Гея
«Я написал эту книгу… как историю открытий, попыток обнаружить величайшее живое существо на Земле. Гея — теория, в которой все живые организмы и вся материя Земли составляют единую систему, своего рода суперорганизм, или живую планету. Гея поддерживала для себя и для всех живых существ комфортные условия существования. Она делала так, чтобы воздух, океаны и земля всегда были бы пригодны для жизни».
Этими несколько высокопарными словами британский независимый исследователь Джеймс Лавлок начал свою знаменитую работу «Гея: новый взгляд на жизнь на Земле», изданную в 1979 году. В своих поисках, начатых десятилетием раньше, он столкнулся с многочисленными препятствиями, в основном созданными его коллегами. В то время большинство ученых считали, что жизнь на Земле зародилась в результате крайне удачного стечения обстоятельств; жизнь — это «случайный пассажир» на «каменном шаре, несущемся через пространство и время». Именно чрезвычайно малая вероятность случайного возникновения условий, подходящих для появления и развития жизни, вдохновила Лавлока на создание концепции Геи, согласно которой условия для своего существования обеспечивает сама жизнь.
После публикации книги Лавлока концепция Геи продолжала совершенствоваться и разрабатываться, не в последнюю очередь самим Лавлоком, написавшим целую серию дополняющих и уточняющих работ. В основе его концепции лежит идея саморегуляции, или гомеостаза — свойства, с точки зрения Лавлока, цельной системы, включающей в себя «биосферу и тесно связанные с ней атмосферу, океаны и верхний слой земной коры». Благодаря разнообразным механизмам связи все компоненты работают совместно и регулируют климат, газовый состав атмосферы, набор химических элементов в Мировом океане, чтобы создавать и поддерживать условия, оптимальные для существования жизни. По предложению своего соседа и друга, лауреата Нобелевской премии по литературе Уильяма Голдинга, Лавлок назвал эту цельную систему «Гея» — в честь древнегреческой богини Земли.
Стабильное целое из нестабильных деталей
Зерна идеи, которая позже станет концепцией Геи, были заронены в 1965-м, когда Лавлок работал в космической программе НАСА, в команде, целью которой было определить присутствие жизни на Марсе. Общее свойство всех живых организмов, понял Лавлок, в том, что они обращают вспять или останавливают рост энтропии, — другими словами, нарушают химическое равновесие системы. Проведенный анализ атмосфер Венеры и Марса показал, что обе они близки к состоянию равновесия, и, следовательно, сами планеты, скорее всего, безжизненны. Стало понятно, насколько наша планета отличается от своих соседей, а Лавлок задумался «о природе Земли».
Земля весьма далека от состояния химического равновесия. В отличие от атмосфер Марса и Венеры, почти полностью состоящих из углекислого газа, атмосфера Земли на пятую часть состоит из кислорода, с едва заметным присутствием (примерно 350 частей на миллион) углекислого газа. Уровень кислорода идеален для дыхания животных, а углекислого газа как раз хватает для поддержания фотосинтеза, но недостаточно — если не считать антропогенных факторов — для развития потенциально катастрофически опасного парникового эффекта. И, несмотря на то что интенсивность солнечного излучения выросла на четверть с момента формирования Земли, температура на поверхности осталась постоянной, в среднем по миру 15 °С — идеальные условия для жизни. Поразительное постоянство этих и других параметров, существующее, вопреки ожиданиям, уже многие миллионы лет, привело Лавлока к предположению, что наша «стабильная планета, состоящая из нестабильных частей» поддерживается в таком состоянии совместной регулирующей деятельностью живых и неживых компонентов.
"По теории Геи мы часть большого целого. Наша судьба зависит не только от того, что мы делаем для себя, но и от того, что мы делаем для Геи в целом. Если мы будем угрожать ей, она поступит так же в интересах высшего блага — самой жизни" Вацлав Гавел, 1994
За пределами «Маргариткового мира»
Большая часть ранней критики теории Лавлока указывала на его телеологические выводы — Гея представала в его работах существом, способным предвидеть и планировать. При этом никакого правдоподобного пути эволюции этого существа, никакого объяснения тому, как изначально появились необходимые механизмы обратной связи и регуляции, Лавлок не предлагал. Эта критика во многом определила дальнейшее развитие теории Геи.
Первым ответом на критику стал так называемый «Маргаритковый мир» — компьютерная симуляция экосистемы, изначально состоящей из двух видов маргариток, черной и белой. Каждый вид мог определенным образом менять окружающую среду: белые маргаритки снижали температуру вокруг себя, черные повышали; вместе они создавали среднюю температуру, приемлемую для обоих видов. Несмотря на усиление солнечного излучения (как и на Земле), предполагалось, что общая температура поверхности будет поддерживаться на оптимальном уровне просто за счет взаимодействия двух видов маргариток. Далее следовал вывод, что изменение среды может быть достигнуто в результате борьбы за существование и естественного отбора.
С тех пор были изучены реальные механизмы обратной связи, аналогичные тем, что действовали в «Маргаритковом мире». Возьмем, к примеру, предполагаемый механизм воздействия фитопланктона на климат. Эти организмы производят газ диметилсульфид (DMS), который мириадами крошечных капелек распыляется в атмосферу; отражающая способность облаков повышается, увеличивая процент отражения солнечных лучей. Рост популяции фитопланктона (и, соответственно, выделяемого количества диметилсульфида) связан с повышением температуры, и вся система в целом действует как термостат, обеспечивающий постоянную температуру.
Наследие Геи
Первоначальный смысл гипотезы Геи со временем несколько затерялся среди риторики как сторонников ее, так и противников. Хотя чрезмерный символизм гипотезы — в том числе и самого ее наименования — по-прежнему воспринимается несколько враждебно, основанные на ее положениях выводы не остаются незамеченными. В прошлом геологи, климатологи и другие эксперты всегда стремились изучать сложную систему окружающей среды, разделив ее на простые составляющие, удобные для анализа. Сейчас сложность системы считается ее фундаментальным свойством. В новом холистическом подходе фокус сместился на изучение Земли в целом, как единой системы, на исследование основных механизмов обратной связи и их роли в поддержании глобального равновесия. Сегодня, когда мы сталкиваемся с невиданными ранее угрозами изменения климата, главный урок Геи — здоровье нашего мира зависит от нашей способности воспринимать планету в целом — актуален как никогда.
Живая Гея?
Из работ самого Лавлока не всегда очевидно, какой именно статус он придает системе живых и неживых элементов, которую называет Геей. Во вступлении к оригинальной работе 1979 года речь идет о «живом существе», да и позже он часто говорит о системе как об организме или «суперорганизме». Сам Лавлок признавал, что многих его коллег изначально насторожило именно предположение, что система в некотором смысле живая. Он и сам жаловался, что его метафора была неверно понята, зачастую намеренно, другими учеными. С другой стороны, эта двусмысленность могла отчасти быть стратегическим ходом, поскольку образ живой Геи вызвал живой отклик и стал важным символом в движении за защиту окружающей среды.
Апокалипсис близится
В XXI веке тон Лавлока стал куда пессимистичней, чем в начале карьеры, и в прессе он теперь часто предстает этаким Иеремией, пророком последних дней. Теория Геи холистична сама по себе, в ней система в целом важнее отдельных частей, и неудивительно, что для Лавлока человечество «просто еще один вид существ, не владельцы и не смотрители планеты». В последней своей работе он предполагает, что homo sapiens вообще планетарная инфекция: «Гея больна, ее лихорадит, и скоро она впадет в кому. Так уже бывало, но на выздоровление потребовалось более 100 000 лет. Мы виноваты, и нам придется отвечать». Земля-то переживет что угодно, но наше выживание в грядущих катаклизмах при этом совершенно не обязательно.