James Lovelock’un Gaia hipotezi, dünyanın doğası hakkındaki geleneksel düşünceye meydan okumaktadır.
doğru yaşam koşullarını sürdürdüğü bir “süper-organizma”dır.
Üzerinde yaşadığımız gezegeni hep çok merak ettik. Onun bilinmeyen kıtalarını bulduk, okyanuslarının en derinlerine kadar indik. Günümüzde bize çok absürt gelse de bir zamanlar gezegenimizin bir öküzün boynuzlarında durduğunu bile düşündük. Peki üzerinde yaşadığımız bu gezegenin kendisinin canlı olabileceğini hiç düşünmüş müydünüz?
Ya da bu soruyu şöyle soralım: Kendi bedeninizi hayal edin. Yalnız değilsiniz, bedeninizde yüz milyonlarca bakteri yaşıyor ve siz onlarla beraber canlı bir organizmasınız. Peki, aynı şey Dünya için de geçerli olamaz mı? Ya Dünya kocaman bir organizmaysa ve biz de onun üzerindeki ufacık bakterilersek?
1970’lerde NASA adına Mars’taki yaşamı saptama üzerine çalışmalar yapan James Lovelock (1919-2022), Dünya’nın yaşayan bir organizma gibi davrandığını ileri süren bir hipotez geliştirdi. Bu hipotezine Yunan mitolojisinde yeryüzünü simgeleyen tanrıça Gaia’nın ismini verdi.
Gaia hipotezi başlangıçta oksijen içeren bileşiklerin bir arada bulunuşunu ve atmosferdeki metan konsantrasyonunun sabitliğini açıklamak üzere geliştirilmişti. Ancak Lovelock bu konuda ilk değildi. 1920’lerde Rus bilim insanı Vladimir Vernadsky biyosfer – dünyanın tüm canlı organizmalarını tutan kısmı- düşüncesini geliştirmişti. Ona göre biyosfer, edilgen bir sistem olmaktan ziyade tarihi boyunca gezegenimizi ve üzerindeki yaşamı derinden değiştiriyordu.
İngiliz botanikçi Arthur Tansley ise 1930’larda, kendi kendini düzenleyen ekosistem kavramı ile bu fikri bir adım öteye taşıyan isim olacaktı. Aslında Gaia hipotezinin temelinde Tansley’in teorisi vardı.
James Lovelock Gaia Hipotezi Nedir?
Hipoteze göre tüm canlı organizmalar ve çevreleri, Dünya’da yaşamını sürdürmek için koşullarını düzenleyen ve dengeleyen karmaşık bir süper ekosistem oluşturur. James Lovelock ise Gaia’yı şu şekilde tanımlamaktadır:
Dünya’nın biyosferini, atmosferini, okyanuslarını ve topraklarını içine alan karmaşık bir varlık; bu gezegende yaşam için en uygun fiziksel ve kimyasal ortamı oluşturmaya yönelmiş bir geri besleme ya da sibernetik bir sistem oluşturan bütünlük.
Bu ifadeler her ne kadar bize Dünya’nın tek bir organizma gibi olduğunu düşündürtse de aslında anlaşılması gereken, Dünya’nın tıpkı tek bir organizma gibi göründüğü ya da davrandığıdır. Çünkü Gaia hipotezi, Dünya’daki yaşamın sibernetik kontrol sağladığını, homostatik geri besleme sisteminin biota tarafından kendiliğinden ve bilinçli olmayan bir şekilde işletildiğini söyler.
Bu düşünce ilk kez 1960’lann sonunda Lovelock’un aklına geldi konuyu ABD’li mikrobiyolog
Lynn Margulis’le tanıştıktan sonra biçimlendirdi. İkisi birlikte, 1974’te bir bildiriyle hipotezi
sundu ve yazar William Golding’in önerisiyle ona Gaia adı verildi.
James Lovelock’un Gaia hipotezi entegre bir sistem olarak dünyanın doğası hakkındaki geleneksel düşünceye meydan okudu. Gaia, dünyanın yaşayan bir organizma gibi davrandığını, yaşamın kendi kendini düzenleyen bir sistemin parçası olduğunu, gezegeni yaşam için uygun bir yuva olarak sürdürmek için fiziksel ve kimyasal çevreyi manipüle ettiğini öne sürüyordu. Lovelock bu fikri, bir dizi kitapta geliştirdi.
Gaia teorisinde geri besleme döngüleri Dünya’yı dengede tutar. Bu döngüler, sistemdeki rahatsızlıkları telafi edip denge durumuna geri getiren denge ve denetim mekanizmalarıdır. Bu geribesleme mekanizmaları, birbiriyle bağlantılı doğal döngülerden oluşan karmaşık bir küresel ağ şeklinde çalışıp içindeki organizmalar için optimum koşulları sürdürür.
Örneğin fitoplanktonlar, iklimin ılımanlaşması ve bulutların şekillenmesinde önemli bir rol üstlenen kükürt temelli bir bileşik olan dimetil sülfürün (DMS) sentezlenmesinden sorumludurlar. Dimetil sülfür, “Kokkolifor” adı verilen fitoplankton grubu tarafından atmosfere verilir. Sonrasında da denizin hemen üstündeki havada oksijenle reaksiyona girerek katı taneciklere (sülfat) dönüşür. Su buharı, sülfat içinde yoğunlaşarak bulutları meydana getirir. Bu bulutlar da güneşten gelen radyasyonu geri yansıtarak gezegenimizin aşırı ısınmasını engeller.
Eleştiriler ve Daisyworld Simülasyonu
Gaia hipotezine Ford Doolittle, Stephan Jay Gould ve Richard Dawkins gibi çeşitli bilim insanlarından eleştiriler yağdı. Hipotez, teleolojik olmakla yani belirlenmiş bir amaca yönelik olmakla eleştiriliyordu. Bu ve bunun gibi birçok eleştiriye cevap vermek isteyen Lovelock 1983’te “Daisyworld”- Papatya Dünyası modelini üretti.
Papatya dünyası, yüzeyi siyah ya da beyaz papatyalarla kaplı hayali bir gezegendir. Bu gezegen de tıpkı Dünya gibi Güneş’in etrafında dönmektedir. Papatyalar büyümek için Güneş enerjisinden faydalanırlar. Güneş ışınlarının yoğunluğu artınca siyah papatyalar yetişmeye başlar. Bu papatyalar ısıyı emer ve gezegenin yüzeyini beyaz papatyalar yetişecek kadar ısıtır.
Beyaz papatyalar da Güneş enerjisini yansıtır, dolayısıyla yeri soğutur. İki papatya türü bir denge noktasına ulaşır ve bu şekilde gezegenin sıcaklığını düzenler. Güneş ısısı daha fazla artınca Güneş ışığını yansıtabilen ve soğuk kalabilen beyaz papatyalar siyah papatyaların yerini alır. Lovelock bu simülasyon ile geri bildirim mekanizmalarının varlığını kanıtlamak istemiştir. Ayrıca küresel biyokütlenin kontrolünün bilinç olmadan da gerçekleşebileceğini göstermeye çalışmıştır.
Daha sonraları bu simülasyona tavşanlar, tilkiler ve başka türler de eklenmiştir. Şaşırtıcı bir şekilde tür çeşitliliği arttıkça atmosfer sıcaklığının daha iyi düzenlendiği görülmüştür. Ancak sizin de fark etmiş olabileceğiniz gibi Daisyworld simülasyonu Dünya’ya çok az benzemektedir.
Hipotezin Bilim Camiasındaki Yeri ve Sonuç
Gaia hipotezi günümüzde bilim camiasında pek geçerliliği olan bir teori değildir. Elbette bu durum hipotezin yanlış olduğu anlamına gelmez. Ancak Gaia hipotezinin geliştirilmesi ve üzerinde araştırma yapılması gereken birçok yönü bulunmaktadır. Yine de Gaia hipotezi gezegenimizdeki dinamik süreçlere bakmamızın iyi bir yolu olabilir. Görünüşte farklı fiziksel ve biyolojik süreçlerin gerçekte nasıl birbirine bağlı olduğuna dair bir iç görü sağlayabilir.
Dünya’nın canlı bir organizma olup olmadığı sorusuna geri dönersek, aslında bu canlılığı nasıl tanımladığımızla ilgili. İlerde süper bir medeniyet olup diğer gezegenleri kolonimiz haline getirmezsek Dünya kendisini kopyalayamayacak yani üreyemeyecektir.
Bu nedenle canlılığı tanımlarken eğer üreyebilmesini de göz önünde bulunduruyorsak Dünya’yı canlı bir organizma olarak nitelendiremeyiz. Nitekim birçok bilim insanı gezegenimizin canlılık için gereken şartların hepsine uyum sağlamamasından ötürü gezegenimizi bir sistem olarak değerlendirmektedir.
Kaynaklar ve İleri Okumalar
- Gaia theory: is it science yet? Yayınlanma tarihi: 12 Şubat 2012. Kaynak site: Conversation. Bağlantı: Gaia theory: is it science yet?
- Gaia Hypothesis: Could Earth Really be a Single Organism? Yayınlanma tarihi: 30 Nisan 2008; Bağlantı: Gaia Hypothesis: Could Earth Really be a Single Organism
- Gajić V. [Dr James Lovelock and story about GAIA hypothesis]. Med Pregl. 2011 Nov-Dec;64(11-12):607-11. Serbian. PMID: 22369010.
- Scientists finally have an explanation for the ‘Gaia puzzle’. Yayınlanma tarihi: 2 Temmuz 2018. Kaynak site: Conversation. Bağlantı: Scientists finally have an explanation for the ‘Gaia puzzle’
- Lenton TM, Daines SJ, Dyke JG, Nicholson AE, Wilkinson DM, Williams HTP. Selection for Gaia across Multiple Scales. Trends Ecol Evol. 2018 Aug;33(8):633-645. doi: 10.1016/j.tree.2018.05.006. Epub 2018 Jul 2. PMID: 30041995.
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
