Gaia-Hypothese
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Die Gaia-Hypothese wurde von der Mikrobiologin Lynn Margulis und dem Chemiker, Biophysiker und Mediziner James Lovelock Mitte der 1960er Jahre entwickelt. Sie besagt, dass die Erde, insbesondere die Erdoberfläche einschließlich der gesamten Biosphäre als ein lebender Organismus betrachtet werden kann; in dem Sinn, dass die Biosphäre - die Gesamtheit aller Organismen - Bedingungen schafft und erhält, die nicht nur Leben, sondern auch eine Evolution komplexerer Organismen ermöglichen. Die Erdoberfläche bildet demnach ein dynamisches System, das die gesamte Biosphäre durch Rückkopplungsmechanismen stabilisiert. Diese Hypothese setzt eine bestimmte Definition von Leben voraus, wonach sich Lebewesen insbesondere durch die Fähigkeit zur Selbstorganisation bzw. Autopoiesis auszeichnen. Der Name leitet sich von Gaia, der Erdgöttin und großen Mutter der griechischen Mythologie, ab. Aus der Gaia-Hypothese ist die Physiologie der Erde (Geophysiologie) entstanden.
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[Bearbeiten] Empirische Grundlagen für die Gaia-Hypothese
In ihren Büchern tragen die Begründer der Gaia-Hypothese verschiedene Fakten zusammen, die das Bild vom selbstorganisierenden, „lebenden“ Planeten stützen. Jüngere geowissenschaftliche Erkenntnisse haben die Diskussion weiter angeheizt.
[Bearbeiten] Beispiel Sauerstoff
Molekularer Sauerstoff ist eine hoch-reaktive Substanz, die in kurzer Zeit Verbindungen mit anderen Elementen eingeht und so verschwindet. Eisen rostet, Holz verbrennt. Das Erstaunliche ist nun aber, dass der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre konstant ist: Egal, wieviel Eisen rostet und wieviel Holz verbrennt, der globale Sauerstoffgehalt bleibt unverändert. Besonders spannend wird dies, wenn man berücksichtigt, dass "fossile Luft" aus Eisbohrkernen oder Bernstein eine sehr ähnliche, oft die gleiche Zusammensetzung aufweist wie die heutige. Offensichtlich hat sich, seit das Leben auf dem Land aktiv ist, der Sauerstoffgehalt der Luft nur unwesentlich verändert. Die Gaia-These sagt, dass das System "Leben" selbst den Anteil stabil hält. (Eine Konsequenz dieser Überlegung ist, dass ein anderer Planet mit einer Sauerstoffatmosphäre Leben beherbergen muss – bislang ist keiner entdeckt.)
[Bearbeiten] Beispiel Klimaschwankungen
Zunehmend verdichten sich die Hinweise, dass bis vor 600 Millionen Jahren das Klima extremen Schwankungen ausgesetzt war, die es seitdem nicht mehr gab. Zeitweise war die Erde demnach von einem Eispanzer regelrecht überzogen ("Schneeball Erde"), während sie zu anderen Zeiten komplett eisfrei war. Kritiker der Gaia-Hypothese argumentieren deshalb, dass solche extremen Schwankungen der Idee einer im Gleichgewicht gehaltenen Erde widersprechen.
Befürworter sehen es umgekehrt: Eine Erklärung für diese frühen Klimaschwankungen ist, dass es in jener frühen Zeit (Präkambrium) noch keine komplexen Organismen mit Skeletten oder Kalkschalen gab. Denn das kalkhaltige Meeresplankton spielt heute eine enorme Rolle für den CO2-Haushalt der Meere. Wenn diese Organismen wachsen, nehmen sie CO2 aus dem Wasser auf, und wenn sie wieder sterben, dann sinken sie mitsamt ihrer Kalkschale auf den Meeresgrund, wo sich dann im Laufe der Jahrmillionen massive Kalksedimente bilden. Auf diese Weise stabilisiert sich chemisch der CO2-Gehalt der Meere – damit indirekt auch der der Atmosphäre. Die Entstehung dieser Organismen hätte demzufolge dazu beigetragen, die Lebensbedingungen auf der Erde zu stabilisieren und somit zu verbessern.
[Bearbeiten] Geschichte
Die Ursprünge der Gaia-Hypothese liegen im wissenschaftlichen Hintergrund der beiden Forscher James Lovelock und Lynn Margulis. Der Geochemiker Lovelock befasste sich intensiv damit, wie die Biosphäre im Lauf der Erdgeschichte die Atmosphäre verändert hat und noch immer verändert. Diese Phänomene, schrieb Lovelock, sind nur verständlich wenn der Planet als ein einziger lebender Organismus angesehen wird.
Die Biologin Lynn Margulis wiederum gilt als eine der Begründerinnen der Endosymbiose-Theorie, wonach die heutigen Zellen einst entstanden sind aus der Symbiose eigenständiger Organismen. Die Idee der Symbiose hat ihr gesamtes biologisches Denken geprägt. Gaia, meinte Greg Hinkle (Student von Lynn Margulis und heute Professor), sei Symbiose aus dem Weltraum betrachtet. Schließlich beinhaltet die Gaia-Hypothese, dass die Gesamtheit der Organismen auf der Erde gewissermaßen in Symbiose einen größeren Organismus bilden.
[Bearbeiten] Was ist ein Lebewesen?
Im Gegensatz dazu stehen jedoch Definitionen von Leben, die keinen Bezug zur Frage der Seele und des Bewusstseins benötigen. Nach einem systemtheoretischen Verständnis ist ein Lebewesen ein offenes und Entropie produzierendes System, das sich reaktiv und selbstorganisierend in einer Weise an seine Umgebung anpassen kann, dass es durch Entropie-Export seine Entropie dynamisch unterhalb seiner maximalen Entropie zu halten vermag (Autopoiese).
[Bearbeiten] Modellierung
Um die Gaia-Hypothese zu untermauern und der Kritik zu begegnen, sie sei rein teleologisch, schuf Lovelock Daisyworld, eine einfache Computersimulation, in der das Leben in einem selbstregulierenden Prozess trotz sich ändernder äußerer Parameter konstante Umweltbedingungen auf einem Planeten aufrecht erhält.
[Bearbeiten] Wirkung und spirituelle Verklärung
Seit der Formulierung steht die Hypothese in der Diskussion zwischen Kritik und Faszination für das Bild, das sie transportiert.
Der Begründer der Gaia-Hypothese, James Lovelock, bemerkt dazu:
- Wenn ich von einem lebendigen Planeten spreche, soll das keinen animistischen Beiklang haben; ich denke nicht an eine empfindungsfähige Erde oder an Steine, die sich nach eigenem Willen und eigener Zielsetzung bewegen. Ich denke mir alles, was die Erde tun mag, etwa die Klimasteuerung, als automatisch, nicht als Willensakt; vor allem denke ich mir nichts davon als außerhalb der strengen Grenzen der Naturwissenschaften ablaufend. Ich achte die Haltung derer, die Trost in der Kirche finden und ihre Gebete sprechen, zugleich aber einräumen, daß die Logik allein keine überzeugenden Gründe für den Glauben an Gott liefert. In gleicher Weise achte ich die Haltung jener, die Trost in der Natur finden und ihre Gebete vielleicht zu Gaia sprechen möchten.“
Im Zuge der Ökologiebewegung hat die Gaia-Hypothese viele Anhänger in der Hippie- und New Age-Bewegung gefunden. Hier wird die Erde gelegentlich als „beseelter“ Organismus dargestellt, der – wie eine Erdgöttin – bestraft und belohnt. Damit wird Prozessen eines Ökosystems eine Bedeutung gegeben, die zu teleologischen Erklärungsversuchen führt. Die Begründer der Hypothese haben sich von einer solchen Auslegung ihrer Hypothese stets distanziert.
Um die Gaia-Hypothese zu untermauern und der Kritik zu begegnen, sie sei rein teleologisch, schuf Lovelock Daisyworld, eine einfache Computersimulation, in der das Leben in einem selbstregulierenden Prozess trotz sich ändernder äußerer Parameter konstante Umweltbedingungen auf einem Planeten aufrecht erhält.
[Bearbeiten] Sonstiges
- Die Gaia-Hypothese wird in der Geschichte zum Film „Final Fantasy: Die Mächte in dir“ aufgegriffen und in freier, mystischer Art verarbeitet.
[Bearbeiten] Literatur
- Jim E. Lovelock: Unsere Erde wird überleben : GAIA, eine optimistische Ökologie [Aus d. engl. von Constanze Ifantis-Hemm].. - München : Piper, 1982. - 222 S.; ISBN 3-492-02580-3 Original: James Lovelock: Gaia - a new look at life on Earth; 1979
- James Lovelock: Das Gaia-Prinzip : die Biographie unseres Planeten [Aus dem Engl. übertr. von Peter Gillhofer und Barbara Müller]. - Zürich ; München : Artemis & Winkler, 1991. - 316 S. : Ill., graph. Darst.; ISBN 3-7608-1050-0 Original: The ages of Gaia
- James Lovelock: GAIA - Die Erde ist ein Lebewesen [Aus dem Engl. übertr. von Jochen Eggert und Marcus Würmli]. - Bern, München, Wien: Scherz, 1992. - 191 S.; Ill., graph. Darst.; ISBN 3502174202; Original: GAIA - The practical science of planetary medicine
- A. Kleidon, R. D. Lorenz: Non-Equilibrium Thermodynamics and the Production of Entropy - Life, Earth, and Beyond ; Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 2004, ISBN 3540224955
- Erwin Schrödinger: What is life?; 1943, ISBN 0521427088 (Was ist Leben?; 1998, ISBN 3492211348)
- Lynn Margulis: Symbiotic Planet: A New Look at Evolution. Basic Books ISBN 0465072720
- Lynn Margulis: Die andere Evolution. 1999. ISBN 3827402948. (dt. Übersetzung)
- Tim Flannery: Wir Wettermacher ; S.Fischer Verlag, Frankfurt/M., 2006, ISBN 310021109X
