Hogyan jutott a Gaia-elmélet gondolatára?

1965-ben kezdôdött az egész, amikor Amerikában, a Jet Propulsion Laboratóriumban kezdtem el dolgozni. Arra kértek fel, hogy segítsek a marsi élet kutatásával kapcsolatos munkákban. Azért esett rám a NASA választása, mert mûszertervezô voltam, én meg azért fogadtam el a felkérést, mert izgatott a Földön kívüli élet kutatásának feladata.
Amikor áttanulmányoztam a Marsra tervezett kísérleteket, kiderült, hogy ezek egytôl-egyig földi laboratóriumokra szabott kísérletek voltak. Ez így nem lesz jó! - gondoltam. Ha egy idegen bolygón keressük az élet nyomát, akkor ki kell dolgoznunk egy olyan módszert, amely a bolygó egészérôl ad információkat.
Miután elkezdtem ezen töprengeni, rájöttem, hogy egyetlen megoldás kínálkozik, méghozzá az, ha elemezzük a bolygó légkörének kémiai összetételét. Ha van élet a bolygón, akkor az élô szervezetek szükségképpen nyersanyagforrásként hasznosítják a légkör anyagait. Ennek következtében - mivel ide kerülnek az anyagcsere végtermékei - megváltozik a légkör összetétele. Márpedig ha ez így áll, akkor a változás olyan mértékû lesz, hogy az észrevehetôen megkülönbözteti azon bolygóktól, amelyeken nincs élet. Ha ugyanis nincs élet egy bolygón, akkor az a kémiai egyensúly állapotában van.
Jóval azelôtt, hogy az elsô ûrhajó elindult volna a Mars felé, az infravörös teleszkópok adataiból már ismertük a bolygó légkörének kémiai összetételét. Ahogy elkezdtük elemezni a marsi atmoszférát, úgy találtuk, hogy nagyon közel áll a kémiai egyensúlyi állapothoz. Ezért ha elméletem igaz, akkor semmi értelme útnak indítani a Viking ûrszondákat, hiszen úgysincs rajta élet.
De ami engem ennél sokkal jobban izgatott, az az volt, hogy a Föld légkörét vizsgálva kiderült, hogy az viszont elképesztôen távol áll a kémiai egyensúlyi állapottól. A Földi légköre olyannyira életrôl árulkodó, hogy messzirôl, a Naprendszeren kívülrôl irányitanának rá egy infravörös távcsövet, rögtön tudnák, itt élet van, sôt mit több, ipari tevékenység is.
A földi atmoszféra adatain tûnôdve egyszer felsejlett bennem: ha Földünk légköre olyannyira távol áll az egyensúlyi állapottól, hogyan lehet mégis ennyire stabil? Arra gondoltam, hogy léteznie kell egy szabályozó folyamatnak, mely már évezredek óta stabilan tartja, és az volt a feltevésem, hogy a földfelszín szabályozhatja valamiképpen. Az ötletemmel elmentem a csillagász Carl Saganhoz, aki sajnos már nincs köztünk, mire ô azt válaszolta, hogy számára ez kissé messzemenô elképzelésnek tûnik, de tudok-e arról, hogy a Nap hôfoka most mintegy 25%-kal magasabb, mint amilyen az élet kialakulása idején volt.
Ez vezetett arra a gondolatra, hogy talán nemcsak a légkör kémiai öszetétele szabályozott, hanem feltehetôleg az éghajlat is. így született meg a Gaia-hipotézis.
A nevét akkor kapta, amikor hazatértem Angliába: egyszer William Goldinggal, a neves íróval, aki szomszédunk és barátunk volt, megosztottam elképzelésemet. A legtöbben nem tudják, hogy Golding eredetileg fizikus volt, így aztán jól értette a tudomány nyelvét. Amikor felvázoltam a hipotézisemet, azt mondta: - Jim, egy ekkora ötletnek egy megfelelô nevet kell találni! Én azt javaslom, hogy kereszteld el Gaianak!

Elmélete kezdetben a biológusok körében nem talált lelkes fogadtatásra.

Rögtön visszautasították; egyikük egyenesen képtelenségnek tartotta. így aztán azzal a gondolattal tértem vissza a munkámhoz, hogy készítenem kell egy modellt, amelyen be tudom mutatni a Gaiai mûködését. Ez 1981-re készült el, és a Daisy (százszorszép)-világ nevet kapta. Egy olyan bolygót ír le, ahol az élôvilágot kizárólag sötét és világos százszorszépek képviselik. Kimutatható volt, hogy e bolygó, napjának felmelegedése ellenére, a két faj közötti természetees kiválasztódás milyen pontosan szabályozza a felszín hômérsékletét - a százszorszépek növekedése szempontjából mindig az optimumon tartva. Megvolt tehát a rendszer mûködését leíró matematikai modell. A Gaia így hipotézisbôl elméletté lépett elô, ha ugyanis egy ötletet matematikai modellként le lehet írni, akkor tudományos elméletként fogadják el.
Hogyan mûködik ennek a fekete-fehér modellnek az "eredeti", földi változata?

Szibéria és Kanada fekete erdôi például pontosan úgy viselkednek, mint a modellbeli sötét százszorszépek. A tél például rövidebb, mint amilyen egyébként lenne, hiszen a sötét erdô megakadályozza, hogy a hó egészen befedje a felszínt. Ennek következtében a napfény nem verôdik vissza az ûrbe, mint ahogyan az egy hótakaró esetében történne, hanem az erdô sötje elnyeli.
A trópusi esôerdôk pedig pontosan úgy viselkednek, mint a fehér százszorszépek. Nappal hatalmas mennyiségû vízet párologtatnak el, ami aztán esôként hull vissza. Az így képzôdô felhôzet csaknem teljesen betakarja az erdôt, s mivel teteje fehér, visszaveri a napsugarakat; megóv az erôsebb felmelegedéstôl. A felhôképzôdésben minden bizonnyal a fák segédkeznek azzal, hogy apró, porszerû részecskéket bocsátanak ki, amelyekre mint kondenzációs magvakra kicsapódik a pára. Ezek a folyamatok arra utalnak, mintha az erdô, akaratlanul ugyan, de úgy manipulálná környezetét, hogy az számára a legmegfelelôbb legyen. Ezt bizonyítani látszik az a tény, hogy olyan területeken, ahol az esôzés nem természetes velejárója az éghajlatnak, ahol a tengeri, esôfelhôket hozó szeleket nem kényszeríti felemelkedésre hegység - mint például az Amazonasz vidékén -, ha kiírtják az erdôt, az soha nem nô már vissza. Ez történt Pakisztánban az emberiség történetének korábbi idôszakában, és ez folyik ma Brazíliában.
A legizgalmasabb Gaia mûködésének tulajdonítható hatás az, hogy az óceánok feletti felhôzet feltehetôen a tengeri élôvilág tevékenységének következménye. Az emberek hajlamosak elfelejteni, hogy a Föld 70%-a óceán. Nem úgy gondolunk a Földre, mint kék bolygóra, melynek nagy részét víz borítja. Egy meteorológus barátom szerint ha ezek a felhôk nem lennének a világtengerek felett, akkor a Föld közel 20 fokkal melegebb lenne; csaknem biztosan túl forró az emberi élethez.
Az óceánokban élô algák egy különös - dimetil-szulfát nevû - gázt termelnek. Ez felszáll a légkörbe, ahol oxidálódik és apró cseppecskéket alkot, s ezekre a kondenzációs magokra csapónak ki az esôcseppek. Ezek nélkül nem lennének felhôk: a tenger párolgó vize nagy cseppekké formálódna, és rögtön visszahullana a tengerbe. Ez a jelenség egyébként megfigyelhetô a Csendes-óceáni szigetek környékén, ahol az algák számára túl forró a víz. Itt tiszta kék égbôl esik az esô.

Elmélete meggyôzô magyarázatot ad a Föld különleges, élô egyensúlyi állapotára. De hogyan tudott ez kialakulni - egészen más feltételek közepette?

Ha az élet megjelenik, akkor szükségszerûen megváltoztatja környezetét; ez az élet természete. Ha például sok széndioxid van a levegôben - amelyrôl tudjuk, hogy melegen tartja a bolygót - akkor abban a pillanatban, ahogy megjelennek és növekedésnek indulnak az elsô szervezetek, a széndioxid egy részét beépítik a testükbe. Ez hûti a bolygót, ami aztán befolyásolja a természetes szelekciót, hat a szervezetek evolúciójára, és a két folyamat együtt haladva állapodik meg egy olyan hômérsékleti érték mellett, amelyekhez jól alkalmazkodnak a szervezetek, és amelyet aztán a bolygó állandóan fenntart.
Mindezen jelenségeket összevetve sok tudós, méghozzá általában az adott területek legjobbjai, arra jutottak, hogy mégiscsak lehet valami a Gaiai-elméletben. De nem értik, hogy a fajok közti természetes szelekció hogyan vezethetett ahhoz a folyamathoz, amellyel a bolygó önmagát szabályozza. Magam is így vagyok ezzel. Van ugyan elképzelésem arról, hogyan is történhetett ez, de nem ismerem a folyamat egészét. El fog telni még egy kevés idô addig, amíg az elmélet teljessé válik, és választ ad kérdéseinkre.

A bioszféra mellett egy ideje jelen van a technoszféra is. Milyen hatása van ennek az élet azon összetett rendjére, amirôl Ön a könyvében ír.

A Gaia-elméletet meg lehet fogalmazni egész egyszerûen is: azok a szervezetek, amelyek összhangban élnek a környezetükkel, elôsegítik utódaik fennmaradását. Azok pedig, amelyek kárt okoznak benne, saját utódaik számára teszik tönkre az életfeltételeket, így azok pusztulásra lesznek ítélve.
A technoszféra, minket embereket és gyárainkat beleértve, még nem fejlôdött önszbályozó rendszerré. Különösen érdekes ez a városok esetében. A város egy szuperorganizmus, olyan mint egy termeszvár. De még csak részlegesen fejlôdött ki, tele van megoldatlan problémákkal. A termeszvár kitûnôen légkondícionált, friss levegô járja át, míg a városaink szennyezéstôl bûzlenek és problémákkal kûzdenek. De ez még nem jelenti azt, hogy nem fejlôdnek. Az igazán izgalmas kérdés az, hogy elég gyors lesz-e a fejlôdésük ahhoz, hogy alkalmazkodni tudjanak az általuk elôidézett változásokhoz.

Az emberi tevékenység a felszín átalakításától, az élôvilág megváltoztatásától a környezet szennyezéséig terjed. Milyen következményei vannak mindennek a bolygó egészére nézve?

Nos, ez nagyon összetett dolog. Egy biztos: a legjelentôsebb hatás a gondolkodás képességébôl adódik; abból, hogy beszélgetni tudunk arról, amit csinálunk. Egyetlen állat sem képes erre. Ez alapvetô változás, mert elvileg azt jelenti, hogy képesek vagyunk tudatosan befolyásolni a Föld jövôjét - amire még nem volt példa. Hogy mi ennek a következménye? Nem tudom, csa arról vagyok mélyen meggyôzôdve, hogy nem vagyunk eléggé fejlettek ahhoz, hogy kezünkbe vegyük bolygónk irányítását.
A környezetszennyezéssel és a felszín arculatának, az élôlények lakóhelyének megváltoztatásával kapcsolatos dolgok azért aggasztanak, mert ez nagyon rossz pillanatban történik. Maga a Föld lázas állapotban van. Mi csak a jelen földtörténeti idôszakából ismerjük a bolygónkat, de ha százezer években beszélünk, akkor tudjuk, hogy ez a mostani csak egy rövid, ún. integlaciális idôszak. Ez után ismét kezdôdik egy jégkorszak, tartpárszázezer évig, és így tovább. Környezetszennyezéssel zavarni egy interglaciálisban lévô bolygót ahhoz hasonlítható, mint amikor egy lázas embert háborgatunk. Most sokkal kisebb a kilengésekkel szembeni ellenállása. Ez aggaszt.
Ugyanakkor alapvetôen optimista vagyok. Könnyû azt mondani, hogy az ajtónkon kopogtat a világvége. De miután nem vagyunk hosszúéletûek, az a 40 év, amely ahhoz kell, hogy reagáljunk a környezetben okozott változásokra, hosszú idônek tûnik. De mégis reagálunk. Például amikor 1970-ben felfedeztem a freonok felhalmozódását a légkörben, azt követôen egy szakember kijelentette, hogy ennek következtében az ózonréteg vékonyodni fog, ami sok problémát okoz majd az embereknek. Erre reagáltunk, ma már nem bocsátunk ki freonokat a légkörbe. A széndioxid-kibocsátást sokkal nehezebb lesz csökkenteni, de az a gyanúm, hogy ez is csak idô kérdése.
Furcsa egy népség vagyunk: képesek vagyunk közvetlen környezetünk átalakítására, így olyan mértékben terjedtünk el a bolygó egészén ahogyan eddig semmilyen más faj sem tudott. Ennek következtében egyre szaporodunk, és ezzel együtt nô a tôlünk függô fajok, például a szarvasmarhák száma - amelyek hatalmas földterületet foglalnak el. Megváltoztattuk a földfelszín arculatát és történetét. Több változást idéztünk elô, mint amennyi eddig történt. Alapvetôen megváltoztattuk a légkört, és ennek következményei csak a jövô században fognak kiderülni.

A földi élôvilág egészét egyetlen önszabályozó organizmusként értelmezô elméletében helye van-e az evolúcióelméletnek?

Az evolúcielmélet lényeges eleme a véletlen. Ahogy Jacques Monod, a nagy francia biológus kifejtette, a véletlen és a szükségszerûség a darwini evolúció mozgatórugója. Ez teljességgel érvényes a Gaiara is. A véletlen sokféleképpen jelenik meg; leglényegesebbn formái egyikét a természeti katasztrófák jelentik. Ilyenek a földtörténet hosszabb idôszakai során újra és újra bekövetkeztek. Az egyik ilyen katasztrófa 65 millió évvel ezelôtt történt, amikor egy kb. 10 kilométer átmérôjû meteor ütközött a Földnek a Yucatán-félszigetnél, a Mexicói öbölben. Ennek következtében az akkor élô fajok nagy része kipusztult. Feltehetôen ez okozta a dinoszauruszok kipusztulását is. Másfelôl viszont éppen ez adott lehetôséget arra, hogy mi, emberek létrejöjjünk.
A földtörténet korábbi idôszakában, néhányszáz millió évvel ezelôtt, a permben egy ennél még nagyobb csapást szenvedett el a Föld: ekkor a fajok több mint 95%-a kipusztult.
Túlélôk mindig vannak. Ma azonban világszerte tragikus mértékû a biodiverzitás csökkenése. Rengeteg csodálatos állat, növény hal ki olyan sebességgel, mint a geológiai katasztrófák idején. Mindez az elhibázott mezôgazdaság következménye. Táplálkozási szokásaink, fôként a húsfogyasztás miatt sokkal több földet használunk, mint amire szükségünk lenne.
A körülmények esetleges változása miatt van szükség különbözô fajta élôlényekre, amelyek benépesítik az élôhelyeket. Rengeteg fajra van szükség ahhoz, hogy a nagy klimatikus katasztrófák vagy légköri változások esetén legyenek túlélôk. így a kisebbségben levô fajok, amelyek addig csak vegetáltak, a környezet megváltozásával új szerephez juthatnak. Ezért értékes számomra a fajok sokfélesége.

Többek szerint az ember már létszámánál fogva is túlzott terhet jelent az élôvilág egészére nézve.

Túl vagyunk népesedve, efelôl nincs kétségem. Az optimális népességszám szerintem az egy milliárd körüli. Ezt azért mondom, mert kétszáz évenként szokott bekövetkezni egy-egy nagyobb vulkánkitörés. Nincs ebben semmi rendkívüli, végig jellemzi a földtörténetet. 1812-ben például a Krakatau vulkán kitörése annyi port vetett a légkörbe, hogy két éven keresztül nem lehetett aratni. Hasonló esemény történt Izlandon 1750-ben. Egy ilyen most is bármikor bekövetkezhet. Hogyan fogjuk túlélni? Hogyan leszünk képesek 5-6 milliárd embert táplálni, ha az egyik féltekén két éven keresztül nem lesz mit aratni? Ha jól tudom, az északi félteke gabonaraktárai gabonaraktárai 15-20 napra elegendô készlettel rendelkeznek. Esetünkben 600 napról van szó. Ezeket az eseményeket kell szem elôtt tartanunk, amikor a túlnépesedésrôl beszélünk. Hogyan fogunk megbirkózni velük?
Egy katasztrófa esetén mindig lesznek túlélôk, akik újrakezdik az életet. A rendelkezésre álló könyvek, útmutatók legtöbbje ilyen esetben mit sem ér. Képzelje el, hogy egy óriási katasztrófa túlélôje, és megpróbál megbírkozni egy járvánnyal. Felkutat egy betemetett könyvtárat, és mit talál? Egy kormánybrosúrát tele handa-bandával, vagy egy tudományos magazint, amelybôl egy kukkot sem ért, esetleg az akupunktúráról szóló könyvet. Fabatkát sem érnek. Egy egyszerû orvosi könyvre van szüksége, amibôl megtudható, hogy mi a teendô kolerajárvány esetén; hogyan lehet egyszerûen, komplikált berendezések nélkül helyreállítani a szervezet folyadékveszteségét. Minden háztartásban kellene lennie egy ilyen kiadványnak, hogy a túlélôk ne kövessenek el súlyos hibákat!

Ön évtizedek óta független kutatóként él. Hogyan tudott így dolgozni?

Nincs különösebb stratégiám. Húsz éven keresztül egy állami intézményben,a British Medical Council-nél dolgoztam, ahol csaknem tökéletes volt minden: szabadon dolgozhattam azon ami éppen érdekelt, hat hét fizetett szabadság, biztos nyugdíj... Aztán 40 felé közeledve úgy tûnt, hogy ez így megy, elôre tervezetten a sírig. Elkezdett foglalkoztatni az újrakezdés gondolata,és akkor váratlanul kaptam egy levelet a NASA-tól, amelyben azt kérdezték, volna-e kedvem csatlakozni a Hold-kutatási programhoz. Elfogadtam és független konzultánsként kezdtem el dolgozni náluk. És így élek azóta is. Sosem tudom, honnan kapom következô évi fizetésemet, de eddig még mindig volt jövedelmem. A pénzzel kapcsolatban mindig az volt az érzésem, mintha egy hatalmas vízesés mellett élnék, ahol állandóan óriás mennyiségû pénzek ömlenek, és elég kinyújtani egy poharat ahhoz, hogy a permet megtöltse. És ennyi elég is. Ha megpróbálnám megcsapolni, elszabadulna a pokol.

Ez azért is meglepô, mert manapság sokfelôl hallani arról, hogy pénz hiányában ellehetetlenül a tudomány, lankad a fejlôdés és nem lesznek új felfedezések.

Van egy törvényem, mely szerint: minél több pénzt fektetsz a kutatásba, annál kevesebb térül meg belôle. Elég, ha olyan példákra gondolunk, mint Einstein, akinek mindössze papírra és ceruzára volt szüksége csodálatos munkájához, vagy Darwin, aki utazott egy hajón. ezek a dolgok gyakorlatilag semmibe sem kerülnek, mégis megváltoztatják a világról alkotott felfogásunkat.
Az elôre eltervezett tudományos felfedezés egyébként is marhaság. Én úgy gondolom, hogy a tudattalan sokkal lényegesebb szerepet játszik, mint a tudatos gondolkodás, amely szerintem csak a felszínt mutatja - hasonlóan egy számítógép képernyôjéhez. Ami a tudattalanban történik, az sokdimenziójú, hihetetlenül komplex. Ami ebbôl a felszínre kerül, az csak a töredék. Az igazán fontos az agyunk tudattalan részében történik.
Talán ami az agyban történik, az a következô nagy dolog, amit a tudomány felfedezhet. Ugyan létezik olyan matematikai elmélet, amely szerint sosem leszünk képesek arra, hogy megmagyarázzuk saját agymûködésünket. És lehet, hogy ez így s van. Kétségtelen, hogy saját intellektusunk az Univerzumban fellelhetô legbonyolultabb dolog.
Tálas Annamária fordítása