盖亚假说--一种新的地球系统观.pdfVIP

证 No131 第二十三卷总131期 自 然 辩 法 通 讯 V01．23．Sum 2 0 0 1 第1期 OFDIALECTICSOFNATURE No1．200l JOURNAL ·科学前沿· 盖亚假说——一种新的地球系统观 肖广岭 (清华大学人文社会科学院，北京100084) 关键词：盖亚假说地球系统观 摘要：本文阐述和讨论了盖亚假说的形成过程、盖亚假说的科学内涵及其争论、由盖亚 假说所导致的新的地球系统观和盖亚假说给人们的启示。 (中图分类号]栅j(文献标识码)A 盖亚假说(Gaia 改变大气构成，使其远离化学平衡态。如果观测到的 hypothe豳)是由英国大气学家拉 伍洛克(Jam∞E．10v妇k)在20世纪60年代末提出一个行星的大气构成远离化学平衡态，则可能存在生 的。后来经过他和美国生物学家马古利斯(Lvnn命。带着这种想法，他开始考察当时已知其大气构成 的火星和金星，发现这两颗行星的大气构成都接近化 marguli8)共同推进，逐渐受到西方科学界的重视，并 对人们的地球观产生着越来越大的影响。同时盖亚 学平衡态。大气的主要成分是一般不进行化学反应 假说也成为西方环境保护运动和绿党行动的一个重 的二氧化碳。因此，两者都不应该存在生命。为了肯 要的理论基础。本文将对益亚假说的提出和发展、盖 定这一预言，他开始考虑有生命存在的地球大气的构 亚假说的科学内涵及其争论、由盖亚假说所导致的新 成，发现其远离化学平衡态，如大气中高达2l％的活 的地球系统观和盖亚假说给人们的启示等方面进行 性气体氧气和1．7ppm(百万分率)沼气能共存(由于 阐述和讨论。 在阳光下沼气和氧气会起化学反应，形成二氧化碳和 水，要维持沼气1．7ppm的比率，每年需要5亿吨沼气 一、盖亚假说的提出和发展 由能产生沼气的生物体排出)，而二氧化碳只有万分 60年代初，正在美国国家喷气动力实验室工作之几。 的拉伍洛克接受了美国国家航空航天局(NASA)关于正是在这个时候，即1965年秋的一天，盖亚想法 火星上是否存在生命的研究课题。他提出了一种直 出现在他的脑海里，即地球大气的这种独特的和不稳 接分析火星上的大气构成，而不用把航天器降落到火 定的气体混合比率为什么在相当长的时间内能维持 星表面来定点寻找生命是否存在的想法。他认为如 不变呢?是否地球上的生物不仅生成了大气，而且调 果一个行星存在生命，必定要求其大气既作为生命有 节大气，使其保持一种稳定的气体构成，从而有利于 机体的一种原料资源，又作为生命有机体的一种废物 生物体的存在呢? 排放之地。行星大气对生命有机体的这两种用途将 当时他对这种控制系统的性质还没有任何想法， [收稿日期]1999年6月24日 (作者简介]肖广岭(1956一)男，清华大学人文社会科学院副教授。 一87— 只是认为地球表面的有机体必定是这个系统的一部 二、盖亚假说的科学内涵及其争论 分，并且气体的构成可能是被调节的因素之一。后 来，他从天体物理学家那里得知，恒星随着年龄的成 现代科学把地球作为一个超级有机体的思想并 熟，发热能力会增大；自从36亿年前地球上有生命以 不是拉伍洛克最先提出的。早在1785年被称为地质 来，太阳的发热能力已经增强了25％。然而地球却 保持了有利于生命存在的温度。在如此长的时间内， 一个超级有机体并且应该用生理学的方式对它