta järkkyy, esim. yhden osatekijän kadotessa, uusi tasapaino saattaakin löytyä vasta paljon köyhemmissä puitteissa. Tästä on esimerkkeinä monet aikaisemmin metsäiset ja elämää vilisevät seudut, jotka tänään ovat kuivia piikkipensaiden täplittämiä vuorenrinteitä. Pakanoina panemme merkille, että nämä autiomaiksi ja louhikoiksi kuivettuneet entiset vehmaat ja hedelmälliset seudut ovat myös monoteististen, jahvististen, uskontojen levikkialuetta. Jos paikalliset eloyhteisöt ovat ympäristönsä elinkelpoisuutta ylläpitäviä tekijöitä, se pätee vielä enemmän globaaliin ekosysteemiin. Jos kasvillisuus vähenisi maan pinnalta oleellisesti, se vaikuttaisi ilmakehän hiilidioksidin määrään, joka vaikuttaisi lämpötilaan, joka vaikuttaisi kasvillisuudelle elinkelpoisen vyöhykkeen laajuuteen, joka supistuessaan vähentäisi edelleen hiilidioksidia kuluttavaa ja hiiltä sitovaa toimintaa, jne.. Jos elämää ei olisi, elämälle ei olisi mahdollisuuksia, ja olisimme Marsin ja Venuksen kaltainen eloton kivi avaruudessa, tyly ja tyhjä kuin Maapallon autiomaat. "...maan pinnan, ilmakehän ja valtamerten fysikaalinen ja kemiallinen olotila on ollut ja on elämän itsensä olemassolon aktiivisen vaikutuksen kautta elämälle sopiva ja miellyttävä. Tämä on vastakkainen käsitys sille perinteiselle näkemykselle, että elämä on mukautunut oleviin olosuhteisiin, ja on siksi kehittynyt erilaisiin olomuotoihinsa." (James Lovelock: "Gaia: A New Look at Life on Earth", 1979) Biosfäärin, eli planeettamme elämälle kelvollisen vyöhykkeen, fysikaaliset ja kemialliset olosuhteet ovat siis elämälle sopivia, koska elämän on ne sellaisiksi muokannut toimiessaan miljardeja vuosia globaalina kokonaisvaltaisena kyberneettisenä (itsesäätöisenä) järjestelmänä. "Elävän planeetan nimitys, Gaia, ei ole biosfäärin synonyymi, tarkoittaen sitä osaa maasta, missä elämää tavallisesti esiintyy. Vielä vähemmän Gaia on sama asia kuin eliöstö, millä tarkoitetaan kaikkien elävien organismien kokoelmaa. Eliöstö ja biosfääri ovat toki osa, mutta eivät Gaia kokonaisuudessaan. Kuten kuori on osa simpukkaa, kalliot, ilma ja meret ovat osa Gaiaa. Gaia on, kuten tulemme näkemään, jatkuvuus aina elämän alkuhetkestä asti tulevaisuuteen, niin pitkälle kuin elämää jatkuu. Gaia kaikenkattavana planetaarisena olemuksena (a total planetary being) käsittää ilmiöitä, jotka eivät ole välttämättä tunnistettavissa, yksittäisten lajien ja organismi-populaatioiden vuorovaikutusta... Erityisesti Gaia-hypoteesi tarkoittaa sitä, että lämpötila, happipitoisuus, olosuhteet, happamuus, ja jopa veden ja maaperän vaikutukset toisiinsa pysyvät ennallaan, ja tätä ylläpitää eliöstön automaattinen ja tiedostamaton reagointi muutoksiin." (Lovelock: "The Homage of Gaia", 1988) Kun Lovelock kirjoittaa, että elämää maapallolla tulee hahmottaa yhtenä kokonais-oliona, jonka aineenvaihduntaa ovat kasvit ja niitä syövät eläimetkin, hän esittää tiiviin ilmauksen ajatuksesta, että kaikki vaikuttaa kaikkeen. Kun hän täsmentää Gaia-käsitteeseen jatkuvuuden, hän korostaa sitä, että ilman kerran alkanutta elämää planeettamme olisi kuollut ja elämälle kelvoton, ja lyhytnäköisesti ja itsekkäästi toimimalla voimme aiheuttaa häiriön, joka katkaisee tämän jatkuvuuden. "Gaia" on luonnon "henki" samalla tavalla, kuin ihmisellä on "henki" jota ei ole vainajalla. Kerran kylmennyt corpus ei enää herää, kuten eivät enää viheriöi eroosion kuluttamat rinteet, eikä hiilidioksiidiin tukehtunut planeetta enää ylläpidä elämää.

EDELLISELLE SIVULLE

TAKAISIN ETUSIVULLE

SEURAAVALLE SIVULLE