ecotopianetwork

Gaia Teorisi : Yaşayan Dünya’nın Bilimi – David Orrell

Bu yazı,Gaia Teorisini ortaya atan James Lovelock, ve teorinin gelişimindeki büyük etkisi olan Lyin Margulis ve daha sonra diğerleri tarafından geliştirilen Gaia teorisine kısa bir giriş niteliğindedir. Gezegenin canlı bir sistem olduğu ve oluşan tüm doğal süreçlerin aslında bu yaşam ağının kendi mevcudiyetini sürüdürmek için yaptığı bir şey olduğunu ortaya koyması için Gaia hipotezi önemli bir modeldir. Bu hipotez anlaşıldığı takdirde gezegene olan bakışımız değişiceği gibi şu an olduğu gibi yaşam ağına müdahale etmek hatasına düşmeyiz.

 1960’lı yılların başlarında, James Lovelock , Mars’ta yaşam olduğunu ispatlamak için yapılan bir araştırmaya katılmak üzere NASA tarafından davet alır. Görevi ,  Mars’a gönderilebilecek bir uzay aracı eşliğinde, yaşamın varlığına dair belirti bulma kapasitesine sahip aletler tasarlamaktır. Mars üzerindeki herhangi bir yaşam biçimi Dünya üzerindekinden çok farklı olabileceğinden , neyin inceleneceği konusunda tam bir bilgiye sahip olmak oldukça zordur, bundan dolayı  bu amaç açık açık ifşa edilmez. 

Bu durum onları,  yaşamı neyin oluşturduğu ve bunun ne şekilde ortaya çıkarılabileceği konusunda düşünmeye götürür. Lovelock yaşamın en genel karakteristiğinin enerji ve maddeyi bünyesine alıp atık maddeleri atması olduğunu tesbit etmiştir. Ayrıca, oksijen soluyup karbon dioksit çıkardığımızın aynısı şeklinde, organizmaların çevrimsel değişim aracı olarak gezegenin atmosferini kullanıyor olabilecekleri sonucuna varmıştır. Bu sayede, yaşamın Mars atmosferi üzerinde saptanabilir kimyasal bir iz bırakmış olabileceğini var saymıştır. Belki de bu Dünya’dan  fark edilebilebiliyordur ve böylelikle bir uzay aracı göndermeye bile gerek kalmayacaktır.

Bu fikri sınamak amacıyla o ve meslektaşı Dian Hitchcock Mars’ın kimyasal terkibini analize ve bunu Dünya’nınki ile karşılaştırmaya başladılar. Sonuçlar büyük bir çelişki arz etmekteydi. Venüs gibi Mars’ın da atmosferi %95 civarında karbon dioksit, biraz oksijenden oluşmakta ve metan bulunmamaktaydı. Dünya ise %77 nitrojen, %21 oksijen ve görece büyük ölçüde metandan oluşmaktaydı.  Mars kimyasal bakımdan ölüdür; olabilecek  tüm kimyasal tepkimeler olup bitmiştir. Bunun aksine Dünya kimyasal bir denge durumundan çok uzaktır. Örnek olarak,  halen atmosferde bulunan metan ve oksijen birbirleriyle kolayca tepkimeye gireceklerdir. Lovelock gazların bir devridaim içinde bulunmaları gerektiği ve bu dolaşımın itici gücünün yaşam olduğu sonucuna vardı.

Lovelock yaşamın atmosferle olan etkileşiminin geçmişine yoğunlaşmaya başladı. Yaklaşık üç milyar yıl önce, bakterilerin ve fotosentetik deniz yosunlarının atmosferden karbon dioksit almaya ve atık madde olarak oksiyen üretmeye başladıklarına dikkat çekmiştir. Uzun zamanlar boyunca bu işlem, organizmaların oksijen zehirlenmesine uğradıkları bir noktaya varıncaya dek,  atmosferin kimyasal içeriğini değiştirmiştir.  Bu durum ancak oksijen tüketerek hayatta kalabilen organizmaların ortaya çıkışı sayesinde çözüme ulaşmıştır. 

Yaşam akışı sayısız organizmanın atmosferi idare eden birikimsel etkinliklerinden ibaretti. Dışardan bir bakışla, bütün bu süreçlerin genel sonucu Dünya’nın, özellikle de ölü komşularına kıyasla,  yaşayan bir varlık olarak göründüğüdür. Lovelock, birden Dünya’nın en uygun şekilde süper bir organizma olarak nitelendirilebileceğini idrak etti : “Gaia’nın bende kişisel olarak açığa çıkışı bir ışık çakması gibi birden oldu. Kaliforniya’daki Pasadena Jet Propulsion laboratuar binasının en üst katında küçük bir odadaydım. 1965 sonbaharıydı ve meslektaşım Dian Hitchcock ile, hazırlamakta olduğumuz bir çalışma üzerine konuşmaktaydık. O anda, birdenbire Gaia fikri aklıma geliverdi. İnsanda huşu uyandıran bir düşünceydi bana gelen. Dünya’nın atmosferi, henüz, gazların olağanüstü ve değişken bir karışımıydı.  Uzun zamanlar boyunca, her yönüyle sabit bir bileşim halinde olduğunun bilgisine vardım. Dünya’daki yaşam atmosferi meydana getirmekle kalmayıp,  onu, sabit bir bileşim ve organizmalar için elverişli seviyede tutacak şekilde  ayarlıyor da olamaz mıydı? Komşusu da olan roman yazarı William Golding ile yaptıkları bir gezinti sırasında, Lovelock bu fikrini açtı ve bunun için bir isim önermesini istedi. Golding ise Yunan yeryüzü tanrıçasına atıfta bulunarak Gaia ismini teklif etti. Böylece Gaia hipotezi doğmuş oldu.

1979’da Lovelock yeni fikirlerini geliştirdiği  “Gaia : Dünya’daki Yaşama Yeni Bir Bakış” adlı kitabını yazdı. Şöyle ifade etmiştir:

 “yeryüzünün, atmosferin ve okyanusların fiziksel ve kimyasal koşulları, bizzat yaşamın mevcudiyeti sayesinde yeterli ve uygun yapıdadır. Bu, yaşamın gezegenin şartlarına uyum sağladığını ve şartların kendi bağımsız tarzlarında evrildiğini kabul eden geleneksel bilgiye zıttır.”

Gezegenin kendikendini düzene koyar olduğuna  (öz düzenlemeye) dair gözlemi Lovelock’un hipotezini daha açık hale getirmiştir. Örnek olarak, Dünya üzerinde yaşamın vuku buluşundan beri güneşin ısısının %25 oranında arttığını, yine de sıcaklığın aşağı yukarı sabit olduğunu biliyordu. Ne var ki düzenlemenin ardında hangi mekanizmaların olduğunu kesin olarak bilmiyordu. Amerikalı mikrobiyolog Lynn Margulis ile ortak çalışmaya başladığında bütün  teori şekil aldı. Margulis yaşayan organizmaların atmosferden gaz alıp atmosfere gaz verme süreçlerini araştırıyordu. Özellikle de Dünya’da toprakta yaşayan mikropların rolünü incelemekteydi. Beraber çalışarak,  regülatör etkiler olarak hareket ediyor olması mümkün birkaç geri besleme çevrimi ortaya çıkarmayı başardılar.

Buna bir örnek ise, karbon dioksit çevrimidir. Volkanlar daimi olarak büyük miktarlarda karbon dioksit üretirler. Karbon dioksit sera etkisine sahip bir gaz olması nedeniyle gezegenin ısınmasına yol açar. Bu sınırlandırılmadığında yaşamın sürmesini olanaksız kılacak ölçüde Dünya’yı ısıtacaktır. Bitkiler ve hayvanlar çürüme, solunum ve fotosentez gibi yaşamsal işlemlerle karbon dioksit alır ve atarlar, bu işleyiş denge kalır ve gazın net miktarını etkilemezler. Bundan dolayı, başka bir mekanizma olmalıdır. Atmosferden karbon dioksitin ortadan kaldırıldığı bir süreç kayaların aşınmasıdır. Yağmur suyu ve karbon dioksit kayalarla karbonat oluşturacak şekilde bir araya gelir. Lovelock, Margulis ve diğerleri toprak bakterisinin varlığı ile bu sürecin büyük çapta ivme kazandığını fark ederler. Karbonatlar su ile okyanusun içine sürüklenirler, burada mikroskopik deniz yosunları bunları küçük kabuklar haline getirir. Deniz yosunu öldüğünde kabukları okyanusun dibine çöker ve böylece kireçtaşı çökeltileri meydana gelir. Kireçtaşı o kadar ağırdır ki kademe kademe yerkürenin litosfer ile çekirdek arasında kalan kata çöker ve burada erir. Sonuç olarak kireçtaşının içinde bulunan karbon dioksitin bir kısmı başka bir volkan vasıtasıyla atmosfere geri itilir. Toprak bakterileri yüksek ısılarda daha etkin olduklarından, gezegen sıcak olduğunda karbon dioksitin ortadan kalkışı hızlanır. Bunun gezegeni soğutucu etkisi vardır. Bu yüzden, bütün bu  kütlesel devir  bir geribesleme çevrimi oluşturur. Lovelock ve Margulis benzer şekilde işleyen birkaç geribesleme çevrimi daha teşhis etmişlerdir. Bu çevrimlerin ilginç bir özelliği de karbon dioksit deviri gibi, sıklıkla yaşayan ve yaşamayan unsurları bir araya getirmesidir. 

Gezegendeki biyolojik süreçlerin önemi, 1929 gibi erken bir zamanda, düşüncesini şu şekilde ifade eden Rus bilimadamı  Vernadsky tarafından vurgulanmıştır:

“Yaşam, gezegenimizin yüzeyinin  kimyasal “ölü-katılığının” üzerinde muazzam, kalıcı ve sürekli bir ayrıştırıcı olarak ortaya çıkar. Bu nedenledir ki yaşam yeryuvarlağı yüzeyinin dışsal ve tesadüfi gelişimi değildir. Daha ziyade, Dünya’nın kabuğunun oluşumuyla çok yakından ilgilidir, kendi mekanizmasının parçasıdır ve bu mekanizma dahilinde başlıca öneme sahip işlevlerini ,ki bunlar olmaksızın o var olamayacaktır,  yerine getirir.(1929)

Örnek olarak, Vernadsky yaşayan organizmaların güneş enerjisini kimyasal enerjiye başlıca dönüştürücü oldukları göstermiş ve biyotaşıma sistemlerinin öneminin altını çizmiştir. Biyotaşıma sistemlerine bir örnek denizden beslenen, böylelikle okyanuslardan karaya büyük miktarda maddeler aktaran kuşlardır.  Gezegenlerin nasıl işlediklerini anlamak amacıyla, aynen Lovelock ve Margulis’in dedikleri gibi, yaşamın etkisi hesaba katılmalıdır. 


Gaia hipotezi kısa zamanda oldukça ilgi çekmiştir. Dünya’nın canlı olduğu fikri daha önce birçok defa ifade edilmiştir fakat 60’lı yılların başında, Dünya’nın ilk kez olarak dışardan bütünsel bir varlık olarak görünmesini sağlayan uzay uçuşları sayesinde, yankı uyandırmıştır. Bilgisayarlar kaos teorisi için neyse bu resimler de bir şekilde Gaia fikri için aynı işlevi görmüştür; var olmakta olanı görmeye izin verdiklerinden birçok insan için konuyu ilgi çekici kılmıştır. Ayrıca entellektüel ortam da uygundu. O zamanda, kendikendini düzenleyen  sistemler üzerinde birçok çalışmalar yapılmıştır. Ilya Prirogine termal ve kimyasal olarak dengede olmayan bununla beraber yüksek derecede düzenlilik gösteren sistemleri etüt etmiştir, buna bir örnekse şaşırtıcı periyodik salınımlar meydana getiren Belousov-Zhabotinskii tepkimesidir. Dengeden uzak durumlarda  kendikendini düzenleyiş  ile sistemin lineer olmaması arasında yakın bir ilişki olduğunu kanıtlamıştır. Bu , Lovelock’un Dünya’nın kimyasal dengeden uzak olduğuna ve  karbon dioksit çevriminde olduğu gibi  geribesleme çevrimlerinin lineer olmadığına dair gözlemine bir hayli benzemektedir.  Aynı zamanda, Şilili nörobiyologlar Maturana ve Varela  yaşamın kendini yeniden üretme ve yenilenme eylemini içeren tanımını geliştirmekteydiler. Yaşamın tüm alanlarda geçerli tek bir tanımı yoktur; Öte yandan, yaşayan varlıkların  kendi yasalarına uyarak, kendi unsurları ve sınırları çerçevesinde ürediklerini vurgulayan, yaşamı , zaman ve mekan içerisinde somut bir birim olarak tayin  ve tasavvur eden  tanım (Maturana ve Varela 1987), bu konuda yapılmış en başarılı tanımlardan biridir.Bu tanımda önemli olan,  bir süreç olarak yaşamın maddi yapılanması, örgütlenme ve parçalar arasındaki bir dizi ilişki değildir. Yaşam kendikendisini hiç durmadan var eden bir ağdır. Kendini yeniden üreten en basit sistem yaşayan hücredir. Bu tanıma göre herhangi bir şeyin canlı olması için hücrenin gelişmesi, çoğalması ya da DNAya  geçmesi (kalıt olması)  gibi bir şart yoktur. Vernadski’nin incelemelerine göre Dünya üzerindeki farklı moleküllerin %99.9 ‘u  Dünya’nın yaşam sürecinde yaratılmış olduğundan, Dünya kendikendini yaratan organizma olarak nitelendirilebilir. 

Gaia hipotezi çok ilgi çektiği gibi eleştiriye de oldukça maruz kalmıştır. Lovelock  Dünya’nın kendikendini düzenliyor olduğu fikrine büyük ağırlık vermiştir. Bazıları ise bu düşünceyi Dünya’nın bir erek mevhumu çerçevesinde hareket ettiği  ve onun teleolojik bir varlık olduğunu ima ediyor şeklinde yorumlamışlardır.  Yunanca telos (amaç, erek) kelimesinden gelen teleoloji, doğanın olgularının ardında bir kurgu ya da maksat olduğunu ileri sürer. Bu, doğanın esas olarak, bir makine gibi hareket ettiğini iddia eden mekanistler ve nedensel olmayan bir yaşam gücü olduğuna inanan vitalistler arasındaki eski bir tartışmanın bir kısmıdır. Eleştirenler,  Lovelock’un gezegenin, iklimi ve buna benzerlerini kontrol eden bir yaşama gücüne sahip olduğunu söylediğini düşünmüşlerdir. Ne var ki Lovelock’un kast ettiği bu değildir. “Ne ben ne de Lynn Margulis gezegenin kendini düzenliyor olmasının bir ereğe yönelik olduğunu ifade ettik. Hala da bizim hipotezimizin teleolojik olduğuna dair bitmek tükenmek bilmeyen, hemen hemen dogmatik eleştiriler almaktayız.” (1991) demiştir. Ağırlıkla dile getirilen diğer bir itiraz ise, Gaia’nın doğal seleksiyona hiçbir gönderme yapmamış olmasıdır ki Darwinistlerce bu olanaksızdır. Dünya canlıysa Bencil Gen nerededir ve bunu kim kalıt alacaktır?

Bu eleştirilere cevap olarak  Lovelock, Andrew Watson ile beraber;  yaşamını sürdürebilme şartlarını karşılamak için sadece kendine özgü doğal işlemleri takip eden  kurgu bir gezegen, Daisyworld (Papatyadünya) modelini geliştirdi.  Bu basit model, bundan böyle Gaia hipotezi üzerindeki tartışmaların ayrılmaz bir parçası haline geldi. Daisyworld gezegeninde  beyaz papatyalar ve siyah papatyalar olmak üzere sadece iki canlı türü bulunmaktadır. Beyaz papatyalar soğutucu bir etkisi olan ışığı yansıtırlarken siyah papatyalarsa ışınımı emerler ve bu şekilde gezegeni ısıtırlar. Papatyaların çoğalması; mevcut nüfusa, doğal ölüm oranına, elde edilebilir mekana ve ısıya bağlıdır (Lovelock’un burada kullandığı denklemler gerçek papatyanın çoğalma dinamiklerine dayanmaktadır). Gezegen güneş etrafında döner ve güneşten, güneşin yaydığı ışık miktarı, gezegenin yüzeyinin ışınımı yansıtma oranı (albedo) ölçüsünde enerji emer. Gezegen ayrıca Stefan-Boltzmann Yasası’nca saptanan oranda evrene ısı yayar. 

İlginç olan, modelde, güneşin ışınımı derece derece arttıkça, beyaz ve siyah papatya nüfüsu ısıyı papatyaların büyümesi için optimal seviyede tutacak surette, tabii şekilde kendilerini ayarlarlar. Daisyworld kendikendini düzenleyen sisteme bir örnektir. Papatyalar ve gezegenin ısısı arasındaki, çoğalma oranını albedo ile ilişkilendiren denklemlerle sınırlandırılan geribesleme çevrimleri bir yolunu bularak yaşam için uygun koşulları devam ettirir.

Daisyworld modeli sadece bir tür düşünsel deneydir fakat kendikendini düzenleme mekanizmasının esasını oldukça inandırıcı şekilde göstermektedir. Söz konusu, olan kendi ısısını seleksiyon veya teleolojiye baş vurmadan ayarlayabilen, varlığını bağımsız olarak sürdürebilen bir ekosistemdir. Daisyworld modelinin beraberinde ortaya çıkan düşüncelerden birisi bir ekosistemde türlerin sadece kendi var olmaları ile ilgilenmeleri yine de eylemlerinin bir sonucu olarak,  sadece birbirlerine değil,  bütünsel olarak sisteme de katkıları bulunuyor olduğudur. Kendikendini düzenlemenin sistemin gelişmekte olan bir özelliği olduğunu söyleyebiliriz. Beyaz ve siyah papatyalar için, bir araya gelip  bir diğerinin nüfusu için pazarlık yapmaya, çoğalma oranlarını sabitlemeye ve ne kadar toprağın boş kalması gerektiğne dair çekişmeye gerek yoktur. Onlar sadece kendilerine has olanı yapmakta ve gezegen de kendini idame ettirmektedir. Gereken sadece papatyaların ısı için pozitif ve negatif geribeslemeyi sağlamalarıdır ve en konforlu oldukları belli bir ısı olduğundan gezegeni bu ısıya yakın derecede tutma eğilimindedirler. Gezegeni kendilerine uygun hale getirirler. Daisyworld, sistemleri anlamaya çalışmak için, onları en küçük unsurlarına kadar parçalamayı savunan indirgeyici (reductionist) yaklaşıma ve sistemlerin bütünsellikleri içinde anlaşılabileceklerini savunan, onları tamamlanmış varlıklar olarak gören bütüncül yaklaşıma hitap eder. Daisyworld modelinin bir sonucu da insanların dikkatini benzer sistemlere çekmiş olmasıdır. Bir örnek,  Hinkle (bkz. Bunyard,1996) tarafından ortaya atılmış olan okyanusların tuzluluğudur. Yaşayan organizmalar kabaca okyanuslarınkine eşit olan tuzluluğu korurlar. Daha önceden, doğal seleksiyonun çevreleriyle dengede olan bu organizmaları destekleme eğiliminde olduğu düşünülmüştür. Fakat soru cevaplanmış değildir : okyanus sabit bir tuzluluk seviyesini nasıl  korumayı başarabilmektedir? Okyanusun mevcut tuzluluğu %3.4 civarındadır. Bu %4 ten fazla olduğu takdirde membran gerilimini sürdürme gibi temel hücre fonksiyonları iflas edecektir. Bu da okyanus yaşamında kitlesel yok ölümlere sebep olacaktır. Son 500 milyon yılda bu şekil yok oluşlara ait bir kanıt yoktur. Bu durum oldukça ilginçtir çünkü tuz kayaların aşınması yoluyla sürekli olarak okyanuslarda depolanmasına rağmen, gene de tuzun yoğunluğu doyma seviyelerinin ancak %10 u düzeyindedir. Buna ek olarak, göktaşı etkileri, buzlanma dönemleri vs. gibi tuzluluk oranını ani olarak değiştirmesi beklenebilecek hadiseler vardır. Gerçekten kimya ve fizik yardımıyla, tuzluluk seviyesi ayarlamasını modelleme girişimleri başarısız olmuştur. O zaman okyanusları ayarlayan nedir?

Daisyworld’den yola çıkarak cevabın, okyanuslarda yaşayan organizmalar olduğuna dair kehanette bulunabiliriz. Gerçekten de, bakteriler (birçok yaşamsal süreçte olduğu gibi) okyanusların işleyişinde çok önemli rol oynar. Okyanus biyokütlesinin ancak %10-40 ını teşkil ettikleri halde, yayıldıkları alanın hacime olan oranı yüksek olduğundan, bu biyolojik olarak aktif yüzey alanının %70-90 ını oluşturdukları anlamına gelir. Ve hepsi birlikte çekerler. Probleme Gaia teorisi açısından bakılırsa, alışılagelmiş şekilde canlı ve cansız sistemler olarak gördüklerimiz arasındaki duvarlar yıkılır.

Daisyworld ve Gaia hipotezleri yaşamı neyin oluşturduğunun tanımına değindiğinden üzerlerinde tartışılabilir. Yaşamı bencil gen,yarışma en uygun olanın hayatta kalması olarak ele alırsak Dünya’nın ne olduğunu görmek zor olacaktır. Ancak, salt karmaşık bir sistem olmasından ötürü, Dünya’nın canlı olduğunu düşünmek de gereksizdir. Ve, şayet canlı olduğunu söylüyorsak, bu fikir neden bu kadar korkutucudur? Bitkilerin canlı olduklarından kimsenin kuşkusu yoktur, fakat Dünya’nın yaptığı kadar karmaşık işlevlerin, neredeyse hiçbirini yapmazlar. 

Gaia teorisinin bilim üzerinde büyük bir etkisi olmuştur ve dünyada kendi konumumuzu görme biçimimizi değiştirmiştir. Ekosisteme vermekte olduğumuz zarar konusunda bizi daha bilinçli kıldığından hayatta kalmamıza da yardımcı olabilir. Daisyworld’den çıkarılabilecek bir ders histeresis olarak bilinen etki nedeniyle, bir kere verilmiş zararı geri almanın çok zor olduğudur. Küresel ısınma tecrübemiz , bizim bunun etkilerinden rahatsız olduğumuz zaman, çok geç olabileceğinden, duramayacaktır. Bir kere bir türün nesli tükendiğinde o bir daha yerine konulamaz. Geniş bir sistemin sadece küçük bir parçasıyız ve varlığımızın devamı için bu sisteme bağımlıyız. Ona verdiğimiz zararın sorumluluğu bize aittir.

 Çeviren:Elif Erdoğan

http://sadecehayat.blogcu.com/gaia-teorisi-yasayan-dunya-nin-bilimi/1681975

December 17, 2009 - Posted by | ekoloji, türcülük, doğa / hayvan özgürlüğü

1 Comment »

  1. Hizli firsat!

    Biz uluslararasi islem iyi güvenilir, güvenilir. Bu firsati kaçirmayin lütfen, buraya gelecek 2014 yili dogru yatirim baslatmak için bir firsattir. % 100 emin ol daha fazla bilgi için e-posta MMV (vandamariana111@gmail.com) Sen garanti. Banka havalesi için çevrimiçi banka çok hizli ve güvenligidir, önümüzdeki 2014 yili dogru yatirim için bu firsati kaçirmayin. (Bir kelime bilge için yeterlidir)

    Eger tarim için bir kredi ihtiyacim var mi? Is için kredi? yapimi için kredi? Yatirim kredisi? Ögrenci kredi? Borç konsolidasyonu kredi? Bu bir firsattir, kullanimi ve yeni bir hayata baslamak. Daha fazla bilgi (mrsvandamariana@yahoo.co.uk) için e-posta MMV.

    Allah lonca tüm.

    M.M.V LTD.

    Comment by Vanda Maria Mmv | October 14, 2013 | Reply


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: