J.E.Lovelock Gaia. Földi élet egy új nézőpontból

J.E.Lovelock – Gaia Földi élet egy új nézőpontból

Mialatt írok, két Viking űrszonda kering testvérbolygónk, a Mars körül, leszállási utasítást várva a Földről. Az a feladatuk, hogy élet, vagy annak korábbi nyomai után kutassanak. Ez a könyv szintén az élet kereséséről szól, a Gaia utáni kutatómunka pedig kísérlet arra, hogy megleljük a Föld legnagyobb élőlényét. Lehet, hogy utunk során nem találunk mást az átlátszó levegőtakaró alatt, mint a Föld felszínén virágzó életformáknak azt a majdnem végtelen változatosságát, ami a bioszférát alkotja. Ha viszont Gaia valóban létezik, akkor mi és minden más élőlény egy hatalmas lény részei és társai vagyunk, és ez az élőlény a maga teljességében képes bolygónkat az élet számára megfelelő és kellemes lakóhelyként fenntartani. A Gaia utáni kutatás több, mint tizenöt évvel ezelőtt kezdődött, amikor a NASA (az USA Nemzeti Légügyi és Űrkutatási Hivatala) elsőként készített tervet annak felderítésére, hogy van-e élet a Marson. Ezért jogos és helyénvaló, hogy a könyv elején tisztelettel adózzunk a két gépesített norvég hajós fantasztikus marsi utazásának. A hatvanas évek elején tudományos tanácsadóként gyakran felkerestem a Kaliforniai Technológiai Intézet Sugárhajtómű Laboratóriumának egyik kutatócsoportját. A csapatot később Norman Horowitz, a legtehetségesebb űrbiológus vezette, akinek fő célja az volt, hogy módszereket és eszközöket eszeljen ki az élet felderítésére a Marson és más bolygókon. Jóllehet saját megbízatásom mindössze annyi volt, hogy tanácsot adjak néhány viszonylag egyszerű műszertervezési kérdésben, de mint olyasvalaki, akinek gyermekkorát Jules Verne és Olaf Stapledon írásai ragyogták be, örömömre szolgált, hogy közvetlen lehetőségem nyílt a marskutatás terveinek megvitatására. Abban az időben a kísérletek tervei többnyire arra a feltevésre épültek, hogy a marsi élet bizonyítékai nagyjából megegyeznek a földiekkel. Így az egyik javasolt kísérletsorozat, egy voltaképpeni automatikus mikrobiológiai laboratórium felküldése, melynek feladata marsbéli talajminták gyűjtése és elemzése lett volna annak megállapítására, hogy alkalmasak-e azok baktériumok, gombák vagy más mikroorganizmusok életben tartására. Továbbá talajkísérleteket terveztünk olyan vegyi anyagok kimutatására, melyek jelenléte életműködésre utalna, ideértve a fehérjéket és aminosavakat, különösen pedig azokat az optikailag aktív anyagokat, amelyek rendelkeznek a szerves anyagok azon képességével, hogy a polarizált fényt az óramutató járásával ellentétes irányba térítik el. Körülbelül egy év múlva - talán, mert nem voltam a dolgok közvetlen részese - kitörő lelkesedésem, amely ezzel a lenyűgöző problémával való kapcsolatomból eredt, lassan elült és hamarosan azon kaptam magam, hogy olyan, meglehetősen földhözragadt kérdéseken töröm a fejem, mint például: hogyan bizonyosodhatunk meg arról, hogy az élet marsbéli formája - amennyiben létezik - felfedi magát a földi életformán alapuló kísérletek során? Nem is beszélve az olyan, nehezebb kérdésekről, mint például mi az élet, és hogyan ismerjük fel?

Néhány, még mindig derülátó munkatársam a Sugárhajtómű Laboratóriumból növekvő kételyeimet cinikus kiábrándultságként értelmezte és ennek megfelelően feltette a kérdést: rendben van, te mit tennél a helyünkben? Akkoriban én bizonytalanul mindössze annyit válaszolhattam, hogy valamiféle entrópiacsökkenést keresnék, mivel ez általános jellegzetessége valamennyi életformának. Érthető módon ezt a választ a legjobb esetben is a gyakorlatban használhatatlannak tekintették, a legroszszabban pedig merő ködösítésnek, mivel kevés fizikai fogalom okozott annyi zavart és félreértést, mint az entrópia. Az entrópia majdnem rokonértelmű a rendezetlenséggel, mégis, mint az adott rendszer hőenergiájának felszabadulási sebességét jelző érték, pontosan kifejezhető matematikailag. Diáknemzedékek életét keserítette meg, és sokak fejében közvetlenül a bomlással és a hanyatlással azonos, mivel a termodinamika Második Főtételének kifejtése (ami szerint minden energia végül egyenletesen eloszló hőenergiává alakul és többé nem használható fel munkavégzésre) magában foglalja a Világegyetem előre meghatározott, elkerülhetetlen sorvadását és pusztulását. Noha próbálkozásomat elutasították, az az elképzelés, hogy az élet jeleként entrópiacsökkenést vagy ilyen irányú változást keressünk, gyökeret vert bennem. Addig érlelődött, amíg néhány munkatársam, Dian Hitchcock, Sidney Epton, Peter Simmonds, különösen pedig Lynn Margulis segítségével kialakult e könyv tárgyát képező elmélet. A Sugárhajtómű Laboratóriumban tett látogatásom után, hazatérve Wiltshire csendes vidékére, rengeteg időm volt gondolkozni és olvasni az élet jellegéről és arról, hogyan ismerhetjük fel bárhol, bármilyen köntösben. Azt vártam, hogy a tudományos irodalomban valahol rábukkanok az életnek, mint fizikai folyamatnak olyan átfogó meghatározására, amire életfelismerő kísérletek alapozhatók. Meglepve tapasztaltam, milyen keveset írtak magának az életnek a természetéről. Az ökológia iránti jelenlegi érdeklődés és a rendszerelemzés biológiai alkalmazása éppencsak érlelődött. Az élettudományokat akkoriban még poros tantermi levegő lengte körül. Mázsaszám halmoztak fel adatokat az élő fajok valamennyi elképzelhető jellegzetességéről, legkülső részeiktől a legbelsőkig. Az egész hatalmas információtömegben azonban a dolgok velejét, magát az életet majdnem teljesen figyelmen kívül hagyták. A szakirodalom még a legjobb esetben is szakértői jelentések gyűjteményének tűnt. Mintha egy más bolygóról való tudóscsapat hazavinne egy tévékészüléket és beszámolna róla. A vegyész leírja, hogy fából, üvegből és fémből van. A fizikus jelenti, hogy hőt és fényt sugároz. A gépészmérnök szerint a tartókerekek túl kicsik és rossz helyen vannak ahhoz, hogy a készülék sima felületen jól guruljon. Senki sem beszél azonban arról, hogy mire jó az egész. A szinte esküdt hallgatás talán abból ered, hogy a tudomány különböző részterületekre oszlik, és minden szakember azt hihette, hogy mások már elvégezték a munkát. Néhány biológus tán azt gondolta, hogy a fizika vagy a kibernetika valamelyik matematikai tétele már megfelelően leírta az élet folyamatát, néhány fizikus pedig azt feltételezhette, hogy a molekuláris biológiáról szóló elvont tanulmányok- melyek elolvasására valamikor majd időt szakít - tényszerűen meghatározzák. A témát illető szűklátókörűségünk legvalószínűbb oka azonban az, hogy öröklött ösztönkészletünk (előre programozott memóriánk, ahogy a számitástechnikában mondanák) már rendelkezik egy igen gyors és hatékony életfelismerő programmal.

Az élőlények felismerése - legyen szó állatokról vagy növényekről - azonnali és automatikus. Állatvilágbeli társaink - a tapasztalatok szerint szintén rendelkeznek ezzel a képességgel. Semmi kétség, ez az erős, hatékony, de öntudatlan folyamat eredetileg a túlélést elősegítő tényezőként alakult ki. Bármi, ami él, lehet ehető, halálthozó, ellenséges vagy barátságos, esetleg egy lehetséges társ. Valamennyi kérdés elsőrendű fontosságú boldogulásunk és további fennmaradásunk szempontjából. Úgy tűnik azonban, hogy az automatikus felismerő rendszerünk megbénította azt a képességünket, amivel az életet tudatosan meghatározhatnánk. Hiszen miért is kellene meghatározni azt, ami beépített programunknak köszönhetően valamennyi megjelenési formájában nyilvánvaló és félreérthetetlen? Talán éppen azért, mert a felismerés folyamata ugyanúgy - automatikusan és öntudatlanul - működik, mint a repülőgép robotpilótája. Még az új kibernetikatudomány sem fogott neki a feladatnak, noha mindenféle rendszer működési módjával foglalkozik, az egyszerű szelepes víztartálytól egészen addig a bonyolult látásszabályozó folyamatig, ami az Ön szeme számára lehetővé teszi, hogy átfussa ezt az oldalt. A mesterséges értelem kibernetikájáról már valóban sokat beszéltek és írtak, de a valódi élet leírása kibernetikai fogalmakkal nem történt meg és ritkán kerül szóba. E században néhány fizikus megkísérelte az élet meghatározását. Bernal, Schroedinger és Wigner Jenő egyaránt az alábbi általános következtetésre jutott: az élet a jelenségek olyan csoportjába tartozik, ahol nyílt vagy folyamatos rendszerek képesek belső energiájukat azon az áron csökkenteni, hogy környezetükből különböző anyagokat illetve szabad energiát vesznek fel, majd ezeket alacsonyabb értékű formában oda visszajuttatják. Ez a meghatározás nem csupán nehezen érthető, de messze túl általános is ahhoz, hogy a gyakorlatban az élet felismerésére alkalmazhassuk. Durván úgy közelíthetjük meg, hogy az élet az egyik olyan folyamat, amit mindenütt meglelünk, ahol bőséges energiaáramlás van. Az életet az jellemzi, hogy hajlamos az energiafelvétel során átalakulni, de hogy így tehessen, ahhoz mindig alacsonyrendű termékeket kell a környezet felé kiválasztania. Láthatjuk, hogy ez a meghatározás egyformán jól alkalmazható a forgószélre, a lángokra vagy akár a hűtőszekrényre és sok más emberalkotta szerkezetre is. A tűz égése során jellegzetes alakot vesz fel, fennmaradásához pedig megfelelő üzemanyagra és levegőutánpótlásra van szükség. Azzal pedig nagyon is tisztában vagyunk, hogy a szabadtéri tűz kellemes melegéért és táncoló lángjáért elvesztegetett hővel és szennyező gázokkal kell fizetnünk. Az entrópia a lángok formálódása közben helyileg csökken, de a tüzelő égése során a teljes entrópiaösszeg nő. Még ha túlságosan általános és bizonytalan is az életnek ez a besorolása, legalább a helyes irányba mutat. Megemlíti például, hogy létezik egy határ vagy átmenet az "üzemi terület" - ahol az energia vagy a nyersanyagok áramát munkára fogják, az entrópia pedig ennek következtében csökken - valamint a környezet között, ami felveszi a keletkezett hulladékot. A meghatározás tartalmazza azt is, hogy az életjellegű folyamatok megindulásához és fennmaradásához az energiaáramnak bizonyos minimális érték fölé kell jutnia.

Reynolds, 19.századi fizikus megfigyelte, hogy a gázokban és a folyadékokban csak akkor jönnek létre örvények, ha az áramlási sebesség elér egy, a helyi viszonyoktól függő kritikus sebességet. A mértékegység nélküli Reynolds szám a folyadék és az áramlást határoló felület tulajdonságainak ismeretében egyszerűen kiszámítható. Hasonlóképpen, az élet létrejöttéhez nem- csak kellő mennyiségű, hanem minőségű - potenciálú- energiaáramra van szükség. Ha például a Nap felszíni hőmérséklete 5000 Celsius fok helyett 500 Celsius fok lenne, a Föld pedig ennek megfelelően közelebb helyezkedne el, tehát ugyanennyi meleget kapnánk, akkor az éghajlatban nem sok különbség lenne, de az élet sosem jött volna létre. Az életnek olyan energiára van szüksége, amely elég erős a kémiai kötések szétbontásához. A meleg ehhez önmagában nem elég. Előrelépést jelenthetne, ha képesek volnánk egy adott bolygó energiaviszonyaihoz a Reynolds számhoz hasonló, mértékegység nélküli számot rendelni. Ekkor azok a bolygók, melyek - ideértve a Földet - a szabadenergia áramát a kritikus értéket meghaladó mértékben élvezik, vélhetően életet hordoznak, míg a rangsor alján elhelyezkedők - pl. a hideg külső bolygók - valószínűleg nem. Az entrópiacsökkenésen alapuló egyetemes életfelismerő eljárás terve ebben az időben nem sok jóval kecsegtetett. Azonban - feltételezve, hogy az élet bármelyik bolygón olyan áramlásra képes közeghez (óceánhoz, légkörhöz vagy, mindkettőhöz) kötődik, ami képes a nyersanyagok és a hulladék szállítására - eszembe jutott, hogy az élő rendszeren belüli helyi entrópiacsökkenéssel kapcsolatos tevékenységek némelyike talán kihat a szállítószalagul szolgáló térségekre is, megváltoztatva azok összetételét. Ily módon egy életet hordozó bolygó légköre felismerhetően különbözik egy halott bolygóétól. A Marsnak nincs óceánja. Ha felszínén létrejött az élet, akkor használatba kellett vennie a légkört, különben megreked. A Mars ennélfogva megfelelő helyszínnek látszott a légkör vegyelemzésén alapuló életfelismerő eljárás számára. A legtöbb életfelismerő módszer csak adott célterületen belül hatékony. A kis kiterjedésű térségekben folytatott kutatás még a Földön sem kecsegtetne túl sok sikerrel, ha a leszállás például az Antarktisz jégtakaróján, a Szaharában vagy egy kiszáradt sóstó közepén történne. Mialatt ezen gondolkoztam, Dian Hitchcock meglátogatta a Sugárhajtómű Laboratóriumot. Feladata az volt, hogy összehasonlítsa és kiértékelje a marsi élet felderítésével kapcsolatban felvetett rengeteg javaslat gondolatmenetét és információtartalmát. A légkörelemzés útján való életfelderítés elmélete megtetszett neki és együtt fogtunk az ötlet továbbfejlesztéséhez. Bolygónkat modellként használva megvizsgáltuk, hogy milyen mértékben képesek a földi légkör összetételére vonatkozó egyszerű ismeretek - összekapcsolva olyan könnyen hozzáférhető adatokkal, mint a napsugárzás mértéke, vagy a szárazföldek és tengerek együttes megléte - az élet bizonyítékául szolgálni. Eredményeink meggyőztek minket arról, hogy a teljesen valószínűtlen földi légkör egyetlen lehetséges magyarázata az a nap mint nap ismétlődő felszínről eredő hatás, amit maga az élet idéz elő. Az entrópia jelentős csökkenése (vagy ahogyan a vegyész mondaná, a légköri gázok közötti egyensúlyhiány tartós fennmaradása) önmagában is az élettevékenység egyértelmű bizonyítéka.

Vegyük például a metán és az oxigén együttes jelenlétét légkörünkben. Napfény hatására a két gáz szén-dioxidot és vízgőzt képezve egyesül. A reakció sebessége akkora, hogy a légkörben jelenlévő metánmennyiség folyamatos fenntartásához évente legalább egymilliárd tonna metángázt kellene a levegőbe juttatni. Ráadásul szükség van valamilyen eszközre a metánoxidáció során felhasznált oxigén visszanyerésére, ez pedig legalább kétszer annyi oxigén előállítását követeli meg. Az a mennyiség, amire a Föld különleges légköri keverékének fenntartásához a két gázból szükség van, legalább száz nagyságrenddel nagyobb, mint ami élettelen alapon valószínű lenne. Ez az egyetlen, viszonylag egyszerű kísérlet meggyőző bizonyítékot szolgáltat a földi élet mellett, ami infravörös csillagászati távcsővel a Mars távolságából is megszerezhető. Ugyanez áll a többi légköri gázra is, különösen pedig a reaktív gázok együttesére, melyek közösen alkotják a légkört. A nitrogén-monoxid és az ammónia jelenléte éppoly váratlan, mint a metáné az oxidáló légkörben. Még a gázalakban lévő nitrogén is kilóg a sorból, mert a Föld óriási semleges óceánjai mellett azt várnánk, hogy oldott nitrátion stabil formájában megtalálható a tengerekben. Felfedezéseink és következtetéseink persze igencsak ellentmondtak a hatvanas évek hagyományos geokémiai gondolkodásának. Néhányukat - Rubeyt, Hutchinsont, Batest és Nicolet-t - kivéve a legtöbb geokémikus a légkört a bolygókigőzölgések végtermékének tekintette és úgy tartotta, hogy jelenlegi formáját a későbbi élettelen folyamatok során nyerte el. Az oxigénről például úgy gondolták, hogy kizárólag a vízgőz bomlásából és a hidrogén oxigéntöbbletet eredményező világűrbe távozásából ered. Az élet csupán kölcsönveszi a gázokat a légkörből, majd változatlan formában visszajuttatja azokat. A mi felfogásunk ezzel szemben olyan légkört tételezett fel, ami magának a bioszférának a dinamikus kiterjesztése. Nem könnyen leltünk olyan folyóiratra, mely kész lett volna ilyen újszerű elmélet megjelentetésére, de néhány visszautasítás után Carl Sagan személyében találtunk egy szerkesztőt, aki hajlandó volt azt folyóiratában, az Icarusban leközölni. Mindazonáltal - akárcsak életfelismerési eljárásként is - a légkörelemzés túlságosan is sikeres volt. Már akkor is eleget tudtunk a Mars légköréről ahhoz, hogy úgy véljük, jórészt szén-dioxidból áll és semmi jelét nem mutatja a földi légkör izgalmas jellegzetességeinek. Az emögött lévő tartalom, vagyis hogy a Mars valószínűleg élettelen, rossz hírt jelentett az űrkutatáson belüli támogatóinknak. Ami még kedvezőtlenebbé tette a helyzetet: 1965 szeptemberében az Egyesült Államok Kongresszusa az első marskutatási program - akkor Voyagernek hívták - törléséről határozott. A következő év során nem sok babér termett azoknak az ötleteknek, amelyek az élet idegen bolygókon való felkutatásával foglalkoztak. Az űrkutatás mindig készséges fejőstehénként szolgált azok számára, akiknek valamilyen jó ügy érdekében pénzre volt szükségük, mégis jóval kevesebbe került, mint sok kátyúba jutott, földhözragadt technológiai csőd. Sajnos, az űrkutatás védelmezőit szemmel láthatóan mindig is lenyűgözték a műszaki apróságok, és messze eltúlozták a teflonsütő vagy a tökéletes golyóscsapágy jelentőségét. Számomra az űrkutatás eredményeként ölünkbe hulló morzsák nem jelentenek új technológiát.

A dolog igazi jelentősége abban áll, hogy az emberiség történetében először kaptunk lehetőséget arra, hogy az űrből vessünk pillantást Földünkre. Az, hogy azúrkék bolygónkat teljes szépségében kívülről vehettük szemügyre, egész sor új kérdést és választ eredményezett. Hasonlóképpen a marsi életről való elmélkedés is új álláspontot alakított ki bennünk a földi élettel kapcsolatban és új elképzelésekhez vezetett - de legalábbis felújított egy nagyon régit a Föld és bioszférája közötti viszonyt illetően. Óriási szerencsére - legalábbis, ami engem illet - az űrkutatás mélypontja egybeesett a Shell Research Ltd-hez (Shell Kutatóintézet) való meghívásommal. Azt a feladatot kaptam, hogy tekintsem át a szerves tüzelőanyagok növekvő mértékű elégetéséből származó légszennyezés bolygóméretű következményeit. Ez 1988-ban történt, három évvel azelőtt, hogy megalakult a Föld Barátai mozgalom és a hasonló csoportok eljuttatták a köztudatba a szennyezés kérdését. A művészekhez hasonlóan a független tudósoknak is szükségük van pénzügyi támogatókra, de ez ritkán jelenti kisajátításukat. A gondolat szabadsága elsődleges. Ezt aligha kellene hangoztatni, de manapság sok, egyébként értelmes egyénnel is elhitették, hogy egy multinacionális cég által támogatott mindenfajta kutatómunka eredendően gyanús. Mások éppily meggyőződéssel vallják, hogy egy kommunista ország intézményéből származó hasonló munka ki volt téve a marxista elmélet kényszerének, így értéke csökken. A társadalom, amelyben élek és dolgozom, különösképpen pedig a számos nyugati tudományos szakemberrel való szoros kapcsolatom elkerülhetetlenül befolyást gyakorolt a könyvben kifejtett elgondolásokra és véleményekre. Amennyire tudom, ez az enyhe nyomás volt az összes, ami ért. Az az ötlet, hogy a légkör a bioszféra lehetséges kiterjesztése, természetesen abból az összefüggésből ered, ami a bolygóméretű levegőszennyezés kérdéseivel kapcsolatos tevékenységem és a légkörelemzés útján való életfelismeréssel foglalkozó megelőző munkásságom között fennáll. Számomra úgy tűnt, hogy bármiféle kísérlet a légszennyezés következményeinek megértésére hiányos és valószínűleg hiábavaló, ha figyelmen kívül hagyjuk a bioszféra alkalmazkodását és válaszait. Mérgek hatása az emberre nagymértékben változhat aszerint, hogy milyen mértékben képes az illető azokat lebontani vagy kiválasztani. Amennyiben olyan légkört terhelünk a szerves tüzelőanyagok elégetésének termékeivel, melyet a bioszféra szabályoz, az eredmény jelentősen eltérhet attól, mint amit passzív, szervetlen légkör esetén kapnánk. Alkalmazkodó változások mehetnek végbe, melyek a zavarokat például szén-dioxid felhalmozásával csökkenthetik. A beavatkozások esetleg olyan kiegyenlítő irányú folyamatokat válthatnak ki például az éghajlat területén, ami kedvező lehet a bioszféra egészére nézve, de előnytelen az emberi faj számára. Az új szellemi környezetben el tudtam a Marsot felejteni és képes voltam a Földre és légkörének természetére összpontosítani. Ez a jóval egyszerűbb megközelítés eredményezte annak az elméletnek a létrejöttét, ami szerint a Föld teljes élővilága, a bálnáktól a vírusokig, a tölgyfáktól a moszatokig olyan közös élő egységként fogható fel, amely képes a Föld légkörét az általános szükségleteihez igazítani, lehetőségei és hatalma ugyanakkor messze meghaladja az alkotórészekét. Hosszú az út egy elfogadható életfelismerő eljárástól addig az elméletig, hogy a Föld légkörét a felszíni élet, azaz a bioszféra tartja fenn és szabályozza aktívan.

A könyv nagy része a nézetet alátámasztó újabb bizonyítékokkal foglalkozik. Az alábbiakban röviden s összefoglalom, mik voltak 1987-ben a fenti elméleti lépés megtételének okai: A Földön az élet mintegy 3 és fél milliárd évvel ezelőtt jelent meg. A kövületek sora akkortól mostanáig azt mutatja, hogy a Föld éghajlata ez idő alatt igen kevéssé változott. Ugyanezen időszak során azonban a Nap kisugárzása, a földfelszín tulajdonságai és a légkör összetétele majdnem biztosan nagymértékben megváltozott. A légkör kémiai összetétele nem felel meg az állandósult állapotú kémiai egyensúly elvárásainak. Metán, nitrogén-monoxid vagy akár nitrogén jelenléte jelenlegi oxidáló légkörünkben olymértékben szegi meg a kémia szabályait, hogy az eltérés több tíz nagyságrendben mérhető. Az ilyen mértékű egyensúlyhiány arra utal, hogy a légkör nem csupán eredménye az élővilágnak, hanem - sokkal valószínűbb módon - annak céltudatos alkotása. Nem él, de a macska bundájához, a madártollhoz vagy a darázsfészekhez hasonlóan az élő rendszer olyan kiterjesztése, aminek feladata a kiválasztott környezet fenntartása. Ennek megfelelően azt tapasztaljuk, hogy az olyan légköri gázok, mint az oxigén vagy az ammónia mennyisége azon az optimális értéken marad, amitől a legkisebb eltérés is végzetes következményekkel járhat az élet számára. Úgy tűnik, hogy a Föld éghajlata és kémiája története során végig optimális volt az élet számára. Az, hogy a dolog véletlenül alakult így éppoly valószínűtlen, mint karcolás nélkül megúszni a vezetést csúcsforgalomban, bekötött szemmel. Mostanra megszületett az a bolygóméretű - jóllehet feltételezett - lény, melynek tulajdonságaira nem lehetett részeiből következtetni. Névre volt szüksége. Szerencsére William Golding író ugyanabban a faluban élt, ahol jómagam. Habozás nélkül azt ajánlotta, hogy a teremtményt Gaiának hívjuk a Föld görög istennője után, aki Ge néven is ismeretes, mely tőből a geológia és geográfia tudományai származtatták nevüket. Dacára annak, hogy nem sok figyelmet fordítottam az ókoriakra, a választás helyessége nyilvánvaló volt. Igazi négybetűs szót kaptunk, megelőzve olyan barbár betűszavak létrejöttét, mint például Egyetemes Biokibernetikus Rendszer, Irányvonal-Homeosztázis. Emellett úgy éreztem, hogy az ókori görögök idejében a fogalom a mindennapi élet megszokott részét alkotta, mégha ezt nem is mondták így ki. A tudósok rendszerint városi életmódra ítéltetnek, ugyanakkor úgy találtam, hogy a természet közelségében élő vidéki emberek gyakran csodálkoznak azon, hogy miért kell bárkinek is külön előterjeszteni egy annyira nyilvánvaló dolgot, mint a Gaia-elmélet. Számukra ez tény és mindig is az volt. A Gaia-elméletet először 1969-ben, a New Jersey-i Princetonban hoztam nyilvánosságra egy tudományos összejövetelen, amit a földi élet eredetéről tartottunk. Talán gyengén adtam elő, mindenesetre nem fogott meg senkit, kivéve Lars Gunnar Sillent, az azóta sajnálatosan elhunyt svéd vegyészt és Lynn Margulist a Bostoni Egyetemről, aki a különféle hozzászólásokat sajtó alá rendezte.

Egy éwvel később Bostonban ismét találkoztunk és megkezdtük azt az igen gyümölcsöző együttműködést, ami hála az élettudományokban való elmélyült tudásának és áttekintőképességének - messze tovább jutott annál, hogy csupán kiegészítéseket fűzzön Gaia szelleméhez és ami mind a mai napig sikeresen folytatódik. Azóta meghatároztuk Gaiát, mint olyan összetett egységet, amely magában foglalja a Föld bioszféráját, légkörét, óceánjait és talaját, olyan kibernetikai rendszert képezve, mely optimális fizikai és kémiai környezetet keres a bolygó élővilága számára. Viszonylag állandó feltételek fenntartása aktív szabályozás útján kényelmesen leírható a "homeosztázis" fogalmával. Gaia megmaradt feltevésnek, de - más hasznos feltételezésekhez hasonlóan - már bebizonyította elméleti értékét, ha nem éppen létét olyan kérdések és válaszok felvetésével, melyek önmagukban is hasznos feladatokat jelentettek. Ha például a légkör többek között a bioszféra nyersanyagközvetítő eszköze, akkor ésszerű a minden biológiai rendszer számára létfontosságú elemeket, például jódot vagy ként szállító vegyületek jelenlétének feltételezése. Biztatásként értelmeztük, amikor bizonyítékot találtunk arra, hogy mindkét elem a tengerből - ahol bőségben vannak - a levegőn át jut el a szárazföldre, ahol hiány van belőlük. A hordozó vegyületek, a metil-jodid és a dimetil-szulfid a tengeri élővilág közvetlen termékei. Mivel a tudományos kíváncsiság csillapíthatatlan, ezeknek az érdekes vegyületeknek a légköri jelenlétét előbbutóbb kétségtelenül felfedezték és megvitatták volna a Gaia-elmélet ösztönzése nélkül is. Mi viszont az elmélet eredményeképpen tevőlegesen kerestük őket, jelenlétük pedig egybevágott azzal. Ha Gaia létezik, akkor kapcsolata az emberrel, mint egy összetett élő rendszer domináns állatfajával, valamint a köztük fennálló hatalmi egyensúly esetleges eltolódása nyilvánvaló jelentőségű. Ezeket későbbi fejezetekben tárgyalom, de a könyv elsősorban gondolatébresztő és szórakoztató céllal íródott. A Gaia-elmélet azoknak való, akik szeretnek sétálni vagy egyszerűen csak megállni és elmerengeni a Földről és a rajta lévő életről, elgondolkozni jelenlétünk következményeiről. Az elmélet ugyanakkor választási lehetőséget kínál azzal a borúlátó nézettel szemben, ami a természetet leigázandó és meghódítandó primitív erőnek tekinti. Választást nyújt ahhoz az éppily kiábrándító képhez képest is, amely bolygónkat vezető és cél nélkül a Nap körül körbe-körbe járó agyalágyult űrhajóként festi le.

2. FEJEZET A kezdetek

A tudományos szóhasználatban az eon egymilliárd évet jelent. A kőzetek adataiból és radioaktivitásuk méréséből megállapítható, hogy a Föld 4 és fél milliárd évvel, azaz 4 és fél eonnal ezelőtt kezdte meg égitestként önálló létét. Az élet mindeddig legrégebbi nyomai olyan üledékes kőzetekben találhatók meg, melyek több, mint három és fél eonnal ezelőtt keletkeztek. Azonban - ahogyan H.G.Wells megállapította - a kőzetmaradványok csupán annyira tükrözik a múltbéli élet teljességét, amennyire egy bank könyvelése a környéken lakók életét.

Ősi élőlények milliós sokasága és azok számos összetettebb, de még mindig puhatestű leszármazottja élhetett, virágozhatott és tűnhetett el anélkül, hogy bármit is hátrahagytak volna a jövő számára, vagy - továbbfűzve a hasonlatot - bármilyen emléknyomot - csontvázról ne is szóljunk - megőriztek volna a geológiaszertár számára. Így hát nem meglepő, hogy keveset tudunk arról, hogyan alakult ki az élet bolygónkon és még kevesebbet az evolúció korai irányáról. De ha figyelembe vesszük, amit a Föld és a bölcsőjéül szolgáló Világegyetem születéséről tudunk, lehet egy-két viszonylag ésszerű elképzelésünk arról a környezetről, melyben az élet - és potenciálisan Gaia - létrejött és megtette a kezdeti lépéseket kölcsönös túlélésük érdekében. Galaxisunk eseményeit megfigyelve tudjuk, hogy a Világegyetem összetétele hasonlít a lakosságéhoz, melyben a gyermektől a százévesig mindenféle korú egyed megtalálható. Régi csillagok kihunynak, mint öreg harcosok, mások a dicsőség mutatós fellobbanásával látványosan múlnak ki, közben frissen izzó bolygók és rajzó holdak formálódnak. Ha spektroszkóppal megvizsgáljuk a csillagközi port és gázködöt, melyből új napok és bolygók jönnek létre, azt találjuk, hogy valamennyien bőségben tartalmazzák az élet építőelemeit alkotó egyszerű és összetettebb molekulákat. Úgy tűnik, hogy a Világegyetem valósággal telítve van az élet alapvető vegyületeivel. Majd minden héten érkezik hír a csillagászat frontjáról, hogy valamilyen újabb összetett szerves anyagot fedeztek fel a távoli űrben. Kis túlzással azt mondhatjuk, hogy Galaxisunk az élethez szükséges alkotórészek óriási raktára volna. Ha el tudunk képzelni egy olyan bolygót, ami nem áll semmi másból, mint órák alkotórészeiből, jogosan feltételezhetjük, hogy az idők folyamán - nagyjából egymilliárd év alatt - a gravitációs erők és a szél állandó mozgása képes lenne legalább egy működő órát összeállítani. A földi élet valószínűleg hasonló módon keletkezett. Az egyes molekuláris alkotórészek közötti véletlen találkozások óriási száma és változatossága végül minden bizonynyal a részek olyan szerencsés összekapcsolódását eredményezte, hogy a kapott együttes képes volt életszerű feladatot ellátni, például napfényt begyűjteni és energiáját más olyan műveletek végzésére felhasználni, melyeket egyébként a fizika törvényei megtiltanának és lehetetlenné tennének. (Prométheuszról és a tűz ellopásáról szóló görög mondák és az Ádámról, Éváról és a tiltott gyümölcsről példálódzó bibliai elbeszélés jóval mélyebben gyökeredzhet ősi történelmünkben, mint képzeljük.) Később, ahogyan egyre több ilyen kezdetleges összekapcsolódott forma jelent meg, néhányuk sikeresen ismét egymásra talált. Kapcsolatukból új tulajdonságokkal és lehetőségekkel rendelkező egységek kerültek ki. Ezek ismét egyesültek, miközben a gyümölcsöző összekapcsolódások eredménye az alkotórészek mindinkább teljesítőképesebb szövevénye lett, míg végül a létrejövő bonyolult egység már magának az életnek a tulajdonságaival rendelkezett. Megjelent az első olyan mikroorganizmus, ami képes volt napfényt és környezetének molekuláit felhasználva saját másodpéldányát megteremteni. Elhanyagolható volt annak az esélye, hogy ezek az egymást követő találkozások elvezetnek az első élőlényhez. Másrészt viszont a Föld ősi anyagát alkotó molekulák véletlen találkozásainak száma minden bizonnyal igen nagy volt. Az élet létrejöttének valószínűsége ezek szerint majdnem nulla volt, viszont korlátlan számú lehetőség nyílt az ismétlésre.

És egyszercsak megtörtént... Mindenesetre valószínűbb, hogy így történt, nem pedig titokzatos megtermékenyítés, kivülről érkező spórák vagy valamilyen más külső beavatkozás útján. Minket elsősorban nem az élet eredete, hanem a létrejövő bioszféra és az ősi földi környezet kapcsolata érdekel. Milyenek voltak a földi állapotok közvetlenül az élet kezdetét megelőzően, mintegy három és fél eonnal ezelőtt? Miért volt képes bolygónk az életet kihordani és táplálni, miközben legközelebbi testvérei, a Mars és a Vénusz, nyilvánvalóan kudarcot vallottak? Milyen veszélyekkel és majdnem-katasztrófákkal került szembe a cseperedő bioszféra és hogyan segítette elő Gaia jelenléte a fennmaradást? Ahhoz, hogy megtalálhassuk a lehetséges válaszokat ezekre az érdekes kérdésekre, először vissza kell térnünk magának a Földnek mintegy négy és fél eonnal ezelőtti keletkezési körülményeihez. Majdnem biztos, hogy Naprendszerünk létrejöttének tér- és időbeli szomszédságában szupernova keletkezett. A szupernova egy nagyméretű csillag felrobbanása. A csillagászok feltételezése szerint egy csillag a következőképpen juthat erre a sorsra: égése, vagyis hidrogén- majd héliumatomjainak fúziója során az égés hulladéka nehéz- elemek például vas és szilícium formájában középen összegyűlik. Amikor a kiégett elemekből álló, hőt és gázokat többé már nem termelő magnak a tömege jóval meghaladja Napunkét, a csillagot saját súlyának ellenállhatatlan ereje másodpercek alatt néhány ezer köbkilométernyi térfogatú, de csillagnyi súlyú testté roppantja össze. Ennek a különös égitestnek, a neutroncsillagnak létrejötte kozmikus katasztrófát jelent. Noha az ilyen és hasonló Gfolyamatok részletei még mindig nem világosak, annyi nyilvánvaló, hogy a nagy csillag haláltusájakor egy hatalmas nukleáris robbanás minden kelléke rendelkezésre áll. A szupernovarobbanás során keletkező írtózatos mennyiségű hő-, fény- és kemény radioaktív sugárzás csúcsértéke eléri a csillagrendszer valamennyi más csillagának együttes kisugárzását. Egy robbanás hatásfoka ritkán százszázalékos. Mikor a csillag szupernovaként végzi, a nukleáris robbanóanyag - ami urán és plutónium mellett nagymennyiségű vasat és egyéb kiégett elemet tartalmaz - eloszlik az űrben és éppen úgy szétszóródik, akár egy hidrogénbomba-kísérlet porfelhője. Bolygónkat illetően az a legeslegfurcsább, hogy nagyrészt valamilyen csillagméretű hidrogénbomba hulladékának göröngyeiből áll. Még ma, eonok elteltével is épp elég instabil robbanóanyag maradt a Föld kérgében ahhoz, hogy kicsinyített formában megismételhessük az eredeti eseményt. A kettős- vagy ikercsillagok meglehetősen gyakori képződmények csillagrendszerünkben. Meglehet, hogy valamikor Napunknak, ennek a csendes és jól viselkedő égitestnek is volt egy nagyméretű társa, amely azonban hamar felélte hidrogénkészletét és szupernovaként végezte. Az is lehetséges, hogy valamilyen közeli szupernova- robbanás törmeléke összekeveredett a Nap és a bolygók alapanyagát képező csillagközi porral és gázokkal.

Bárhogyan is van, Naprendszerünk kialakulása szorosan kapcsolódik egy szupernovarobbanáshoz. Nincs más elfogadható magyarázat a Földön található nagymennyiségű bomló atom jelenlétére. A legegyszerűbb, idejétmúlt Geiger számláló is azt mutatja, hogy egy óriási nukleáris robbanás hulladékán állunk. Testünkben nem kevesebb, mint hárommillió, az akkori események során instabillá vált atom bomlik el percenként, miközben felszabadítja az egykori hatalmas tűzből elraktározott energiának apró töredékét. A Föld jelenlegi uránkészlete mindössze 0,72%-ban tartalmaz veszélyes Urán 235 izotópot. Ebből az adatból könnyen kiszámítható, hogy nagyjából négy eonnal ezelőtt a Föld kérgében lévő uránkészlet 15%-a volt urán 235. Hiszik vagy sem, nukleáris erőművek léteztek jóval az ember előtt is. Nemrég fedeztek fel egy fosszilis nukleáris reaktort az afrikai Gabonban. Már két eon óta üzemel. Akkoriban az Urán 235 aránya már csak néhány százalék volt. Így azután meglehetősen biztosak lehetünk abban, hogy négy eonnal ezelőtt az urán geokémiai koncentrációja természetes nukleáris robbanások látványos bemutatójához vezetett. A technika jelenleg divatos pocskondiázása mellett könnyen megfeledkezünk arról, hogy a maghasadás természetes folyamat. Ha egy annyira bonyolult dolog, mint az élet, létrejöhet véletlenül, akkor nem kell csodálkoznunk azon, hogy egy viszonylag egyszerű szerkezet - a hasadóreaktor - ugyanígy tesz. Ezek szerint az élet létrejöttekor jóval hevesebb radioaktív sugárzásnak volt kitéve annál, mint ami egyes mai környezetvédőknek gondot okoz. Ráadásul a levegőben nem volt sem szabad oxigén sem ózon, így a Föld felszíne minden bizonnyal a Nap erőteljes, szűretlen ultraibolya sugárzásának volt kitéve. A nukleáris és ultraibolya sugárzás veszélyei manapság jobban szem előtt vannak, és néhányan attól félnek, hogy ezek a sugárzások minden földi életet elpusztíthatnak. Mégis, energiájuk heves árama magának az életnek a bölcsőjét árasztotta el. A dologban nincs ellentmondás. A jelenlegi veszélyek valóságosak, de hajlamosak vagyunk azokat eltúlozni. A sugárzás része a természetes környezetnek és mindig is az volt. Az élet első megjelenése idején a nukleáris sugárzás romboló, kötéseket szétválasztó hatása még jól is jöhetett, mivel a hibás kapcsolatok lebontásával és az eredeti alapvető kémiai alkotórészek visszanyerésével meggyorsíthatta a kísérletezés fontos folyamatát. Ami pedig a leglényegesebb, ösztönözhette új, véletlen Gkombinációk létrejöttét, amíg az optimális forma ki nem alakult. Urey tanítása szerint a Föld ősi légköre a Nap megnyugvását követő korai időszakban valószínűleg megszökött. Bolygónk egy darabig olyan lehetett, mint a Hold mostanság. Később a Föld saját súlyának nyomása és erősen radioaktív tartalmának felszabaduló energiája addig melegítette a belső részt, amíg gázok és vízgőz léptek ki,

létrehozva ezzel a légkört és az óceánokat. Nem tudjuk, hogy meddig tartott ennek a másodlagos atmoszférának a kialakulása, eredeti összetételéről sincs bizonyítékunk. Feltételezzük azonban, hogy az élet megjelenése idején a belső részekből származó gázok hidrogénben gazdagabbak voltak azoknál, melyek jelenleg távoznak a tűzhányókból. Az élő anyag alkotórészeit képező szerves vegyületek keletkezése és fennmaradása egyaránt feltételezi nagymennyiségű hidrogén jelenlétét a környezetben. Amikor számba vesszük az élethez szükséges vegyületek alkotóelemeit, először rendszerint szénre, nitrogénre, oxigénre és foszforra gondolunk, majd pedig a nyomelemekre, többek között vasra, cinkre és kalciumra. A hidrogént, ezt a mindenütt jelenlévő anyagot, amiből a Világegyetem nagyrésze felépül és ami jelen van minden élő szervezetben, magától értetődőnek vesszük. Fontossága és változatos előfordulása azonban felülmúl mindent. Lényeges alkotórészét képezi az élet más kulcselemeiből álló vegyületeknek. A Nap üzemanyagaként elsőrendű forrása annak a bőségesen áramló ingyenes energiának, ami lehetővé teszi az életfolyamatok elindítását és fenntartását. A víz, ez a másik létszükségleti anyag - ami olyannyira hétköznapi, hogy hajlamosak vagyunk megfeledkezni róla - atomi arányokban kétharmadában szintén hidrogénből áll. Egy bolygón a szabad hidrogén mennyisége állítja be a redukciós-oxidációs, azaz a redoxipotenciált. Ez a környezet redukáló illetve oxidálóképességét méri. (Oxidáló környezetben az elemek oxigént vesznek fel, a vas például rozsdásodik. Redukáló, hidrogénben gazdag atmoszférában az oxigénvegyületek le akarják adni oxigéntartalmukat, a rozsda ismét vassá alakul.) A pozitív töltésű hidrogénatomok mennyisége szabja meg a sav-bázis viszonyt is, amit a vegyészek péhának hívnak. A redoxipotenciál és a péhá érték az a két döntő környezeti tényező, amelyek meghatározzák valamelyik bolygó alkalmasságát vagy alkalmatlanságát az élet hordozására. A Marson leszálló amerikai Viking űrszonda és a Vénuszra leereszkedő orosz Venyera egyaránt azt jelentette, hogy nem észlel életet. A Vénusz mostanra már majdnem az összes hidrogénjét elveszítette, következésképpen reménytelenül kihalt. A Marson még mindig van víz, vagyis vegyileg kötött hidrogén, de felszíne annyira oxidált, hogy meg van fosztva azoktól a szerves molekuláktól, melyekből az élet felépülhet. Mindkét bolygó mostanra nemcsak, hogy halottá vált, de soha nem is hordozhat már életet. Noha nagyon kevés közvetlen adatunk van a Föld kémiájáról az élet kialakulásának idejéből, annyit mindenképpen tudunk, hogy a jelenlegivel ellentétben nem volt oxidáló jellegű. A szükséges vegyületek kialakulhattak és elegendő ideig fennmaradhattak ahhoz, hogy az élet létrejöhessen. Valószínűnek tűnik, hogy eonokkal ezelőtt a Földön, a Vénuszon és a Marson hasonló viszonyok uralkodtak. A felszín gazdag volt szén-dioxidban és vízben, ezenkívül nyomokban redukáló gázokat is tartalmazott: hidrogént, metánt és ammóniát. Ahogy azonban a vas rozsdásodik vagy a gumi öregszik, úgy válik idővel még egy bolygó is hervadttá és kopárrá, ha az élethez nélkülözhetetlen hidrogén a Világűrbe szökik. A fentiek alapján a Földnek az élet keletkezésekor valószínűleg enyhén redukáló légköre és erősen redukáló óceánja volt. Az óceán a színvashoz vagy a szulfidion formájában jelenlévő kénhez hasonló redukáló anyagok óriási tárháza volt, több mint egy eonon át távoltartva az oxigént az atmoszférától. Az ősi légkör életfontosságú gáza a szén-dioxid volt. A tudósok most úgy gondolják, hogy mint a légkör

domináns gáza, egy, a bolygónkat melegen tartó takarót képezett abban az időben, amikor a Nap a jelenleginél gyengébben sugárzott. A Föld éghajlatának története egyike a legmeggyőzőbb érveknek Gaia létezése mellett. Az üledékes kőzetmaradványokból tudjuk, hogy az elmúlt három és fél eon során az éghajlat még egy rövid ideig sem volt teljesen alkalmatlan az élet számára. Az élet vonalának töretlenségéből kiindulva azt is tudjuk, hogy az óceán se be nem fagyott, se fel nem forrt. Valóban, az idők során a kőzetekben megkötött oxigénatomok különféle elrendeződésére vonatkozó adatok azt támasztják alá, hogy az éghajlat nagyjából mindig a jelenlegihez hasonló volt. Kivételek ezalól az eljegesedések, valamint az élet kialakulásának időszaka, amikor viszont kissé melegebb volt. A hideg, jegesedési szakaszok, a jégkorszakok - ahogy gyakran eltúlozva emlegetik őket - csak a 45 fokos északi és déli szélességeken túli területeket érintették. Gyakran nem veszünk tudomást arról a tényről, hogy a Föld felszínének 70%-a ezen szélességek alatt terül el. s az úgynevezett jégkorszakok csak a fennmaradt 30%-ot benépesítő növény- és állatvilág életét befolyásolták, de ez a terület - mint ahogyan jelenleg is - az eljegesedések közötti időszakban is részben be volt fagyva. Első pillantásra úgy tűnhet, nincs semmi különösen szokatlan abban, hogy az éghajlat az utóbbi három és fél eon során állandó volt. A Föld már kétségkívül régóta beállt a nagy és állandó hősugárzó, a Nap körüli pályájára, úgyhogy miért is számítanánk másra? A dolog azonban mégis szokatlan a következők miatt: Napunk, mint tipikus csillag, ismert és elfogadott minta szerint alakult ki. Ennek alapján a földi élet fennállásának három és fél eonja alatt a Nap energiakibocsátása minden valószínűség szerint legalább 30%-kal nőtt. A Napból származó hő harmincszázalékos csökkenése jóval fagypont alatti középhőmérsékletet eredményezne a Földön. Ha a Föld éghajlatát kizárólag a Nap kisugárzása határozná meg, bolygónk az élet létezésének első másfél eonja során fagyott állapotban lett volna. A kőzetmaradványokból és magának az életnek fennmaradásából tudjuk, hogy nem uralkodtak ilyen szélsőséges körülmények. Ha a Föld csupán szilárd, lakatlan objektum lenne, akkor felszíni hőmérséklete a napsugárzás változásait követné. Semmilyen szigetelőruha nem véd meg egy kőszobrot a végtelenségig a tél hidegétől vagy a nyári hőségtől három és fél eonon keresztül. A felszín hőmérséklete valami módon mégis állandó és az élet számára megfelelő volt, mint ahogyan testhőmérsékletünk is azonos értéken marad télen-nyáron, sarkvidéken vagy a trópusokon. Azt gondolhatnánk, hogy a kezdeti időszak heves radioaktív sugárzása elég volt a bolygó melegen tartásához. A radioaktív bomlás megjósolható természetén alapuló számítások azonban azt jelzik, hogy noha ezek az energiák a belső részt izzásban tartják, a felszín hőmérsékletére kevés hatással vannak. A bolygókutatók rendelkeznek néhány magyarázattal az éghajlat állandóságát illetően. Carl Sagan és munkatársa, Dr. Mullen például nemrég azt feltételezte, hogy az ősidőkben, amikor a Nap még halványabb volt, a légköri ammónia jelenléte segített megőrizni a Föld által felfogott hőt. Egyes gázok, mint a szén-dioxid vagy az ammónia, elnyelik a Föld felszínéről kiinduló infravörös sugárzást és késleltetik annak kilépését a Világűrbe. Ma az az általános vélemény, hogy ammónia nem lehetett jelen elegendő koncentrációban. Sokkal valószínűbb, hogy szén-dioxid szolgált a Földet melegen tartó üvegházi takaróként. Ez a meleg ruha gáznemű megfelelője. A ruházattal szemben megvan az a további előnye, hogy átereszti a Nap beérkező látható és infravörös-közeli sugárzását, melyek a Föld által felvett hő majdnem teljes egészét szállítják. Más tudósok, főleg Meadows professzor és Ann Henderson-Sellers a Leicester-i Egyetemről azt feltételezték, hogy az ősidőkben a Föld felszíne sötétebb volt és így a mainál nagyobb részt nyelt el a napsugárzásból.

Az űrbe visszasugárzott napfényhányad mérőszámát a bolygó albedójának vagy világosságának nevezik. Ha a felszín tökéletesen fehér, akkor az összes napfényt visszasugározza az űrbe és erősen lehül. Ha egészen fekete, minden napfényt elnyel és felmelegszik. Az albedo változása láthatólag kiegyenlíti a fakóbb Nap kisebb hősugárzását. Jelenleg a Föld felszíne nagyjából közepes fehérségű, félig felhők takarják. A felszín a bejövő napfény mintegy 45%-át veri vissza. A felszín - dacára a Nap gyengébb sugárzásának - meleg és az embrionális élet számára kellemes volt. A szokatlan téli melegre mindössze két magyarázat van forgalomban: a szén-dioxid és ammónia "üvegház-gázok" jelenléte, valamint a földi szárazföldek eltérő eloszlásából adódó alacsonyabb albedo. Mindkét magyarázat csak bizonyos fokig igaz. Ahol érvényességüket vesztik, ott pillantjuk meg először Gaiát, legalábbis ott válik szükségessé létének feltételezése. Az élet először valószínűleg a tengerben, a sekély vizekben, torkolatokban, folyózátonyoknál és nedves területeken alakult ki. Ezekről a legrégebben lakható területekről terjedt szét, hogy ellepje a bolygót. Miután létrejött az első bioszféra, elkerülhetetlenül megváltozott a földi környezet kémiája. Az ősi élet alapjául szolgáló nagyszámú szerves vegyület olymódon látta el a cseperedő teremtményt a növekedéséhez szükséges élelemmel, ahogyan a tyúktojás tápanyagai teszik. Azonban a csibétől eltérően az élet számára a "tojáson" kívül csak korlátozott mennyiségben állt rendelkezésre táplálék. Ahogyan a létfontosságú kulcsvegyületek megritkultak, a csecsemő minden bizonnyal a következő válaszút elé került: vagy éhenhal, vagy megtanulja a napsugárzás erejét felhasználva alkotórészeit a környezet alapanyagaiból felépíteni. Hasonló választás kényszere gyakran felmerült és ez megnövelte a terjeszkedő bioszféra változatosságát, önállóságát és tartósságát. Valószínűleg ekkor jöttek először létre ragadozók és zsákmányállatok, ekkor alakult ki az első tápláléklánc. Az élő szervezetek természetes pusztulása és bomlása minden bizonnyal bőségesen ellátta kulcsanyagokkal a közösséget, néhány faj azonban kényelmesebbnek találhatta, hogy az élők elfogyasztásával vegye magához a nélkülözhetetlen összetevőket. A Gaia-elmélet eljutott arra a fokra, hogy numerikus modellek és számítógép segítségével kimutatható: a ragadozók és zsákmányállatok különféle láncai állandóbb és erősebb környezeti rendszert képeznek, mint valamilyen elkülönült, önmagában zárt faj, vagy fajok erősen korlátozott mértékben kevert kis csoportja. Ha ez a megállapítás igaz, akkor valószínűnek tűnik, hogy a bioszféra változatossága létrejötte után gyorsan nőtt. Ezen szüntelen élettevékenység lényeges következménye a légköri ammónia, szén-dioxid és metán keresztüláramoltatása volt a bioszférán. Amikor az egyéb tápforrások kimerülőben voltak, ezek a gázok biztosították a nélkülözhetetlen szenet, nitrogént és hidrogént. Ennek eredményeképpen a légkörben csökkent a fenti gázok mennyisége: a szén és a nitrogén kötött formában, szerves törmelékként lerakódott a tengerfenékre, esetleg magnézium- és kalcium-karbonátként beépült az ősi élőlényekbe. Az ammónia bomlása során felszabaduló hidrogén egy része más elemekhez kapcsolódott, elsősorban oxigénhez, ily módon vizet képezve. Másik része hidrogéngáz formájában kiszökött a Világűrbe. Az ammóniából származó nitrogén jelenlegi, majdnem semleges formájában molekuláris kötésű nitrogéngázként a légkörben maradt.

Ezek a folyamatok a mi időnkkel mérve lassúnak tűnhetnek, de néhány tizednyi eon elteltével - ahogyan a széndioxid fokozatosan fogyott - a légkör jelentősen átalakult. Ha a bolygót a gyengébb napsugárzás ellenére ezen gázok védőhatása melegen tartotta, ezt minden bizonnyal a felszíni hőmérséklet csökkenésének kellett követnie. Sagan és Mullen szerint az éghajlati status quot a bioszféra tartotta fenn, megtanulva az általa táplálékként elfogyasztott ammónia előállítását és újrafelhasználását. Ha ez így van, akkor Gaiára itt volt szükség először. Az éghajlat természeténél fogva ingadozó. Ma már - hála Mihalanovich jugoszláv meteorológusnak meglehetősen biztosak vagyunk benne, hogy a múlt jegesedési időszakai a Föld Nap körüli pályájának egész csekély változásai következtében jöttek létre. Az egyik félgömb által felfogott hőmennyiség mindössze 2%-os csökkenése elegendő a jégkorszak létrejöttéhez. Látjuk már tehát annak a félelmetes következményeit, hogy a felnövekvő bioszféra a légkört fogyasztotta, mivel abban a kritikus időszakban a Nap sugárzása nem csupán kettő, hanem harminc százalékkal volt a mainál kisebb. Nézzük meg, mi történt volna akár csak egy kis zavar, például kétszázalékos további lehűlés esetén, ami ma jégkorszakot okozna. A szén-dioxidtakaró táplálékként való felhasználása csökkentette volna a bolygó hőmérsékletét. A fagyponthoz közeledve a terjedő hó- és jégfelületek gyorsan növelték volna a Föld albedoját, vagyis az űrbe visszavert napsugárzás arányát. 25%-kal kisebb fényességű Nap esetén elkerülhetetlen lett volna bolygószerte a hőmérséklet gyors esése. A Föld fagyos, fehér, stabil és halott gömbbé vált volna. Másrészről viszont, ha a felnövekvő Gaia a légköri takaró felélését más üvegház-gáz - pl. metán - termelésével túl gyorsan akarta volna kiegyenlíteni, akkor még gyengébb Nap mellett is gyors felmelegedés és ellenkező irányú ördögi kör jött volna létre. Növekvő melegedés mellett egyre több üvegház-gáz keletkezett volna és egyre kevesebb hő jutott volna az űrbe. A további hőmérséklet- növekedés során vízgőz került volna a légkörbe, ami a leghatásosabb üvegház-gáz. A bolygó végső állapota a Vénusz mai helyzetéhez hasonlítana, noha kevésbé lenne forró. A hőmérséklet megközelítené a 100 Celsius fokot, ami jóval az élet által elviselhető felett van. Megint csak stabil, de halott bolygót kapnánk. Lehetséges, hogy a felhőképződés természetes negatív visszacsatolású folyamata vagy más, még ismeretlen jelenség fenn tudott volna tartani valamilyen, az élet számára legalább elviselhető állapotot, de ha ezek a biztonsági eszközök nem álltak rendelkezésre, akkor a bioszféra kénytelen volt kísérletezés útján megtanulni környezetének szabályozását. Ezt először széles tartományban végezte, majd a szabályozás finomításával az élet számára nagyjából az optimális állapotot tartotta fenn. Többről volt szó, mint csupán elegendő szén-dioxidot termelni az elfogyasztott helyett. A termelés megfelelő szintentartása érdekében szükségessé vált a hőmérsékletet és a légköri széndioxidmennyiséget érzékelő eszközök kifejlesztése is. A bioszféra megteremtette ezt az aktív - noha kezdetleges - szabályozórendszert és ez lehetett az első jele annak, hogy Gaia a részek összességéből létrejött. Amennyiben készek vagyunk úgy tekinteni a bioszférára, mint ami - hasonlóan a legtöbb élőlényhez - képes környezetét szükségleteinek megfelelően átalakítani, akkor ezek a korai kritikus éghajlati problémák sokféle módon megoldódhattak. A legtöbb élőlény képes színét álcázás, figyelmeztetés vagy figyelemfelkeltés céljából megváltoztatni. Ahogyan fogyott a szén-dioxid és a kontinensek az albedot növelő kedvezőtlen helyzetbe sodródtak, a bioszféra magát és a Földet csupán elsötétüléssel is melegen tarthatta.

Awramik és Golubic, a Bostoni Egyetem munkatársai megfigyelték, hogy sós mocsarakban, ahol az albedo egyébként magas, világos színű mikroorganizmusok szőnyegei az évszakok fordultával sötétebbé váltak. Lehetséges, hogy ezek a fekete rétegek - melyek valamilyen ősi életforma leszármazottai - egy régi melegtartalékolási módszer élő emlékei? Másrészt viszont, ha a túlmelegedés okozott volna gondot, abban az esetben valamilyen tengeri bioszféra szabályozhatta volna a párolgást, szigetelő tulajdonságú monomolekuláris réteget képezve a vizek felszínén. Amennyiben ily módon megakadályozható lett volna az óceánok melegebb területein a párolgás, akkor megelőzhető lett volna a légköri vízgőz túlzott felhalmozódása és az infravörös sugárzás elnyelődése következtében kialakuló hirtelen felmelegedés. Az előzőekben olyan eszközöket ismertettünk, melyekkel a bioszféra aktív módon tarthatta fenn a számára kellemes környezetet. Egyszerűbb rendszerek - például egy méhkas vagy az ember - vizsgálata kimutatta, hogy a hőmérsékletszabályozás minden bizonnyal több különféle módszer együttes alkalmazásával működik, nem pedig egyfélével. A nagyon távoli időszakok történetét soha nem fogjuk megismerni. Valószínűségi alapon talán csupán, kiindulva abból a majdnem bizonyosra vehető tényből, hogy az élet folyamatosan fennmaradt és nagyjából állandó éghajlatnak volt kitéve. A bioszféra első aktív környezetátalakító feladata valószínűleg az éghajlattal és a hidegebb Nappal állt kapcsolatban. Vannak azonban más fontos környezeti sajátosságok is, amiket az élet fennmaradása érdekében finom egyensúlyban kellett tartani. Egyes létfontosságú elemekre nagy mennyiségben, másokra nyomokban volt szükség, bizonyos időszakokban pedig valamennyiüket gyorsan át kellett csoportosítani. Gondoskodni kellett a mérgező hulladékról és a szemétről, sőt, lehetséges újrafelhasználásáról is. A savasság értékére is figyelni kellett, mindenütt semleges vagy enyhén lúgos környezet fenntartására volt szükség. A tengereknek sósaknak kellett maradniuk, de nem túl sósaknak és még folytathatnánk a sort. Ezek voltak a főbb szempontok, de vannak mások is. Amint láttuk, az első élő rendszer már létrejöttekor képes volt abból előnyt meríteni, hogy közvetlen környezetében bőségesen álltak rendelkezésére a kulcsösszetevők. Ezt követően pedig az izmosodó bioszféra megtanulta ezeket az összetevőket a levegő, a tenger és a földkéreg alapvető nyersanyagaiból előállítani. Az élet elterjedésével és változatosságának növekedésével létfontosságú feladattá vált a különleges mechanizmusokhoz és működésekhez szükséges nyomelemek biztosítása is. Minden sejtes felépítésű élőlény kémiai folyamatgyorsítók - katalizátorok- egész sorát alkalmazza. Ezeket enzimeknek nevezzük. Sokuk bizonyos elemek egész kicsiny mennyiségét igényli a hatásos működéshez. Az egyik enzim például - a karbonanhidráz - segíti elő a sejt és környezete közötti szén-dioxid forgalmat. Ez az enzim kialakulásához azonban cinket igényel. Más enzimeknek magnéziumra, vasra vagy vanádiumra van szükségük. Sok egyéb nyomelem - kobalt, szelén, réz, jód, kálium - életfontosságú jelenlegi bioszféránk aktivitása szempontjából. Nem kétséges, hogy a múltban is hasonló igényeket kellett kielégíteni. Ezeket a nyomelemeket kezdetben a megszokott módon gyűjtötték össze, merítve a környező tartalékokból. Később az élőlények elszaporodásával a ritkább elemekért folytatott versengés csökkentette a készleteket és korlátozta a további terjeszkedést. Ha - amint az valószínű - a Föld sekély vizei álltak az ősi élettel kapcsolatban, akkor ezeknek a kulcselemeknek egyike-másika kikerült az aktív használatból, amikor a halott sejtek és vázak a tengerfenék iszapjába és sarába hullottak le. Lerakódásuk után más üledékek betakarták és elásták a törmeléket, így létfontosságú nyomelemek

vesztek el a bioszféra számára mindaddig, amíg a földkéreg időről-időre ismétlődő megemelkedése fel nem szakította a temetkezési helyeket. A geológiatörténet nagykiterjedésű üledékes kőzetágyai tanúsítják ennek az elhalási folyamatnak a méreteit. Az élet kétségtelenül a maga módján - szakadatlan evolúciós kísérletezés során - birkózott meg a magateremtette problémával. Olyan fajok jöttek létre, melyek hulladékeltakarítóként abból éltek, hogy az értékes kulcselemeket kivonták az elpusztult tetemekből, mielőtt azok elsüllyedtek volna. Más rendszerek bonyolult kémiai és fizikai hálózatokat hoztak létre, melyekkel összegyűjtötték a tenger ritka anyagait. Ezek később a nagyobb termelékenység érdekében összefogtak és együttműködést alakítottak ki. Az összetettebb, közös tevékenységre képes hálózat teljesítőképessége és ereje felülmúlta a résztulajdonságok összességét, ezért az bizonyos fokig Gaia egyik megjelenési formájaként is felfogható. Az ipari forradalom óta társadalmunk a létszükségleti anyagok hiánya és a helyi környezetszennyezés miatt komoly vegyi eredetű gondokkal került szembe. Az ősi bioszféra valószínűleg hasonló problémákkal küzdött. Az első találékony sejtes rendszer, miután először a maga, később a közösség javára elsajátította a cink környezetből való kinyerésének módját, valószínűleg tudtán kívül begyűjtötte a hasonló, de mérgező higanyt is. Az ilyen természetű tévedések minden bizonnyal a világ első környezetszennyezési baleseteihez vezettek. Ahogyan általában, úgy ez a sajátos gond is a természetes kiválasztódás útján oldódott meg. Ma már ismerünk olyan mikroorganizmusrendszereket, melyek képesek a higanyt és más mérgező elemeket azok illékony metilszármazékaivá átalakítani. Minden bizonnyal ezek a szervezetek a mérgező hulladékok feldolgozásának legősibb eljárását alkalmazzák. A környezetszennyezés - ellentétben azzal, amit gyakran hangoztatnak - nem az erkölcsi romlottság eredménye, hanem az életműködések elkerülhetetlen következménye. A termodinamika második főtétele világosan kimondja, hogy az élő szervezet alacsony entrópiájú, bonyolult dinamikus rendszere csak úgy működhet, ha a környezet felé alacsony szintű termékeket és energiát választ ki. A bírálat csak akkor állja meg a helyét, ha képtelenek vagyunk a kérdés megválaszolására világos, kielégítő és előnyös megoldást találni. A fű, a bogarak vagy akár a gazdálkodó számára a tehéntrágya nem szennyezés, hanem értékes ajándék. Egy ésszerű világban sem szűnne meg az ipari hulladék, hanem újra felhasználnák. A jogi tilalom negatív, korlátokat szabó válasza éppoly ostobaságnak tűnik, mint a tehenek trágyakibocsátása ellen jogszabályt alkotni. Sokkal komolyabb fenyegetést jelenthettek az ősi bioszféra egészségére nézve a bolygókörnyezet növekvő zavarai. A metán szén-dioxiddá és a szulfidok szulfátokká alakulása az egyensúlyt a nagyobb savasság felé tolhatta volna el. Ezt az élet nem bírta volna ki. Nem tudjuk, hogyan oldódott meg ez a kérdés, de az viszont biztos, hogy - már amennyire méréseinkkel vissza tudunk nyúlni a múltba - a Föld mindig is a jelenlegi, kémiailag semleges állapotának közelében volt. A Mars és a Vénusz igen savas összetételű, túlságosan is savas az élet bolygónkon létrejött formája számára. Jelenleg az egész világra kiterjedő bioszféra évente 1000 megatonna ammóniát termel. Ez nagyjából megegyezik azzal a mennyiséggel, amire a kén- és nitrogénvegyületek természetes oxidációjából keletkező kén- és nitrogéntartalmú savak semlegesítéséhez szükség van.

Lehet, hogy az egybeesés csak véletlen, de lehet újabb szem is a Gaia létezését alátámasztó közvetett bizonyítékok láncában. Az óceán sótartalmának pontos szabályozása éppoly létfontosságú, mint a kémiai semlegesség követelménye. Ez azonban - mint a 8. fejezetben látni fogjuk - még bonyolultabb és különösebb ügy. A felnövekvő bioszféra valami módon mégis szakértőjévé vált ennek a kiélezett szabályozási helyzetnek, mint ahogyan sok másiknak is. Arra kell következtetnünk, hogy ha Gaia létezik, akkor beavatkozásának szükségessége éppoly sürgető volt az élet kezdetén, mint később bármikor. Elkoptatott közhely az élet ősi szakaszáról, hogy az evolúció a fellelhető energia alacsony szintje miatt korlátozott volt és csak az oxigén légköri megjelenése után gyorsult fel, majd nyert teret az élet ma is létező változatos bőségében. Ezzel szemben közvetlen bizonyítékunk van arra, hogy létezett egy összetett és sokoldalú, az összes lényeges ökológiai ciklust tartalmazó életközösség, még mielőtt a vázas felépítésű állatok a paleozoikus kor első szakaszában, a Kambriumban megjelentek volna. Az igaz, hogy a hozzánk hasonló nagytestű mozgó teremtmények és egyes más állatok számára a szerves anyag belső égése és az oxigén kényelmes erőforrást jelentenek. Annak azonban nincs biokémiai alapja, hogy miért kellene energiában szűkölködni redukáló, hidrogénből és hidrogéntartalmú molekulákból álló környezetben. Nézzük meg, hogyan mehetett végbe a fordított energiajátszma. A legősibb élőlények közül néhányan kövületnyomokat hagytak hátra, az ún. stromatolitokat. Ezek a lemezes felépítésű bio-üledékes vázak gyakran toboz vagy karfiol alakúak. Anyaguk mészkő vagy kovaföld. Ma úgy tekintik őket, mint mikrobatevékenység eredményeit. Néhányukat ősi, három eonnál öregebb, kovaszerű kőzetekben találták meg. Általános formájuk azt sejteti, hogy a napfényt a mai kék moszatokhoz hasonlóan kémiai energiává átalakító, fotoszintetizáló élőlények termékei lehettek. Egészében véve meglehetősen biztosra vehetjük, hogy az ősi élet egyes válfajai fotoszintézist végeztek, elsőrendű energiaforrásként a Nap sugárzását felhasználva, mivel más, elegendően erős, állandó és nagymennyiségű energia nem állt rendelkezésre. A korszak heves radioaktivitása biztosíthatta volna a kellő erősségű energiát, de mennyisége csupán alamizsna volt a napsugárzáshoz képest. Mint láttuk, az első fotoszintetizálók környezete valószínűleg hidrogénben és hidrogéntartalmú molekulákban gazdag redukáló környezet volt. Az ott élő teremtmények képesek voltak különféle szükségleteik érdekében ugyanakkora kémiai potenciálgradienst létrehozni, mint a mai zöld növények. Az a különbség, hogy jelenleg az oxigén a sejten kívül van, a táplálék és a hidrogénben gazdag anyag pedig belül, miközben feltételezhető, hogy eonokkal ezelőtt az egész fordítva volt. Az ősidők egyes fajainak tápanyagai oxidáló anyagok lehettek. Nem feltétlenül szabad oxigén - ahogyan a ma élő sejtek sem tiszta hidrogénnel táplálkoznak -, hanem olyan anyagok, mint például a poliacetilénes zsírsavak, melyek hidrogénnel reakcióra lépve nagymennyiségű energiát szabadítanak fel. Egyes talajbéli mikroorganizmusok termelnek még ehhez hasonló különös vegyületeket, amelyek megfelelnek az emberi sejtekben energiát raktározó zsíroknak. Lehet, hogy ennek a fejetetejére állított biokémiának nincs valós alapja. A lényeg az, hogy a napfény energiáját raktározott kémiai energiává átalakítani képes szervezetek még redukáló légkörben is bőséges kapacitással és szabad energiával rendelkeztek a legtöbb biokémiai folyamat véghezviteléhez.

A földtörténeti adatok azt mutatják, hogy hatalmas mennyiségű vastartalmú kéregkőzet oxidálódott az élet ősi színterén. Ez bizonyíték lehet arra, hogy az eredeti bioszféra hidrogént termelt és fenntartotta ennek a gáznak és vegyületeinek - ammónia - megfelelő légköri mennyiségét. Utóbbi végül a hidrogén Világűrbe szökéséhez vezetett. Ycas helyesen jegyezte meg a Nature höz írott levelében, hogy a hidrogén fokozott távozását a Földről biológiai beavatkozás magyarázhatja. Nagyjából két eonnal ezelőtt a kéreg összes redukáló anyaga gyorsabban oxidálódott, mint ahogyan geológiailag megnyugodott. Az aerob fotoszintetizáló lények tevékenysége végül a légköri oxigén felhalmozódásához vezetett. Valószínűleg ez volt a földi élet egész történetének legkockázatosabb időszaka. Oxigéngáz az anaerob világ légkörében - ez lehetett a legnagyobb levegőszennyezés, amit a bolygó valaha is átélt. Képzeljük csak el egy olyan tengeri moszat hatását jelenkori bioszféránkra, ami a tengert sikeresen benépesítve az óceán bőséges kloridion-tartalmából napfény segítségével klórt állítana elő. A klórtartalmú légkör pusztító befolyása a mai életre aligha lehetne rosszabb, mint az oxigéné volt az anaerob életre mintegy két eonnal ezelőtt. Ez a fontos korszak jelentette a redukáló gázok - metán, ammónia - üvegházhatásának végét. A szabad oxigén gyorsan reakcióba lépett velük és korlátozta felhalmozódásukat. A metán jelenlegi mennyisége kicsivel egymilliomod térfogatrész felett van, ez túl kevés a bolygó melegen tartásához. Mikor az oxigén két eonnal ezelőtt a légkörbe jutott, a bioszféra egy sérült tengeralattjáró személyzetéhez hasonlított, ahol egyrészt minden kézre szükség van a sérült és megrongált rendszerek kijavításához, ugyanakkor a levegőben a mérgező gázok növekvő aránya fenyeget. A találékonyság azonban diadalmaskodott, a veszélyt leküzdötték. Nem az emberi módon, helyreállítva a régi rendet, hanem a rugalmas gaiai módszerrel, alkalmazkodás és változás útján segítő baráttá formálva a gyilkos betolakodót. Az oxigén legelső légköri megjelenése majdnem végzetes katasztrófát jelentett az ősi élet számára. Túl nagy kérés lett volna, hogy vak véletlen útján kerülhessük el a megfagyás, felforrás, éhezés, savasság, komoly anyagcserezavarok vagy mérgezés miatti pusztulást. De ha az ősi bioszféra már több volt, mint a fajok egyszerű gyűjteménye, és el tudta sajátítani az egész bolygóra kiterjedő szabályozás képességét, akkor könnyebb megértenünk, hogyan éltük túl azokat a veszélyes időket.

3. FEJEZET Gaia megismerése Képzeljük magunk elé a tisztára söpört, napsütötte tengerpartot, miután elvonult a dagály. Az aranylón fénylő homok egyenletes, sima felszínt képez, melyen minden elszórt szemcse meglelte a helyét. Nem történik semmi. A tengerpart a valóságban ritkán egészen sima, egyenletes és érintetlen, vagy legalábbis nem sokáig. A csillogó homokfelületet a meg-megújuló szél és a dagály folyamatosan újraformálja. Az események köre azonban behatárolható.

A szemünk elé táruló világban változást mindössze a szélfútta dűnék újabb alakja vagy az apály-dagály homokot át- meg átfodrozó hullámzása jelent. Tételezzük fel, hogy a máskülönben érintetlen homokos tengerparton apró szépséghiba éktelenkedik. Egy különálló homokhalom, melyről tüzetesebb vizsgálat után rögvest kiderül, hogy élő teremtmény műve. A gyanú árnyéka sem merülhet fel: homokvárat látunk. Egymásra tornyozott csonkakúpokból álló szerkezete azonnal felfedi az építés - homokozóvödör -technikáját. A várárok, a felhúzható híd, a rácsos kapu már halványuló bekarcolt vázlata, ahogy a szél kiszárítja és alapállapotukba juttatja vissza a homokszemcséket, szintén jellegzetesek. Úgyszólván programozva vagyunk a homokvár emberi építményként való azonnali felismerésére. Ha azonban több bizonyíték kellene annak alátámasztására, hogy a homokdomb nem természetes képződmény, azt mondanánk, hogy nem illik bele a környezetbe. A part többi része sima szőnyeg, a homokvár viszont még morzsolódik, emellett még egy gyermek homokerődje is túl bonyolult tervezésű és szerkezetű építmény és túlságosan is nyilvánvalóan célt szolgál, hogysem természeti erők véletlen képződménye lehetne. Még a homok és homokvárak egyszerű világában is jól elkülöníthető négy állapot: a jellegtelen semlegesség mozdulatlan állapota, a teljes egyensúlyi nyugalom (ami a Földön valójában soha nem létezett, mióta a Nap süt és energiát sugározva mozgásban tartja a levegőt, a tengert és így a homokszemeket is); a fodrozott homokú tengerpart szélkavarta dűnéinek struktúrált, de még mindig élettelen, ún. "állandósult állapota"; a part, amint homokvár alakjában az élet jelét mutatja és végül a negyedik, amikor az élet a homokvár építőjének formájában maga is jelen van a színen. Az élettelen állandósult állapot és az élet jelenléte között elhelyezkedő harmadik rendezettségi fok fontos szerepet kap Gaia utáni kutatásunkban. Az élő teremtmények építményei - noha élettelenek - gazdag információt nyújtanak építőik szükségleteiről és szándékairól. Gaia létének nyomai éppoly ideiglenesek, mint a homokvár. Ha a többi élőlény nem lenne állandóan jelen, javítgatva és újraformálva azt, ahogyan a gyerekek is új várakat építenek a parton, akkor Gaia nyomai hamarosan eltűnnének. Hogyan tudjuk hát Gaia művét azonosítani és a természeti erők véletlen képződményeitől megkülönböztetni? Hogyan ismerjük fel magának Gaiának a jelenlétét? Szerencsére nem állunk a felismerés minden eszköze vagy iránytűje nélkül. Rendelkezünk néhány nyommal. A múlt század végén Boltzmann elegánsan úgy határozta meg újra az entrópiát, mint a molekulaeloszlás valószínűségének mértékét. Ez első pillantásra homályosnak tűnhet, de egyenesen elvezet ahhoz, amit keresünk. Magába foglalja azt a tényt, hogy ha valahol nagyon valószínűtlen molekulaeloszlást találunk, az feltehetően maga az élet vagy annak egyik terméke. Ha bolygóméretekben találunk ilyen eloszlást, esetleg Gaiát pillantottuk meg, a Föld legnagyobb élő teremtményét. De milyen egy valószínűtlen molekulaeloszlás? - kérdezhetjük.

Sok lehetséges válasz van, közöttük olyanok, melyek meglehetősen keveset segítenek: valószínűtlen molekulák rendezett eloszlása (mint Ön, az olvasó) vagy közönséges molekulák valószínűtlen eloszlása (mint pl. a levegő). Általánosabb érvényű és inkább kutatásunk javára szolgál az alábbi válasz: olyan eloszlás, ami kellőképpen különbözik a háttérállapottól ahhoz, hogy önálló egységnek tekinthessük. A másik általános meghatározás szerint a valószínűtlen molekulaeloszlás olyan, aminek létrehozása az egyensúlyban lévő környezetből igényelne energiát. (Mint ahogy homokvárunk is felismerhetően különbözik egysíkú hátterétől és különbözőségének vagy valószínűtlenségének mértéke megegyezik az entrópiacsökkenéssel, illetve azzal a céltudatos élettevékenységgel, amit megtestesít.) Láthatjuk már, hogy Gaia felismerése azon múlik, vajon találunk-e olyan szélsőséges valószínűtlenségeket a molekulák bolygóméretű eloszlásában, melyek kétségkívül egyaránt különböznek az állandósult állapottól és az elméleti egyensúlyi helyzettől is. Segíteni fogja kutatásunkat, ha először tiszta képet alkotunk arról, hogyan nézne ki a Föld teljes egyensúlyban és élettelen állandósult állapotában. Tudnunk kell azt is, hogy mit értünk kémiai egyensúly alatt. A nem-egyensúlyi állapot olyan, amiből - legalábbis elvben - lehetséges energiát nyerni, mint például amikor homokszemcsék áramlanak egy magasan fekvő pontról egy alacsonyan fekvőig. Egyensúlyban minden azonos szinten helyezkedik el, nincs több energia. homokszemek világában valamennyi alkotórészecske gyakorlatilag ugyanolyan vagy nagyon hasonló anyagból van. A való világban száznál több kémiai elem létezik és ezek az egymáshoz kapcsolódás sokféle módjával rendelkeznek. Néhányuk - szén, hidrogén, oxigén, nitrogén, foszfor és kén - képes majdnem végtelen számú változatban egyesülni és összekapcsolódni. Többé-kevésbé ismerjük viszont a levegőben, a tengerben és a felszín kőzeteiben az elemekrészarányát. Ismerjük az elemek vegyülésekor és vegyületeik összekapcsolódásakor felszabaduló energia mennyiségét is. Így, ha feltételezzük valamilyen véletlen zavarforrás tartós meglétét (a homokvilág szeszélyes szele) akkor ki tudjuk számítani a kémiai vegyületek eloszlását a legalacsonyabb energiájú állapotban, vagyis ott, ahol kémiai reakciók útján további energia már nem nyerhető. Ha a fenti számítást - természetesen számítógép segítségével - elvégezzük, akkor kiderül hogy kémiai egyensúlyban a világ az 1. táblázatban ábrázolt képet mutatja. (kimaradt táblázat) Sillen, neves svéd vegyész számította ki először, mi lenne az eredménye annak, ha a Föld anyagait termodinamikai egyensúlyba hoznánk. Azóta sokan követték és lényegében megerősítették eredményeit. Ennél a feladatnál a képzelet a számítógép segítségével szabadon szárnyalhat. A gép hűséges és engedelmes szolgaként elvégzi a rengeteg fárasztó számítást. Földi méretekben el kell fogadnunk néhány végletesen elméleti megszorítást ahhoz, hogy az egyensúlyi állapotot elérhessük. Képzeljük el, hogy a Földet egy óriási edénybe helyezzük, az edényt tökéletesen lezárjuk majd - mint valamilyen kozmikus méretű lombikban - 15 C fokon tartjuk. Ezután az egész bolygót addig keverjük, míg valamennyi lehetséges kémiai reakció végbemegy. A felszabaduló energiát elvonjuk, így a hőmérséklet állandó marad. Végül olyan világot kapunk, amit egyenletesen fodrok és hullámok nélküli óceán borít. A fölötte elhelyezkedő légkör szén-dioxidban gazdag, oxigén és nitrogén viszont nincs benne. A tenger nagyon sós, a fenék talaja kovaföldből, szilikátokból és agyagásványokból áll. Kémiai egyensúlyban lévő világunk formájánál és pontos vegyi összetételénél fontosabb az, hogy ilyen világban

semmiféle energiaforrás nem létezik. Nem esik eső, nem fúj a szél, nincs apály-dagály, sem energiatermelő vegyi folyamatok. Nagyon fontos annak a megértése, hogy egy ilyen világ - noha meleg, nedves és el van látva az élet összes kellékével - soha nem hordozhat életet. Az élet fennmaradásához a Nap folyamatos energiaáramlására van szükség. Ez a képzeletbeli egyensúlyi világ az alábbi lényeges pontokban különbözik a lehetséges, valóságos, de élettelen Földtől: a valóságos Föld tengelye körül forog, ugyanakkor kering a Nap körül, kitéve ezáltal a sugárzó energia erőteljes áramának, ami - némi radioaktív sugárzást is tartalmazva - képes a légkör külső rétegeiben lévő molekulákat szétbontani. Belseje forró, amiről a Földet is létrehozó nukleáris robbanás kataklizmájának törmelékéből származó radioaktív elemek bomlása gondoskodik. Lenne felhő, eső és valószínűleg szárazföld is. A Nap jelenlegi kisugárzását alapul véve sarki jégtakaró nem valószínű, mivel az állandósult állapotú élettelen világ szén-dioxidban a valóságos mai világunknál gazdagabb lenne, következésképpen lassabban adná le a hőt. A valóságos, de élettelen világban a légkör külső részein megjelenhetne a víz elbomlásából származó kevés oxigén, a könnyű hidrogénatomok pedig a világűrbe távoznának. Az még bizonytalan és vitatott kérdés, hogy pontosan mennyi lenne az oxigén. Ez attól függ, milyen sebességgel jutnának redukáló anyagok a Föld belsejéből a kéregbe és attól is, mennyi hidrogén kerülne vissza a világűrből. Abban viszont biztosak lehetünk, hogy oxigén csak nyomokban lenne jelen, ahogyan jelenleg ez a Marson van. Ebben a világban lenne hajtóerő, a vízikerekek és szélmalmok működnének, de ritkán akadna kémiai energia. Semmi tűzgyújtáshoz hasonló dolgot nem lehetne véghezvinni: Mégha fel is halmozódna oxigén a légkörben, akkor sem volna üzemanyag, ami égjen. Ha lenne is, legkevesebb 12% oxigénre van szükség a légkörben a tűzgyújtáshoz. Ez pedig sokkal több, mint az élettelen világban nyomokban található mennyiség. Noha az élettelen, állandósult állapotú világ különbözik az egyensúlyban lévőtől, az eltérés közöttük kisebb, mint bármelyikük és a mai, lakott világunk között. A levegő, a tenger és a szárazföld vegyi összetételében jelentkező jókora különbségek későbbi fejezetek témái. Itt most az érdekel minket, hogy a Földön mindenütt található kémiai energia, és a legtöbb helyen lehet tüzet gyújtani. Valójában mindössze 4%-os légköri oxigénszint-növekedésre lenne szükség ahhoz, hogy a világot tűzvész fenyegesse. 25%-os oxigéntartalomnál még a nedves növényzet is folyamatosan égne, miután meggyulladt. A villám okozta erdőtűz mindaddig fennmaradna, amíg lenne éghető anyag. A gazdagabb oxigéntartalmuk miatt üdítő levegőjű világokról szóló tudományos-fantasztikus történetek valóban a képzelet szüleményei. A hősök űrhajójának leszállása elpusztítaná a bolygót. A tűz és a kémiai szabadenergia meglétének boncolgatása nem üres szócséplés vagy piromániás hajlam. Oka az, hogy a felismerhetőség - kémiai megfogalmazásban a szabadenergia - például a tűz gyújtásából nyerhető energia- erősségével mérhető. Egyedül e mérték alapján is világunk még élettelen részein is felismerhetően különbözik az egyensúlyi és az állandósult állapotú világoktól.

A homokvárak egy nap eltűnnének a Földről, ha nem lennének gyerekek, akik felépítik őket. Ha az élet elpusztulna, akkor a tüzeket meggyújtó szabad energia is majdnem olyan gyorsan eltűnne, párhuzamosan az oxigén légkörből való elfogyásával. Ez nagyjából egymillió éves időszak alatt menne végbe, ami semmi egy bolygó életében. Érvelésünk sarkalatos pontja tehát a következő: ahogyan majdnem biztosra vehetjük, hogy a homokvárat nem a szél vagy a hullámok élettelen folyamatai hozták létre, úgy igaz ez a földfelszín és a légkör azon kémiai változásaira is, melyek lehetővé teszik a tűzgyújtást. Rendben van, mondhatnák, Ön meggyőző példával támasztja alá azt az elképzelést, miszerint világunk sok élettelen jellegzetessége - például a tűzgyújtás lehetősége - az élet jelenlétének közvetlen következménye. De mennyiben segít ez nekünk Gaia megtalálásában? Azt felelem, hogy ahol ezek az egyensúlytól való jelentős eltérések kiterjednek az egész bolygóra - mint például az oxigén és metán jelenléte a levegőben vagy fáké a Földön - ott valami olyasmit pillantottunk meg bolygóméretekben, ami képes igen valószínűtlen molekulaeloszlást fenntartani és állandósítani. Azok az élettelen világok, melyek modelljeit a jelenlegi világunkkal való összehasonlítás kedvéért alkottam meg nincsenek túl pontosan meghatározva, és a geológusok az elemek és vegyületek eloszlását megkérdőjelezik. Természetesen lehet arról vitatkozni, hogy mennyi nitrogént tartalmaz valamelyik élettelen világ. Különösen érdekes lenne többet tudni a Marsról és nitrogéntartalmáról, valamint arról, vajon ez a gáz nitrátok és más nitrogénvegyületek alakjában a felszínen található-e kötött formában, esetleg - ahogyan Michael AlcElroy, a Harvard Egyetem professzora feltételezte - a Világűrbe szökött. A Mars kiválóan megfelelhetne az élettelen állandósult állapotú világ prototípusának. A fenti bizonytalanságok miatt vizsgáljuk meg az élettelen, állandósult állapotú világ kialakulásának két további módját, majd hasonlítsuk azokat össze a már tárgyalt modellel. Fogadjuk el, hogy a Mars és a Vénusz valóban élettelen és helyezzünk el közöttük egy feltételezett, élettelen bolygót. E bolygó kémiai és fizikai tulajdonságainak viszonyát szomszédaihoz talán úgy képzelhetjük el legjobban, mint egy Finnország és Líbia között félúton elhelyezkedő országét. A 2. táblázat a Mars, a jelenlegi Föld, a Vénusz és az elméleti, élettelen Föld légköri összetételét mutatja. (kimaradt táblázat) A másik módszer annak a feltételezése, hogy valóra válik a bolygónk küszöbönálló végzetét jövendölő jóslatok valamelyike és a földi élet egészen az utolsó mélyen eltemetett anaerob baktériumspóráig maradéktalanul elpusztul. Mindeddig az elképzelt világvégék egyikének sem volt még halvány esélye sem ilyen mértékű pusztítás véghezvitelére. Tételezzük azonban fel, hogy a dolog mégis sikerül. Ahhoz azonban, hogy a kémiai kép változását végig nyomonkövethessük, miközben a Föld egészséges, élő bolygóból halott világgá válik, találnunk kell egy folyamatot, ami az életet a fizikai környezet megváltoztatása nélkül távolítja el a színről. Sok környezetvédő balsejtelmei ellenére majdnem megoldhatatlan feladat megfelelő gyilkost találni. Vegyük például az aeroszolok állítólagos fenyegetését az ózonrétegre, aminek megsemmisülése lehetővé tenné, hogy a Nap gyilkos ultraibolya sugárzása az egész földi életet elpusztítsa.

Az ózonréteg teljes vagy részleges eltűnésének ismerjük a kellemetlen következményeit. Az embert is beleértve sok faj kerülne nehéz helyzetbe, néhányuk pedig elpusztulna. A zöld növények - a táplálék és oxigén elsődleges forrásai - károsodhatnak. A kékmoszatok néhány faja viszont, melyek - mint nemrég kimutatták - az ősidők és a mai tengerpartok elsődleges energiaátalakítói, képesek erősen ellenállni a rövidhullámú ultraibolya sugárzásnak. Az élet bolygónkon nagyon szívós, erős és alkalmazkodóképes egység, aminek mi csak töredékét alkotjuk. Legfontosabb részei valószínűleg a kontinentális talapzatok fenekén és a szárazföldi talajban élnek. A nagyméretű növények és állatok viszonylag jelentéktelenek. Ezek azokhoz az elegáns üzletemberekhez vagy csillogó manökenekhez hasonlítanak, akik bemutatják egy cég termékeit. Talán vonzóak, de nem elsőrendű fontosságúak. A talaj és tengerfenék mikrobaéletének szívós és megbízható munkásai az ultraibolya sugárzás bármilyen elképzelhető szintje ellen védve vannak - egyszerűen környezetük átlátszatlansága miatt. A nukleáris sugárzás halált okoz. Ha egy közeli csillag szupernovává válna és felrobbanna, vajon nem sterilizálná-e a Földet a kozmikus sugarak áradata? Vagy mi történne akkor, ha a Földön felhalmozott nukleáris fegyverek valamilyen világháborúban szinte egyidőben robbannának fel? Minket és a nagyobbtestű állatokat ez megintcsak komolyan érintene, de kétséges, hogy az egysejtű élet egyáltalán tudomást szerezne az eseményről. Rengeteg ökológiai vizsgálatot folytattak a Bikini korallzátonyon annak felderítésére, hogy az ott folytatott robbantási kísérletekből eredő erős radioaktív sugárzás kedvezőtlenül befolyásolta-e a korallsziget életét. Kiderült - dacára a tenger és a szárazföld folyamatos radioaktivitásának - hogy a sugárzásnak kevés hatása volt a térség ökológiájára. Kivételt képeztek azok a területek, ahol a robbantások a felső talajréteget is elpusztították és csak csupasz sziklát hagytak. 1975 vége felé az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiája egy nyolc, tekintélyes tagból álló bizottság jelentését adta ki. A bizottság munkáját a nukleáris robbantások és utóhatásuk szakértői közül kiválasztott negyvennyolc más tudós segítette. A jelentés szerint a földi nukleáris fegyverkészlet felének - mintegy 10000 megatonnának - felhasználása egy nukleáris háborúban rövid távon csekély, harminc éven belül pedig elhanyagolható hatással lenne az emberi és ember által létrehozott ökoszisztéma legnagyobb részére. Természetesen mind az agresszor, mind az áldozat katasztrófális helyi pusztítást szenvedne el, de a harcoktól távoli területeken, különösen pedig a bioszféra szempontjából kiemelten fontos tengeri és tengerparti ökoszisztémákban kevés zavar keletkezne. Mindmáig úgy tűnik, hogy a jelentés érdemben mindössze egyetlen tudományos szempontból bírálható, nevezetesen azon állítása miatt, ami szerint a legjelentősebb bolygóméretű hatás az ózonréteg részleges pusztulása lenne a nitrogén-oxidok miatt, melyek a nukleáris robbanásokból felszabaduló hő hatására keletkeznének. A jelenlegi vélekedések szerint ez az állítás hibás, mivel a sztratoszféra ózonrétegét a nitrogén-oxidok kevéssé befolyásolják. A jelentés elkészültekor persze szokatlan méretű és aránytalan aggodalom uralkodott Amerikában a sztratoszféra ózonrétege miatt. A végén ez akár előrelátásnak is bizonyulhat, abban az időben azonban nem volt más - és ma is így áll a dolog - mint csupán gyatra bizonyítékokon alapuló feltételezés. A hetvenes években még mindig úgy tűnik, hogy a kiterjedt nukleáris háború - noha nem lenne kevésbé borzalmas a résztvevők és szövetségeseik számára - nem válna a sokszor ábrázolt globális pusztulássá és minden bizonnyal kevéssé érintené Gaiát. A jelentést politikai okokból bírálták - teszik ezt ma is. Felelőtlennek ítélték, mint olyasmit, ami akár bevetésre is bátoríthatja a bombapárti katonai vezetőket.

Látjuk, hogy az élet elpusztítása anélkül, hogy bolygónkat fizikailag megváltoztatnánk, majdnem lehetetlen. Kísérletünk számára csak tudományos-fantasztikus lehetőségek maradnak. Állítsuk össze tehát azt a forgatókönyvet, melyben a földi élet egészen az utolsó mélyretemetett spóráig elpusztul. Dr. Nagyon Kíváncsit, a neves tudóst hatékony és sikeres mezőgazdasági kutatási szervezet alkalmazza. Nagyon megrázták egy vizsgálóbizottság jelentésének megdöbbentő képei a fejlődő országok éhező gyerekeiről. Elhatározta, hogy tehetségét és tudományos jártasságát a világ élelmiszertermelése növelésének szenteli, különös tekintettel azokra a fejletlen területekre, ahol a jelentés képei is készültek. Munkaterve azon az elképzelésen alapul, hogy ezeknek az országoknak az élelmiszertermelését többek között a trágyázás hiánya hátráltatja. Tudja, hogy az ipari államok körülményesnek tartják a használható mennyiségű egyszerű műtrágya (nitrátok, foszfátok) gyártását és helyszínre szállítását. Tudja azt is, hogy a műtrágyák kizárólagos használatának hátrányai is vannak. Ehelyett azt tervezi, hogy génmanipuláció segítségével nitrogénmegkötő baktériumok igen hatékony törzsét fejleszti ki. Ezzel az eszközzel a légköri nitrogén közvetlenül a talajba juttatható, bonyolult vegyipari technológia és a talaj természetes kémiai egyensúlyának felborítása nélkül. Dr. Kíváncsi sokéves türelmes kísérletezést folytatott számos sokat ígérő törzzsel, melyek a laboratóriumi földdarabkákon csodát műveltek, de kudarcot vallottak mihelyt átkerültek a trópusi kísérleti helyszínekre. Mindaddig kitartott azonban, míg egy nap véletlenül meg nem hallotta egy odalátogató agrárszakembertől, hogy Spanyolországban foszfátszegény talajban is jól fejlődő kukoricatörzset tenyésztettek ki. Dr. Kíváncsi nyomon volt. Úgy vélte, ilyen talajban a kukorica valószínűleg nem lenne képes segítség nélkül növekedni. Vajon lehetséges, hogy egy olyan baktériummal működik együtt, ami- hasonlóan a lucerna gyökerén élő, a levegő nitrogénjét megkötő fajhoz - a kukorica számára összegyűjti a talaj foszfátjait? Dr. Kíváncsi a következő szabadságát Spanyolországban töltötte, annak a mezőgazdasági központnak a közelében, ahol az említett kukoricafajtával dolgoztak. Spanyol kollégáival előzetesen egyeztette látogatását és napirendre tűzték a kérdés megvitatását. Találkoztak, megbeszéléseket folytattak és mintákat cseréltek. Dr. Kíváncsi művelésbe vette a kukoricát és kitenyésztett belőle egy mozgásra képes mikroorganizmust, ami sokkal hatékonyabban tudta kivonni a foszfátokat a talajrészecskékből, mint bármi más, általa valaha is ismert szervezet. Az ő képességeivel rendelkező embernek nem esett nehezére, hogy megnövelje az új baktérium alkalmazkodóképességét úgy, hogy az más terményekkel is együtt élhessen - elsősorban a trópusi területek legfontosabb élelemforrásával, a rizzsel. A Phosphomonas kíváncsicus-szal kezelt gabonafélékkel az angliai területeken folytatott első kísérletek meglepően sikeresek voltak. Valamennyi kísérletbe bevont termény hozama lényegesen nőtt. Ráadásul egyik helyen sem bukkantak semmilyen ártalmas vagy kedvezőtlen hatásra. Az Észak-Queensland-i mezőgazdasági állomáson eljött a trópusi kipróbálás napja. A P. kiváncsicus tenyészetet higított formában, mindenféle ünnepélyesség nélkül a kísérleti rizsföldre permetezték. Itt azonban a baktérium nemet mondott a gabonával tervezett esküvőre, és izgalmasabb, házasságon kívüli kapcsolatot létesített a rizsföld vízfelületén élő szívós és önellátó kékmoszattal. Vidáman növekedtek együtt, húszpercenként megduplázódva a meleg trópusi környezetben, miután a levegő és a víz minden szükségeset biztosított számukra. Az apró ragadozó szervezetek normális esetben korlátozták volna a fejlődést, de ez most nem történt meg. A környezetből való foszforelvonás azt minden másra alkalmatlanná tette. A szóbanforgó rizsföld és a körülötte lévő összes többi terület órákon belül kövér kacsák szivárványszínekben rikító, zöldes hab borította úsztatójához hasonlított. Feltűnt, hogy valami nagyon rosszul megy és a tudósok hamarosan felfedezték a P. kíváncsicus és az alga kapcsolatát. A veszélyt ritka gyorsasággal megsejtve intézkedtek, hogy szórják be a rizsvetés egész területét és az elvezető csatornákat gyomirtóval, a burjánzás elpusztítására. Aznap Dr. Kíváncsi és ausztrál kollégái későn és aggodalmaktól gyötörve kerültek ágyba. A hajnal a legrosszabb balsejtelmeiket igazolta. Az új növényözön élő patinaként borította be egy kis patak felszínét, egymérföldnyire a rizsföldektől és csak néhány mérföldnyire a tengertől. Ismét bevetettek minden gyomirtószert azokon a helyeken, ahol csak az új élő szervezet előfordulhatott. A queenslandi állomás igazgatója kétségbeesetten, de hiábavalóan próbálta a kormányt meggyőzni, hogy azonnal ürítsék ki a területet és hidrogénbomba bevetésével sterilizálják, mielőtt a növekedés ellenőrizhetetlenné válna.

Két nap múlva az algaburjánzás kezdett kiterjedni a part menti vizekre és addigra már túl késő volt. Egy héten belül a Carpentaria-öböl felett hat mérföld magasságban repülő utasok tisztán láthatták a zöld szennyeződést. Hat hónapon belül az óceán nagyobbik felét és a szárazföld jórészét beborította a zöld nyálka, telhetetlenül zabálva a halott fákat és az alattuk pusztuló állati életet. Ekkorra Gaia halálosan megroppant. Ahogy túlságosan is gyakran halunk meg hibás sejtjeink ellenőrizetlen növekedése és elburjánzása miatt, úgy lépett a rákos alga-baktérium az egészséges, élő bolygót alkotó sejtek bonyolult változatainak helyébe. A létfontosságú közös feladatokat végző teremtmények majdnem végtelen sorát egyhangú, falánk hab váltotta fel, ami nem ismert mást, csak a kielégíthetetlen zabálást és burjánzást. Az űrből szemlélve a Föld zölddel pettyezett halványkékké vált. Mivel Gaia haldoklott, összeomlott a felszín és légkör összetételét az élet számára optimumon tartó kibernetikus szabályozás is. Az ammónia biológiai előállítása már régen megszűnt. A bomló anyagok - beleértve az alga hatalmas mennyiségeit is - kénvegyületeket termeltek melyek a légkörben kénsavvá oxidálódtak. A szárazföldre hulló eső egyre savasabb lett, tartósan lakhatatlanná téve azt a bitorló számára. A létfontosságú elemek hiánya fokozatosan kezdte kifejteni hatását, az algaburjánzás fokozatosan gyengült, majd csupán néhány félreeső területre korlátozódott, ahol még volt egy darabig tápanyag. Nézzük hát, hogyan haladna a megroppant Föld lassan de elkerülhetetlenül sivár állandósult állapota felé. Az idő nagyságrendje persze millió éves vagy akár nagyobb is lehet. A viharok, a Nap és a kozmikus sugárzás tovább bombáznák védtelen világunkat és megbontanák a stabilabb kémiai kötéseket, lehetővé téve számukra, hogy az egyensúlyi állapothoz közelebb álló formákat képezzenek. A létrejövő reakciók legfontosabbika az volna, amelyik az oxigén és az elpusztult szerves anyag között lépne fel. A szerves anyag fele oxidálódna, a maradékot eltemetné a sár és a homok. Ez a folyamat az oxigénmennyiség töredékét használná csak fel. Lassúbb, de hatásosabb lenne az oxigén kapcsolódása a vulkánok redukált gázaihoz és a levegő nitrogénjéhez. Mialatt a Földet salétromsavas és kénsavas esők mosnák, az élet által mészkő és kréta formájában megkötött szén-dioxid visszakerülne a légkörbe. Amint az előző fejezetben elmondtuk, a szén-dioxid úgynevezett "üvegház-gáz". Ha kis mennyiségben van jelen, növekménye arányos a levegő hőmérsékletére gyakorolt hatásával, azaz ahogyan a matematikusok mondják - az összefüggés lineáris. Ahogy azonban a levegő szén-dioxid koncentrációja eléri vagy meghaladja az egy százalékot, új, nemlineáris hatás lép be és a hőmérséklet gyorsan emelkedik. A szén-dioxidot megkötő bioszféra hiányában az arány valószínűleg meghaladná az egy százalékot. A Föld gyorsan a víz forráspontja közelébe melegedne. A növekvő hőmérséklet meggyorsítaná a kémiai reakciókat és siettetné a kémiai egyensúly felé történő mozgást. Időközben a sterilizáló forró víz eltüntetné a pusztító alga összes nyomát. Jelenlegi világunkban a vízgőz a rendkívül alacsony hőmérséklet miatt a felszintől mintegy kétmérföldes magasságban olymértékben csapódik ki a levegőből, hogy mindössze egymilliomod résznyi marad. Ennek a csekély felfelé haladó töredéknek - ami később bomlása során oxigént termel - lassú mozgása miatt nincs jelentősége. A forró tengerek vad időjárása azonban valószínűleg akkora viharfelhőket képezne, melyek egészen az atmoszféra felső rétegébe nyúlnának, növelve annak nedvességét és hőmérsékletét. Ez azután a víz további gyors bomlását, a keletkezett hidrogén világűrbe távozását és az oxigén gyorsabb termelődését segítené elő. Még több oxigén létrejötte gyakorlatilag eltávolítaná a nitrogént a légkörből. Az atmoszféra végül szén-dioxidból, vízgőzből és némi oxigénből állna, valamint a ritka argongázból és rokonaiból, melyek nem játszanak kémiai szerepet. A Földet állandóan ragyogó fehér felhő boritaná - egy második Vénusz, csak nem olyan forró. A teljes egyensúly beállása más úton is végbemehet. Ha az alga telhetetlen növekedése során nagyrészt elfogyasztaná a légköri szén-dioxidot, akkor a Föld a visszafordíthatatlan lehűlés útjára léphet. A szén-dioxid felesleg túlmelegedéshez vezethet, légköri hiánya viszont gyors lehűlést idézhet elő. A bolygó legnagyobb részét hó és jég borítaná, megfagyasztva az utolsó, túl rámenős életformát.

Oxigén és nitrogén vegyülése továbbra is végbemenne, csak lassabban. Végeredményként többé-kevésbé fagyott bolygót kapnánk, alacsony nyomású, ritka szén-dioxid és argon légkörrel, valamint oxigén és nitrogén nyomaival. Más szavakkal: mint a Mars, csak nem olyan hideg. Nem tudhatjuk biztosan, melyik változat valósulna meg. Ami biztos, Gaia intelligens hálózatának bonyolult vezérlő- és szabályozórendszere teljes elpusztítása után nincs visszaút. Az élettelen Föld nem lenne többé minden szabályt megszegő, színpompás különc, hanem állandósult állapotában józanul beállna a sorba halott fivére és nővére, a Mars és a Vénusz közé. Emlékeztetném Önöket arra, hogy az előző történet a képzelet szüleménye. Tudományos modellként elfogadható, de csak akkor, ha a feltételezett baktérium stabilan fennmaradhat és korlátozás, ellenállás nélkül fejtheti ki agresszióját. Mikroorganizmusok génmanipulációja azóta folyik az emberiség javára, mióta sajt és bor előállítására háziasították őket. Mint a területen gyakorlott bármelyik szakember megerősítheti - és ezt valóban minden gazdálkodó tudja - a háziasítás nem tesz alkalmassá vad körülmények elviselésére. A közvéleményben a déenes-re is kiterjedő génmanipulációkkal kapcsolatban igen erős az aggodalom, így épp ideje volt, hogy nem kisebb szaktekintély, mint John Postgate erősítse meg: ez a kis tudományos-fantasztikus történet valóban csak a képzelet szüleménye. A valóságos életben rengeteg tilalom kerül a genetikai kódba, az élő sejtek közös nyelvébe. Szükség van bonyolult biztonsági rendszerre annak érdekében, hogy a ritka, törvényen kívüli fajok ne válhassanak hirtelen bűnözőszindikátussá. Az élet története során az életképes genetikai kombinációk mikroorganizmusok számtalan nemzedékén keresztül kerültek kipróbálásra. Hosszú ideje tartó folyamatos, szabályos létünk talán valamilyen újabb gaiai szabályozási módszernek tulajdonítható, ami gondoskodik arról, hogy a csalók sose kerülhessenek túlsúlyba.

4. FEJEZET Kibernetika Norbert Wiener amerikai matematikus használta először hétköznapi értelemben a "kibernetika" szót (a görög kormányos - kübernétesz alapján) a gépek és élő szervezetek irányító és kommunikációs önszabályozó rendszereivel foglalkozó tudományág jelölésére. A származtatás nyílvánvalónak tűnik, mivel a legtöbb kibernetikai rendszer elsődleges feladata tartani valamilyen, előre meghatározott cél felé mutató optimális irányt, változó feltételek között. Tapasztalatainkból régóta tudjuk, hogy a stabil tárgyaknak széles alapjuk van, tömegük legnagyobb része pedig alacsonyan helyezkedik el. Mégis, ritkán csodálkozunk el azon a figyelemreméltó képességünkön, hogy tudunk egyenesen állni, noha csak ízületekkel ellátott lábszárunk és keskeny lábfejünk támogat. Az a tény, hogy képesek vagyunk még meglökve vagy mozgó felszínen - hajón, buszon - is állva maradni, egyenetlen terepen elesés nélkül sétálni és futni, képesek vagyunk magunkat melegben hidegen illetve hidegben melegen tartani, egyaránt példa valamilyen kibernetikai folyamatra. Ezekkel a tulajdonságokkal kizárólag élőlények és magasan automatizált gépek rendelkeznek. Némi gyakorlattal himbálódzó hajón is egyenes helyzetben maradhatunk, mert izmainkban, ízületeinkben és bőrünkben egész sor érző idegsejttel rendelkezünk. Feladatuk az agy folyamatos információ-ellátása testünk különböző részeinek mozgásáról, térbeli helyzetéről és a rájuk állandóan ható környezeti erőkről. Rendelkezünk egy pár fülünkhöz kapcsolódó egyensúlyszervvel is, melyek vízszintezőként működnek.

Mindkettőben buborék mozog folyadékközegben, érzékelve a fej bármilyen helyzetváltoztatását. Van szemünk is a látóhatár megfigyelésére és az ahhoz viszonyított helyzetünk megállapítására. mindezeket az információkat az agy dolgozza fel- rendszerint nem tudatos szinten - majd azonnal összeveti azokat az éppen szándékolt testtartással. Ha elhatározzuk,hogy a hajó mozgása ellenére egyenesen állunk esetleg azért, hogy távcsövön keresztül szemléljük a távolodó kikötőt -, akkor az agy ezt a választott tartást vonatkoztatási pontként használja, és ezzel veti össze a hajó bukdácsolásából eredő eltéréseket. Érzékszerveink folyamatosan értesítik helyzetünkről az agyat, onnan pedig állandóan kiigazító utasítások jutnak az izmok mozgatóidegeihez. Ahogy a függőleges helyzetből kimozdulunk, úgy változik az izmok nyújtása-hajlítása is az egyenes testtartás érdekében. A cél és a tényleges helyzet összevetésének eme folyamata, a hiba érzékelése, majd kijavítása az ellenirányú behatás pontos alkalmazásával teszi lehetővé a felegyenesedett tartást. Egy lábon egyensúlyozni vagy járni nehezebb és megtanulása tovább tart, a kerékpározás pedig még ravaszabb dolog, de az egyenes járást biztosító aktív szabályozási folyamat révén ez ugyanúgy második természetünkké válhat. Érdemes az egyszerű egyhelyben állás során működő finom mechanizmusokat kiemelni. Ha az izmok által kifejtett korrekciós erő - miközben alattunk billeg a fedélzet - például túl nagy, akkor könnyen az ellenkező irányba lendülhetünk, az ijedt túlkompenzálás pedig az imbolygás eredeti irányába lökhet minket. Ez hintázást okozhat, ami hamar felboríthat bennünket, de legalábbis kudarcra ítéli azt a célunkat, hogy egyenesen álljunk. A kibernetikai rendszerekben az ilyen instabilitások és lengések túlságosan is jól ismertek. Létezik egy beteges állapot, az "intenciós remegés". Ennek során a szerencsétlen beteg, mikor ceruzáért nyúl, mellékap, majd túlkompenzál és ide-oda imbolyog, miközben egyszerű szándéka kudarcot vallott. Nem elég valamilyen erőt egyszerűen szembeállítani a céltól eltérítő ellenerővel, hanem a kettőt egyenletesen és pontosan össze kell hangolni, ha sikert akarunk elérni. Mi köze ennek Gaiához? - gondolhatják most. Valószínűleg rengeteg. Minden élőlény - a legkisebbtől a legnagyobbig - egyik legjellegzetesebb tulajdonsága, hogy képes olyan rendszerek kifejlesztésére, működtetésére és fenntartására, melyek célt tűznek maguk elé, majd a fokozatos megközelítés kibernetikai módszerével annak elérésére törekszenek. Ha találnánk egy ilyen, bolygóméretekben működő rendszert, aminek célja az élet számára optimális fizikai és kémiai feltételek létrehozása és fenntartása, akkor ez Gaia létének bizonyára meggyőző igazolását jelenthetné. A kibernetikai rendszerek körkörös logikával dolgoznak, ami szokatlan és idegen lehet azoknak, akik a hagyományos lineáris logika ok-okozat összefüggésében való gondolkodást szokták meg. Kezdetnek ezért tekintsünk át néhány olyan egyszerű műszaki rendszert, melyek a kibernetikát alkalmazzák valamilyen kiválasztott állapot fenntartására. Vegyük például a hőmérséklet- szabályozást. Manapság a legtöbb háztartásban van konyhai tűzhely, villanyvasaló és fűtési rendszer. Valamennyi ilyen készülék feladata a megkívánt és megfelelő hőmérséklet fenntartása. A vasaló legyen elég meleg ahhoz, hogy simítson, ne pedig gyűrjön, a tűzhely ne megégesse, hanem megfőzze az ételt, a fűtés pedig tartsa a lakást kellemesen melegen, az ne legyen se hideg, se túlfűtött. Vizsgáljuk meg a tűzhelyt közelebbről. Van burkolata, amit úgy terveztek, hogy képes legyen a hőt úgy megőrizni, hogy ne adja le túl gyorsan a konyha felé. Emellett tartalmaz egy vezérlőrészt és fűtőelemeket, és egy alkatrészt, amit termosztátnak hívnak. Ennek az eszköznek - ellentétben a szobahőmérővel - nem a hőmérséklet leolvasható kijelzése a feladata. Szerkezete ehelyett a megkívánt hőmérséklet elérésekor kapcsolót működtet. Az elérendő hőmérsékletet a vezérlőegységen lévő osztásokkal ellátott tárcsával állítjuk be. A vezérlőegység közvetlen összeköttetésben van a termosztáttal. A jól tervezett tűzhely lényeges és talán meglepő tulajdonsága, hogy képes a főzésnél valaha is

szóbajöhető hőmérsékletet jóval meghaladó érték elérésére is, másképpen a kívánt hőmérséklet túl hosszú idő alatt állna be. Amikor például a tárcsát 150 fokra állítjuk és a tűzhelyt bekapcsoljuk, akkor a fűtőelemek teljes energiára kapcsolnak - gyakran izzó vörössé válva - és gyorsan hővel árasztják el a tűzhely belsejét. A hőmérséklet sebesen emelkedik mindaddig, amíg a termosztát azt nem jelzi, hogy a beállított 150 fokot elértük. A tápegység kikapcsol, a belső hőmérséklet kis ideig azonban még emelkedik, mert a vörösen izzó fűtőelemekből még áramlik a hő. Ahogyan hűlni kezdenek, a hőmérséklet csökken, és amint a termosztát érzékeli, hogy 150 fok alá süllyedt, újra bekapcsolja az áramot. A fűtőelemek felmelegedése során ismét van egy lehűlési szakasz, majd kezdődik az egész elölről. A sütő hőmérséklete ily módon néhány foknyival a kívánt érték körül ingadozik. A hőmérsékletszabályozásnak ez a szűk hibasávja a kibernetikai rendszerek jellegzetessége, melyek - az élő szervezetekhez hasonlóan - keresik és megközelítik a tökéletességet, de el soha nem érik azt. Mi hát olyan különleges ebben a berendezésben? Hiszen nagyanyó minden bizonnyal csodálatos ételeket főzött anélkül, hogy termosztáttal felszerelt újmódi sütőt használt volna. De így van-e valójában? Az igaz, hogy nagyanyó idejében a sütőt égő fa vagy szén melegítette, amit úgy rendeztek el, hogy éppen elegendő hőt szolgáltasson a sütő megfelelő hőmérsékleten tartásához. Magától azonban az ilyen tűzhely sosem működött volna helyesen, a sütemény vagy égett, vagy nehéz és emészthetetlen lett volna. A sütő hatékonysága teljes egészében a termosztátként tevékenykedő nagyanyón múlott. Ő értette a tűzhely jelzéseit és megtanulta a megkívánt hőmérséklet beállítását. Tudta, hogy mikor ideje csillapítani a tüzet. Időközönként ellenőrizte, megfelelően fő-e az étel. Ennek megítélését ízlésére, szaglására, szemére és érzésére bízta. Ma egy mérnök éppoly jó sütőt tervezhetne, konyhában ülő robotnagyanyóval, aki figyelné és érzékelné a hőmérsékletet, az áramforrást pedig távirányítással vezérelné. Bárki, aki megpróbál emberi vagy gépi felügyelet nélküli sütőben sütni, hamarosan tapasztalhatja, hogy az eredmény messze van a kielégítőtől. Ahhoz, hogy a megkívánt hőmérsékletet mondjuk egy órán keresztül fenntarthassuk, fontos, hogy a termelt hő pontosan kiegyenlítse a sütő hőveszteségét. Léghuzat, a hálózati feszültség vagy a gáznyomás változása, az elkészítendő étel mennyisége és az a tény, hogy vajon használják-e a tűzhely többi részét, mind olyan tényezők, melyek kudarcra ítélhetik a megfelelő üzemi hőmérséklet kellő ideig való fenntartására irányuló törekvésünket. Bármilyen képesség megszerzése, legyen szó főzésről, festésről, írásról, beszédről vagy teniszezésről, kibernetikai kérdés. Megpróbáljuk a dolgot tőlünk telhetően a legjobban csinálni és a legkevesebb hibát véteni, majd erőfeszítéseinket a céllal összevetve tanulunk. Állandó igyekezettel addig csiszolgatjuk és finomítgatjuk teljesítményünket, amíg úgy nem látjuk, hogy közel vagyunk az általunk valaha is elérhető optimumhoz. Ezt a folyamatot joggal nevezik kísérletezve tanulásnak. Érdekes emlékezni arra, hogy a harmincas évek végéig férfiak és nők anélkül alkalmaztak egész életük során kibernetikai technikákat, hogy arról tudomásuk lett volna. A mérnökök és tudósok ezeket bonyolult műszerek és gépi eszközök tervezéséhez használták fel. Mégis, a szóbanforgó tevékenységek majd mindegyike anélkül zajlott le, hogy formálisan megértették vagy logikailag meghatározták volna, miről is van szó. Mindenki úgy viselkedett, mint Moliére hőse, Monsieur Jourdain, aki költő szeretett volna lenni, de sose vette észre, hogy csak próza telik tőle.

A kibernetika megértésének túlzott elhúzódása valószínűleg újabb szerencsétlen következménye öröklött klasszikus gondolkodásmódunknak. A kibernetikában ok-okozat többé nem alkalmazható. Lehetetlen megmondanunk, mi volt előbb, és a kérdésnek igazából nincs is értelme. A görög filozófusok éppúgy irtóztak a körkörös logikától, mint ahogyan hitük szerint a természet is irtózott a vákuumtól.

Az önmagába visszatérő érvelést, a kibernetika megértésének kulcsát elutasítva éppúgy hibát követtek el, mint annak feltételezésével, hogy a világegyetemet az általunk belélegzett levegő tölti be. Vegyük elő megint a hőmérsékletszabályozott sütőt. Vajon az áramforrás tartja azt megfelelő hőmérsékleten? Vagy a termosztát, esetleg annak kapcsolója? Vagy maga a cél az, amit a tárcsát a megkívánt főzési hőmérsékletre beállítva tűztünk ki? Még ennek a nagyon egyszerű vezérlőrendszernek sem tudjuk a működési módját vagy a teljesítőképességét analízis útján, alkotórészeit szétszedve és azokat egyenként megvizsgálva kideríteni, pedig ez az ok-okozati összefüggés logikájában a gondolkodás lényege. A kibernetikai rendszerek megértésének az a kulcsa, hogy ezek - akárcsak az élet maga - mindig többek, mint alkotórészeik egyszerű összege. Csak működő rendszerként foghatók fel és érthetők meg. Egy kikapcsolt és szétszedett sütő nem mond többet lehetséges teljesítőképességéről, mint egy tetem az egykor benne lakozó személyiségről. A Föld a Nap, e vezéreletlen hősugárzó előtt forog, aminek sugárzása semmi esetre sem állandó. Mégis, egészen az élet kezdetétől számítva - mintegy három és fél eon óta - a földfelszín középhőmérséklete legfeljebb néhány fokkal tért el jelenlegi értékétől. Soha nem volt túl hideg vagy meleg, ami lehetetlenné tette volna az élet fennmaradását bolygónkon, dacára az ősi légköri összetétel jelentős megváltozásának és a Nap változó energiasugárzásának. A második fejezetben felvetettem azt az eshetőséget, hogy a Föld felszíni hőmérsékletét valamilyen bonyolult egység - Gaia - tartja optimumon a maga számára és ez létezésének legnagyobb részében így volt. Kíváncsi vagyok, hogy Gaia melyik részt használja termosztátként. Valószínűtlen, hogy a bolygóméretű hőmérsékletszabályozás valamilyen egysíkú, egyszerű vezérlőmechanizmusa elég érzékeny lenne ahhoz, hogy céljának megfeleljen. Három és fél eonnyi kutatás-fejlesztési tapasztalat ráadásul kétségkívül időt és lehetőséget biztosított magasan fejlett és átfogó szabályozórendszer kialakításához. Lesz némi fogalmunk Gaia hőmérséklet-szabályozásának keresett és várható finom mechanizmusáról, ha megvizsgáljuk, hogyan szabályozza testünk saját hőmérsékletünket. Az orvos számára a lázmérő még ma is bizonyítékot szolgáltat idegen mikroorganizmusok inváziója ellen vagy mellett, a beteg lázának ingadozási görbéje pedig hasznos információt nyújt a betolakodók azonosításához. A lázmérő valóban annyira nélkülözhetetlen diagnosztikai segédeszközzé vált, hogy néhány kór - például a váltóláz - a jellegzetes hőmérséklet-alakulás miatt kapta nevét. Mégis, a testhőmérséklet szabályozásának módja még ma is majdnem valamennyi orvos számára éppoly titokzatos, mint betegeiknek. Csak az utóbbi években fordult elő, hogy néhány, bátorsággal és szellemi kezdeményezőkészséggel megáldott fiziológus feladta orvosi munkáját és rendszermérnökké képezte át magát. Ebből az új fejleményből ered a testhőmérséklet-szabályozás csodálatosan összehangolt folyamatának részleges megértése. Egészséges esetben testhőmérsékletünk nem áll be a mitikus, állandó értékre - 37 Celsius fokra - hanem a pillanatnyi igények szerint változik. Ha futnunk kell vagy testmozgást végeznünk, akkor néhány foknyit emelkedik, belépve a láztartományba. Kora reggel vagy éhesen jóval a "normális" alá süllyedhet. Ráadásul ez a viszonylag állandó 37 Celsius fok csak a központi részre vonatkozik, amihez a törzs és a fej tartoznak. Itt helyezkednek el a test legfontosabb irányítórendszerei. Bőrünknek, kezünknek és lábunknak jóval szélesebb hőmérsékleti tartományt kell elviselni. Kialakításunk lehetővé teszi a fagyponthoz közeli működést is, miközben rossz érzésünket csupán reszketéssel jelezzük.

Vizsgáljuk most meg a hőmérsékletszabályozás folyamatának működését abban az esetben, ha a meztelen embert különféle hőmérsékletű környezetnek tesszük ki. T. H. Benzinger és munkatársainak felfedezése, miszerint az agy úgy hoz döntést a testhőmérséklet folyamatos, az alkalomnak megfelelő optimumon tartásáról, hogy előzőleg a többi testrésszel egyeztet. A viszonyítási alap nem annyira a hőmérséklet, hanem a test szerveinek hőmérsékletfüggő hatékonysága. Kívánatosabb a helyzetnek megfelelő optimális működés, mint valamilyen, önmagában optimális hőmérséklet. Régóta gyanítják, hogy a reszketés többet jelez, mint csupán a hidegnek kitett ember szenvedését. Ez valójában hőtermelési eszköz, ami az izomtevékenységet fokozza és ezáltal a testben több üzemanyag ég el. Hasonlóképpen, az izzadás a test hűtésének eszköze, mivel még kismennyiségű víz elpárolgása is jelentős hőt von el. Az izzadásra, reszketésre és hasonló folyamatokra vonatkozó nagy tömegű közismert tudományos megfigyelés mögött a következő felfedezés rejlett: ezen folyamatok számszerű kiértékelése teljes és meggyőző magyarázatát adta a testhőmérsékletszabályozásnak. Az izzadás és reszketés, a táplálék és zsír elégetése vagy a bőr és végtagok véráramlásának befolyásolása mind annak az együttműködő rendszernek a részei, ami belső hőmérsékletünket szabályozza a fagyponttól 40.5 Celsius fokig terjedő külső hőmérséklettartományban. Látható, hogy lehetséges az emberi hőmérsékletszabályozás pontos számszerűsítése az öt különálló rendszer együttműködése alapján. Más állatok eltérő módon használják ezeket a szabályozási folyamatokat. A kutyának a nyelv a párologtató hűtés fő felülete, ezt bárki azonnal megerősítheti, aki már látott televíziós közelképen derbigyőztes agarat közvetlenül verseny után. Ezenkívül emberek és állatok a célul tűzött legkellemesebb közérzet elérése érdekében egyaránt az adott helyzetnek megfelelően - melegebb vagy hidegebb helyet keresnek. Szükség esetén módosítják szűkebb környezetüket, hogy elviselhető korlátok közé szoríthassák a külső behatásokat. Ruhákat hordunk és házakat építünk, az állatok bundát növesztenek és odúkat ásnak vagy keresnek. Ezek a tevékenységek a hőmérsékletszabályozás kiegészítő mechanizmusát képezik, ami létfontosságúvá válik, ha a feltételek meghaladják a belső szabályozás lehetőségeit. Forduljunk egy pillanatra a tárgy filozófiai vonatkozásai felé és tekintsük át a fájdalom és kellemetlenség kérdését. Néhányunkba annyira belenevelték, hogy az elviselhetetlen hőséget, hideget, vagy bármiféle fájdalmat égi büntetésnek vagy sorscsapásnak tekintsük vélt vagy valós bűneinkért, hogy hajlamosak vagyunk megfeledkezni arról, hogy valamennyi ilyen érzés túlélési eszköztárunk fontos része. Ha a reszketés és a hideg nem volna kellemetlen, nem vitatkoznánk róluk, mert már távoli ősünk kihűlésben elpusztult volna. Ha a megjegyzés elcsépeltnek tűnik, érdemes figyelembe venni, hogy C. S. Lewis elég komolynak találta a problémát ahhoz hogy "A fájdalom kérdése" című könyvének tárgyává ţtegye. A fájdalmat rendszerint inkább büntetésnek tekintik mintsem természetes fiziológiai folyamatnak. Walter B. Cannon, neves amerikai fiziológus mondta ki: "A szervezet állandósult állapotainak többségét fenntartó fiziológiai folyamatok annyira bonyolultak és oly mértékben az élőlényekre jellemzőek - beleértve az agy és idegek, a szív, tüdők, vesék és lép lehetséges együttműködését is -, hogy ezen állapotokra külön megjelölést javasoltam, a homeosztázist." Jól tesszük, ha ezeket a szavakat szem előtt tartjuk, mialatt azt keressük, vajon létezik-e valóban valamilyen, a bolygó hőmérsékletét szabályozó folyamat és kutatunk a Gaia által használt hőmérséklet-szabályozó mechanizmusok sora után. biológiai rendszerek eredendően bonyolultak, de ma már lehetséges megértésük és értelmezésük a jelenlegi műszaki kibernetika segítségével, ami messze meghaladja az otthoni hőmérséklet-szabályozás kezdetleges műszaki szerkezetének elméleti alapjait. Azért, hogy megfeleljünk az energiatakarékosság igényeinek, végül talán ugyanolyan érzékeny és rugalmas műszaki rendszereket fogunk tervezni, mint biológiai megfelelőik.

A lakásfűtés szabályozórendszere megtanulja hőleadását a háznak arra a részére korlátozni, ahol éppen tartózkodnak és egyes részeit emberi beavatkozás nélkül be- és kikapcsolni. Gaiára visszatérve: hogyan ismerünk fel egy automatikus szabályozórendszert, ha szembetalálkozunk vele? Az áramforrást keressük? A beavatkozóeszközt? Esetleg szerkezetek valamiféle bonyolult összeállítását? Mint már rámutattunk, a részek elemzése kevés segítségünkre van egy kibernetikai rendszer működésének bemutatásában. Hacsak éppen nem tudjuk, mit is keresünk, az automatikus rendszerek felismerése analitikus módszerekkel házi és bolygóméretekben valószínűleg egyaránt sikertelen lesz. Még ha találunk is bizonyítékot a hőmérsékletszabályozás gaiai rendszerére, a részét alkotó hurkok elkülönítése minden bizonnyal nem lesz könnyű, ha azok olymértékben fedik át egymást, mint a testhőmérséklet szabályozásánál. Épp ilyen fontos Gaia és minden élő rendszer számára a kémiai összetétel szabályozása. A sótartalom szinten tartása például Gaia kulcsfontosságú szabályozási feladata. Ha ennek részletei olyan bonyolultak és összetettek, mint csodálatos szervünk, a vese esetén, akkor a kutatás hosszú lesz. Ma már tudjuk, hogy a vese, akár az agy, információfeldolgozó szerv. Feladatának megvalósítása, vagyis a vér sótartalmának szabályozása érdekében céltudatosan elkülöníti az egyes atomokat. Másodpercenként atomi ionok billióit ismeri fel és válogatja szét. Erre a legújabb ismeretre nem könnyen derült fény. A kemosztázis és a sótartalom-szabályozás bolygóméretű rendszerének megfejtése pedig még bonyolultabb lehet. Még egy olyan egyszerű szabályozórendszer, mint a sütő is többféle módon láthatja el feladatát. Képzeljünk magunk elé egy intelligens földönkívülit, akinek egyáltalán nincs fogalma technológiai fejlődésünk utolsó két évszázadáról. Minden bizonnyal hamar megtanulná a gázsütő felismerését és használatát, de mihez kezdene azzal, amelyiknél mikrohullám hevíti az ételt? A kibernetikusok általános megközelítés során ismerik fel a szabályozórendszereket. Ezt fekete doboz módszernek nevezik és az elektromérnökök tananyagából származik. Valamilyen fekete dobozból huzalok állnak ki. A hallgatót megkérik, írja le a doboz működését annak kinyitása nélkül. Csak annyit tehet, hogy műszereket és áramforrásokat köt a kivezetésekre és megfigyeléseiből kell kikövetkeztetnie a doboz feladatát. A kibernetika feltételezi, hogy a fekete doboz vagyţ annak megfelelője normálisan működik. Ha sütőhöz hasonlít, akkor bekapcsolt állapotban süt. Ha élőlény, akkor él és érzékel. Ezután kísérletképpen megváltoztatjuk valamelyik olyan környezeti paramétert, amiről úgy gondoljuk, hogy a megfigyelt rendszer képes azt kézben tartani. Ha emberi rendszereket tanulmányozunk például és rendelkezünk együttműködésre hajlandó alannyal, akkor különböző sebességgel különféle szögekbe állíthatjuk a padlót annak kiderítésére, hogy az illető mennyire képes kiegyenesedve maradni, miközben a környezetnek ez az alapvető része megváltozik. Hasonló egyszerű kísérletből rengeteget megtudhatunk arról, mennyire képes valaki az egyensúlyát megőrizni. A sütőnél éppígy kipróbálhatjuk a környezeti hőmérséklet megváltoztatását, először hideg, majd meleg helyiségben használva azt. Ily módon megfigyelhetjük, hogy milyen mértékű külső változások között képes a sütő belső hőmérsékletét állandó értéken tartani. Megvizsgálhatjuk az energiaigény módosulásait is a környezetváltozások során. A feltételezés szerint a kézbentartható jellemzők megváltoztatása a szabályozórendszerek megértésének nyilvánvalóan általános megközelítése.

A változtatás mindig szükségképpen kismértékű és megfelelő végrehajtás esetén semmiképp sem károsíthatja a vizsgált rendszer teljesítőképességét és tulajdonságait. A beavatkozás módszerének kialakulása hasonlóképp mehetett végbe, mint az élőlények tanulmányozási módszereinek fejlődése. Nemrég még helyben leöltük és felboncoltuk őket. Később felismertük, hogy jobb élve befogni és állatkertben megfigyelni. Manapság szívesebben szemléljük és tanulmányozzuk az élőlényeket természetes lakóhelyükön. Ez a felvilágosodottabb megközelítés sajnos még nem általános. Igaz lehet a környezeti kutatás területén, a mezőgazdaság viszont túlságosan is gyakran hagyja magukra az állatokat, amikor lerombolja élőhelyüket. Ezt nem tervszerű beavatkozásként teszi, hanem egyszerűen vélt vagy valós szükségleteinek kielégítése érdekében. Sokanháborodnak fel a vadászat véres következményén, de ezek az egyébként érzékeny és együttérző emberek kevés aggodalmat mutatnak amiatt a fokozatos pusztulás és térvesztés miatt, amit a földgyaluk, az ekevasak és a lángszórók okoznak, lerombolva gaiabeli társaink lakóhelyét. Elitéljük a gyilkosságot, ugyanakkor elfogadjuk fajok kiirtását, apróságokon lovagolunk, miközben szemet hunyunk lényeges dolgok felett. Ezután joggal kérdezhetjük magunktól, hogy ez a kettős viselkedés - az altruizmus - paradox módon vajon nem evolúciós jellegzetesség-e, ami elősegítette saját fajtánk fennmaradását. Az eddigiek során csak nagy általánosságban tekintettük át a kibernetikát és a szabályozáselméletet. Túllépnénk e könyův kereteit, ha a kibernetikai fogalmakat a tudomány igazi nyelvével, matematikával próbálnánk leírni, ami önmagában is lehetővé tenné a teljes és számszerű megértést. képesek vagyunk azonban kicsivel mélyebbre hatolni ebben a tudományágban, ami a legpontosabban írja le az élőlények bonyolult tevékenységét. A mérnököket joggal nevezhetjük alkalmazott kibernetikusoknak. Ők matematikai jelölésrendszert használnak gondolataik közvetítéséhez, valamint néhány kulcsszót és kifejezést, melyek a szabályozáselmélet fontosabb fogalmainak leírására szolgálnak. Ezek a meghatározások tömörek és velősek, mivel pedig jelentésük szóbeli közvetítésének még nincs jobb módszere, ezért megkíséreljük elmagyarázni őket. Vizsgáljuk meg tehát elektromos sütőnket újra, ezúttal mérnöki nézőpontból. A működési leírás kényelmes és természetes szövegösszefüggést kínál az olyan kibernetikai kifejezések magyarázatához, mint a negatív visszacsatolás. Van egy acélból és üvegből készült dobozunk, amit üveggyapot vagy hasonló anyag borít a hő túl gyors távozásának megakadályozására és azért, hogy a sütő külső felülete megérinthető legyen. A sütő belső falán elektromos fűtőszálak sorakoznak. A sütő tartalmaz ezenkívül egy megfelelően elhelyezett termosztátot is. A korábban bemutatott sütőnél ez kezdetleges műszer volt, mindössze egy kapcsoló, ami megszakította az elektromos áramot a kívánt hőmérséklet elérésekor. A most vizsgált sütő jobb szerkezet. Inkább laboratóriumi, semmint konyhai használatra tervezték. A hőmérséklet szabályozására szolgáló ki-be kapcsoló helyett hőérzékelővel rendelkezik. Az eszköz kimenő jele arányos a sütő hőmérsékletével. A jel valójában elektromos áram, ami elég erős a hőmérő működtetéséhez, de jóval kisebb annál, mintsem hogy képes lenne bármilyen fűtőhatást a sütőben kifejteni. Lényegében olyan eszközről van szó, ami információt közvetít inkább, nem pedig energiát. A hőérzékelő gyenge jelét olyan készülékhez vezetik, amely - hasonlóan a rádió- vagy tévékészülék erősítőjéhez - azt felerősíti, és a kapott elektromos áram már képes a sütőt felhevíteni. Az erősítő nem termel elektromosságot, csak felveszi azt az áramforrásból, a teljes igény egy részét pedig saját üzemeltetési veszteségeinek fedezésére használja fel. Mivel a hőmérsékletérzékelő jele egyenes arányban növekszik a sütő hőmérsékletével, ezért az nem köthető közvetlenül az erősítőre. Ha így lenne, nem hőmérséklet-szabályozott sütőt kapnánk, hanem kibernetikai csődöt és élő példáját annak, amit a mérnökök "pozitív visszacsatolásnak" neveznek. A sütő hőmérsékletének növelésével egyre jobban nőne a fűtőelemekhez szállított energia is. Ördögi kör alakul

ki, a sütő hőmérséklete még gyorsabban emelkedne mindaddig, míg belseje miniatűr pokollá nem válna, vagy amíg valamilyen kapcsolóeszköz, például az elektromos hálózat biztosítéka meg nem szakítaná az áramkört. A hőmérsékletérzékelő csatlakoztatása az erősítőhöz,- azaz - ahogyan a mérnökök mondják - a "hurok zárása" akkor megfelelő, ha az érzékelő jelének növekedésével csökken az erősítő kimenőteljesítménye. A csatlakoztatásnak vagy huroklezárásnak ezt a módját "negatív visszacsatolásnak" nevezik. A vizsgált sütőben a pozitív vagy negatív visszacsatolást csupán a hőmérsékletérzékelőről jövő két vezeték bekötési sorrendje határozza meg. A szerencsétlenség gyors kialakulása pozitív, vagy a hőmérsékletszabályozás pontossága negatív visszacsatolás esetén az erősítő úgynevezett "erősítésétől" függ. Ez a szám jelzi, hányszorosára nő az érzékelő gyenge jele, hogy azután növelje vagy csökkentse a fűtőegységhez áramló energiát. Ahol több hurok van együtt, mindegyiknek van saját erősítője, melyeket a "hurokerősítés" jellemez. Az élőlényekhez hasonló bonyolult rendszerekben együtt léteznek pozitív és negatív visszacsatoló hurkok. Bizonyos esetekben nyilvánvalóan hasznos a pozitív visszacsatolás használata. Hirtelen lehűléskor például, amikor helyre kell állítani a normális hőmérsékletet, mielőtt ismét a negatív visszacsatolás venné át az irányítást. Nagyanyó sütője, a fatüzelésű konyhai tűzhely, aminek csak akkor volt hőmérsékletérzékelője, ha nagyanyó bent volt a helyiségben, úgy nevezett "nyílthurkú" eszköz. Igaz lehet a kijelentés, hogy Gaia utáni kutatásunk nagyobbrészt annak kiderítésével foglalkozik, vajon a Föld valamelyik tulajdonsága - például felszíni hőmérséklete - nyílthurkú módon, véletlenül alakult-e ki, vagy pedig Gaia létezik és irányító kézzel alkalmazza a pozitív és negatív visszacsatolást. Fontos annak felismerése, hogy az érzékelő információt csatol vissza. Ezt - mint sütőnk esetén - továbbíthatja elektromos áram, ami jelének erősségét változtatva közvetíti az információt. Ugyanúgy bármilyen más információs csatorna is szóba jöhet, maga a beszéd is. Ha valaki kocsiban utazva érzi, hogy a körülményekhez képest a sebesség veszélyesen nagy és szól a vezetőnek, hogy; "Túl gyors, lassíts" - ez negatív visszacsatolás. (Feltéve, hogy a vezető hallgat a figyelmeztetésre. Ha kettőjük között a vezetékek sajnálatos módon felcserélődtek és hiába kiabál az utas "lassan!"-t, ez csak méginkább gyorsításra ösztönzi a sofőrt - akkor ez a pozitív visszacsatolás újabb példája.) Az információ más értelemben is eredendő és lényegi része a szabályozórendszereknek - mégpedig a memória vonatkozásában. Ezeknek a rendszereknek mindenkor rendelkezniük kell az információ tárolásának, lehívásának és összehasonlításának képességével, hogy a hibákat kijavithassák és céljukat szem előtt tarthassák. Végezetül, függetlenül attól, hogy éppen egyszerű elektromos sütőt, kiskereskedelmi üzleteket nyilvántartó számítógépet, alvó macskát, ökológiai rendszert vagy magát Gaiát vesszük szemügyre, ha olyasmi van előttünk, ami képes alkalmazkodásra, információ gyűjtésére, valamint tapasztalatok és tudás megőrzésére, akkor annak tanulmányozása a kibernetika tárgya, a vizsgált dolgot pedig "rendszernek" nevezhetjük. Van valami nagyon lenyűgöző a megfelelően üzemelő szabályozórendszer sima működésében. A balett hatása nagyrészt a táncosok izmainak kecses és látszólag erőfeszítés nélküli szabályozásában rejlik. A hibátlan mérlegállás vagy a prímabalerina mozdulatai az erő és ellenerő pontos, tökéletesen időzített és kiegyensúlyozott finom egymásra hatásából erednek. Emberi rendszerekben gyakori hiba a korrekciós hatás - a negatív visszacsatolás - túl korai vagy túl késői alkalmazása. Gondoljunk csak arra, hogyan rángatja a tanulóvezető ide-oda a kormányt és az autót, mert nem képes időben érzékelni eltérését a kiválasztott útvonaltól, vagy képzeljük magunk elé a részeget, aki bizonytalanul tántorog a lámpaoszlop irányába, mert az "eléállt és nekiment", ugyanis az alkohol lelassította reakcióit és képtelen volt időben kitérni.

Ha a visszacsatoló rendszer hurkának zárása lényegesen késik, a korrekció negatív visszacsatolásból pozitívvá válhat, különösen, ha az események meglehetősen szűkre szabott időtartományban helyezkednek el. A készülék ekkor meghibásodik és szélső értékei között - némelykor igen erőteljesen - lengésbe jön. Az ilyen viselkedés ijesztő lehet, ha az autó kormányszerkezetével történik, de ez a forrása a szél, a húr és az elektromos zeneszerszámok, valamint a különféle periodikus jeleket előállító végtelen számú elektronikus eszköz hangjának. Ezek után nyilvánvaló, hogy a mérnök szabályozórendszere egyike a könyvben előzőleg említett, az életet megelőző formáknak, melyek ott léteznek, ahol bőségesen áll rendelkezésre szabad energia. Az élő és élettelen rendszerek közötti különbség bonyolultságuk mértékében rejlik. Ez az eltérés idővel csökkenni fog, ahogyan az automatikus rendszerek összetettsége és teljesítőképessége folyamatosan nő. Nyitott kérdés, hogy már most rendelkezésünkre áll-e a mesterséges intelligencia vagy még várnunk kell egy kicsit. Közben nem feledkezhetünk meg arról, hogy a kibernetikai rendszerek - akárcsak maga az élet - létrejöhetnek és kialakulhatnak események véletlen láncolataként is. Mindössze elegendő szabad energia áramlására van szükség a rendszer táplálásához, és alkotórészek bőségére az összeállításhoz. Számos természetes tó vízszintje figyelemreméltóan független a tápláló folyók vízhozamától. Az ilyen tavak természetes, szervetlen szabályozórendszereknek tekinthetők. Azért léteznek, mert a tó vizét elvezető folyó keresztmetszete olyan alakú, hogy a vízszint kis megváltozása jelentős vízhozamváltozást eredményez. Ennek következtében nagyerősítésű negatív visszacsatolású hurok jön létre, ami szabályozza a tó vízmélységét. Ne vezessük félre magunkat és ne higgyük, hogy az efféle abiologikus rendszerek, melyek bolygóméretekben is működhetnek, Gaia céltudatos termékei. Másrészt viszont azt a lehetőséget se hagyjuk ki, hogy alkalmazkodásuk és kialakulásuk Gaia célját szolgálja. Az összetett rendszerek stabilitásáról szóló fejezet bemutatja, hogyan működhet Gaia fiziológiája. Most még, amíg, létének bizonyítékai egyelőre nem meggyőzőek, ez útmutatásként vagy tervrajzként szolgálhat arra, hogy mi várható a további kutatástól. Ha majd elegendő bizonyítékunk lesz olyan bolygóméretű szabályozórendszerekről, melyeket állatok és növények aktív folyamatai alkotnak és amelyek képesek a Föld éghajlatát, kémiai összetételét és topográfiáját szabályozni, akkor megalapozhatjuk feltevésünket és kialakíthatjuk elméletünket.

5. FEJEZET A jelenkori légkör Az emberi gondolkodásmód egyik sötét foltja mindig is a megrögzött előítélet volt. Mindössze száz évvel ezelőtt egů egyébként értelmes és fogékony ember, Henry Mavhew úgy írt a londoni szegényekről, mintha ők valamilyen idegen fajhoz tartoznának. Mi másért különböznének tőlünk ennyire? gondolhatta. A viktoriánus korban majdnem hasonló jelentőséget tulajdonítottak az egyén társadalmi és családi hátterének, mint manapság néhány helyen az IQ értéknek. Mostanában, ha származást és kutyabőrt magasztaló embereket hallunk, nagy valószínűséggel gazdálkodókról, állattenyésztőkről, vagy zsoké- és kutyafuttató klubok tagjairól van szó. Még ma is, ha meghallgatunk valakit, aki egy állásra pályázik, hajlamosak vagyunk túlságosan nagy szerepet tulajdonítani az iskolai, egyetemi háttérnek és a tudományos pályafutásnak. Ezt inkább tekintjük bizonyítéknak, mintsem, hogy megtennénk a nehezebb lépést és megpróbálnánk a magunk számára kideríteni, milyen és mire képes a pályázó valójában. Pár évvel ezelőtt legtöbbünknek még hasonlóan szemellenzős képe volt bolygónkról is. A figyelem a távoli múltra összpontosult. Mázsaszám készültek tankönyvek és cikkek kőzetmaradványokról és az ősi tengerek életéről, mi pedig hajlottunk annak elfogadására, hogy ez a múltbatekintő szemlélet képes velünk

a Föld tulajdonságairól és képességeiről minden szükséges ismeretet közölni. Ez majdnem annyira hibás, mintha az állásra pályázót ükapja csontjainak megvizsgálásával próbálnánk felmérni. Annak köszönhetően, amit az űrkutatás segítségével bolygónkról megtanultunk és nap mint nap tanulunk, nemrégiben változott a kép. A Holdról megpillantottuk Nap körül keringő űrbéli otthonunkat, és hirtelen tudatára ébredtünk annak, hogy nem közönséges bolygó lakói vagyunk, bármennyire is silány és mocskos közelről nézve az ember hozzájárulása ehhez a látványhoz. Bármi is történt a távoli múltban, kétségtelenül élő részei vagyunk a Naprendszer eme különös és gyönyörű anomáliájának. Figyelmünk afelé a Föld felé fordult, amit már képesek vagyunk az űrből tanulmányozni, különös tekintettel légkörének sajátosságaira. Jóval többet tudunk már akár legszélesebb látókörű apáinknál is a Földet borító megfoghatatlan gázfátyol viselkedéséről és összetételéről, annak kémiailag rendezetlen, de a stabilitását mindig megőrző, örökké áramló, reaktív gázok különös keverékével teli felszínközeli sűrűbb rétegeiről, valamint gyér külső elegyéről, amit a gravitációs erő tapaszt bolygóméretű házigazdájához. Mielőtt azonban bemutatnánk a hidrogénatom viselkedését és kilépnénk a légkörből, álljunk meg és foglaljunk össze néhány tényt. A légkörnek számos, jól elkülöníthető rétege van. A földfelszínről induló űrhajós először a troposzférán, a legalsó, legsűrűbb rétegen halad keresztül. Ez a légréteg mintegy hét mérföldnyire nyúlik fel. Itt található majdnem valamennyi felhő és itt zajlik az időjárás. Itt van szinte az összes lélegző teremtmény számára a "levegő" is, melyben közvetlen érintkezés megy végbe Gaia élő és gáznemű része között. Ez a réteg a légkör teljes tömegének több, mint háromnegyedét foglalja magában. A troposzféra érdekes és szokatlan sajátossága - amit a többi légköri rétegnél nem találunk meg -, hogy két részre oszlik, nagyjából az Egyenlítő mentén. Az északi és déli levegő nem keveredik szabadon, amint azt bármilyen megfigyelő, aki hajón utazik keresztül a trópusi területeken, azonnal észrevehet, mert az ég a tiszta déli és a viszonylag piszkos északi félgömb között különbözö. A legutóbbi időkig úgy vélték, hogy a troposzféra gázai nemigen keverednek egymással, kivéve talán villámlás vagy valami hasonló dolog heves hőtermelése következtében. Sir David Bates, Christian Junge és Marcel Nicolet úttörő légkörkémiai kutatásainak köszönhetően ma már tudjuk, hogy a troposzféra gázai olymódon reagálnak egymással, mintha valami bolygóméretű, lassú, hideg tűzben égnének. Számos gáz oxidálódik, és az oxigénnel való reakció során távozik a levegőből. Ezt a napsugárzás teszi lehetővé, ami reakciók bonyolult során keresztül az oxigént nagyobb reakcióképességű oxigénhordozókká, azaz ózonná, hidroxilgyökké és hasonlókká alakítja. Hét és tíz mérföld között - attól függően, hogy a földfelszín melyik pontjáról szállt fel - űrhajósunk belép a sztratoszférába. A réteget azért nevezik így, mert függőleges irányban nehezen keveredik, noha itt állandóan többszáz kilométeres sebességű erős szelek fújnak. A hőmérséklet a sztratoszféra alsó határán, a tropopauzánál igen alacsony, felfelé haladva azonban növekszik. A két réteg természete szorosan összefügg a bennük jelentkező hőmérsékletgradienssel. A troposzféra folyamatos, felfelé százméterenként egyfokos hőmérsékletcsökkenése megkönnyíti a levegő függőleges mozgását és a megszokott alakú felhők képződése szabályszerűen ismétlődik. A sztratoszférában, ahol feljebb van a meleg, a felmelegedett levegő nehezen emelkedik fel, ezért a vízszintes rétegű stabilitás az általános. A Nap ultraibolya sugárzásának rövidebb hullámhosszú és nagyobb energiatartalmú sugarai behatolnak a felső sztratoszférába, ahol az oxigént atomjaira bontják. Ezek hamarosan ismét összekapcsolódnak, igen gyakran ózont képezve. Az ibolyántúli sugárzás az ózont megint elbontja, így beáll az egyensúly, maximálisan mintegy ötmilliomod résznyi ózonsűrűségnél. A sztratoszféra levegője nem sokkal sűrűbb a Marsénál, itt tehát semmilyen lélegző élőlény nem maradhatna életben. Mégha az alacsony nyomású környezetet nagynyomásúval helyettesítenénk is, az élet ózonmérgezésben gyorsan elpusztulna. Amit néhány magasan repülő nagytávolságú légijárat összes utasa és személyzete ijedten és kényelmetlen érzéssel tudott meg: a sztratoszféra levegője még akkor sem felel meg belégzésre, ha elviselhető hőmérsékletűvé és nyomásúvá alakítják a repülőgép belsejében. Ennél még a szmog is egészségesebb. A sztratoszféra kémiája nagyon érdekli az elméleti tudósokat. Számos vegyi reakció megy végbe a gázfázis

teljesen elvont viszonyai között. A tökéletességet semmilyen laboratóriumi edény fala nem korlátozza. Ezért nem meglepő, hogy majdnem az összes, a légköri kémiával foglalkozó tudományos munka mindeddig a sztratoszférára és a magasabb rétegekre összpontosított. A híres légkörkutató, Sidney Chapman által adott név kémiai légkörtan - elég szokatlan. Leszámítva az ózonbomlás feltételezett, de nem bizonyított következményeit, a felszíni élőlények kevesebbet törődnek a felsőbb rétegekkel, mint az azt kutató tudósok. Ezek nem bíráló megjegyzések akarnak lenni, csak tükrözik azt a tényt, hogy a tudósok hajlamosak azzal foglalkozni, ami mérhető és alátámasztható. Így lehetséges, hogy a légkör nagyobb részét alkotó troposzférát kevésbé mérték fel és értették meg, noha minden valószínűség szerint ez a rész kapcsolódik leginkább Gaiához. A sztratoszféra feletti ionoszférában a levegő végtelenül ritka. Ahogyan felfelé emelkedve egyre inkább a Nap heves, szűretlen sugaraival kerülünk szembe, úgy gyorsul a kémiai reakciók sebessége is. Ezekben a rétegekbenkivéve a szén-monoxidot és a nitrogént - majdnem valamennyi molekuláris anyag hajlamos alkotó atomjaira bomlani. Néhány atom és molekula tovább bomlik ionokra és elektronokra, elektromosan vezető rétegeket képezve, melyek a műholdak pályára állítása előtti időkben rádióhullámokat visszaverő és a bolygóméretű kommunikációt lehetővé tevő tulajdonságuk miatt fontosak voltak. A légkör legkülső rétegét képező rendkívűl ritka, köbcentiméterenként mindössze néhány száz atomot tartalmazó exoszféra a Nap hasonlóan ritka légkörével összefonódva képzelhető el. Egy időben feltételezték, hogy, a Föld oxigéntartalmú légkörét a hidrogén exoszférából való szökése alakította ki. Ma már nemcsak azt vonjuk kétségbe, hogy ez a folyamat kellően nagy méretekben zajlott le ahhoz, hogy felelős lehessen az oxigénért, hanem sejtjük azt is, hogy a Napból eredő hidrogénáramlás ellensúlyozza vagy akár ki is egyenlíti a hidrogénatomok elvesztését. A 3. táblázat (az elektronikus szövegből kimaradt) a levegő fontos reaktív gázait, koncentrációjukat, tartózkodási idejüket a légkörben, valamint származásuk fő forrását mutatja. Mint korábban elmondtam, először akkor kezdett érdekelni annak lehetősége, hogy a földi légkör biológiai együttes, nem pedig csupán gázok tárháza, amikor azt a feltételezést ellenőriztük, hogy egy bolygó légkörének összetételéből megállapítható-e az élet jelenléte vagy hiánya. Tapasztalataink igazolták a feltevést, ugyanakkor meggyőztek arról, hogy a földi légkör annyira különös és ellentmondásos elegy, ami semmiképp sem jöhetett volna létre és maradhatott volna fenn véletlenül. Úgy látszott, majdnem minden tény szembeszegül az egyensúlyi kémia szabályaival, mégis sikerült ebben a nyilvánvaló rendezetlenségben valami módon viszonylag állandó és kedvező életfeltételeket fenntartani. Ha valami váratlan dolog történik, olyasmi, ami véletlennel nem indokolható, akkor érdemes ésszerű magyarázatot keresni. Meg fogjuk látni, hogy a Gaia-elméletnek az a feltételezése, miszerint a bioszféra a körülöttünk lévő levegő összetételét aktívan tartja fenn és szabályozza a földi élet számára optimális környezet érdekében, vajon meg tudja-e magyarázni légkörünk különös szerkezetét. Ezért ugyanúgy megvizsgáljuk a légkört, ahogyan a fiziológus a vér összetevőit vizsgálja meg annak kiderítésére, hogy mi célt szolgálhat az élő teremtmény fenntartásában, melynek maga is részét képezi. Kémiai tekintetben - nem pedig mennyiségi értelemben -az oxigén a levegő domináns gáza. Bolygónkon az oxigén állítja be a kémiai energia vonatkoztatási szintjét. Ez bárhol a Földön lehetővé teszi a tűzgyújtást, amennyiben van jelen éghető anyag. Elég jelentős kémiai potenciálkülönbséget biztosít ahhoz, hogy a madarak repülhessenek, mi futhassunk, testünket pedig télen is melegen tarthassuk. Valószínűleg ez teszi lehetővé a gondolkodást is. Az oxigénfeszültség jelenlegi szintje úgy hat a jelenkori bioszférára, mint ahogyan a nagyfeszültségű elektromos energia huszadik századi életmódunkra. A dolgok enélkül is mennének a maguk útján, de a lehetőségeink lényegesen csökkennének. A hasonlat találó, mivel kényelmi okokból a környezet oxidálóképességét a vegyészek is annak redukciósoxidációs (redoxi) potenciáljával fejezik ki, elektromos úton mérik és voltokban adják meg. A kapott érték nem más, mint egy olyan elméleti telep feszültsége, aminek egyik elektródája az oxigénben, a másik a tápanyagban van. Majdnem az összes oxigén, ami zöld növények és algák fotoszintézise során keletkezett, viszonylag rövid idő alatt keresztülhalad a légkörön és a másik alapvető élettevékenység, a légzés révén használódik fel.

Ez a kiegészítő folyamat azonban nyilvánvalóan soha nem hozhat létre nettó oxigéntartalom-növekedést. Akkor hogyan halmozódott fel hát az oxigén a légkörben? Egészen a legutóbbi időkig úgy gondolták, hogy a fő forrás a vízgőz felső légrétegekben végbemenő fotolízise. Ennek során a vízmolekulák szétbomlanak, a könnyű hidrogénatomok pedig elhagyván a Föld gravitációs terét lehetővé teszik az oxigénatomok számára, hogy azok párosával oxigénmolekulákat vagy hármasával ózonmolekulákat képezzenek. Ez a tényleges nettó oxigéntartalomnövekedést okozó folyamat - noha a múltban fontos lehetett - a jelenlegi bioszféra számára elhanyagolható oxigénforrás. Aligha kétséges, hogy a légköri oxigén fő termelője - amint azt először Rubey tételezte fel 1951-ben - a zöld növények és algák szöveteinek szerves anyagában megkötött szén egy részének eltemetődése az üledékes kőzetekben. Évente a megkötött szén mintegy 0.1 százaléka kerül a föld alá a szárazföldekről a folyókba és tengerekbe mosott és fújt növényi maradványokkal, egy pótlólagos oxigénmolekulát juttatva a légkörbe minden egyes, a fotoszintézis és légzés körforgásából ily módon kivont szénatom ellenében. Ha ez a folyamat nem létezne, akkor az oxigén lassan, de folyamatosan elfogyna a légkörből az éghajlati változások, földmozgások és vulkanikus kitörések miatt kiáramló redukáló anyagokkal való reakciók során. Néha cinikusan jegyzik meg, hogy a tudós kiválósága annak az időnek a hosszával mérhető, ameddig saját területén feltartotta a haladást. A nagy tudósok közül Pasteur sem volt kivétel az említett szabály alól. Tőle származik az az elképzelés, hogy csak alacsonyrendű életformák létezhettek az oxigén légköri megjelenése előtt. Ez a vélemény sokáig tartotta magát, de - ahogy a 2. fejezetben már jeleztük - mai elképzelésünk szerint már az első fotoszintetizálók is akkora kémiai potenciál mellett működtek, mint amekkora ma áll a mikroorganizmusok rendelkezésére. Kezdetben ez a jelentős energiapotenciált képviselő gradiens csak az ilyen élőlények sejtjeinek belsejében volt megtalálható. Később, ahogy ezek sokasodtak a dolog mikrokörnyezetükre is kiterjedt, majd az élettel karöltve mindaddig folyamatosan terjeszkedett, amíg a Föld összes ősi redukáló anyaga mind oxidálódott és a légkörben végre megjelenhetett a szabad oxigén. Az energiapotenciál különbsége a fotoszintetizáló sejtek oxigéntartalmú anyagai és a külső redukáló környezet között azonban kezdettől fogva ugyanakkora volt, amekkora ma a kívül lévő oxigén és a sejten belüli tápanyag között van. Az erős potenciálforrások azonban - legyenek azok kémiaiak vagy elektromosak - kockázattal járnak. Az oxigén különösen veszélyes. Jelenlegi atmoszféránk 21 %-os oxigéntartalmával az élet számára még biztonságos felső határon helyezkedik el. Már kis koncentrációnövekedés is jelentősen növelné a tüzek kockázatát. Annak valószínűsége, hogy villámcsapás következtében erdőtűz keletkezik, 70%-kal nőne, ha az oxigénkoncentráció 1 %-kal haladná meg a jelenlegi szintet. 25% feletti érték esetén mostani szárazföldi növényzetünknek nagyon kis része élné csak túl a dühöngő tűzvészeket. Ezek a trópusi esőerdöket és a sarki tundrát egyaránt elpusztítanák. Andrew Watson, a Readingi Egyetem munkatársa a tűz valószínűségét kísérletileg vizsgálta meg, a természetes erdőkéhez hasonló feltételek mellett. Eredményeit az 5. ábra mutatja. (az elektronikus változatból kimaradt) A természetes tüzeket villámcsapás vagy öngyulladás okozza, valószínűségük pedig nagyban függ a természetes szerves tüzelőanyagok nedvességtartalmától. Minden egyes görbe más nedvességtartalomnak felel meg, a teljesen száraztól (0%) a szemmel láthatóan nedvesig (45%). A jelenlegi oxigénsűrűség (21 %) mellett 15%-os nedvességtartalom felett nem keletkeznek tüzek. 25%-os oxigénszintnél még a nedves ágak és az őserdők aljnövényzete is meggyulladna. Az oxigén mostani szintje azon az értéken van, ahol a kockázat és az előny éppen kiegyenlítik egymást. Vannak ugyan erdőtűzek, de nem túl gyakran, így nem befolyásolják azt a magas hatékonyságot, amit a 21 %-os oxigénszint biztosít. Ez ismét csak úgy van, mint az elektromos energiánál. A szállítás vesztesége és a kábelekben felhasznált rézmennyiség a tápláló feszültség növelésével jelentősen csökken, a háztartási villamos energia 250voltos (Nagy- Britanniában - a ford.) feszültsége azonban pontosan akkora, ami még éppen elfogadható anélkül, hogy ugyanakkor az áramütésből eredő halálesetek és az elektromos tüzek kockázata elviselhetetlenné válna.

Az erőművek mérnökei nem engedik találomra működni berendezéseiket, hanem nagy gonddal és gyakorlattal úgy üzemeltetik, hogy lakásaink elektromos hálózatának feszültsége állandóan biztonságos értéken legyen. Ezek után hogyan marad állandó a levegő oxigénszintje? Mielőtt megvitatnánk a biológiai szabályozás természetét, előbb az atmoszféra összetételét kell részletesebben megismernünk. Ha távcsövön vagy mikroszkópon keresztül, esetleg kémcsőben vizsgáljuk valamelyik kiválasztott gázt, akkor keveset tudunk meg a levegő többi gázához való viszonyáról éppúgy, mintha egy mondat értelmét kiragadott szavainak elemzéséből próbálnánk megérteni. A légkör információtartalma a gázok együttesében található. Az oxigént - referenciagázunkat - tehát a levegő azon gázaival összefüggésben kell szemügyre vennünk, melyekkel reakcióra lép vagy léphet. Kezdjük a metánnal. Hutchinson harminc évvel ezelőtt mutatta ki, hogy a metán - más néven mocsárgáz - biológiai termék. Ugy gondolta, hogy a gáz leginkább a kérődzők beléből származik. Noha ez a forrás kétségkívül létezik, ma már tudjuk, hogy a nagyobb rész abból a bakteriális erjedésből ered, ami a tengerfenék anaerob iszapjában és üledékében, valamint a mocsarakban, a nedves területeken és a folyóágyakban zajlik, vagyis mindenütt, ahol szén kerül vissza a mélybe. A mikroorganizmusok által ily módon termelt metán mennyisége meglepően nagy, legalább egymilliárd tonna évente. (A lakásainkba engedett földgáz más eredetű, ez fosszilis gáz - a kőszén és a kőolaj gáznemű megfelelője. Készletei bolygóméretekben elhanyagolhatóak. Nagyjából tíz éven belül a csekély földgáztartalékok kimerülnek.) A gáznemű környezetét az élet számára aktívan optimumon tartó önszabályozó bioszféra összefüggésében jogos a kérdés, hogy mi az egyes gázok, például a metán feladata. Ez éppoly logikus, mint rákérdezni a vérben található cukor vagy inzulin feladatára. A kérdésnek azonban csak Gaia szempontjából van célja és értelme, valószínűleg ezért nem tették fel már jóval korábban is. Mi tehát a metán feladata, és milyen kapcsolatban van az oxigénnel? Az egyik nyilvánvaló cél az eredetéül szolgáló anaerob zónák érintetlenségének biztosítása. A bűzös iszapból folyamatosan felbugyborékoló metán eltávolítja a környékről a mérgező illóanyagokat például az ólom és az arzén metilszármazékait - és persze magát az oxigént is, ezt az anaerob szempontból szintén mérgező elemet. Amikor a metán eléri a légkört, ott az oxigéntartalom kétutas szabályozójaként jelenik meg, vagyis egyaránt képes azt egy kissé csökkenteni vagy növelni. Az egyik rész a sztratoszférába jut. Itt szén-dioxiddá és vízgőzzé oxidálódik és ezzel a felső légkör elsődleges vízgőzforrásává válik. A víz ezután hidrogénre és oxigénre bomlik. Az oxigén lesüllyed, a hidrogén az űrbe távozik. Hosszú- távon ez a folyamat a légköri oxigéntartalom mennyiségileg csekély, de valószínűleg nagyjelentőségű növekedését biztosítja. Egyensúlyban lévő mérleg esetén a hidrogén távozása mindig nettó oxigénnyereséget jelent. Másrészt viszont a metán alsólégköri oxidációja jelentős mennyiségű oxigént használ fel, évente körülbelül 2000 megatonnát. Ez a folyamat - melynek bonyolult és finom reakcióit jórészt Michael McElroy és munkatársai tárták fel - lassan és folyamatosan megy végbe abban a levegőben, melyben élünk és mozgunk. Egyszerű számítással kimutatható, hogy metántermelés hiányában az oxigénkoncentráció már 12000 év alatt is egy százalékkal nőne - ez igen veszélyes változás és geológiai idővel mérve túlságosan is gyors.

Rubey oxigénegyensúly-elmélete - amit Holland, Broecker és más kiváló tudósok fejlesztettek tovább - azt feltételezi, hogy a légköri oxigénmennyiséget az eltemetett szénből eredő nettó nyereség és a mélyből a földfelszínre jutó redukáló anyagok újraoxidációjából eredő nettó veszteség egyensúlya tartja állandó értéken. A bioszféra azonban túlságosan nagyteljesítményű gép ahhoz, hogy szabadon futhasson, miközben csak - ahogy a mérnökök mondják - passzív szabályozórendszerrel van ellátva. Ez olyasmi lenne, mintha az erőmű gőznyomását az elégetett tüzelőanyag és a turbinák hajtásához szükséges gőz mennyiségének egyensúlya határozná meg. Meleg vasárnapokon, mikor az energiafogyasztás kicsi, a nyomás addig emelkedne, amíg a kazánt robbanás nem fenyegetné, ugyanakkor csúcsidőben esne a nyomás és nem lehetne a fogyasztást kielégíteni. A mérnökök ezért aktív szabályozórendszereket használnak. Mint a 4. fejezetben bemutattuk, ezek rendelkeznek valamilyen érzékelő elemmel -például nyomásérzékelővel vagy hőmérővel - ami az optimális követelményektől való bármilyen eltérést jelez és a rendszer tápláló energiájának kis részét felhasználva megváltoztatja az üzemanyag égési sebességét. Az oxigénkoncentráció állandósága aktív szabályozórendszer jelenlétét feltételezi. Ez valószínűleg képes az optimális légköri oxigéntartalomtól való bármiféle eltérés érzékelésére és jelzésére, ami a széneltemetődés és a metántermelés folyamatával állhat kapcsolatban. Amikor a széntartalmú anyag eléri a mély anaerob zónákat, két útja van: vagy metánt képez, vagy eltemetődik. Jelenleg az évi egymilliárd tonna metán megtermelésében résztvevő szénmennyiség majdnem hússzorosa annak, mint amennyi a föld alá kerül. Ezért minden olyan folyamat, ami ezt az arányt meg tudja változtatni, képes az oxigéntartalmat hatásosan szabályozni. Amikor túl sok oxigén van a levegőben, a metántermelés útján valószínűleg felerősödik valamiféle figyelmeztető jel és a szabályozó gáz beáramlása a légkörbe hamarosan újra helyreállítja az állandósult állapot körülményeit. A metánoxidáció során nyilvánvalóan elpazarolt energiát ily módon az aktív, kis időállandójú szabályozórendszer elkerülhetetlen fogyasztásának tekinthetjük. Érdekes az a gondolat, hogy a pocsolyák, tavak és a tengerfenék büdös iszapjában élő anaerob mikroflóra támogatása nélkül nem írhatnánk és olvashatnánk könyveket. Az általuk termelt metán hiányában az oxigénkoncentráció elkerülhetetlenül olyan mértékűre nőne, amiben minden tűz általános pusztulást jelentene és a szárazföldi élet lehetetlen volna, kivéve a nedves területek mikroflóráját. A másik rejtélyes légköri gáz a nitrogén-oxid. A metánhoz hasonlóan közel hárommilliomod résznyi mennyiségben van jelen a levegőben és - ismét csak a metánhoz hasonlóan - pillanatnyi koncentrációja nincs összefüggésben azzal, hogy milyen sebességgel termelik a tenger és a talaj mikroorganizmusai. A nitrogén-oxid keletkező menynyisége évi 30 megatonna. Ez nagyjából tizede annak, mint amennyi nitrogén a légkörbe visszakerül. Körülöttünk sok nitrogén és nagyon kevés nitrogén-oxid van, mert a nitrogén igen stabil, így felhalmozódik, ugyanakkor a nitrogén-oxidot a Nap ibolyántúli sugárzása gyorsan elbontja. Biztosra vehetjük, hogy a hatékony bioszféra nem pazarolna energiát ennek a különös gáznak a létrehozására, ha az nem rendelkezne valamilyen hasznos feladattal. --------------------------------------------------------------------------------

A 6. ábra szövege: Az oxigén és szén körforgása a földi légkör, a szárazföldek és tengerek főbb készletei között. A mennyiségeket tetramól egységekben adtuk meg: 1 tetramólnyi szén = 12 megatonna,1 tetramólnyi oxigén = 32 megatonna. A körökbe írt számok évi forgalmat jelentenek. A légkör és az üledékes kőzetek készleteinek számadatai azok nagyságát jelzik. Figyeljük meg, hogy a szén, útban a tenger alatti üledékes kőzetekben, a mocsarakban és a nedves területeken zajló eltemetődése felé, legnagyobb részben "mocsárgázként", metánként jut vissza a légkörbe.

-------------------------------------------------------------------------------Két lehetséges felhasználás kerül szóba, mivel pedig a biológiában megszokott dolog, hogy ugyanaz az anyag egyszerre több célt is szolgál, ezért mindkettő fontos lehet. Az első: a nitrogén-oxid - hasonlóan a metánhoz - részt vehet az oxigénszabályozás feladatában. Az az oxigénmennyiség, ami a talajból és a tengerfenékből eredő nitrogén-oxid útján kerül a légkörbe, kétszerese annak, ami képes lenne a mélyből a Föld felszínére jutó redukáló anyagok oxidációja révén keletkező veszteség kiegyenlítésére. A nitrogén-oxid ennélfogva ellensúlyt képezhet a metánnal szemben. Mindenesetre elképzelhető, hogy a metán és a nitrogén-oxid termelése kiegészítik egymást, és mindkettő eszköze lehet az oxigénkoncentráció gyors szabályozásának. A nitrogén-oxid másik lehetséges fontos tevékenysége a sztratoszférabeli viselkedésére vonatkozik. A nitrogén-oxid itt elbomlik, többek között nitrogén-monoxidot képezve. Utóbbi állítólag az ózonpusztulás katalizátora. Ez félelmetesnek tűnhet a környezetvédők figyelmeztetéseinek fényében, mely szerint a világunkat jelenleg fenyegető legnagyobb katasztrófa a sztratoszféra ózonrétegének pusztulása a szuperszónikus repülés és a szórópalackos termékek következtében. De ha a nitrogén-oxidok elbontják az ózont, akkor a természet már nagyon-nagyon régóta foglalkozik az ózonréteg elpusztításával. Túl sok ózon éppoly ártalmas, mint a túl kevés. Itt is, akárcsak a légkör többi összetevőjénél, van egy kívánatos optimum. Az ózonmennyiség még 0. 15%-kal növekedhet. Ismereteink szerint több ózon éghajlati szempontból kedvezőtlen lenne. Azt is már határozottan tudjuk, hogy a Nap ibolyántúli sugárzása (UV) bizonyos tekintetben hasznos és előnyös, a vastagabb ózonréteg pedig megakadályozná, hogy elegendő mennyiség érje a Föld felszínét. Az emberben akkor képződik D-vitamin, ha a bőr ki van téve ibolyántúli sugárzásnak. Túl sok UV bőrrákot okozhat, túl kevés - sokkal biztosabban - angolkórt. Noha abból, hogy a mikroorganizmusok nitrogén-oxidot termelnek, nem várhatunk el valamiféle különleges, az egész bolygóra kiterjedő előnyt saját fajtánk számára, de ettől még a kisenergiájú UV-sugárzás más fajok számára - általunk még ismeretlen módon - előnyös lehet. Valamilyen szabályozóeszköz mindenképpen a segítségünkre lenne, a nitrogén-oxid és a másik, nemrég felfedezett biológiai eredetű légköri gáz, a metil-klorid pedig ezt a célt szolgálhatná. Ha ez így lenne, akkor a gaiai szabályozórendszer rendelkezne eszközzel annak érzékelésére, hogy túl sok vagy túl kevés ibolyántúli sugárzás jut át az ózonrétegen, és képes lenne a nitrogén-oxid termelését eszerint irányítani. A másik nitrogéntartalmú gáz, ami nagy mennyiségben keletkezik a talajban és a tengerben, majd onnan a légkörbe jut, az ammónia. Ennek a gáznak a mennyiségét nehéz meghatározni, de becslés szerint nagyjából 1000 megatonna keletkezik évente. A bioszféra, akárcsak a metán esetében, rengeteg energiát fordít a kizárólag biológiai eredetű ammónia előállítására. Az ammónia feladata majdnem biztosan a környezet savasságának szabályozása. Ha számba vesszük a nitrogén és a kén oxidációja következtében keletkező savak összmennyiségét, akkor láthatjuk, hogy a bioszféra által termelt ammónia éppen elegendő ahhoz hogy az esővíz pH értékét 8-hoz közeli értéken tarthassa, ami optimális az élet számára. Ammónia nélkül mindenütt körülbelül 3-as pH értékű eső esne. Ez nagyjából az ecet savasságának felel meg. Skandinávia és Észak-Amerika egyes részein a dolog már megtörtént és állítólag erőteljesen korlátozta a növekedést. Úgy vélik, ennek oka az iparban és otthonokban felhasznált tüzelőanyagok égetése az érintett területeken, valamint a környező sűrűn lakott térségben. A legtöbb fűtőanyag ként tartalmaz, aminek elégetés után nagy része az esőcseppekkel kénsav formájában kerül vissza a talajba, az érintett körzetekbe pedig az uralkodó széljárás juttatja el. Az élet képes a savasság elviselésére. Gyomrunk emésztőnedvei szolgáltatnak erre bizonyítékot, az ecetsavasságú környezet azonban messze van az optimálistól.

Igazán szerencsés dolog, hogy az ammónia és a savak a természet világában mindenütt egyensúlyban vannak, az eső pedig se nem túl savas, se nem túl lúgos. Ha elfogadjuk, hogy Gaia kibernetikus szabályozórendszere aktívan tartja fenn ezt az egyensúlyt, akkor az ammóniatermelésben kifejezett energiaköltséget a teljes fotoszintézis-számla részeként foghatjuk fel. A légkör legnagyobb bőségben fellelhető gáza a nitrogén. Ez teszi ki a belélegzett levegő 79%-át. A két nitrogénatomot nitrogénmolekulává egyesítő kötés az egyik legerősebb a kémiában, ezért a nitrogén vonakodva lép reakcióra bármivel is. A nitrogén felhalmozódott a légkörben, miután a denitráló baktériumok és az élő sejtek egyéb folyamatai révén odakerült. Innen csak lassan jut vissza különféle szervetlen folyamatok, például a zivatarok következtében természetes lelőhelyére, a tengerbe. Kevesen tudják, hogy a nitrogén stabil formája nem gáz, hanem a tengervíz oldott nitrátionja. Amint a 3. fejezetben már láttuk, az élet megszűnésekor a levegő nitrogénjének legnagyobb része legvégül oxigénnel vegyülne és nitrátalakban térne vissza a tengerbe. Milyen előnyei származnak a bioszférának abból, hogy - eltérően az egyensúlyi kémia elvárásaitól folyamatosan nitrogént pumpál a levegőbe? Létezik néhány lehetőség. Egyrészt az egyenletes éghajlat szempontjából valószínűleg szükség van a légkör jelenlegi sűrűségére, a nitrogén pedig megfelelő nyomásképző. Másrészt viszont valamilyen, a nitrogénhez hasonlóan lassan reagáló gáz, feltehetőleg jobb eszköz a légköri oxigén töménységének csökkentésére, hiszen láttuk, hogy a tiszta oxigénatmoszféra katasztrofális következményekkel járna. Harmadrészt, ha az összes nitrogén nitrátion formájában a tengerben lenne, ez csak súlyosbítaná azt az amúgyis nehéz problémát, hogy miként lehet a sótartalmat az élethez szükséges alacsony értéken tartani. Ahogy a következő fejezetben látni fogjuk, a sejtmembrán végletesen érzékeny környezetének sótartalmára és elpusztul, ha az meghaladja a 0.8 molaritást. Ebből a szempontból nincs jelentősége, hogy az adott só klorid, nitrát vagy a kettő keveréke. Ha az összes nitrogén nitrátalakban a tengerben lenne, a molaritás 0.6-ról 0.8-ra nőne. Ez olymértékben megnövelné a tenger ionizáltságát, ami már összeegyezhetetlen lenne az élet majd minden ismert formájával. Végezetül pedig, a magas nitrátkoncentráció a tenger sótartalmára gyakorolt hatásától függetlenül is mérgező. Az erős nitráttartalmú környezethez való alkalmazkodás a bioszféra számára körülményesebb és energiaigényesebb volna, mint a nitrogén egyszerű légköri tárolása. Az előzőek bármelyike tényleges oka lehet azoknak a biológiai folyamatoknak, melyek a tengerből és a szárazföldről a levegőbe juttatják vissza a nitrogént. Nyilvánvaló, hogy egy adott légköri gáz mennyisége nem jelzi annak fontosságát. Az ammónia például százmilliószorta ritkább, mint a nitrogén, szerepe azonban a szabályozás szempontjából éppoly fontos. Az évente termelt ammóniamennyiség valójában ugyanakkora, mint a nitrogéné, az ammóniaforgalom azonban gyorsabb. A légköri gázok mennyiségét sokkal inkább reakciósebességük, mint keletkezésük gyorsasága határozza meg. Úgy tűnik, hogy a ritkább gázok nagyobb mértékben vesznek részt az élet dolgaiban. Az egyik legértékesebb hozzájárulás a jelenkor kémiájához a légköri gázok bonyolult reakcióinak feltárása volt. ebből tudjuk, hogy a nyomokban jelenlévő hidrogén, szén-monoxid - a metán és oxigén közötti reakció közbenső termékei, ennélfogva éppúgy biológiai eredetűnek tekinthetők mint elődeik. A levegő többi, nyomokban jelenlévő gáza - mint az ózon, a nitrogén-monoxid vagy nitrogén-dioxid - ebbe a kategóriába esik nagyszámú átmeneti reakciótermékkel együtt, melyeket a vegyészek szabad gyököknek neveznek. Ezek egyike a metilgyök, a metiloxidáció első terméke. Évente nagyjából egymilliárd tonnányi halad keresztül a levegőn, de - mivel a metilgyök élettartama kevesebb,

mint egy másodperc - csupán egyetlen darab jut a levegő minden egyes köbcentiméterére. Ehelyütt nincs módunkban bővebben beszámolni a reaktív gyökök átfogó kémiájáról, de a dolog érdekes lehet azok számára, akik a levegő gázairól többet szeretnének tudni. A levegő úgynevezett ritka nemesgázai nem különösebben ritkák, és nem teljesen nemesek. Egy időben ezeket ellenállónak hitték bármilyen vegyi hatással szemben, és úgy gondolták, hogy - a nemesfémekhez, vagyis az aranyhoz és a platinához hasonlóan - kiállnák a savpróbát. Ma már tudjuk, hogy közülük kettő - a kripton és a xenon - képes vegyületeket alkotni. A család legelterjedtebb tagja az argon, ami - a héliummal és a neonnal együtt - a levegő majd egy százalékát teszi ki, úgyhogy aligha nevezhető ritkának. Ezek az egyértelműen szervetlen eredetű, mozdulatlan gázok hasznos segítségünkre vannak az élettelen háttér mint az említett teljesen sima, homokos tengerpart - és az élő környezet szembeállításában. Az ember által előállított gázok - például a fluor-karbonok -, melyek legfőbb forrása a vegyipar, és melyek az ipar megjelenése előtt soha nem kerültek a levegőbe, alkalmasak az élettevékenység jelzésére. A Földet a Világűrből figyelő külső szemlélő, miután felfedezte a légkörben az aeroszol-hajtógázokat, nem kételkedne abban, hogy bolygónk életet és valószínűleg valamiféle értelmet is hordoz. A természettől való, magunkra vállalt tartós elidegenedés során hajlamosak vagyunk azt hinni, hogy ipari termékeink nem "természetesek". Valójában éppen úgy természetesek, mint a Föld bármely más kémiai anyaga, mivel mi, akik nyilvánvalóan élőlények vagyunk, állítottuk őket elő. Ezek az anyagok lehetnek persze agresszívek vagy veszélyesek - mint az ideggázok - de nem jobban, mint a botulinus bacilus által termelt toxin. Végezetül elérkeztünk a légkörnek és magának az életnek is lényeges alkotórészeihez, a szén-dioxidhoz és a vízhez. Az élet számára alapvető fontosságúak, de biológiai szabályozottságuk lehetőségének igazolása nem egyszerű. A legtöbb biokémikus egyetért abban, hogy a légkör 0.03%-os széndioxid-tartalmát rövid távon a tengervízzel való egyszerű reakciók tartják állandó értéken. Vagy, ha a műszaki gondolkodásúaknak jobban tetszik: a szén-dioxid és a víz egyensúlyban van a bikarbonsavval és oldott anionjával. Az óceánban közel ötvenszer annyi szén-dioxid van ilyen oldott formában, mint a levegőben. Ha a levegő széndioxid-tartalma bármilyen okból visszaesne, akkor az óceán hatalmas tartalékainak egy része felszabadulna és helyreállítaná az eredeti szintet. Jelenleg a légkörben a széndioxid-mennyiség növekszik a fosszilis tüzelőanyagok széleskörű felhasználása miatt. Ha holnap abbahagynánk ezeknek a fűtőanyagoknak az elégetését, akkor nem tartana sokáig - talán harminc évig - hogy a légköri széndioxid-tartalom beálljon normális szintjére, ahol egyensúlyban van a tenger bikarbonát ionjával. A szerves tüzelőanyagok elégetése a légköri szén-dioxid-mennyiséget 12%-kal emelte. Ennek az ember által okozott változásnak a jelentőségét a 7. fejezetben vitatjuk meg. Ha a széndioxid-tartalmat Gaia szabályozza, akkor közvetett módon valószínűleg inkább segíti az egyensúly elérését, nem pedig ellene dolgozik. Visszatérve a tengerparti hasonlathoz, a homokvár építése előtt célszerű a göröngyös homokfelületet lesimítani. Nem könnyű azonban különbséget tenni az indukált és a természetes egyensúlyi állapotok között, ez kizárólag csak a környezeti bizonyítékok alapján végezhető el. Hosszútávon, geológiai időtartamban mérve a földkéreg és az óceánok szilikát- és karbonátkőzetei közötti egyensúly - ahogyan Urey feltételezte - még jelentősebb tartalékokat biztosít a széndioxid-szint állandó értéken tartásához. Szükség van-e Gaia beavatkozására, ha a helyzet ennyire szabályozott? Szükség lehet rá abban az esetben, ha a bioszféra szempontjából az egyensúly elérése nem elég gyors. Ez hasonlít ahhoz az esethez, amikor az ember egy kora tavaszi reggelen felfedezi, hogy nem tud munkába menni, mert az ajtót eltorlaszolta a hó. Tudjuk, hogy az idővel majd elolvad, de nem tehetjük meg, hogy a természetre várunk, amíg rendbehozza a dolgot, hanem lapátot kell ragadnunk és gyorsan eltakarítanunk. Sok jele van annak, hogy Gaia türelmetlenül nézi, ahogy a szén-dioxid kényelmesen halad a természetes egyensúlya felé. A legtöbb élő szervezetben fellelhető a karbon-anhidráz nevű enzim, ami a szén-dioxid és a víz reakcióját gyorsitja meg. Karbonáttartalmú csontvázak folyamatos árama halad a tengerfenék felé. Ezek végül kréta- és mészkőágyakat képeznek, megakadályozva ezáltal, hogy a szén-dioxid megrekedjen a tenger felsőbb rétegeiben. Dr. A.E. Ringwood pedig azt feltételezi, hogy amikor a különféle életformák feltörik a sziklákat és a talajt, ez meggyorsítja a szén-dioxid és a víz, illetve a karbonáttartalmú kőzetek közötti reakciót.

Lehetségesnek tűnik, hogy az élet közbeavatkozása nélkül a szén-dioxid veszélyes mértékben halmozódna fel az atmoszférában. "Üvegház-gázként" való jelenléte a jelenlegi légkörben - a vízgőzzel együtt - több tíz fokkal magasabb hőmérsékletet okozna, mint amennyi egyébként uralkodik. Ha a széndioxid-szint a szerves tüzelőanyagok elégetése következtében gyorsabban emelkedne, mint amivel az egyensúlyra törekvő szervetlen folyamatok meg tudnak birkózni, akkor komollyá válhat a túlmelegedés fenyegetése. Szerencsére ez az üvegház-gáz erős kölcsönhatásban van a bioszférával. A szén-dioxid nemcsak a fotoszintézishez szükséges szén forrása, de valamennyi heterotrof (nem fotoszintetizáló) szervezet is kivonja azt a légkörből és szerves anyaggá alakítja. Még az állatok is használnak fel kis mennyiségű légköri szén-dioxidot és természetesen majdnem az összes élő szervezet szén-dioxidot ad le légzése során. Minél inkább úgy tűnik, hogy egy adott gáz légköri koncentrációját szervetlen egyensúlyi vagy állandósult állapotbeli folyamatok tartják fenn, valószínűleg annál nagyobb a biológiai szerepe. Ez nem meglepő a környezetet aktívan szabályozó bioszféra fényében, melynek célja, hogy a meglévő körülményeket mindig saját hasznára fordítsa. Egy másik különös és sokoldalú anyagnak, a hidrogén-oxidnak, - más néven víznek - biológiai szerepe hasonlóan alakul, de az még alapvetőbb. A víz körforgását az óceánból a légkörön keresztül a szárazföldre nagyrészt a Nap energiája hajtja, de párolgás révén az élet is ragaszkodik a részvételhez. A napfény ugyan vizet párologtat el a tengerből, ami azután eső formájában a szárazföldre jut, de nem képes a Föld felszínén spontánul a vízből kihasítani az oxigénatomot, sem pedig bonyolult vegyületekhez és struktúrákhoz vezető reakciókat gerjeszteni. A Föld a víz bolygója. Víz nélkül nem lenne élet és az még mindig végletesen függ a víz részrehajlás nélküli bőkezűségétől. Minden eltávolodás az egyensúlyi helyzettől a víz vonatkoztatási szintjétől való eltérést jelenti. A savasság és lúgosság értékét, valamint az oxidációs és redukciós potenciálokat a víz semlegességéhez viszonyítva mérjük. Az emberi faj az átlagos tengerszintet használja a magasság- és mélységmérés kiindulópontjául. A szén-dioxidhoz hasonlóan a vízgőz is üvegházi tulajdonságú, és szoros kapcsolatban áll a bioszférával is. Ha elfogadjuk azt az elméletet, hogy az élet a légköri környezetet aktívan szabályozza és szükségleteihez igazítja, akkor a vízgőzzel való kapcsolata igazolja azt a következtetésünket, hogy a biológiai körfolyamatok és a szervetlen egyensúlyi folyamatok összeférhetetlensége inkább csak látszólagos, nem pedig valóságos.

6. FEJEZET A tenger Arthur C. Clarke egyszer azt mondta: "Mennyire helytelen ezt a bolygót Földnek hívni, mikor látnivalóan Víz". A Föld felszínének háromnegyedét tenger borítja, ezért bolygónkat a csodálatos űrfelvételek puha felhőfürtökkel pettyezett, ragyogó fehér sarki jégsapkát viselő zafírkék gömbnek ábrázolják. Otthonunk szépsége éles ellentétben áll élettelen szomszédaink, a Mars és a Vénusz egyhangú szürkeségével, mert mindketten nélkülözik a terjedelmes víztakarót. Az óceánok és a mély, kék tengerek óriási felületei jóval többre képesek, mint csupán valamilyen űrbéli megfigyelő elkápráztatása. Életfontosságú részei annak a bolygóméretű gőzgépnek, ami a Nap sugárzó energiáját levegő- és vízmozgássá alakítja át, szétosztva így azt a bolygó minden részére. Az óceánok közösen tárolják azokat az oldott gázokat, melyek az általunk belélegzett levegő összetételének szabályozását segítik és állandó környezetet biztosítanak az élőlények számának felét kitevő tengeri élővilág számára. Nem tudjuk pontosan, hogyan jöttek létre az óceánok. A dolog annyira régen, jóval az élet megjelenése előtt történt, hogy szinte semmiféle kézzelfogható geológiai bizonyítékunk nem maradt. Az ősóceánok kialakulásáról sokféle elmélet született, még ólyan is, ami szerint a Földet egykor teljes egészében óceán borította. Nem voltak szárazföldek, de még sekély vizek sem. A szárazföld és a földrészek később keletkeztek. Ha ez az elmélet valamikor beigazolódik, akkor felül kell vizsgálni az élet eredetére vonatkozó elképzeléseinket.

Abban azonban még mindig általános az egyetértés, hogy az óceánok a Föld belsejéből származnak. Ez valamivel azután történhetett, hogy a bolygó összeállt és kellőképpen felmelegedett ahhoz, hogy elpárologtathassa az ősi légkör gázait és az ősi tengerek vizét. A Föld élet előtti története közvetlenül nem segíti Gaiára irányuló kutatásunkat. Idevágóbb és érdekesebb az óceánok fizikai és kémiai állandóságának ténye az élet megjelenése óta. Bebizonyosodott, hogy az elmúlt három és fél eon során - noha közben a szárazföldek kialakultak, majd ide-oda sodródtak a bolygón, a sarki jégsapka megolvadt és újrafagyott, a tengerszint pedig emelkedett és süllyedt - a teljes vízmennyiség az átalakulások ellenére változatlan maradt. Az óceánok átlagos mélysége jelenleg 3200 méter, bár vannak 10000 méteres árkok is. A teljes víztérfogat 1.2 milliárd köbkilométer körül van, súlya pedig nagyjából 1.3 milliószór milliószór millió tonna. Ezek olyan nagy számok, hogy szemléltetnünk kell őket. Noha az óceánok súlya 250-szerese a légkörének, csak egy súlyrészt képviselnek a Földet kitevő négyezerből. Ha a Földet 30 centiméter átmérőjű gömbbel modelleznénk , akkor az átlagos tengermélység nem sokkal volna nagyobb, mint annak a papírnak a vastagsága, amire ezeket a szavakat nyomták, a legmélyebb árkot pedig harmadmilliméteres rovátka jelölné. Úgy tartják, hogy az óceanográfia, a tengerek tanulmányozásának tudománya nagyjából száz éve vette kezdetét a Challenger kutatóhajó útrakelésével. Ez a hajó végezte a világon először az óceánok rendszeres felmérését. Munkaterve tartalmazta a tenger fizikai, kémiai és biológiai megfigyelését. Az ígéretes, több tudományágra kiterjedő indulás ellenére az óceanográfia azóta különálló altudományokra töredezett: tengerbiológiára, kémiai óceanográfiára, óceán-geofizikára és egyéb keresztezett tárgyakra, melyekből annyi van, ahány saját területét megvédeni képes professzor. Az óceanográfia azonban - pontosan emiatt - viszonylag elhanyagolt tudománnyá vált. A legfontosabb munkát a második világháború óta végezték új élelmiszerforrások és energia után kutatva valamint a stratégiai előnyökért folytatott nemzetközi verseny miatt. A Challenger expedíció szelleméhez - ami a tengert oszthatatlannak tekintette - talán mostanában kezdenek visszatérni. Az óceánok fizikáját, kémiáját és biológiáját ismét úgy tekintik, mint egy hatalmas, bolygóméretű folyamat összefüggő részeit. Ha az óceánokban Gaiát keressük, ésszerű kiindulási pont lehet a kérdés, hogy vajon miért sós a tenger. Az egykor meggyőződéssel vallott válasz (ami minden bizonnyal még ma is rengeteg forgalomban lévő szövegben és lexikonban szerepel) valahogy így hangzik: a tenger azért lett sós, mert az eső és a folyók folyamatosan apró sómennyiségeket mostak a tengerbe a szárazföldről. Az óceán felszíni vizei elpárologtak majd esőként a szárazföldre jutottak, a só azonban, mivel nem illó anyag, mindig visszamaradt a tengerben és ott felhalmozódott. Ezért az óceánok az idők során egyre sósabbá váltak. Ez a válasz pontosan illeszkedik annak hagyományos magyarázatához, hogy miért kisebb az élőlények beleértve magunkat is - testfolyadékának sótartalma, mint az óceánoké. A tenger százalékban kifejezett sótartalma (ez jelzi, hogy hány súlyrésznyi só van száz rész vízben) jelenleg nagyjából 3.4%, míg vérünké csak 0.8%. A magyarázat a következő: az élet kezdetén a tengeri szervezetek belső folyadékai egyensúlyban voltak a tengerrel. Más szavakkal: a szerves folyadékok és környezetük sótartalma pontosan megegyezett. Később, amikor az élet tett előre egy evolúciós lépést és megbízottjait kiküldte a szárazföldek gyarmatosítására, akkor az élő szervezetek belső sótartalma az eredeti szinten maradt, mialatt a tengeré tovább emelkedett. Ebből ered a szerves folyadékok és a tenger sótartalmának mai különbözősége. Ez a kémiai egyensúly elmélete, amennyiben helyes, képes- minket az óceánok életkorának kiszámítására. A mostani teljes sótartalom felbecslése egyszerű. Ha pedig feltesszük, hogy az esők és folyók által évről-évre a tengerbe mosott só mennyisége az idők során többé-kevésbé állandó maradt, akkor a válasz egyszerű osztással megkapható. Évente körülbelül 540 megatonna só kerül a tengerbe. A tengervíz össztérfogata 1.2 milliárd köbkilométer. Az átlagos sótartalom 3.4%. Igy a jelenlegi sószint eléréséhez szükséges idő mintegy 80 millió év volt, ami meg kell, hogy egyezzen az óceánok korával.

Ez a válasz azonban nyilvánvalóan ellentmond a földtörténet egész tudományának, Kezdjük hát az egészet előlről. Ferren Mac Intyre nemrég rámutatott arra, hogy a szárazföld nem egyedüli forrása a tenger sótartalmának. Egy régi norvég legendát idézett, mely szerint a tenger azért sós, mert valahol a tengerfenéken örökké egy sómalom őröl. A norvégok nem sokat tévedtek, mert ma már tudjuk, hogy a Föld forró, képlékeny, nyúlós kőzetei időnként felszínre törnek, átszakítva az óceán talaját, ami ennek következtében szétszóródik. Ez a folyamat, mely része a földrészeket egymástól eltávolító mechanizmusnak, szintén sót juttat a tengerbe. Ha az ebből a forrásból eredő sómennyiséget hozzáadjuk a szárazföldről lemosott mennyiséghez és megismételjük számításunkat, akkor 60 millió évet kapunk az óceánok korára. A XVII.században Ussher érsek, ír protestáns lelkész kiszámította az ószövetségi kronológiából a Föld korát. Eredményei alapján a teremtést i.e. 4004-re helyezte. Tévedett, de tényleges időtávlatban alig nagyobbat, mint az óceánok életkorára vonatkozó 60 milliós becslés. Józan ésszel biztosak lehetünk abban, hogy az élet a tengerben jött létre. A geológusok találtak bizonyítékokat egyszerű szervezetek - valószínűleg baktériumok - három és fél eonnaL ezelőtti létezésére. Ez egybevág a Föld radioaktív mérésekből megállapított korával, ami a kialakulást 4.5 eonnal, azaz 4500 millió évvel ezelőttre teszi. A geológiai bizonyítékok azt is megmutatják, hogy a tengervíz sótartalma valójában igen kevéssé változott az óceánok keletkezése és az élet létrejötte óta, de legalábbis nem eléggé ahhoz, hogy ez megmagyarázhassa vérünk és a tenger sótartalmának mostani eltérését. Az efféle ellentmondások arra kényszerítenek minket, hogy a tenger sós voltának egész kérdését újra átgondoljuk. Noha azok a számadatok, melyek a szárazföldi hordalék (esők és folyók), valamint a tenger talajának szétaprózódása ("sómalom") révén a tengerbe juttatott sómennyiség mértékét jelzik, ésszerűen megalapozottak, a sótartalom azonban mégsem emelkedett arra a szintre, amit a sófelhalmozódási elmélet alapján várnánk. Az egyedüli lehetséges következtetésnek az tűnik, hogy kell lennie valahol egy "lefolyónak", amin keresztül a só az óceánból éppoly gyorsan tűnik el, mint ahogyan odajut. Mielőtt elmélkednénk ennek a gyűjtőnek a természetéről, valamint arról, hogy mi történik a rajta keresztüláramló sóval, meg kell tárgyalnunk a tenger fizikájának, kémiájának és biológiájának néhány vonatkozását. A tengervíz élő és halott szervezetek, valamint oldott vagy szuszpendált szervetlen vegyületek bonyolult, híg levese. Legjelentösebb oldott alkotórészei szervetlen sók. A kémia nyelvén a "só" szó vegyületek olyan osztályát jelöli, melynek a nátrium-klorid - a közönséges konyhasó - csak egyik tagja. A Földön a tengervíz összetétele helyről-helyre változik, ezenkívül függ a felszín alatti mélységtől is. Az eltérések az összsótartalomhoz viszonyítva csekélyek, de az óceán folyamatainak részletes értelmezésében fontos szerepet kapnak. Jelen feladatunk, a sószabályozás általános működésének megtárgyalása során azonban ezeket a változásokat figyelmen kívül hagyjuk. Az átlagos tengervízminta 3.4 súlyszázalék szervetlen sót tartalmaz, ennek 90%-a nátrium-klorid. A kijelentés szigorúan tudományos értelemben nem pontos, mivel a szervetlen sók vízben oldódásuk során két ellentétes töltésű, különálló, atomi méretű részre válnak szét, a nátrium-klorid tehát pozitív nátrium- és negatív kloridionra bomlik. Oldatban a kétféle ion a környező vízmolekulák között többé-kevésbé szabadon mozog. Ez meglephet minket, mivel az ellentétes elektromos töltések vonzzák egymást és normális esetben ionpárként együtt maradnak. Ha oldott állapotban nem így viselkednek, annak az az oka, hogy a víz képes az ellentétes töltésű ionok közötti elektromos erőt nagymértékben gyengíteni. Két különböző sóoldatot - például nátrium-kloridot és magnézium-szulfátot - összekeverve mindössze annyit

mondhatunk az eredő oldatról, hogy az négyféle ion - nátrium, magnézium, klorid és szulfát keveréke. Megfelelő körülmények között igazából egyszerűbb az elegyből nátrium-szulfátot és magnézium-kloridot kiválasztani, mint a kiindulási sókat, a nátrium-kloridot és a magnézium-szulfátot. Szigorúan véve ezért az a kijelentés, hogy a tengervíz nátrium-kloridot tartalmaz, helytelen, valójában a nátriumkloridot alkotó ionokat tartalmazza. Vannak benne ezenkívül magnézium- és szulfátionok, valamint jóval kisebb mennyiségben más ionos összetevők is - kalcium, bikarbonát és foszfátionok -, melyek a tengerben végbemenő életfolyamatokban nélkülözhetetlen szerepet játszanak. Az élő sejt egyik kevéssé ismert feltétele, hogy-néhány kivételtől eltekintve - sem belső folyadékainak sem külső környezetének sótartalma ne haladja meg néhány másodpercnél hosszabb időre a 6%-os értéket. Néhány élőlény képes olyan pocsolyákban és tavakban élni ahol ez az érték magasabb; de ezek olyan szokatlanul furcsa és különleges lények, mint a forró vízben is túlélésre képes mikroorganizmusok. Különleges alkalmazkodásukat az élővilág többi részének jóváhagyása tette lehetővé. Ez biztosítja számukra az oxigén és a táplálék megfelelő formáját és teszi lehetővé annak eljuttatását a sós pocsolyákba és a hőforrásokba. Külső segítség nélkül ezek a különös teremtmények nem lennének képesek a túlélésre, a majdnem-halálos környezetükhöz történő figyelemre méltó alkalmazkodásuk ellenére. A sórákok például különleges, szívós páncéllal rendelkeznek, ami - hasonlóan a tengeralattjáró burkolatához - a víz számára átjárhatatlan. Ez teszi őket képessé a bennünk is kialakult egyszázalékos sótartalom fenntartására, noha rendkívül sós vízben élnek. A szívós héj védelme nélkül ezek a lények másodpercek alatt kiszáradnának és összezsugorodnának, mivel gyenge belső sóoldatuk víztartalma kiáramlana, hogy a sós pocsolyák erősebb sóoldatát felhígítsa. A víznek ez a tulajdonsága - vagyis hogy hajlamos a gyengébb oldat felől az erősebb felé mozogni - példa a fizikai kémikusok által ozmózisnak nevezett jelenségre. Ozmózis akkor megy végbe, ha az alacsonyabb sótartalmú oldatot - vagy tulajdonképpen bármilyen más oldott anyagot is - a nagyobb töménységű oldattól olyan fal választja el, ami csak a vizet engedi át, a sókat nem. A víz a gyengébb oldat felől az erősebb felé folyik, hogy azt felhígítsa. Ha az egyéb feltételek nem változnak, akkor a folyamat addig folytatódik, amíg a két oldat egyensúlyba nem kerül. Az áramlás megállítható, ha vele szemben mechanikai erőt alkalmazunk. Az ellenhatás neve ozmózisnyomás, működése pedig az oldott anyag természetétől és a két oldat töménységének eltérésétől függ. Az ozmózisnyomás igen nagy lehet. Ha a sórák páncélzata átengedné a vizet, az a nyomás, amit a ráknak kiszáradása megakadályozásához ki kellene fejteni,150 kilogramm lenne négyzetcentiméterenként. Ez megegyezik egymérföldnyi vízoszlop nyomásával. Ugy is fogalmazhatnánk, hogy ha a ráknak a belső működéséhez a vizet a sóstóból kellene vennie, akkor olyan belső szivattyúval kellene rendelkeznie, ami képes azt egymérföldes mélységű kútból kiemelni. Az ozmózisnyomás ezek alapján a belső és a külső sótartalom eltérésének következménye. A legtöbb élőlény feltéve, hogy a külső és a belső töménység egyaránt a kritikus 6% alatt van - egészen egyszerűen oldja meg a jelentkező problémát. Az abszolút érték az, ami fontos, mert ha az élő sejt 6% feletti külső vagy belső sótartalommal kerül szembe, akkor szó szerint darabjaira esik szét. Az életfolyamatok nagyrészt a makromolekulák közötti kölcsönhatásokból állnak. Rendszerint események aprólékosan programozott egymásutánja megy végbe. Ennek során például két nagy molekula megközelíti egymást, majd gondos helyezkedés után egy darabig szorosan összetapadnak, ezalatt anyagokat cserélnek ki, végül szétválnak. A megfelelő illeszkedést a molekulákon különféleképpen elhelyezkedő elektromos töltések segítik. Az egyik molekula pozitív töltésű felületei pontosan kapcsolódnak a másik negatív töltésű részeihez. Az élő szervezetek esetén ezek a kölcsönhatások vizes közegben ugyanúgy mennek végbe, de ott az oldott ionok jelenléte módosítja a makromolekulák természetes elektromos vonzását, és lehetővé teszi számukra, hogy megfelelő előrelátással és nagyfokú pontossággal közelítsék meg egymást és kapcsolódjanak össze. A valóságban a makromolekulák negatív felületei körül pozitív, a pozitív felületek körül pedig negatív ionok csoportosulnak. Az ionfelhő olyan árnyékolóernyőként működik, ami a környező töltést részben semlegesíti, csökkentve ezáltal a makromolekulák egymásra irányuló vonzását. Minél nagyobb a sókoncentráció, annál nagyobb az ionok árnyékoló hatása, annál gyengébbé válnak a vonzerők.

Ha a töménység túl nagy, a makromolekulák kölcsönhatása megszűnhet és a sejtműködés adott része felmondja a szolgálatot. Ha a sókoncentráció túl alacsony, akkor a közeli makromolekulák közötti vonzerő ellenállhatatlanul megnő, a molekulák nem képesek szétválni és a reakciók megszokott sorrendje ismét csak felborul- ezúttal másfajta okból. Az élő sejt felületi membránját alkotó anyagot ugyanazok az elektromos erők tartják össze, melyek a makromolekuláris folyamatokban vesznek részt. Ez a burkolóhártya teszi lehetővé, hogy a sejt belsejének sótartalma a megengedhető határok között maradjon. Noha alig vastagabb, mint a szappanbuborék fala, éppoly hatásosan megakadályozza a sejt anyagának elszivárgását, ahogyan a hajótest vagy a repülőgép törzse is megvéd a víz vagy a kinti levegő ellen. Azonban az élő sejt vízzárósága egészen más eredetű, mint a hajótesté. Utóbbi passzív és statikus működésű, míg a sejt fala a biokémiai folyamatok aktív és dinamikus alkalmazásával látja el feladatát. A minden élő sejt körül megtalálható vékony film olyan ionpumpát tartalmaz, ami a sejt szükségleteinek megfelelően válogatva cseréli ki a belső és a külső ionokat. Elektromos erőhatás teszi lehetővé, hogy a sejtmembrán erre a célra elegendően rugalmas és erős legyen. Ha a sókoncentráció a membrán bármelyik oldalán meghaladja a kritikus 6%-ot, akkor a hártyát összetartó elektromos töltések körül csoportosuló, a sóoldatból származó ionok árnyékoló hatása túlságosan erőssé válik. A mechanikai feszültség csökken, az elgyengült membrán szétbomlik, a sejt darabokra hullik. A sós tavak halofilikus (sókedvelő) baktériumainak nagymértékben specializálódott membránjait kivéve ez a sótartalom-határ valamennyi élőlény sejthártyájára vonatkozik. Látható tehát, hogy az elektromos erők működésétől erősen függő élő szervezetek miért csak akkor maradhatnak életben, ha a környezet sótartalma biztonságos határok között mozog és semmiképp sem éri el a 6%-os kritikus felső határt. A fenti ismeretek fényében kezdjük elveszíteni érdeklődésünket az eredeti kérdés iránt, vagyis hogy miért sós a tenger. A szárazföldi hordalék és a tengerfenék szétaprózódása egyszerű magyarázatot nyújt az óceánok jelenlegi sótartalmára. Fontosabb az alábbi kérdés: miért nem sósabb a tenger? Gaiával egy pillanatra összekacsintva azt felelném: azért, mert az óceánok sótartalma az élet megjelenése óta biológiai ellenőrzés alatt áll. A következő kérdés nyilvánvaló: hogyan? Itt a dolog azután el is akadt, mivel amit valójában ki kell derítenünk és meg kell tudnunk, az nem a só tengerbe jutásának, hanem sokkal inkább az onnan való távozásának módja. Ismét a lefolyóhoz jutottunk tehát. Keressük a sóeltávolítás folyamatát, aminek valamilyen módon a tenger élővilágához kell kapcsolódnia amennyiben helytállóak a Gaia beavatkozására vonatkozó elképzeléseink. Fogalmazzuk újra a kérdést. Viszonylag megbízható közvetett és közvetlen bizonyítékokkal rendelkezünk arról, hogy a tengervíz sótartalma többszáz millió, vagy esetleg többezer millió év alatt igen keveset változott. Azoknak az ismereteknek a fényében, melyek arra vonatkoznak, vajon mennyire voltak képesek az említett igen hosszú időszak során a tengerekben sokasodó élőlények a sós környezetet elviselni kijelenthetjük, hogy a sótartalom semmiképpen sem haladhatta meg a 6%-ot. (Összehasonlításképpen: a jelenlegi érték 3.4%). De még ha el is érte volna akárcsak a 4%-ot, a tenger élővilága már akkor is a kövületekben talált szervezetektől egészen eltérő irányba fejlődött volna. Az eső és a folyók által a tengerbe mosott évi 80 millió tonnás sómennyiség viszont az óceánok jelenlegi egész sótartalmával egyezik meg. Ha ez a folyamat az óceánok kialakulása óta ellenőrizetlenül folyna, akkor azok az élet fő vonala számára már mind túl sósak lennének. Ezért léteznie kell valamilyen eszköznek, ami éppoly gyorsan távolítja el a tengerből a sót, ahogyan az odakerül. Az óceanográfusok régen felismerték, hogy léteznie kell hasonló folyamatnak. Azonosítására számos kísérlet történt. A különféle felmerülő elméletek alapvetően valamennyien szervetlen mechanizmusokra épültek, egyik sem vált azonban általánosan elfogadottá. Broecker kijelentette, hogy a nátrium- és magnéziumsók tengerből való távozásának a módja egyike a kémiai óceanográfia megoldatlan nagy titkainak. Ráadásul két problémát kell megoldani, mert a pozitív nátrium- és

magnéziumionokat, valamint a negatív klorid- és szulfátionokat külön kell kezelni, hiszen vizes közegben a pozitív és negatív ionok külön-külön vannak jelen. Ami a kérdést még tovább bonyolítja: szárazföldi hordalék útján több nátrium- és magnéziumion kerül a tengerbe, mint klorid- és szulfátion. Ezért a többségben lévő nátrium- és magnéziumionok pozitív töltését az elektromos stabilitás érdekében negatív töltésű alumínium- és szilíciumionokkal kell kiegyensúlyozni. Broecker kísérletképp felvetette, hogy a nátriumot és a magnéziumot a folyamatosan a tengerfenékre hulló törmelék távolítja el, melyek így az üledék részévé válnak, esetleg valamilyen módon az óceán talaját alkotó ásványokkal vegyületeket képezve. Egész más folyamatoknak kell a negatív klorid- és szulfátionok eltávolításáról és felhasználásáról gondoskodnia. Broecker rámutat, hogy a tenger elszigetelt nyúlványaiban - például a Perzsa-öbölben - a víz gyorsabban párolog, mint ahogyan oda eső vagy a folyók útján visszajut. Ha az elpárolgás hosszantartó, akkor a só hatalmas telepekben kristályosodik ki, melyeket a természetes geológiai folyamatok végül befednek és eltemetnek. Az egész világon megtalálhatók ezek a nagy sóágyak a föld mélyében, a kontinentális talapzat alatt, de még a felszínen is. A fenti folyamatok több százmillió évesek. Ez egybevág a sótartalom alakulásának adataival - kivéve egy lényeges pontot. Ha feltételezzük, hogy a tenger elszigetelt nyúlványainak kialakulása és a Föld kérgének megemelkedéseimelyek a sóágyak eltemetődését okozták - teljes egészében szervetlen folyamatokra vezethetők vissza, akkor azt is el kell fogadnunk, hogy ezek térben és időben teljesen egyenletesek. Ez magyarázhatja ugyan a tengerek átlagos sótartalmának elviselhető határok között maradását, a szabályozási folyamatok véletlen természetéből eredően azonban elkerülhetetlenül nagy és pusztító ingadozásoknak kellett volna fellépniük. Fel kell tennünk azt a kérdést, hogy vajon az élő anyag - amiben a tenger bővelkedik - módosíthatta-e az események irányát és közreműködik-e még most is ennek a bonyolult problémának a megoldásában? a dolgot azzal kezdjük, hogy áttekintjük a szóbajöhető élő alkotórészeit annak a gépezetnek, mely képes az efféle műszaki vívmány megvalósítását lehetővé tenni. A világ élő anyaga tömegének nagyjából a fele a a tengerekben található. A szárazföldi élet nagyobbrészt kétdimenziós, mert a gravitáció a szilárd felszínhez köti őket, de a tengeri szervezetek és a tenger fajsúlya körülbelül megegyezik. Az élet megszabadult A gravitációs kötöttségektől, és így háromdimenziós. A Nap energiáját felfogó és azt a fotoszintézisként ismert folyamat útján táplálékká és oxigénné alakító elsődleges életformát - főleg szabadon lebegő sejtek alkotják -, mely ily módon energiával látja el az egész óceánt szemben a szárazföldek földhöz kötött fotoszintetizáló növényeivel. A tengerben nincsenek fák, nincs is szükség rájuk. Nincsenek legelésző fűevők sem, csak nagy, legelésző húsevők - bálnák melyek apró rákfélék milliárdjait, a krillt begyűjtve táplálkoznak. A tenger élőlényeinek sorát, a legfontosabb termelőket az egysejtű, szabadon lebegő mikroszkopikus növényzet, a mikroflóra milliós seregei nyitják meg, melyet a biológusok fotoplanktonnak neveznek. Ez a sereg jelenti a legelőt a zooplankton néven ismeretes, szintén mikroszkopikus állatok számára, melyekkel azután más teremtmények, egyre nagyobb testű és ritkább húsevők egész sora táplálkozik. A szárazföldekkel ellentétben a tengerben az apró, egysejtű állatkák és moszatok vannak számszerű többségben. Ezek csak az óceánok felső 100 métereses napsütötte rétegében élnek meg. Különösen figyelemreméltók a sárgamoszatok, melyek mészkő héja gyakran tartalmaz egy csepp olajat, ami egyaránt szolgál lebegő bólyaként és élelemraktárként, valamint a kovamoszatok, egy olyan algafajta, aminek kovatartalmú vázfalai vannak. Ezek és mások alkotják az eufotikus zónának nevezett összetett és változatos flórát. Érdemes a kovamoszatok óceáni szerepét részletesebben megvizsgálni. Ezek és közeli rokonaik, a sugárállatkák különösen gyönyörűek. Vázuk opálból van, változatos, bonyolult és mindig nagyszerű mintákat alkotva. Az opál a rendszerint kovasav néven ismert szilícium-dioxidnak, a homok és kvarckristály fő anyagának féldrágakő formája.

A szilícium a földkéreg egyik leggyakoribb eleme. Az agyagtól a bazaltig a legtöbb kőzet tartalmazza vegyület formájában. A biológia számára nem általános jelentőségű - kevés szilícium van bennünk, vagy abban, amit eszünk - de a tengeri élet kulcseleme. Broecker kiderítette, hogy a szárazföldről a tengerbe mosott szilikáttartalmú ásványok kevesebb, mint egy százaléka marad a felszíni vizekben. Másrészről a kovasav-só arány jóval magasabb a halott, körülzárt sós tavakban, mint a tengerben, ahogy az el is várható olyan környezetben, ahol a feltételek közel vannak a kémiai egyensúlyhoz. A kovasavat a maguk számára felhasználó kovamoszatok - melyek csak a tengerben virágzanak, a sóval telített tavakban pedig nyilvánvalóan nem - rövid életüket a felszíni vizekben töltik. Pusztulásuk után az óceán fenekére süllyednek, opálos csontvázuk üledékként halmozódik fel, évente mintegy 300 millió tonna kovasavat juttatva az üledékes kőzetekbe. Ezeknek a mikroorganizmusoknak az életciklusa felelős tehát a tenger felszíni vizeinek szilíciumhiányáért és ez okozza a kémiai egyensúlytól való jelentős eltérést. A kovasav felhasználásának és szabályozásának ez a biológiai folyamata hatásos eljárásnak tűnik a tengerben található mennyiség szintentartására. Ha például a folyók növekvő mennyiségű kovasavat mosnának a tengerbe, a kovamoszat-népesség minden bizonnyal növekedésnek indulna és - feltéve, hogy elegendő nitrát- és szulfáttartalmú tápanyag is rendelkezésre állna - ez csökkentené az oldott kovasavszintet. Ha ez a szint a normális szükséglet alá süllyedne, akkor a kovamoszat-népesség addig csökkenne, amig a felszíni vizek szilikáttartalma a jólismert módon ismét fel nem dúsulna. Feltehetjük hát a kérdést, hogy vajon ez a szilikátszabályozási módszer azt az általános mintát követi-e, ahogyan Gaia a tengervíz összetételét, nevezetesen sótartalmát szabályozza? Vajon így avatkozik-e be az élet a csupán szervetlen folyamatokat feltételező Broecker-elmélet érdekében a tengervíz sótartalmának szabályozása során? A bolygó működésének szempontjából az a kovamoszatok és a sárgamoszatok életciklusának jelentősége, hogy elpusztulásukkor puha részeik feloldódnak, bonyolult vázuk és héjuk pedig a tenger fenekére süllyed. Ezek az óceanográfusok által "mészvázasnak" nevezett szervezetek, melyek folyamatos árama halálukban éppoly szép, mint életükben, eonokon keresztül a tengerfenékre hullottak és a sárgamoszatokból hatalmas kréta- és mészkőágyakat, a kovamoszatokból pedig szilikáttelepeket hoztak létre. Az elpusztult szervezetek áramlása nem is annyira temetési menet, inkább Gaia által készített szállítószalag, ami az alkatrészeket a felszíni rétegek termelőegységeiből a tengerek és szárazföldek mélyén fekvő raktárakba szállítja. A lágy szerves anyag egy része egész úton együtt halad a szervetlen vázakkal, végül pedig eltemetett fosszilis tüzelőanyaggá, kéntartalmú érccé vagy tiszta kénné alakul. Az egész folyamat élvezi a beépített, rugalmas szabályozórendszerek előnyeit, melyek az élő szervezetek környezeti változásokra való reagálásának, valamint a túlélést kedvezően befolyásoló feltételekhez való alkalmazkodásának és átalakulásának képességén alapulnak. Most lássunk néhány feltételezést azokról a gaiai módszerekről melyek a sótartalom szabályozására hivatottak. Noha ezek még nem bizonyítékok, úgy vélem, hogy az elképzelések elég szilárdak ahhoz, hogy részletes elméleti és kísérleti tanulmányozás alapjául szolgáljanak. Kezdjük az óceáni szállítószalag-rendszer felgyorsításának lehetséges módjával. Valószínűnek tűnik Broecker azon feltevése, hogy a sók éppúgy a lefelé szálló állati és növényi törmelékek foglyaként jutnak az üledékbe, ahogyan a közönséges eső viszi magával a levegő porszemeit. Lehetséges, hogy léteznek olyan kemény héjú egysejtűek vagy más állatfajok, melyek a sótartalomra különösen érzékenyek és gyorsan elpusztulnak, mihelyt a szint akár csak töredéknyivel is a normális fölé emelkedik. Vázuk lehull és magával viszi a sót a tengerfenékre, csökkentve így a felszíni vizekben annak hatásos mennyiségét. Az a sómennyység, amit ez a folyamat képes az óceánból eltávolítani, túl kicsiny ahhoz, hogy közvetlen bizonyítéka legyen az általunk keresett lefolyónak. Azonban a mészvázasok lerakódási sebessége és a sószint közötti kapcsolat - mint látni fogjuk - része lehet a tengerek sótartalmát szabályozó eljárásnak. A kloridok és szulfátok eltávolítására egészen más lehetőség adódik Broecker feltételezéséből. Ő úgy vélte, hogy a sótöbblet párlat formájában halmozódik fel a sekély öblökben, az elzárt lagúnákban és a

tenger elszigetelt nyúlványaiban. Itt a párolgás gyors és a tengervíz beáramlása egyirányú. Engedjük meg magunknak azt a merész feltételezést, hogy a lagúnák a tengeri élővilág jelenlétének következtében alakultak ki. Ha ez a folyamat azután homeosztázist eredményezett, akkor a dolog megoldhatja Broecker problémáját és megmagyarázhatja annak a sóeltávolítási folyamatnak a kiegyensúlyozottságát, ami olyan párlatok kialakulásán alapul, melyek nyilvánvalóan merőben véletlen szervetlen hatások eredményeként jöttek létre. Az ember lehetőségein messze túlmutató műszaki feladatnak tűnik, hogy olyan óriási gátat építsen a trópusi területeken, amelyek alkalmasak a tenger több- ezer négyzetkilométernyi részének lezárására. A korallzátonyok azonban jóval nagyobbak, mint bármely emberalkotta mű, az ősidők stromatolit zátonyai pedig még hatalmasabbak voltak. Ezek az élő szervezetek együttműködésének segítségével gaiai léptékben készültek, mérföldmagas és ezermérföldnyi hosszúságú falakkal. Lehetséges volna, hogy az Ausztrália északkeleti partjai előtt fekvő Nagykorallzátony egy párologtató lagúna részben befeiezett építménye? Még ha gaiai szempontból nincs is jelentősége, a példa jól mutatja, hogy meglehetősen egyszerű élő teremtmények az eonok során mire voltak képesek együttműködésük révén, ez pedig más lehetőségeken való fejtörésre is felbátorít minket. Már láttuk, hogyan változtatták meg az élőlények világszerte a légkört. Mit kezdjünk a vulkáni tevékenységgel és a szárazföldek vándorlásával? Mindkettő bolygónk belső mozgásainak következménye, de hátha Gaia is közreműködik? Ha a dolog így áll, akkor biztosíthatja-e ez a lagúnaépítés kiegészítő mechanizmusát, teljesen függetlenül a tengerfenék szétaprózódásában és az üledékforgalomban játszott elsődleges szereptől? Az efféle feltételezések semmiképp sem olyan légből kapottak, mint amilyeneknek látszanak. Az óceanográfusok ma már úgy vélik, hogy a tengeralatti vulkánok némely esetben biológiai tevékenység végeredményei. Az összefüggés egész egyszerű. Az óceán fenekére hulló üledék nagyrésze tiszta kovasav. A felgyülemlő lerakódás nyomása a tengerfenék vékony, képlékeny kőzetére idővel eléggé megnő ahhoz, hogy a talajt behorpassza, így még több üledék jut a mélyedésbe. Ezalatt az egyre vastagabb kovasavréteg, mivel laza szerkezete a gyapjútakaróhoz hasonlóan jó hőszigetelővé teszi, meggátolja a hő elvezetését a Föld belsejéből. Az üledék alatti területen a hőmérséklet nő, az alul fekvő kőzet még lágyabb lesz, a réteg deformálódik, újabb sor üledék rakódik a bemélyedésbe, a hőmérséklet pedig méginkább emelkedik. Ez a pozitív visszacsatolás állapota. Végül a hőmérséklet elég nagy lesz ahhoz, hogy képes legyen a tengerfenék kőzetét megolvasztani. Ekkor vulkanikus láva ömlik ki. Így jöhettek létre a vulkanikus szigetek, talán némelykor a lagúnák is. A partközeli sekélyebb vizekben hatalmas mészlerakatok képződnek. Ezek néha kréta vagy mészkő formájában a felszínre jutnak. Máskor meg lehúzódnak az alsó forró kőzetekbe, ahol áramlásuk a sziklákat megolvasztva segíti a vulkánok képződését. Egy élettelen tengerben az események fenti sorát kiváltó üledék soha nem kerülhetett volna a megfelelő helyre. A halott bolygókon is vannak vulkánok, de a Marson található nagyméretű Nix Olympusból ítélve jelentősen különböznek földi megfelelőiktől. Ha a tenger fenekét Gaia alakította át, akkor azt valamilyen természetes irányzatot felhasználva tette, előnyére fordítva azt. Természetesen nem tételezem fel, hogy az összes vagy majdnem az összes vulkánt biológiai tevékenység hozta létre, de számba kell vennünk azt a lehetőséget, hogy az élővilág saját javára használta ki a vulkánkitörés valószínűségét.

Ha elképzelésünk, miszerint a bioszféra saját érdekében beleavatkozott a földkéreg nagyobb kitüremkedéseinek keletkezésébe, még mindig sérti a józan észt, érdemes arra emlékezni, hogy esetenként az emberalkotta gátak is földrengéseket okoztak, mert megváltoztatták a súlyeloszlást a környező tengerben. Egy korallzátony vagy az üledék tömegének zavaró hatása sokszorta nagyobb. A sótartalomról és szabályozásáról folytatott értekezésünk hiányos és nagyon általános. Gyakorlatilag nem szóltam az óceán sótartalmának helyről-helyre történő változásáról, nem említettem az olyan sóalkotókat, mint a foszfát- és nitrátionok - melyek elsődleges tápforrások és még mindig rejtélyt jelentenek az óceanográfusok számára -, nem beszéltem az óceánfenék nagy területein megtalált mangántartalmú göröngyökről, melyek kétségtelenül biológiai eredetűek, sem az óceáni áramlatok és a keringési rendszer bonyolultságáról. Ezek mind olůan folyamatok vagy azok részei, melyek közvetve vagy közvetlenül az élő anyag jelenlétére hatnak, illetve annak hatása alatt állnak. Alig érintettem a tengeri élőlények többezer faja közötti ökológiai viszonyok kérdését, vagy azt a problémát, hogy az ember szándékos vagy véletlen beavatkozása okozhat-e ellenhatásokat az óceánok fizikájában és kémiájában, következésképpen saját jólétünkben. Lehet-e például a bálnák lemészárlásának - ami ezeknek a csodálatos emlősöknek a kipusztításához vezethet más, messzeható következménye is, függetlenül attól, hogy ez egyébként örökre megfoszt bennünket ettől a különleges társaságtól? A fenti hiányosságok részben a helyszűkének, méginkább pedig a megbízható, szilárd információk hiányának köszönhetők. Szerencsére már történtek lépések információs raktárunk üres polcainak megtöltésére. Nincs mindig szükség "Nagy Tudomány" méretű költekezésre. Pár éve néhányunk résztvett egy szerény munkában. A cél Gaia néhány olyan különös, de semmiképp sem lényegtelen tevékenységének tanulmányozása volt, melyek valamivel kisebb kiterjedésűek, mint az az átfogó műszaki tevékenység, amiről eddig szó volt. 1971-ben két munkatársammal, Robert Maggs-szel és Roger Wade-dal a dél-walesi Barry-bői indultunk útnak egy mindössze párszáz tonnás vízkiszorítású kutatóhajón az Antarktisz felé. Fő célunk geológiai megfigyelések elvégzése volt. Mindhárman létszámfelettiek voltunk, így szabadon használhattuk a hajót mozgó megfigyelőállásként, miközben az déli irányba, küldetésének teljesítése felé úszott. Pontos feladatunk annak megvizsgálása volt, hogy miként megy végbe a kénforgalom egyensúlyban tartása, beleértve egy előzőleg ismeretlen, de potenciálisan fontos alkotórészt, a dimetil-szulfidot is. A kénhiány rejtélye néhány évvel korábbról származik. A kén körforgását tanulmányozó tudósok akkor kiderítették, hogy a folyók rendszeresen több ként mosnak a szárazföldről a tengerbe, mint amennyi az összes szárazföldi forrásból eredhet. Számításba vették a kéntartalmú kőzetek elporladását, a talajból a növények által kivont ként, valamint a szerves tüzelőanyagok elégetése következtében a levegőbe kerülő menynyiséget is. Azonban még mindig évi százmillió tonna nagyságrendű hiánnyal álltak szemben. E.J. Conway, követve azt az elképzelést, hogy a hiányzó kén valószínűleg a légkörön keresztül jut a tengerből a szárazföldre, a kénhidrogént támogatta, azt a kellemetlen szagú gázt, ami miatt a régimódi iskolai kémiát egyszerűen a "büdös" jelzővel illették. Csapatunk kétségbe vonta ezt az egyszerű magyarázatot. Egyrészt sem mi, sem más nem talált soha elegendő kénhidrogént ahhoz, hogy az megmagyarázhassa az eltérést. Másrészt a kénhidrogén olyan gyorsan reagál az oxigénben gazdag tengervízzel, nem-illó anyagokat képezve, hogy sosem lenne ideje a tenger felszínének eléréséhez és a levegőbe jutáshoz. Munkatársaim és jómagam inkább a dimetil-szulfidot részesítettük előnyben, amikor azt a közvetítőt keressük, ami a hiányzó ként keresztüljuttatja a levegőn. Ez a gáz alkalmasabb a szerepre, mivel bomlása oxigén jelenlétében jóval lassúbb, mint a másik pályázóé, a kénhidrogéné. Jó okunk van a dimetil-szulfid támogatására. Frederick Challenger, a Leedsi Egyetem professzora sokéves kísérletezéssel igazolta, hogy metilcsoport hozzáadása bizonyos kémiai elemekhez (az úgy nevezett metilezés) olyan eljárás, amit az élő szervezetek gyakran átvettek, hogy nemkívánt anyagokat gázokká vagy gőzökké alakítva megszabaduljanak azok

feleslegeitől. A kén, higany, antimon és arzén metilvegyületei például mind sokkal illékonyabbak, mint maguk az elemek. Challenger kiderítette, hogy a tengeri növények sok faja - a moszatokat is beleértve - képes ily módon nagymenynyiségű dimetil-szulfid előállítására. Az egész úton tengervízmintákat gyűjtöttünk, és annyi dimetil-szulfidot találtunk, hogy az számunkra akkor elegendőnek tűnt a kénhordozó szerepének eljátszásához. Később azonban Peter Liss számítások segítségével arról győzött meg minket, hogy a nyílt tengerből vett mintáink tartalma alapján nem lehetne elég dimetil-szulfid az óceánban ahhoz, hogy létrehozza és fenntartsa azt a jelentős méretű gázáramot, amire a hiányzó kénnel való elszámoláshoz szükség van. Még később ismertük csak fel, hogy a Shackleton útvonala nem érintette azokat a tengerrészeket, ahol nagymértékű dimetil-szulfid előállítás folyik. Ezen anyag elsődleges forrása - ahogy azóta rájöttünk - nem a viszonylag kihalt nyílt tenger, hanem az élő anyagban gazdag partközeli vizek. Itt találhatók az alganövényzet egyes olyan fajai, melyek a kénnek a tengervíz szulfátionjaiból való kivonására és annak dimetil-szulfiddá alakítására meglepően hatásos eljárással rendelkeznek. Ilyen a legtöbb parton megtalálható nagy hólyaghínárhoz társul. Annyira hatékony dimetil-szulfid előállító, hogy ha részben tengervízzel töltött zárt kancsóba tesszük és félórára magára hagyjuk, akkor elég dimetil-szulfidot fejleszt ahhoz, hogy a légtérben lévő gőz majdnem gyúlékonnyá váljon. Szerencsére a dimetil-szulfid szaga messze van a kénhidrogénétől. Oldott alakjának kellemes illata a tengerre emlékeztet. Noha állításaink bizonyításához még további vizsgálatokra van szükség, ésszerűnek tűnik az a feltételezés, hogy a kontinentális talapzatok feletti tengerekben előállított dimetil-szulfid a kén keresett hordozója. Sok moszatfajnak egyaránt létezik sós- és édesvízi alakja is. Ishida japán tudós nemrég kimutatta, hogy a Polysiphonia fastigiata mindkét alakja képes dimetil-szulfid előállítására, a hatékony enzimrendszer azonban csak tengervízben lép működésbe. Ez olyan biológiai eszköz meglétét tételezi fel, ami képes a dimetil-szulfidot - megfelelő helyen történő előállításával - a kén körforgásába bekapcsolni. A biológiai metilezés folyamatának van árnyoldala is. A tengermélyi iszapban élő baktériumok tökélyre fejlesztették az eljárást: az összes mérgező elemet - higanyt, ólmot és arzént - illékony metilezett formájává tudják alakítani. Ezek a gázok a tengervízen keresztül kerülnek a felszínre és mindenhová eljutnak, beleértve a halak szervezetét is. Átlagos körülmények között mennyiségük túl kicsiny ahhoz, hogy mérgező legyen. Néhány éve azonban a japán ipar a Japán Beltenger partjainál dimetil-higanyt ürített a tengerbe, így annak tengervízbeli töménysége elegendő volt ahhoz, hogy a halakat az ember számára mérgezővé tegye. Valamennyien, akik ettek a halból, Mimamata kórt kaptak, ami a különös és borzalmas természetű metiles higanymérgezés helyi elnevezése. Sokan egy életre nyomorékká váltak. A természetes higanymetilezési folyamat nem jut el eddig a szélsőségig. Nem így az arzén. A múlt században bizonyos tapétákat arzénből készült zöld festékkel színeztek. Nedves, penészes, rosszul szellőzött házakban a penész a tapétában lévő arzént halált okozó gázzá, trimetilarzénná alakította. Az így díszített hálószobákban alvók örökre elszenderedtek. A mérgező elemek metilezésének célja még nem teljesen ismert, de valószínűnek tűnik, hogy ez a mérgező anyagok közvetlen környezetből való eltávolításának eszköze úgy, hogy azok közben gázneművé alakulnak. A hígítás rendszerint megakadályozza, hogy a keletkező gázok más teremtményeknek árthassanak, de ha az ember megzavarja a természetes egyensúlyt, akkor a jótékony folyamat veszedelmessé válik, megnyomorító illetve halálos következményekkel. Úgy tűnik, a kén biológiai metilezésének folyamata Gaia eszköze arra, hogy biztosíthassa a tengerben lévő és a szárazföldön található kénmennyiség egyensúlyát. A vázolt folyamat nélkül a szárazföld felszínén lévő, oldható kén nagyrésze utánpótlás nélkül már régen a

tengerbe mosódott volna, ez pedig megzavarta volna a környezeti alkotóelemeknek azt a finom egyensúlyát, ami az élő szervezetek fennmaradásához szükséges. A Shackleton útja során a metiltartalmú vegyületek másik csoportja is felkeltette figyelmünket. Ezek az úgynevezett "halokarbonok" olyan kémiai anyagok, melyek a metánhoz hasonló szénhidrogénekből keletkeztek úgy, hogy egy vagy több hidrogénatomot a fluor-, klór-, bróm- vagy jódatomok valamelyike helyettesíti. A fenti elemcsoportot a vegyészek összefoglaló néven halogéneknek hívják. A szóbanforgó vizsgálódás hozta meg utunk legpozitívabb hozzájárulását a tudományhoz. Szerencsére vittünk magunkkal egy kisméretű berendezést is, ami képes volt halokarbon gázok csekély nyomainak kimutatására. Elsődleges célunk az volt, hogy kiderítsük, vajon az aeroszol- hajtógázok - melyek a dezodoros és rovarirtós palackokban használatosak - hatékonyan jelölik-e meg a levegőt és lehetővé teszik-e számunkra, hogy megfigyeljük annak mozgásait, mondjuk az északi és a déli félgömb között. Ez a kutatás bizonyos tekintetben túlságosan is jól sikerült. Bárhol jártunk, könnyű volt a freont kimutatnunk és mennyiségét megmérnünk. Ez a felfedezés pedig közvetlenül elvezetett a jelenlegi, valószínűleg túlzott aggodalomhoz a gáz ózonréteget pusztító képessége miatt. Készülékünk két másik halokarbon gáz meglétét is felfedte. Az egyik a szén-tetraklorid, aminek jelenléte a levegőben még mindig rejtély, a másik pedig a metil-jodid, egy tengeri moszat terméke. Néhányan talán emlékeznek azokra a hosszú tengeri- növény-csíkokra, melyeket fel szoktak akasztani, hogy megjósolják belőlük az időjárást. Ez egy tengeri moszatfajta, botanikai neve laminaria (barnamoszat). A partmenti vizekben növekszik és képes a tengerből jódot gyűjteni. Fejlődése során jelentős mennyiségű metiljodidot termel. A nagy barnamoszatot egy időben betakarították, majd elégették, a hamuból pedig kivonták a jódot. Valószínűnek tűnik, hogy - a kén hordozójaként működő dimetil-szulfidhoz hasonló módon - a jódot, ezt a létfontosságú elemet a metil-jodid szállítja vissza a levegőn keresztül a szárazföldre. Jód nélkül a pajzsmirigy nem lenne képes az anyagcsere sebességét szabályozni, a legtöbb állat végül megbetegedne és elpusztulna. Amikor felfedeztük a metil-jodidot a tenger feletti levegőben, nem voltunk tudatában, hogy annak legnagyobb része a tenger kloridionjaival reagál, metil-kloridot képezve. Először Oliver Zafiriou hívta fel erre a nem várt reakcióra figyelmünket, mi pedig adósai vagyunk, mivel ez vezetett ahhoz a felismeréshez, hogy a metil-klorid a légkör elsődleges klórt szállító gáza. Hagyományos értelemben ez alig lett volna több kémiai furcsaságnál, azonban - ahogyan az előző fejezetben jeleztük - ma úgy tekintjük a metil-kloridot, mint az aeroszol-hajtógázok természetes megfelelőjét, mivel szintén képes a sztratoszféra ózonrétegét elbontani. A metil-klorid valószínűleg arra szolgál, hogy az ózonréteg sűrűségét szabályozza, ez pedig arra figyelmeztet minket, hogy a túl sok ózon éppoly ártalmas lehet, mint a túl kevés. Így tehát egy újabb elem, a tenger metilhez kapcsolódó klórja is gaiai szerepre tart igényt. Más létfontosságú elemeket is találhatunk - például szelént - melyek metilszármazékok formájában jutnak a tengerből a levegőbe. Az egyik kulcselem, a foszfor illékony vegyületének tengerbeli forrását azonban mindeddig még nem sikerült fellelni. Lehetséges, hogy a foszfátszükséglet elég kicsi ahhoz, hogy a kőzetek mállása fedezni tudja. Ha viszont ez nem így van, akkor érdemes feltenni a kérdést, hogy vajon a vándormadarak és halak vonulása nem a foszforkeringés magasabb gaiai célját szolgálja-e?

A lazacok és angolnák fáradhatatlan és látszólag értelmetlen törekvése a szárazföldek tengertől távoli részei felé ezáltal értelmet nyerhetne. A tengerről és annak kémiájáról, fizikájáról, biológiájáról valamint a kölcsönhatásukról folytatott adatgyűjtésnek az emberiség legfontosabb tennivalóinak élére kellene kerülnie. Minél többet tudunk, annál jobban meg fogjuk érteni, hogy biztonságosan meddig mehetünk el a tenger erőforrásainak kihasználásában és melyek a következményei annak, hogy uralkodó fajként, jelenlegi erőnkkel visszaélve kizsákmányoljuk legtermékenyebb részeit. A Föld felszínének kevesebb, mint egyharmada szárazföld. A bioszféra ezért lehetett mindeddig képes arra, hogy a földművelés és az állattartás következtében létrejövő változásokkal lépést tartson, ugyanakkor valószínűleg továbbra is fenn fogja tartani az egyensúlyt, miközben létszámunk növekszik, a mezőgazdaság pedig intenzívebbé válik. Nem szabad azonban azt képzelnünk, hogy a tengerben, különösen pedig a kontinentális talapzatok művelhető területein ugyanolyan büntetlenül gazdálkodhatunk. Valójában senki nem tudja, milyen kockázattal kerülünk szembe akkor, ha megzavarjuk a bioszféra ezen kulcsfontosságú területeit. Ezért úgy gondolom, hogy haladásunk legjobb és leginkább sikerre vezető útja az, ha Gaiát mindvégig szem előtt tartva lépünk előre, és állandóan, valamennyi felfedezésünk alkalmával eszünkbe jut, hogy a tenger az ő létfontosságú része.

7. FEJEZET Gaia és ember: a környezetszennyezés kérdése

Majd mindannyiunknak többször is elmondták a közösség öregjei, hogy a dolgok a régi szép napokban jobban mentek. Ez a gondolkodásmód - amit idősebbé válva mi is továbbadunk - annyira mélyen rögzült, hogy szinte automatikusan feltételezzük: az ősember teljes összhangban élt Gaia többi részével. Talán valóban kiűzettünk az Édenkertből és a szertartás minden nemzedék elméjében jelképesen ismétlődik. Azt a bibliai tanítást, miszerint a Bűnbeesés az engedetlenség vétke miatt vezetett az ártatlanság állapotából a hús és az ördög szomorú világába, jelenlegi kultúránkban nehéz elfogadtatni. Napjainkban divatosabb a kegyből való kiesésünket az ember kielégíthetetlen kíváncsiságának, valamint annak az ellenállhatatlan hajtóerőnek tulajdonítani, ami kísérletezésre és a dolgok természetes rendjébe való beavatkozásra ösztönöz. Lényeges, hogy a bibliai történet és kisebb mértékben annak mai értelmezése is azt célozza, hogy bizonyos bűntudatot keltsen és tartson fenn. Ez nem más, mint az emberi társadalom erős, de tetszés szerint alkalmazható negatív visszacsatolása. Talán a legelső dolog, ami az ember eszébe jut annak igazolására, hogy pokolra ítéltetett, az bolygónk természetes vizeinek és légkörének az ipari forradalom óta folyó szennyezése. Ez a XVIII. század végén kezdődött Britanniában, majd növekvő koszfoltként beborította az északi félgömböt. Ma már általánosan elfogadott, hogy az ember - ipari tevékenységével - belepiszkít fészkébe, és ez évről-évre baljóslatúbb fenyegetést jelent a bolygó egész életére. Lehetséges, hogy a technológiánk által okozott fehéren izzó sebek végül fájdalmasnak és pusztítónak bizonyulnak fajunk számára, de azok a bizonyítékok, melyek szerint az ipari tevékenység akár ma, akár a közeljövőben Gaia egészének létét veszélyeztetné, igazából nagyon gyenge lábon állnak. Túlságosan könnyen megfeledkezünk arról, hogy a természet - amellett, hogy fogakat és karmokat használ - nem habozik a vegyi fegyverek bevetésével sem, ha a hagyományos eszközök alkalmatlannak bizonyulnak. Vajon hányan ismerik fel, hogy a lakásokban a legyek és molyok elpusztítására kipermetezett rovarirtó a

krizantémok terméke? A természetes piretrum még ma is az egyik leghatásosabb rovarölő szer. Az ismert, messze legerősebb anyagok természetes eredetűek. A baktériumok által előállított Botulinus toxin, vagy a tenger vörös dagályát okozó táncoló ostorosmoszatok halálos terméke, esetleg a légyölő galóca polipeptidje egyaránt teljes egészében szerves anyag, noha mérge miatt aligha kaphatna helyet az egészséges ételeket árusító üzletek választékában. A Dichapetalum toxicarium nevű afrikai növény és néhány rokon fajtája megtanulta a fluorvegyészetet. Az igen aktív fluort természetes anyagokkal - például ecetsawal - egyesítik és leveleiket a kapott sóvegyülettel töltik meg. Ezt a halált okozó anyagot a biokémikusok anyagcsere-csavarkulcsnak hivják. Az elnevezés jól szemlélteti azt a molekuláris szinten végbemenő pusztítást, amit a vegyület szinte bármelyik élőlény kémiai folyamatainak sebességváltó házába bekerülve okoz. Ha ez ipari termék lenne, akkor úgy hivatkoznánk rá, mint újabb bizonyítékára annak, hogy az ember, romlott és bűnös módon használja fel kémiai technológiáját, megpróbálva a bioszférán belüli helyzetét öv alatti ütéssel javítani. Azonban természetes anyag, és csak egyike azoknak a természetes úton előállított mérgező anyagoknak, melyek azért jöttek létre, hogy gyártóik lényeges előnyre tegyenek szert. Itt nem létezik Genfi Egyezmény, ami határt szabna a természet piszkos trükkjeinek. Az Aspergillus penészgombacsalád egyik tagja felfedezte, hogyan állíthat elő egy alfatoxin nevű anyagot, ami mutagén, karcinogén és teratogén, azaz mutációkat, daganatokat és magzati rendellenességeket okoz. Az anyag arról nevezetes, hogy rengeteg emberi szenvedésért felelős, mert a szóbanforgó agresszív vegyszerrel természetes úton szennyezett földimogyoró fogyasztása gyomorrákot váltott ki. Lehet-e a környezetszennyezés természetes? Ha szeny- nyezés alatt a felhalmozódott felesleges anyagot értjük, akkor bőséges bizonyíték van arra, hogy Gaia számára éppoly természetes a szennyezés, mint számunkra vagy a legtöbb állat számára a légzés. Már utaltam arra a bolygónkat valaha is ért legnagyobb környezetszennyezési katasztrófára, ami másfél eonnal ezelőtt történt, amikor szabad oxigén került a légkörbe. Ekkor az egész Föld levegővel és tengerekkel érintkező felszíne a mikroorganizmusok hosszú sora számára vált halálthozóvá. Ennek következtében ezek az anaerob lények (olyan szervezetek, melyek csak oxigén hiányában képesek növekedni) a folyók, tavak és tengerek ágyának iszapjában föld alatti életre kényszerültek. Sokmillió éwvel később bizonyos mértékig felülvizsgálták az élet csúcsáról való száműzetésüket. Megint itt vannak a felszínen, a legkényelmesebb és legbiztonságosabb környezetben, elkényeztetett és optimális helyzetben, mialatt tápanyagellátásuk folyamatos. Az apró lények most az állatok beleiben élnek, rovaroktól az elefántig. Munkatársam, Lynn Margulis úgy gondolja, hogy ők Gaia egyik fontosabb oldalát képviselik. Nagyon valószínű, hogy a nagytestű emlősök magunkat is beleértve - nagyrészt arra szolgálnak, hogy számukra anaerob környezetet biztosítsanak. Noha az anaerobok széleskörű pusztulásának története végül sze- rencsés véget ért, nem szabad elfelejteni az oxigénszennyezés akkori következményeit. Bemutatandó az oxigénszennyezés hatását az anaerob életre már beszéltem egy feltételezett tengeri moszatról, ami képes fotoszintézis útján klórt termelni és sikeresen birtokba venni az óceánt. A természetes eredetű oxigénszennyezési katasztrófa elég lassan zajlott le ahhoz, hogy az akkori ökoszisztémának módja nyíljon az alkalmazkodásra. Addig azonban valószínűleg sok faj esett áldozatul, amíg az új, oxigénnel szemben ellenálló fajokból alkotott bioszféra birtokba vette a földfelszínt. Az ipari forradalom által okozott viszonylag kis felfordulás jól mutatja, hogyan megy végbe az alkalmazkodás. Itt van például a pettyes szövőlepke jól ismert esete. A rovar szárnya színét néhány évtized alatt világosszürkére, majd feketére változtatta, hogy a ragadozókkal szemben megőrizhesse álcázását, mialatt Anglia ipari területeinek korommal borított fáin pihen. Most gyorsan ismét szürkévé változik vissza, ahogyan a korom a levegőtisztasági törvény eredményeként eltűnik. A rózsák viszont még mindig szebben virágzanak Londonban, mint a távolabbi vidéki területeken, mert a szennyező kén-dioxid kiirtotta gombakártevőiket. Magának a környezetszennyezésnek a fogalma emberközpontú és lehetséges, hogy gaiai összefüggésben nincs is értelme.

Sok úgynevezett szennyezőanyag természetes formában is jelen van. Végtelenül nehéz annak megítélése, hogy milyen szinttől jogos a "környezetszennyezés" megjelölés. A szén-monoxid például, ami számunkra és a legtöbb nagytestű emlős számára mérgező, a tökéletlen égés eredménye. Azt hihetnénk, hogy a gépkocsik kipufogógázának, valamint a koksz- és szeneskályhák és a cigaretta füstjének ezt a mérgező összetevőjét és szennyezőjét az ember juttatja a különben tiszta levegőbe. Megvizsgálva a levegőt azonban kiderül, hogy szén-monoxid gáz mindenütt jelen van. Magának a metánnak a mennyiségéből több, mint egymilliárd tonna keletkezik évente a növényi anyagok bomlása során. Eszerint közvetett úton ugyan, de természetes növényi eredetű termék, ezenkívül megtalálható sok tengeri élőlény úszóhólyagjában is. A szivacsmoszatok például olyan töménységben tartalmazzák ezt a gázt, ami gyorsan kipusztítana bennünket, ha a légkörben is hasonló érték lenne jelen. Majdnem minden szennyezőanyagnak - legyen az kén-dioxid, higany-dimetil, halokarbon, mutagén, rákkeltő vagy radioaktív anyag - van kisebb vagy nagyobb mértékű természetes háttere. Ezek az anyagok a természetben akár olyan mennyiségekben is létrejöhetnek, ami már kezdettől mérgező vagy halálos. Urántartalmú kőzetből álló barlangban lakni bármilyen élőlény számára egészségtelen lenne, de az ilyen barlangok elég ritkák ahhoz, hogy ne jelentsenek valódi fenyegetést a fajok túlélésére. Úgy tűnik, fajként már képesek vagyunk számos bennünket érő, a normális szinten belül jelentkező veszéllyel szembenézni. Ha valamilyen okból ezeknek a veszélyeknek egyike vagy néhánya megnövekszik, az egyén és a faj alkalmazkodása egyaránt végbemegy. Az ibolyántúli sugárzás megnövekedésére az egyén természetes válasza a bőr lebarnulása. Néhány nemzedék alatt a változás állandósul. A halvány bőrűek és a szeplősek nem viselik jól a napfényt, de a faj csak akkor károsodik, ha faji előítéletek akadályozzák meg, hogy az eljövendő nemzedékek szabadon férhessenek hozzá a pigmentációt hordozó helyi génekhez. Ha egy faj valamiféle génvegyészeti baleset miatt figyelmetlenül mérgező anyagot termel, magát is elpusztíthatja. De ha a méreg pusztítóbb a versenytársakra nézve, az lehetővé teheti a túlélést, idővel pedig a saját toxicitás iránti alkalmazkodást is. Később sor kerülhet még gyilkosabb szennyezőanyag előállítására is, ahogy a darwini kiválasztódás halad a maga útján. Vizsgáljuk meg a jelenkori szennyezést, de inkább gaiai, mint emberi szemszögből. A leginkább érintett régiók az északi mérsékelt övi területek sűrűn lakott, városiasodott körzetei: az USA, Nyugat-Európa és a Szovjetunió egyes részei, valamint Japán. Sokunknak nyílt lehetősége arra, hogy ezeket a területeket repülőgép ablakából szemléljük meg. Feltéve, hogy az idő elég szeles ahhoz, hogy szétoszlathassa a szmogot és láthatóvá tegye a felszínt, rendszerint szürkével gyéren pettyezett zöld szőnyeget látunk. Az ipari központok és a munkások sűrűn elhelyezkedő házai kiemelkednek, az általános benyomás azonban mégis az, hogy a természetes növényzet csak lesi és várja azt az óvatlan pillanatot, amikor visszatérhet és mindent birtokba vehet. Néhányan emlékeznek arra, hogy a vadvirágok milyen gyorsan népesítették be a második világháborús bombázások által földig rombolt városrészeket. Az ipari térségek fentről ritkán tűnnek olyan kihalt sivatagoknak, amilyennek a hivatásos baljósok előrejelzése alapján elvártuk volna. Ha ez bolygónk legnépesebb és legszennyezettebb területeire is igaz, akkor úgy tűnhet, hogy nincs sürgős oka az ember tevékenységével kapcsolatos aggodalmaknak. Sajnos, a dolog nem feltétlenül van így, mindössze rossz helyen kerestették velünk a problémát. A befolyásos emberek, a társadalmak véleményformálói és törvényhozói leginkább városokban élnek, vagy legalábbis ott dolgoznak, munkába pedig a városi és ipari területeket átszövő út- és vasúthálózaton járnak. Napi utazásuk nyomasztóan tudatosítja bennük a nagyvárosi szennyezést és azt a helyi környezetet, amin áthaladni vagy amit forgalmi torlódásban ácsorogva nézegetni ritkán kellemes. A tengerparti vagy a hegyekben lévő kevésbé fejlett területeken töltött nyaralás ezzel szemben azt a hitet erősíti, hogy otthonuk vagy munkahelyük alkalmatlan az életre. Ez is fokozza elhatározásukat, hogy tegyenek valamit. Így az az érthető, de hibás benyomás alakul ki, hogy a legnagyobb mértékű ökológiai zavar az ipari területeken jött létre. A pakisztáni Harappa sivatag vagy Afrika bizonyos részei, újabban pedig az USA délkeleti területei, (melyek Steinbeck: Érik a gyümölcs című regényének is színhelyéül szolgáltak) felett elrepülve pontosabb és tisztább képet kapunk mind a természetes, mind az emberalkotta ökoszisztéma elpusztításáról. Az ember és jószága a sivatagi medencékben, ezekben az óriási mértékben megbolygatott körzetekben csökkentette leginkább az életlehetőségeket.

A pusztítást nem a fejlett technológia túlbuzgó használata okozta. Éppen ellenkezőleg, ma már általánosan elismert, hogy az a kezdetleges technológiával támogatott hibás és rossz gazdálkodás következménye. Tanulságos a hatalmas károkozás összevetése a jelenlegi angliai helyzettel. Itt az ipar erőforrásai által jelentősen támogatott hatékony mezőgazdaság olyan fokra fejlődött, hogy az ország ma több élelmiszert termel, mint amennyi a lakosság élelmezéséhez szükséges. Mindezt a világ egyik legsűrűbb, négyzetkilométerenként 400 fő feletti népsűrűsége ellenére. Emellett még mindig van szabad hely kertek, parkok, erdőségek, műveletlen területek, sövények és bozótok számára, nem beszélve a városokról, utakról és az iparról. Igaz, hogy a növekvő hasznot és termelékenységet hajszolva a gazdálkodók inkább mészárosként, mintsem sebészként használták ipari gépezetüket és még most is hajlamosak arra, hogy állataikon és növényeiken kívül minden más élőlényt pestisnek, gyomnak tekintsenek. Ez a szakasz azonban minden bizonnyal letűnőben van annak az újjászületésnek a fényében, ami az ember és környezete kapcsolatának új, csodálatosan harmonikus időszakát jelzi és ami a közelmúlt dél-angliai vidékének paradicsomi állapotaira emlékeztet. A szociológusok és Hardy követői minden bizonnyal feltárják majd a farmok munkásainak és az állatoknak boldogtalan sorsát és azokat a kegyetlenségeket, melyeknek válogatás nélkül ki voltak téve. Wessexben elegendő része maradt fenn ennek az édeni tájnak annak bizonyítására, hogy valamiféle harmónia még mindig lehetséges, bátorítva a reményt, hogy az akár nőhet is a műszaki haladás során. Ami pedig a vidéki ember sorsát illeti, ő a múlt kegyetlen zsarnokságát a magasabb otthoni életszínvonal kétes értékű kényelmére és a gépesített gazdálkodás zajos, büdös unalmára cserélte fel. Melyek hát azok az emberi tevékenységek, melyek a Földre és a földi életre fenyegetést jelentenek? Fajtánk, támogatva az irányítása alatt álló ipar által, mostanra jelentősen beleavatkozott bolygónk néhány főbb kémiai folyamatába. A széndioxid-körforgást 20%-kal, a nitrogénét 50%-kal, a kénét pedig több, mint 100%-kal növelte meg. Létszámunk és a szerves fűtőanyagok fogyasztásának növekedésével ezek a beavatkozások szintén erősödnek. Melyek a legvalószínűbb következmények? Az egyetlen dolog, amiről biztosan tudjuk, hogy mostanáig ténylegesen végbement, az a légköri széndioxidtartalom mintegy 10%-os emelkedése, illetve esetleg még - noha ez vitatható - a páratartalom megnövekedése, ami a kénvegyületeknek és a talajpor részecskéinek tulajdonítható. Az előrejelzések szerint a széndioxid-tartalom növekedése a Földet melegen tartó, gáznemű takarót fog okozni. Szóba került, hogy a légkör páratartalmának növekedése esetleg hűtőhatással járhat. Azt is feltételezték, hogy ez a két hatás jelenleg kioltja egymást, ezért nem származott még semmi érdemleges abból a beavatkozásból, amit a fosszilis tüzelőanyagok elégetése jelent. Ha a növekedési előirányzatok pontosak és az idő előrehaladtával ezeknek a fűtőanyagoknak a fogyasztása továbbra is többé-kevésbé tízévente megduplázódik, akkor résen kell lennünk. A Föld azon részei, melyek a szabályozásért felelősek, még most is valószínűleg azok, ahol a mikroorganizmusok, moszatok napfényt használnak az életvegyészet elsődleges feladatának, a fotoszintézisnek elvégzéséhez. Ezek még mindig a Föld szénkészletének felét forgatják meg, közösen a talaj és a tengerfenék aerob bomlasztó lényeivel, valamint a kontinentális talapzatok, a tengerfenék, a mocsarak és nedves területek kiterjedt iszapos térségeinek anaerob mikroflórájával. A nagyméretű állatoknak, szárazföldi és tengeri növényeknek lehetnek fontos és különleges feladatai, Gaia önszabályozó tevékenységének nagyobb részét azonban mégis mikroorganizmusok irányítják. Ahogy a következő fejezetben látni fogjuk, a bolygó egyes részei nagyobb fontosságúak Gaia számára, mint mások, így bármennyire is sürgető az igény, hogy a Föld növekvő népességét élelemmel lássuk el, különös gondot kell arra fordítanunk, nehogy túlságosan erőteljesen zavarjuk meg azokat a területeket, ahol esetleg a bolygóra kiterjedő szabályozás irányítóközpontja elhelyezkedik. A kontinentális talapzatok és a nedves területek olyan általános jellegzetességekkel és tulajdonságokkal rendelkeznek, melyek erre a szerepre megfelelő jelöltté teszik őket. Valószínű, hogy viszonylag büntetlenül teremthetünk sivatagokat és pormedencéket, de ha a tenger megművelésének első kísérletei során a kontinentális talapzatok területét felelőtlen gazdálkodással tönkreteszszük, akkor komoly veszélyekkel kell szembenéznünk.

Az ember jövőjére vonatkozó kevés határozott jóslat egyike, hogy jelenlegi létszámunk az elkövetkező néhány évtized során legalább duplájára nő. Nyolcmilliárd ember etetése anélkül, hogy komolyan károsítanánk Gaiát, sürgetőbb gond, mint az ipari szennyezés. Ez igaz, mondhatjuk, de mi van a rejtettebb mérgekkel? Valóban a peszticidek és a herbicidek, nem is beszélve az ózonréteg pusztítóiról, jelentik a legnagyobb fenyegetést? Hajlamosak vagyunk azonban elfeledkezni arról, hogy azért vigyázunk. A madárhang nélküli csendes tavasz még nem érkezett el, noha sok madárfaj, különösen a ritkább ragadozómadarak a világ egyes részein a kipusztulás közelébe kerültek. George Woodwell gondos tanulmánya a DDT eloszlásáról és sorsáról az egész Földön példa arra, hogyan kell kezelni Gaia farmakológiáját és toxikológiáját. A DDT-felhalmozódás nem volt akkora, mint várták és a mérgező hatás gyorsabban múlt el. Úgy tűnik, eltávolítására léteznek természetes folyamatok is, amelyekkel a vizsgálat kezdetekor nem számoltak. Az az idő, amikor a DDT a legnagyobb koncentrációban volt jelen a bioszférában, már régen mögöttünk van. A DDT-t minden bizonnyal továbbra is felhasználják életmentő és életet jobbító szerepében, fegyverként a rovarok terjesztette fertőzések ellen, de a jövőben valószínűleg óvatosabban és gazdaságosabban fogják alkalmazni. Az ilyen anyagok hasonlóak a gyógyszerekhez. Megfelelő adagban jótékonyak, túl nagy mennyiségben azonban ártalmasak és esetleg halált is okozhatnak. A tűzre, az első technológiai fegyverre régebben azt mondták, hogy jó szolga, de rossz úr. Ugyanez igaz az újabb technológiai fegyverekre is. Mindenképp szükségünk lehet a szélsőséges környezetvédők heves érzelmi túlfűtöttségére, hogy felhívják a figyelmünket a szennyezés valóságos vagy lehetséges veszélyére. Gondot kell azonban fordítanunk arra, nehogy eltúlzott módon válaszoljunk. Az összes szórópalackos termék betiltásáért folyó hadjárat támogatására az USA-ban olyan szalagcímek jelentek meg, mint: "A halálos spray, ami minden amerikait fenyeget" vagy az alábbi figyelmeztetés: "Az ártatlan spraydobozok elpusztíthatnak minden földi életet". Az efféle vad túlzás jó politika lehet, viszont rossz tudomány. Nem önthetjük ki a fürdővízzel a gyermeket is, mert a végén a környezetvédők sietnének velünk közölni - tovább már a fürdővíz kiöntése sem megengedett, hanem újra fel kell azt használni. Mi van a mostanában divatos környezetszennyezési végítélettel, a Föld ibolyántúli sugárzás elleni törékeny védőpajzsának pusztulásával? Paul Crutzennek és Sherry Rowlandnak tartozunk hálával azért, mert figyelmeztettek arra a potenciális veszélyre, ami a nitrogén-oxidok és a klór-fluor-karbonok oldaláról az ózonrétegre leselkedik. A könyv írásakor az ózonréteg sűrűsége hullámzóan továbbra is önfejűen növekszik, mintha nem tudná, hogy a feltételezések szerint csökkennie kellene. Mindazonáltal azok az érvek, amiket amellett hoznak fel, hogy a szennyezőanyagok végül elpusztítják az ózonréteget, anynyira meggyőzőek és ésszerűek, hogy a törvényhozók és a légkörkutatók egyaránt aggódnak, ugyanakkor bizonytalanok a cselekvés legjobb irányát illetően. Itt Gaia tapasztalata mutathat utat. Ha a légkörkutatók számításai pontosak, akkor sok múltbeli természetes esemény jócskán fogyasztott az ózonrétegből. Egy valamikori nagy vulkánkitörés - mint a Krakataué 1895-ben minden bizonnyal hatalmas mennyiségű klórvegyületet juttatott a sztratoszférába, ami becslések szerint mintegy 30%-kal csökkentette az ózonmennyiséget. Ez a szám legaláb kétszerese annak a bomlási foknak, amit 2010-re várnak, amennyiben a klór-fluorkarbonok továbbra is a jelenlegi mértékben jutnak a levegőbe. Hasonló szerencsétlenséget okozhatnak a napkitörések, a nagy meteorokkal való összeütközések, a Föld mágneses terének irányváltása, közeli csillagok szupernova-robbanása, esetleg kóros nitrogén-oxid túltermelés a talajban. A fenti katasztrófák egyike-másika a múltban valószínűleg viszonylag gyakran megtörtént és nagy mennyiségben juttatott a sztratoszférába különféle nitrogén-oxidokat, melyekről pedig azt állítják, hogy elpusztítják az ózonréteget. Az élővilág túlélése Gaia egészén döntő bizonyíték arra, hogy vagy az ózonbomlás nem annyira halálos, mint ahogy gyakran állítják, vagy az elmélet hibás, és az ózonréteg sohasem pusztult el. Mi több, a földi élet jelenlétének első kétmilliárd éve során egyáltalán nem volt ózonréteg, a felszíni élet, a baktériumok és a kék moszatok pedig minden bizonnyal a Nap teljes, tompítatlan ibolyántúli sugárzásának voltak kitéve. Nem szabad figyelmen kívül hagynunk azokat, akik a szórópalackok és más szerkezetek - például a klórfluorkarbonokat tartalmazó hűtőszekrények - további használatából származó undorító rákbetegségekről szóló félelmetes meséikkel ijesztgetnek minket.

Pánikba se eshetünk azonban (mint az USA szövetségi hatóságai tették), idő előtti és megalapozatlan rendelkezéssel megtiltva a máskülönben célszerű és ártalmatlan termékek használatát. Az ózonréteg pusztulása még a legborúlátóbb jóslatok szerint is lassú folyamat. Bőséges idő áll ezért rendelkezésre, a tudósokban pedig megvan minden hajlandóság, hogy megvizsgálják és igazolják vagy elvessék az állításokat, majd rábízzák a törvényhozókra, hogy azok ésszerűen döntsenek a teendőkről. Azon is elgondolkodhatunk, vajon miért jut nagymennyiségű biológiai eredetű nitrogén-oxid és metil-klorid a légkörbe, mikor mindkét vegyületet az ózon lehetséges elbontójának tartják. Jelenleg úgy vélik, hogy az ózonréteg 15%-kal vékonyabb, mint akkor lenne, ha ezek a biológiai eredetű anyagok nem volnának jelen a levegőben. Ahogy egy korábbi fejezetben feltételeztem, lehetséges, hogy a túl sok ózon éppoly ártalmas, mint a túl kevés, a természetes eredetű nitrogén-oxid- és metil-klorid-termelés pedig valamilyen gaiai szabályozórendszer részét képezi. Ma már jócskán tisztában vagyunk a légkör és az óceánok egész bolygóra kiterjedő szennyezésének következményeivel. Világszerte megfigyelőállomások létesítésén munkálkodnak, melyek érzékelői feljegyzik bolygónk egészségi állapotát. A Föld körül keringő műholdak olyan műszereket hordoznak magukkal, melyek alkalmasak a légkör, az óceánok és a szárazföld megfigyelésére. Mindaddig, amig fenn tudjuk tartani a technológia viszonylag magas szintjét, ez a megfigyelési program folytatódhat, esetleg bővülhet is. Ha a technológia kudarcot vall, akkor feltehetően az ipar egyéb területei is tönkremennek. Ennek megfelelően megszünnek az ipari szennyezés lehetséges károsító hatásai is. A végén talán megvalósíthatunk valamilyen ésszerű és gazdaságos technológiát, és nagyobb összhangba kerülünk Gaia többi részével. Véleményem szerint sokkal valószínűbb, hogy ezt a technológia megőrzésével és átalakításával érjük el, nem pedig a maradi "vissza a természethez" hadjárattal. A magasszintű technológia nem feltétlenül energiafogyasztó. Vegyük például a kerékpárt, a sárkányrepülőt, valamilyen korszerű vitorlást vagy a kisszámítógépet, ami percek alatt egy ember többévnyi számítási munkáját végzi el, ugyanakkor kevesebb elektromos áramot fogyaszt, mint egy villanykörte. Bizonytalanságunk bolygónk jövőjét és a szennyezés következményeit illetően jórészt a bolygóméretű szabályozórendszer figyelmen kívül hagyásából ered. Ha Gaia valóban létezik, akkor létezik fajok olyan társulása is, melyek együttműködésük során valamilyen lényeges szabályozási tevékenységet végeznek. Valamennyi emberben és a legtöbb gerincesben is megtaláljuk a pajzsmirigyet. Ez a test belsejében található kevés jódot összegyűjti és anyagcserénket szabályozó jódtartalmú hormonokká alakítja, melyek nélkül nem létezhetünk. Mint a 6. fejezetben jeleztük, bizonyos nagy tengeri algák - a barnamoszatok - a pajzsmirigyéhez hasonló feladatot láthatnak el bolygóméretekben. Ezek a hosszú tengerinövény-csíkok, melyek lelőhelyei azok a partmenti vizek, ahol még a legalacso- nyabb vízálláskor sem kerül a fenék szárazra. Ezek a növények begyűjtik a jódot és a begyűjtött készletből jódtartalmú anyagok különös sorát állítják elő. A kapott jódvegyületek egyike-másika illékony. Ezek a tengerbe majd a légkörbe jutnak. Kiemelkedő fontosságú közülük a metíl-jodid. Ez az anyag tiszta állapotban 42 Celsius fok forráspontú illékony folyadék. Erősen mérgező és majdnem biztosan mutagén és rákkeltő. Érdekes arra utalni, hogy ha ipari termék lenne, akkor jelenléte miatt az amerikai törvények szerint betilthatnák a tengeri fürdőzést. A partmenti vizek és a felettük levő levegő metil-jodid koncentrációja a jelenleg rendelkezésünkre álló különlegesen érzékeny felszereléssel egyszerűen mérhető. Az USA törvényei viszont kimondják, hogy nem lehetünk olyan anyagnak kitéve, ami valamilyen ismert rákkeltő vegyület kimutatható mennyiségét tartalmazza. Semmi aggodalom! Az adott környezet élőlényei nyilvánvalóan és magától értetődően viselik el a tengerben és környékén lévő metil-jodid jelenlegi szintjét. A tengeri madarak, halak és fókák sok mindentől szenvedhetnek, kivéve a helyben előállított metil-jodidot. Az sem valószínű, hogy alkalmi tengeri fürdőzésünk erről az oldalról fenyegetést jelentene.

A barnamoszatok által termelt metil-jodid végső soron vagy a légkörbe kerül, vagy reakcióba lép a tengervízzel és metil-kloridot képez, egy vegyileg állandóbb, de még illékonyabb anyagot. A tengerből távozó metil-jodid keresztülhalad a levegőn, de - különösen napsütésben - órák alatt elbomlik és szabaddá teszi a létfontosságú jódot. Szerencsére a jód szintén illó anyag és elég sokáig marad a levegőben ahhoz, hogy a szél a szárazföld belsejébe fújhassa. Egy része a feltételezések szerint levegővel reagál és újra metil-jodidot képez. A barnamoszatok által a tengerből kivont jód a légmozgásokkal így vagy úgy a szárazföldekre jut, majd onnan az emlősök testébe, akik nem lehetnének nélküle egészségesek. A nyílt tenger a partmenti vizekhez képest sivatag, ahol a tengeri élővilág igazából csak szórványosan fordul elő. Gaia szempontjából fontos, hogy a nyílt óceánt mint pusztaságot képzeljük el és mindig szem előtt tartsuk, hogy a tenger élővilágának bősége a kontinentális talapzatok feletti partmenti vizekre összpontosul. Amikor hallom, hogy javaslatokat tesznek a nagy barnamoszat, a laminaria nagyüzemi művelésére, sokkal félelmetesebbnek látom a lehetőséget, mint bármelyik említett ipari veszélyforrás esetleges hatásait. A nagy barnamoszat sok hasznos termék forrása, a jódon túlmenően is. Az alginátok, ezek a ragacsos természetes polimerek ipari és fogyasztási javak egész sorának értékes adalékai. Amennyiben a partmenti gazdálkodást olyan mértékben fogják gyakorolni, mint ahogyan a földet megművelik, annak Gaiára és ránk, mint a részét képező fajra nézve egyaránt kellemetlen következményei lehetnek. A nagy barnamoszat termelésének jelentős kiterjesztése megnövelheti a metil-klorid (az aeroszol-gázok természetes megfelelője) kiáramlását is és majdnem hasonló problémát teremthet, mint ami állítólag a klórfluorkarbonok levegőbe juttatásának következménye. A több alginátot adó moszatfajták termesztése lehet az első lépése a művelési tevékenységnek. Csökkenhet ezeknek a fajtáknak az a képessége, hogy begyűjtsék a tenger jódtartalmát, vagy épp ellenkezőleg, metil-jodid és algináttermelésük olyan szintet érhet el, ami megmérgezheti a partmenti élet más formáit. Ezenkívül a gazdálkodókról általánosan elmondható, hogy előnyben részesítik a monokultúrát. A barnamoszattermesztő a többi moszatfajtát és a partmenti vizek növényevőit valószínűleg profitját fenyegető féregnek és pestisnek fogja tekinteni. Megtesz majd minden tőle telhetőt - és gyakran igen sokra képes -, hogy kiirtsa őket. Ez a fajta pusztítás nem árthat túl sokat a szárazföldeken, melyek a tenger jótéteményének haszonélvezői. De veszélyeztetheti a kontinentális talapzatokat, ahol a partmenti vizekben sokféle faj él, melyek a barnamoszatok tevékenységéhez jellegükben hasonló, de egyébként merőben más létfontosságú feladatokat látnak el. A Polysiphonia fastigiata ként von ki a tengerből és dimetil-szulfiddá alakítja azt, ami ezt követően a légkörbe kerül és ott valószínűleg a kén közvetítőanyagaként működik. Egy másik, még ismeretlen faj hasonlóan jár el a szelénnel, ami szintén létfontosságú nyomelem a szárazföldi emlősök számára. Katasztrofális lehet, ha ezeket a tengeri "gyomokat" az intenzívebb barnamoszat-termesztés érdekében kipusztítanák. A kontinentális talapzatok területe hatalmas, legalább az afrikai kontinenssel megegyező méretű. Most még ezeknek a térségeknek a művelése elhanyagolható mértékű, de nem szabad arról megfeledkeznünk, hogy a bányászati kutatás milyen gyorsan hozzákezdett azoknak az olaj- és gázkitermelő telepeknek a felépítéséhez, melyek a kontinentális talapzatok tüzelőanyag-készleteinek kiaknázására szolgálnak. Ha valamilyen erőforrást fajunk felderít, akkor csakhamar kimeríti azt. Ahogy az 5. fejezetben láttuk, a kontinentális talapzatok létfontosságúak lehetnek az oxigén-szén körforgás szabályozásában is. A szén eltemetődése a tengerfenék iszapjában teszi lehetővé a levegőben a nettó oxigéntartalom- növekedést. A szén eltemetődése nélkül, ami minden, a fotoszintézis és légzés körforgásából ilymódon kivont szénatom helyén egy darab pótlólagos oxigénmolekulát hagy a levegőben, a légköri oxigénkoncentráció elkerülhetetlenül csökkenne, végül közel nullává válna. Ennek a veszélynek nincs értékelhető közvetlen jelentősége. Valójában több tízezer évre vagy még hosszabb időre lenne szükség ahhoz, hogy a légköri oxigénmennyiség észrevehetően megfogyatkozzon. Mindazonáltal az oxigénszabályozás Gaia kulcsfontosságú feladata és az a tény, hogy a folyamat a Föld kontinentális talapzatain játszódik le, hangsúlyozza a kijelentés súlyát, mely szerint elgondolásaink fényében is

ostobaságnak tűnik ezeket a területeket megbolygatni. Ha számba vesszük, mi az, amit még csak nem is sejtünk róluk, akkor a dolog még kockázatosabbnak látszik. Gaia "központi" területei, melyek a 45 fokos északi és déli szélességek között helyezkednek el, magukba foglalják a trópusi erdőket és bozótosokat. Szükség lehet ezeknek a részeknek is az alapos szemmel tartására, ha a kellemetlen meglepetések ellen védekezni akarunk. Jól ismert tény, hogy a trópusi övezet mezőgazdasága gyakran alacsony hatékonyságú. Már jókora térségeket merítettek ki és pusztítottak le ugyanazzal a kezdetleges művelési módszerrel, ami az USA úgynevezett "rossz földjeiért" felelős. Kevésbé jól ismert viszont, hogy a helytelen művelés a légkört is olyan mértékben zavarja meg az egész bolygón, ami legalábbis összemérhető a városok ipari tevékenységének hatásával. Szintén megszokott eljárás a bozótos és erdős terület megtisztítása felégetéssel és az évenkénti fűégetés. Az ilyen tüzek a szén-dioxid mellett szerves anyagok hosszú sorát és a lebegő részecskék óriási mennyiségét juttatják a levegőbe. Valószínű, hogy a levegőben jelenleg megtalálható klórmennyiség zömét metil-klorid gáz, a trópusi mezőgazdaság közvetlen terméke alkotja. A legelő- és erdőtüzek legkevesebb évente ötmillió tonna ilyen gázt termelnek, messze többet az ipar által kibocsátottnál és valószínűleg többet a tengerből származó természetes beáramlásnál is. A metil-klorid csak az egyik olyan anyag, amiről úgy tudjuk, hogy a kezdetleges mezőgazdaság következtében keletkezik. A természetes ökoszisztémák durva megzavarása mindig magában rejti a lehetőséget a légköri gázok normális egyensúlyának felborítására. A szén-dioxid, a metán, vagy a lebegő részecskék keletkezési sebességének változásai mind-mind az egész bolygóra kiterjedő zavart okoznak. Annak ellenére, hogy Gaia mindent elkövet, hogy kiigazítsa és módosítsa romboló magatartásunk következményeit - emlékeztetnünk kell arra, hogy a trópusi ökoszisztéma elpusztítása csökkentheti ilyen irányú képességeit. Úgy tűnik tehát, hogy az emberi tevékenységből bolygónkra leselkedő elsődleges veszélyek nem a városiasodott ipari lét különös és egyedi gonoszságai. Ha az urbanizálódott ipari társadalom embere valamit ökológiailag rosszul csinál, akkor felismeri azt és megpróbálja a dolgot rendbehozni. Az igazán kulcsfontosságú területek, melyek gondos szemmel tartást igényelnek, minden valószínűség szerint a trópusok, valamint a szárazföldek partjaihoz közeli tengerek. Ezek azok a kevéssé szem előtt lévő térségek, melyek leginkább szolgálhatnak kellemetlen meglepetéssel és ahol a helytelen gyakorlat - anélkül, hogy felismernénk a veszélyeket - addig a pontig folytatható, ahonnét már nincs visszaút. Az ember itt képes a hatékonyság csökkentésével, valamint az életfenntartó rendszere kulcsát képező fajok kipusztításával Gaia életerejét aláásni. Ugyanakkor még súlyosbíthatja is a helyzetet azzal, hogy abnormális mennyiségben juttat olyan vegyületeket a levegőbe, melyek kihatásaikban a bolygó egészére nézve veszélyesek lehetnek. Az európai, amerikai és kínai tapasztalat azt mutatja, hogy okos gazdálkodással a Föld jelenlegi népességének kétszeresét is el lehet tartani anélkül, hogy más fajokat -Gaia-beli társainkat - természetes élőhelyükről való gyökeres kiirtással fenyegetnénk. Súlyos tévedés lenne azonban azt hinni, hogy ez véghezvihető ésszerűen szervezett és felhasznált magasfokú technológia hiányában. Hosszú távon védekeznünk kell az ellen az eshetőség ellen, amit - noha érvelése hibás - Rachel Carson mégis helyesen lát. Valóban jöhet még madárhang nélküli tavasz amiatt, mert a madarak áldozatul estek a DDT-nek és a peszticideknek. Ahogy Garrett Hardin mondta: Az emberiség optimális létszáma nem egyenlő azzal a létszámmal, amit a Föld még el tud tartani. Tömörebben kifejezve: Csak egyféle szennyezés van... az ember!

8. FEJEZET Élet Gaia részeként

Néhányan Önök közül elcsodálkoznak azon, vajon miképpen tudtunk az élo dolgok közötti viszonyokról szóló könyvben eddig eljutni úgy, hogy az ökológiát éppen csak megemlítettük. A Concise Oxford Szótár az ökológiát az alábbi módon határozza meg: "A biológiának az az ága, mely élo szervezetek egymás közötti, valamint környezetükkel való viszonyával foglalkozik. (Humán) ökológia: személyek környezetükkel való kölcsönhatásának tanulmányozása.". A fejezet egyik célja, hogy Gaiát a humán ökológia nézopontjából vegye szemügyre. Eloször azonban szóljunk néhány szót a tárgyban elért legújabb eredményekrol. A jelenkor kiemelkedo humán ökológusai közül ketten képviselik legtisztábban azt az alternatív politikát, ami az emberiség és a bioszféra többi részének viszonyát megszabhatja. René Dubos hatásosan fejti ki azt az elgondolást, mely szerint az ember a földi élet gondozója, miközben akárcsak a bolygó valamiféle fokertésze - szimbiózist alkot az élovilággal. Ez reményteljes, optimista és szabadelvu szemlélet. Dubos-val ellentétben Garrett Hardin nyilvánvalóan úgy tekinti az embert, mint aki végzetes tragédiát készít elo, ami nemcsak saját, hanem az egész világ pusztulásához vezethet. Feltételezése szerint menekülésünk egyedüli útja technológiánk legnagyobb részének feladása - különös tekintettel a nukleáris energiára - úgy tunik azonban, hogy kételkedik a szabad döntés lehetoségében. Ez a két felfogás határolja be leginkább annak a vitának a kereteit, amely kialakult az ember és a természet állapotáról. Pontosabban, létezik még sok kicsiny, jórészt anarchista színezetu szélsoséges csoport is, akik hanyatlásunkat a technológia leépítésével és elpusztításával siettetnék. Nem világos, hogy elsodlegesen embergyulölo vagy gépromboló indítékaik vannak-e, de bármelyik is igaz, az tény, hogy jobban törodnek a rombolással, mint az építo gondolkodással. Most már látjuk talán, hogy az elozoekben miért nem tárgyaltuk Gaiát valamelyik ökológiai irányzat nézopontjából. Bármilyen is volt ez a tudomány eredetileg, a közvélemény elképzeléseiben egyre inkább mint humán ökológia jelenik meg. A Gaia-elmélet viszont a földi légkör és más szervetlen részek megfigyelésével vette kezdetét. Ami pedig az életet illeti, az elmélet figyelmet fordít arra, amit az emberek többsége a legalacsonyabbrendunek tart, vagyis a mikroorganizmusokra. Az emberi faj létrejötte természetesen kulcsfontosságú Gaia számára, de mi annyira késon jelentünk meg az életében, hogy nem tunt túlságosan célravezetonek kutatásunkat saját, Gaián belüli viszonyaink megtárgyalásával kezdeni. A mai ökológia mélyen beágyazódhat ugyan az ember dolgaiba, ez a könyv azonban a földi élet egészérol szól, a földtörténet régebbi és általánosabb keretei között. Hátravan azonban még a feketeleves. Hogyan éljünk hát Gaia részeként? Mennyiben változtatja meg az o jelenléte a világhoz és egymáshoz való viszonyunkat? Azt javaslom, kezdjük Garrett Hardin gondolatainak részletesebb áttekintésével. Az iránta való tisztességbol hangsúlyozni kell, hogy ez a fajta pesszimizmus nem jelent szükségképpen beletörodést. Inkább - hogy az általa alkotott kifejezést használjuk - valamiféle "pejorizmusról" van szó. Ez az alábbi, kétes értéku Murphy-törvény sztoikus elfogadását jelenti: "Ami elromolhat, az el is romlik", és olyan programot kínál a jövo számára, ami a törvény józan tudomásulvételén valamint azon a tényen alapul, hogy a Földön élünk. Hardin életszemléletének - és jórészt jelenleg elterjedt ökológiai felfogásnak is - kulcsát legjobban talán az fejezi ki, ahogyan a termodinamika három törvényének kifejtését értelmezi:

"Nem nyerhetsz." "Csak veszíthetsz." "Nem szállhatsz ki a játékból." Hardin szerint a törvények fenti felsorolása tragikus, ami rosszabb a "pejoristánál", mivel a tragédia lényege az, hogy nincs kiút. A termodinamika törvényei elol nem menekülhetünk, mert egész Világegyetemünkben uralkodnak, másikról pedig nem tudunk. Ebben az összefüggésben túlságosan is könnyu elkerülhetetlenként elfogadni, hogy törzsi csoportok egymás közötti abszurd és valóban tragikus csatáiban nukleáris fegyvereket és egyéb gyilkos muszaki termékeket használjanak. Harcaikat az igazság, felszabadulás vagy nemzeti önrendelkezés hangzatos szólamainak fedezete alatt folytatják, melyek csak a valódi indítékok, a kapzsiság, a hatalomvágy és az irigység leplezésére szolgálnak. Mivel ez a fajta kettos szóhasználat túlságosan is emberi, ugyanakkor széles körben elterjedt, ezért könnyen érthetok a környezetvédo mozgalmak heves tiltakozásai az atomeromuvek javasolt kibovítése ellen, valamint az ökológusok bizalmatlansága az afféle kijelentések iránt, hogy azok kizárólagosan békés célt szolgálnak. A könyv nagy része Írországban készült, mely gyakran volt törzsi háborúskodás színtere. Mindazonáltal Hardin jóslatai paradox módon sokkal kevésbé valószeruek az ír vidék nyugodt és kötetlen légkörében, mint a kötött és magasan szervezett városi társadalomban. Ahogy mondani szokták: minél távolabb vagyunk a csatától, annál hevesebb a hazafias láz. elso látásra úgy hangzanak, mint Dante poklának kapuján a felirat, valójában azonban - minden keménységükkel és azzal együtt, hogy az adófizetési kötelezettséghez hasonlóan nem szeghetok meg büntetlenül - kello elorelátással megkerülhetok. A második fotétel egyértelmuen kijelenti, hogy nyílt rendszer entrópiájának növekednie kell. Mivel valamennyien nyílt rendszerek vagyunk, ez azt jelenti, hogy mindannyiunknak meg kell halni. Gyakran mégis figyelmen kívül hagyják vagy szándékosan elfelejtik, hogy az élo teremtmények - beleértve magunkat is - végtelen halállánca az élet állandó megújulásához való fontos hozzájárulás. A második fotétel halálos ítélete csak egyénekre vonatkozik és eképpen fogalmazható újra: a halandóság az egyéniség ára. A család tovább él, mint tagjai, a törzs még tovább és a homo sapiens, mint faj, már néhány millió éve létezik. Gaia, a bióta és a hatása alá kerülo környezeti rész együttese valószínuleg három és fél eonnyi idos. Ez a második fotétel megkerülésének legfigyelemreméltóbb, mégis teljesen törvényes módja. A Nap végül majd túlságosan felmelegszik és minden földi élet megszunik, de mielott ez megtörténik, eltelik még néhány eon. Fajunk életkorához mérve - nem is beszélve az egyes emberérol - ez az idoszak nem tragikusan rövid közjáték, hanem olyan hosszú szakasz, ami majdnem végtelen lehetoségeket kínál a földi élet számára. Bárki is állította fel a világegyetem törvényeit, nem volt ideje azok számára, akik méltánytalanságról kiáltoznak. A jutalmakat viszont csak azok nyerhetik el, akik ravaszak, vakmeroek, elszántak és készek minden kínálkozó lehetoség megragadására. Értelmetlen dolog az ember nehézségeiért a világegyetemet és törvényeit vádolni. Ha sérti az erkölcsi érzéket, hogy valamiféle megszeghetetlen házirendu Las Vegasban születtünk a menekülés minden esélye nélkül, gondoljuk csak meg, milyen csodálatos, hogy fajunk lehetoséget kapott arra, hogy leltárt készítsen és megtervezze jövobeli taktikánkat. Vegyük figyelembe, mekkora valószínuség szólt ellenünk három és fél eonnal ezelott. A dolog még Dr. Panglossnak, a szuperoptimistának agyában is kétségeket ébresztett volna, pedig o határozottan hitte, hogy minden lehetséges világok legjobbikában születtünk. Igaz, hogy a második fotétel szerint sohasem nyerhetünk és meg kell halnunk, de a tétel apróbetuvel azt is elmondja, hogy bármi megtörténhet, amíg játékban vagyunk. Noha valakit - például engem - Hardin szavai és gondolatai, valamint az általa gyakran használt, vissza-

visszatéro képek mélyen megindíthatnak, nem szabad figyelmen kívül hagynunk, hogy o inkább humán ökológiával foglalkozik, mintsem a bioszféra egészével. A tudományban, különösen a biológiában teljesen megszokott az egyideju makroszkopikus és mikroszkopikus vizsgálat. A molekuláris biológia például, ami a kémiai analízisnek biológiai problémákra való alkalmazásából származik és a DNS felfedezéséhez vezetett, valamint ahhoz a felismeréséhez, hogy ez az anyag az élet valamennyi formája számára genetikai információt hordoz, önállóan fejlodött ki a fiziológiából, ami viszont az egész állatot és annak integrált élo rendszerként való muködését veszi szemügyre. Ily módon bolygónk gaiai és ökológiai felfogásának különbözosége részben eltéro történetükbol ered. A Gaiaelmélet kiindulópontja a Föld urbol való megfigyelése volt, így a bolygót egészében, nem pedig részleteiben tekinti át. Az ökológia a földhözragadt, természetes útján haladó történelemben valamint az élohelyek és ökoszisztémák részletes tanulmányozásában gyökeredzik és nem törodik az összképpel. Az egyik nem látja az erdo fáit. A másik nem látja a fától az erdot. Ha elfogadjuk Gaia létezését, akkor más feltételezésekkel is élhetünk, melyek új fényt vetnek a világban elfoglalt helyünkre. Gaia világában fajunk például technológiájával Gaia része. Akár tetszik vagy nem, bármit is teszünk az egész rendszerrel, továbbra is be leszünk vonva - jóllehet tudtunkon kívül - a szabályozás gaiai folyamatába. Mivel még nem vagyunk teljesen társadalmasodott faj, ezért egyéni és közösségi szinten egyaránt módunk nyílik a részvételre. Ha légbol kapottnak tunne az elvárás, hogy egyének vagy a közösség bármilyen akciója megállíthatja a Föld növekvo pusztulását vagy befolyásolhatja az olyan komoly problémákat, mint a népességnövekedés, akkor vegyük tekintetbe, mi történt az utóbbi húsz évben, amióta tudatában vagyunk a bolygóméretu ökológiai problémáknak. A szóbanforgó idoszak alatt a legtöbb országban új törvények és eloírások születtek, az ökológia és a környezet érdekében korlátozva a vállalkozók és az ipar szabadságát. A negatív visszacsatolás valóban elég nagy ahhoz, hogy komolyan befolyásolja a gazdasági növekedést. A hatvanas évek elejének tanítói vagy jövendomondói közül kevesen látták elore - ha egyáltalán voltak ilyenek -, hogy mostanra a környezetvédo mozgalom lefékezi a gazdasági terjeszkedést. Mindenesetre ezt teszi, és nem csak közvetlen intézkedésekkel, például követelve az ipartól, hogy profitjának egy részét az általa termelt hulladék eltakarítására költse. A növekedési potenciál további vesztesége abból ered, hogy a kutatás-fejlesztést új termékek eloállítása helyett a környezetvédelmi problémák megoldásának erofeszítései felé kell irányítani. Egy ökológiai ügy nem lehet mindig olyan jól megalapozott, mint például a peszticidekkel való visszaélés elleni tiltakozás, melyeket a pestis fékentartásának hasznos és hatékony eszközeibol a bioszféra ellen válogatás nélkül felhasznált fegyverekké változtattak. Néhány ökológus arra figyelmeztetett, hogy az olajat szállító alaszkai csovezeték eredeti terveiben hibák vannak. Észrevételeik jogosak voltak. Mások viszont az ezt követo szokatlan és képmutató fellépésükkel olyan helyzetet teremtettek, mely a hetvenes években fellépo energiahiányhoz vezetett, ami ennek a késlekedésnek, nem pedig - mint rendszerint állítják - a többi olajtermelo ország áremelésének volt a következménye. A halasztás költségeit 30 milliárd dollárra becsülik. A humán ökológiát a politikai célokra való felhasználás mindent tagadóvá teheti, ahelyett, hogy olyan erové változtatná, ami az emberiség és a természet közötti megegyezésen munkálkodik. A második jellegzetesség kapcsán feltehetjük a kérdést, hogy vajon a Föld mely területei létfontosságúak Gaia egészsége szempontjából? A tárgyban már van néhány hasznos ismeretünk. Tudjuk, hogy a bolygó azon területei, melyek a 45-ös szélességi fokokon kívül esnek, jegesedésnek vannak kitéve. Ilyenkor a jég és a hó hatalmas terhelése majdnem sterilizálja a szárazföldet és egyes helyeken egészen az alapkozetig letarolja a talajt.

Még ha ipari központjaink legtöbbje az északi mérsékelt övi térségben is fekszik, melyek jegesedésnek vannak kitéve, semmi, amit mindeddig ipari pusztítás és szennyezés révén ezeken a területeken véghezvittünk, nem ért fel a jég természetes rombolásával. Úgy tunik ezért, hogy Gaia képes elviselni ezeknek a részeknek az elvesztését, melyek a Föld felszínének mintegy 30%-át alkotják. Jelenlegi veszteségei némiképp kisebbek, hiszen az eljegesedések közötti idoszakban is mindig maradnak jeges és tartósan fagyott területek. A múltban azonban az ember nem zavarta meg a trópusok termékeny területeit, így azok helyrehozhatták a jégkorszakok alatt elszenvedett károkat. Vajon biztosak lehetünk-e abban, hogy kibírunk egy újabb jégkorszakot, ha megfosztjuk erdeitol a Föld felszínének központi részeit, ami pedig néhány évtizeden belül nagyon valószínu. Túlságosan egyszeru lenne azt hinni, hogy környezetvédelmi és -szennyezési problémák csak az ipari államokban fordulnak elo. Épp ideje volt, hogy nem kisebb szaktekintély, mint Bert Bolin ismertesse az esoerdok éghajlatszabályozás szempontjából való szükségességét, ugyanakkor felvesse az erdok elvesztésének néhány lehetséges következményét is. Mégha az emberiség fenn is marad, biztosak lehetünk abban, hogy a bonyolult és összetett trópusi ökoszisztéma lerombolása minden földi élolény kedvezo lehetoségeit csökkenti. Semmi kétség, a természetes kiválasztódás kello idoben eldönti majd, melyik változat alkalmasabb a fennmaradásra: a félsivatagban létminimumon élo, maximális lakosságú emberiség - a végletes jóléti világ - vagy valamilyen kevésbé költséges társadalmi berendezkedés, kevesebb emberrel. Érvelhetnénk azzal, hogy a technológia folyamatos fejlodése nemcsak lehetové, de elviselhetové is tenne egy olyan bolygót, melynek felszínén emberi lények tízmilliárdjai élnek. A szervezettségnek, önfegyelemnek és az emberi szabadság feláldozásának az a mértéke, amit ilyen zsúfolt világban szükségképpen mindenkinek el kellene viselnie, mai felfogásunk alapján sokunk számára elfogadhatatlan. Szem elott kell azonban tartanunk, hogy a jelenkori Kína és Nagy-Britannia példája azt mutatja, hogy a nagy népsuruségu életmód nem lehetetlen és nem is mindig kellemetlen. Ha ezt világméretekben meg akarjuk valósítani, akkor létfontosságú a Gaián belüli területi határaink világos megismerése és megértése. Azokat a kulcsfontosságú térségeket pedig, amelyekrol kiderül, hogy a bolygó egészségét szabályozzák, a legaprólékosabb gonddal kell megorizni. Szerencsés esetben kiderülhet, hogy Gaia testének létfontosságú szervei nem a szárazföldeken, hanem a folyótorkolatokban, a nedves területeken és a kontinentális talapzat iszapjában találhatók meg. A széneltemetodés sebessége itt automatikusan az oxigénkoncentráció szabályozásához igazodik, ugyanakkor fontos elemek kerülnek vissza a légkörbe. Amíg nem tudunk jóval többet a Földrol és szóbanforgó részeinek szerepérol, jól tennénk, ha nem vonnánk be oket a kiaknázásba. Létezhetnek persze más, az élovilág szempontjából igen jelentos területek is, melyekre nem is gondolunk. Nem tudjuk például, hogy mennyire lényeges az anaerob mikroorganizmusok metánkibocsátása. Ahogyan az 5. fejezetben jeleztük, a metántermelés fontos lehet az oxigénszabályozásban, az anaerob közösségek némelyike azonban nem a tengerfenékben, hanem a mi és a többi állat beleiben él. A légkör biokémiájának úttöro kutatása során Hutchinson azt feltételezte, hogy a légkör majdnem összes metánja ebbol a forrásból ered. Az is igaz lehet, hogy egykor a beleinkben termelt metán és a többi gáz mennyisége egész más volt. Lovagolunk a szellentésen, gondolhatnák, de a példa annak bemutatására szolgál, hogy milyen keveset tudunk az egész kérdésrol.

Emlékeztet ugyanakkor arra is, hogy Gaia élo rendszerében néha egészen alacsonyrendu feladatokat látunk el, bármit is képzelünk alapveto fölényünkrol. Az oxigén légköri koncentrációját szabályozó körfolyamat részletes vizsgálata - amit az 5. fejezetben mutattunk be - összetett hurkok hálózatát fedte fel. Ezek egyike annyira bonyolult, hogy a teljes elemzésnek még mindig ellenáll. A dolog elvisz minket Gaia harmadik sajátosságához, nevezetesen, hogy kibernetikai rendszer. A szabályozás sokféle útja eltéro idoállandóval és különbözo funkcionális teljesítoképességgel, azaz - ahogy a mérnök mondaná - változó hurokerosítéssel jár együtt. Minél nagyobb a Föld élo tömegének azon aránya, amit az emberiség, valamint a táplálásához szükséges állatok és növények foglalnak el, annál inkább részt veszünk a teljes rendszeren belül a napenergia és más energiák továbbításában. Ahogyan fajunk kezébe egyre több hatalom kerül, éppúgy no felelosségünk is a bolygó homeosztázisainak fenntartásában. Minden alkalommal, amikor a természetes szabályozási folyamat valamelyik részét jelentosen megváltoztatjuk, illetve új energia- vagy információforrást tárunk fel, megnöveljük annak valószínuségét, hogy a létrejövo változások egyike a válaszok változatosságát csökkentve gyengíteni fogja a teljes rendszer stabilitását. Bármilyen muködo rendszer, melynek célja homeosztázis, törekszik a fennálló állandósult állapottól való, az energiaáramlásnak vagy válaszidejének változásai által okozott eltérések kiigazítására és olyan optimum keresésére, ami a változásokat magába olvasztja. Valószínutlen, hogy egy Gaiához hasonlóan tapasztalt rendszert könnyu lenne megzavarni. Mindazonáltal óvatosan kell lépnünk, hogy elkerülhessük az öngerjeszto pozitív visszacsatolás vagy a csillapítatlan lengés kibernetikai meghibásodásait. Például, ha az általam feltételezett éghajlatszabályozási folyamat komolyan megzavarja bolygónkat, akkor vagy bolygóméretu lázat, vagy jégkorszaki hideget kell elviselnünk, esetleg a két kellemetlen állapot közötti állandósult lengést átélnünk. Ez megtörténhet akkor, ha - valamilyen turhetetlen népsuruség esetén - az ember olymértékben károsítja Gaia funkcionális képességét, hogy megnyomorítja azt. Az emberiség egy nap arra ébredhet, hogy élethossziglan dolgozhat a bolygó karbantartó mérnökeként. Gaia az iszapba húzódna vissza, a bolygófolyamatok egyensúlyban tartásának szüntelen és bonyolult feladata pedig a miénk lenne. Ettol kezdve a "Föld-urhajón", ezen a különös szerkezeten kellene utaznunk, a fennmaradó szelíd és háziasított bioszféra pedig valóban "életfenntartó rendszerünk" lenne. Senki sem tudja még, mennyi az emberi faj optimális létszáma. A válaszadásra képes elemzokészülék még nem készült el. Alapul véve az egy fore jutó energiafelhasználás jelenlegi mértékét gyanítjuk, hogy 10 milliárdnál kisebb szám esetén még mindig gaiai világban élnénk. De valahol ezen túl - különösen, ha az urhajó börtönkalitkájának állandó szolgasága és a gigahalálnyi pusztulás között, ami a túlélok számára lehetové tenné a gaiai világ helyreállítását. Az ember nem az agyáról nevezetes - ami nem nagyobb a delfinénél - nem is társadalmi lénnyé való laza, befejezetlen fejlodésérol, de még csak nem is a beszéd vagy a szerszámkészítés képességérol. Az ember azért figyelemre méltó lény, mert mindezen dolgok összekapcsolásával teljesen új egységet hozott létre. Ha az ember társadalomba szervezett és valamilyen technológiával is el van látva - mégha az olyan kezdetleges is, mint egy kokorszaki törzsé - akkor rendelkezik azzal az újszeru képességgel, hogy begyujtse, megorizze és feldolgozza az információt, majd felhasználja azt a környezet céltudatos és elorelátó befolyásolására. Amikor elodeink megismételték a hangya evolúciós lépését és eloször alkottak értelmes bolyt, ami képes volt magának a Földnek az arculatát megváltoztatni, a dolog éppoly forradalmi volt, mint a fotoszintetizáló oxigéntermelok eonokkal azelotti megjelenése.

Az új szervezodésnek kezdettol megvolt a lehetosége a környezet bolygóméretu módosítására. Alapos bizonyítékunk van például arra, hogy amikor a cseperedo emberiség a Bering-szoroson átkelve ÉszakAmerikába érkezett, a dolog néhány év alatt az egész földrészen egy sor állatfaj - különösen pedig nagytestu emlosök - kipusztulásához vezetett. Ez a tuzzel folyó hajtóvadászat kegyetlen és nemtörodöm technikájának korszaka volt, amikor úgy szereztek élelmet a törzs számára, hogy egy sáv mentén felgyújtották az erdot, majd megfelelo, szélirányba eso helyre vonulva megvárták, amíg a tuz a vadászok dárdái és husángjai elé kergette az élelmet. Bármilyen mércével mérve is ez egy új technika ökológiailag pusztító alkalmazása volt, mégis - amint Eugene Odum emlékeztetett rá - ez vezetett a nagy füves ökoszisztémák kialakulásához és fejlodéséhez. Ha visszatekintünk és figyelmünket megkülönböztetett módon az embernek a globális környezettel való viszonyára irányítjuk, akkor egész sor ismétlodést fedezhetünk fel. Vannak gyors technológiai fejlodési szakaszok, melyek látszólag környezeti katasztrófákhoz vezettek. Ezeket a stabilitás és az új, megváltozott ökoszisztémával való együttélés viszonylag hosszú szakaszai követték. A tuzzel folytatott hajtóvadászat, mint láttuk, az erdei ökoszisztémák elpusztítását okozta, azt követoen azonban kialakultak a nagy füves ökoszisztémák, a szavannák és az együttélés új szakasza jött létre. Közelebbi példát említve Dubos emlékeztet arra, hogy az angliai bekerítési törvényeket - melyek megakadályozták a közös földekhez való hozzáférést és a sövényekkel gazdagon benott, jellegzetes angol tájat megteremtették - bevezetésük idején szintén ökológiai katasztrófának tekintették. A sövények elpusztítását a gazdálkodás "mezogazdasági üzletté" válása miatt egyesek most jobban siratják, de ahogy Dubos helyesen teszi fel a kérdést-nem fogják-e vajon ezt az új, a mezogazdasági üzletemberek számára kedvezo ökoszisztémát is megsiratni, ha eljön majd az ideje, hogy az utat adjon valamiféle új technológiának? Ezt a jelenséget "nagyapa törvényeként" határozhatjuk meg, ami szerint "régen a dolgok jobban mentek". Az tény, hogy az új evolúciós fejlemények feszültséget okoznak a meglévo rendben. Ez az élovilág minden szintjén így van. A legalsó fokra vonatkozó példa valamilyen kellemetlenséget okozó vírus halált okozó mutációja. Ez történt 1918-ban egy influenzavírustörzzsel, mikor a "spanyolnátha"-járvány több áldozatot szedett, mint az elso világháborúban elesettek egész száma. Itt van a tuzhangya sikeres új szervezete is, ami lehetové tette számára, hogy meghódítsa és benépesítse az észak-amerikai földrészt. Bárki, aki balszerencséjére összefutott már velük, tanusíthatja, hogy ez a betolakodó mennyire fájó módon nemkívánatos. Értelmes, társadalomban élo állatként való folyamatos fejlodésünk a technológiától való növekvo függésünkkel együtt elkerülhetetlenül megzavarta a bioszféra többi részét, és a dolog folytatódik. Az ember saját mutációs sebessége nagyon lassú, de az emberiséget alkotó társas egyesülés változási sebessége az ido elorehaladtával no. Richard Dawkins tette azt az észrevételt, hogy a kisebb és nagyobb technológiai elorelépések ebben az összefüggésben mutációként foghatók fel. Fajunk figyelemreméltó sikerei abból erednek, hogy képes a környezet által felvetett kérdéseket összegyujteni, egymással összevetni és megválaszolni, felhalmozva így azt, amit néha hagyományos vagy csoportos bölcsességnek neveznek. Ez a bölcsesség, ami eredetileg nemzedékrol nemzedékre szóbeszéd útján terjedt, mostanra a tárolt információk zavarbaejto tömegévé változott. Olyan kicsiny közösségben, amelyik még mindig természetes környezetében él és azzal eros kölcsönhatásban van, az eltérést gyorsan észreveszik és kiigazítják, ha a hagyományos bölcsesség és a gaiai optimum ellentmond egymásnak. Ez indokolhatja, hogy miért képesek olyan csoportok, mint az eszkimók vagy a busmanok szélsoséges és szokatlan környezetükhöz szabott, jól alkalmazkodott életvezetést követni. Közhely, hogy városi és ipari társadalmaink fertozöttsége nagyobb és áthatóbb bölcsességgel általában ártalmunkra szolgál. Mindannyian láttuk azokat a szomorú és megindító filmeket, melyekben a civilizált eszkimók eloregyártott kunyhókban egymásnak adogatják a cigarettát és gyermekeik sorsát siratják, akiket elvettek tolük, hogy elemi iskolai ismereteket tanítsanak nekik a sarkvidéken való túlélés módjai helyett.

Ahogyan a társadalom egyre jobban elvárosiasodott, a tudásalapba áramló információhányad, nott összehasonlítva a vidéki és a vadászó közösségek bölcsességében elfoglalt arányával. Ugyanakkor a városon belüli bonyolult kölcsönhatások új, figyelmet igénylo kérdéseket vetettek fel. Ezeket megoldották, a megoldást pedig elraktározták. A városi bölcsesség hamarosan majdnem teljes egészében az emberi kapcsolatok problémájára összpontosított, ellentétben bármelyik természeti törzs bölcsességével, ahol az élo és élettelen világ többi részével való viszonyok még mindig illo helyet kapnak. Gyakran elcsodálkoztam azon az állításon, hogy Descartes az állatokat gépekhez hasonlította, mert nincs lelkük, ugyanakkor az ember halhatatlan lelke érez és ésszeru gondolkodásra képes. Descartes igen intelligens ember volt és hihetetlennek tunik, hogy annyira figyelmetlen lett volna, hogy azt higgye, fájdalmat csak az ember érezhet tudatosan, a lóval vagy macskával szembeni kegyetlenkedésnek pedig nincs következménye, mert nem fogják fel jobban a fájdalmat, mint egy élettelen tárgy, például egy asztal. Így vélte vagy sem, a rettenetes gondolat abban az idoben sokak számára hiheto volt, és azóta is igen elterjedt. Ez jól mutatja, hogy a zárt városi társadalom hagyományos bölcsessége milyen mértékben szigetelodött el a természettol. Reméljük, hogy az elidegenedés már végéhez közeledik és a televízióban bemutatott sok kituno természetfilm segíthet felszámolásában. Jelenleg a kommunikációs robbanás közepén tartunk, a televízió hamarosan mindenki számára ablakot nyit a világra. Már most is hatalmas mértékben növelte meg és terjesztette ki az információáramlás mértékét, sebességét és változatosságát. Végre kimozdulhatunk egy olyan megrekedt társadalmi állapotból, melynek léte a középkorban gyökeredzik. Eddig többnyire csak azzal foglalkoztunk, hogy mi mehet rosszul a jövoben, nem pedig azzal, hogy mi mehet jól, noha van derulátó nézopont is. A legtöbb újságban találhatók olyan életbiztosítási hirdetések, melyek a fiatalokat és az éppen- középkorúakat egész komoly pénzek ígéretével csalogatják. A szóbanforgó összegeket az illetok hatvanas éveikben kapnák meg, mindössze szerény, most fizetendo havi díj ellenében. A legtöbb ember jövobe vetett hitének bizonyítéka, hogy a biztosítótársaságoknak még mindig jól megy. Hetman Kahn, a nagy látnok 600 milliós jövo századi Amerikát lát maga elott, ahol a lakosság többsége Westchester megye 2000 fo per négyzetmérföldes (800 foper négyzetkilométer) népsuruségében él majd. Úgy véli - és meggyozoen érvel is emellett -, hogy a mainál sokkal fejlettebb világban ekkora lakosság eltartására a létfeltételek végtelenje áll majd rendelkezésre. Majdnem minden szakember, aki a világ eroforrásairól adatokat gyujt és azokat nagyteljesítményu elemzo eszközök segítségével tanulmányozza, úgy gondolja, hogy az emberi népesség és a technológia terjeszkedésének irányzata legalább további harminc évig folytatódni fog. A legtöbb kormány, valamint sok nagy multinacionális cég vagy megvásárolja ezeknek a jövendomondóknak a szolgálatait, vagy létrehozza saját, hasonló szervezetét. Ezek a nagytehetségu csoportok a jelenleg fellelheto legnagyobb teljesítményu számítógépekkel felszerelve összegyujtik és megrostálják a világból származó információkat, majd a kapott adatok alapján elméleteket vagy ahogy manapság inkább nevezik oket - modelleket állítanak fel. Ezeket azután folyamatosan finomítják mindaddig, amíg a jövo nem látható legalább olyan tisztasággal, mint a legelso tévékészülékek képe. A futurológia fenti új fejleményével párhuzamosan egyre több és több tudós ilyen modellekre való hivatkozással végzi kutatásait. Kísérleti méréseket végeznek, majd aztán egybevetik valamelyik elmélet elorejelzéseivel. Ha ellentmondás van, akkor hiba után kutatva átvizsgálják, esetleg elvetik a modellt és másikat próbálnak ki, jobb egyezést keresve.

Ha a kísérleti tényeket gyujto tudós vagy annak közeli munkatársa építi a modellt is, a dolog valóban nagyon jól muködik. A sebesség, amivel a számítógép el tudja végezni a végtelen számítások egyébként agyat gyötro munkáját, hatékonnyá teszi a fenti összeállítást, így hamarosan kiválasztják az elmélet elomozdítására leginkább megfelelo feltevést. Sajnos, a legtöbb tudós városban éli le életét, így egyáltalán nincs kapcsolata a természetes világgal, vagy csak igen kevés. A Földrol alkotott modelljeik egyetemeken és kutatóintézetekben készülnek, ahol rendelkezésre áll az összes szükséges eszköz és a tehetség, de ami általában hiányzik, az létfontosságú lenne, nevezetesen a való világra vonatkozó, elso kézbol származó információ. Ilyen körülmények között természetes a kísértés, hogy a tudományos könyvekben és folyóiratokban található információkat helytállónak tételezzük fel, ha pedig néhányuk nem illeszkedik a modellhez, akkor bizonyára a tények a hibásak. Innen kezdve túlságosan is egyszeru azt a végzetes lépést megtenni, hogy csak a modellhez illeszkedo adatokat válogassuk ki és ezt követoen hamarosan olyan képet alkossunk, ami nem a való világot - vagyis Gaiát ábrázolja, hanem Galateának, Pygmalion szépséges szobrának rögeszmés álomképe. Személyes tapasztalatból beszélek, amikor azt állítom, hogy mi, akik hajón kelünk útra vagy távoli helyekre utazunk azért, hogy a légkörrel, az óceánnal vagy azok bioszférával való kölcsönhatásával kapcsolatban méréseket végezzünk, kevesen vagyunk azokhoz képest, akik a városokban összpontosult egyetemeken vagy intézetekben való munkát választották. Ritka a felfedezok és a modellalkotók közötti közvetlen kapcsolat, az adatokat pedig a letisztult tudomány szukre szabott szókészlete továbbítja, ami az adatok mellett nem hagy helyet az aprólékos, minoségi leírásoknak. Aligha meglepo tehát, hogy a modellek túlságosan is gyakran galateaiak. Ha megfelelo módon akarunk Gaia részeként élni akkor ezt az egyoldalúságot hamar ki kell egyenlíteni. A világról szóló sokoldalú, pontos információk áramlása létfontosságú. A tegnapi helytelen adatok alapján modellt alkotni éppoly abszurd dolog, mint az idojáráselorejelzéshez óriási számítógépeket, ugyanakkor múlthavi bemenoadatokat használni. Adrian Tuck, a Brit Meteorológiai Hivatal munkatársa gyakran emlékeztet arra, mennyire felemelo számára, hogy az idojáráselorejelzés minden jövot elemzo tudomány legtapasztaltabbja és legkifinomultabbja. A jelenkori idojárásjelzés az egyáltalán fellelheto legátfogóbb és legmegbízhatóbb adatgyujto hálózatot, a világ legnagyobb teljesítményu számítógépeit, valamint társadalmunk néhány legtehetségesebb és legrátermettebb tagját foglalkoztatja. Mindazonáltal vajon mekkora biztonsággal tudjuk az idojárást akár egy hónapra is elore megjósolni, a következo évszázadról nem is beszélve? Mint ahogy az az ember, akinek nem muködnek az érzékszervei, hallucinációkat él át, éppúgy lehetséges, hogy a városban élo modellalkotók hajlamosabbak inkább rémálmokat lefesteni, mintsem a valóságot. Akinek már volt módja a számítógépes modellezésbe mélyen belemerülni, az nem tagadja, hogy fennáll a kísértés bármi olyan bemeno adat felhasználására, ami lehetové teszi, hogy tovább játsszuk a pasziánsznak ezt a végletes formáját. A dolgok jelenlegi állása mellett cselekedeteink lehetséges következményeit olymértékben figyelmen kívül hagyjuk, hogy ez a tény majdnem lehetetlenné teszi a jövore vonatkozó használható elorejelzéseket. A világ politikai megosztottsága és a társadalom szuklátóköru, törzsi egységekre való széttöredezése egyre jobban nehezíti a felfedezo tevékenységet és a tudományos bizonyítékok gyujtését. A múlt század egyik nagy felfedezoútját - például a Beagle-ét vagy a Challengerét sem lehetne ma akadályok nélkül megvalósítani.

Okkal vagy ok nélkül, a fejlodo nemzetek a kutatóhajókat gyakran a neokolonialista kizsákmányolás ügynökeinek tekintik, akik kontinentális talapzataik felett ásványlelohelyeket keresnek. 1976-ban az argentinok rosszallása annyira megnott, hogy tüzet nyitottak a Shackletonra, mikor az a Falklandszigetek közelében hajózott, tudományos vizsgálatokat folytatva. Hasonlóan nehéz manapság egy független megfigyelo számára, hogy - csekély számú kivételtol eltekintve - a légkör vizsgálatára szolgáló berendezéseket juttasson a trópusi országokba. Úgy tunik, hogy a tudományos kutatás nemzetivé vált: vagy az adott ország állampolgára végezheti, vagy senki. Akár van, akár nincs valóságos vagy történelmi oka a kizsákmányolástól való efféle félelmeknek, a dolog kétségtelenül elterjedt a világ trópusokon fekvo felén, ennek következtében pedig a bolygóra kiterjedo kutatás egyre nehezebbé válik. Noha kétségbe vonhatjuk, hogy a szellemi muhelyek lakói megfelelo modellt alkotnak a jövendo világról, egyvalami biztosnak látszik a közeljövot illetoen: önként nem mondhatunk le a technológiáról. Olymértékben elszakíthatatlan részei vagyunk a technoszférának, hogy annak feladása éppoly kevéssé reális, mint kiugrani egy hajóból az Atlanti-óceán közepén, hogy a hátralévo utat fennkölt magányban, úszva tegyük meg. Számos csoport létezett, melyek megpróbáltak kiszökni a modern társadalomból és visszatérni a természethez. Majd mindegyikük kudarcot vallott, és ha megvizsgáljuk a ritka részsikereket, ezeknél mindig ott volt a technoszféra eros támogatása. Ennek gaiai analógiája - mint a 6. fejezetben láttuk - az, hogy a hoforrások vagy a sós tavak szélsoséges környezetét meghódító mikroorganizmusok - és esetleg összetettebb szervezetek - csak azért maradhattak fenn, mert Gaia többi része - mi, valamennyien - fenntartottuk a létfontosságú oxigén- és tápanyagellátást. Ahogyan az egyéni szélsoségek megturése a gazdag és sikeres civilizáció védjegye, úgy igaz ez a biológiai szélsoségekre is. Ilyesmi csak virágzó bolygón jöhet létre. (Mellékesen ez újabb érv amellett, hogy a Mars szigorú feltételeihez alkalmazkodott szórványos élet utáni kutatás valószínuleg hiábavaló.) Ígéretesebb megoldást jelent a magunk teremtette problémákra az, amit az elegendo technológiát pártoló mozgalom javasol. Ok becsülettel elismerik a technológiától való függésünket és megkísérlik azon részeit kiválasztani, melyek viszonylag szerényen és mérsékelten veszik igénybe a bolygó eroforrásait. Úgy tunik, hogy a fogyó eroforrások okozta válság megoldására irányuló kísérleteink során következetesen alábecsüljük a sajtó és a hírközlo eszközök lehetoségeit. Nemcsak azt nem vesszük figyelembe, hogy képesek más eros intézményekre és csoportokra nyomást gyakorolva befolyásolni az eseményeket - ahogyan a régebben sokat használt közhely, a "sajtó hatalma" kifejezi - hanem azt sem, hogy technikai eszközeik révén módjuk van az egész világnak hírt adni arról, ami éppen történik. Amint láttuk, a környezetrol való információ gyors elterjedése hozzásegít a rosszirányú változásokra adott válaszok idoállandójának csökkentéséhez. Nemrég még úgy tunt, hogy az emberiség a bolygó rákos daganata. Szemmel láthatóan elvágtuk a fertozo betegségek és az éhezés létszámunkat szabályozó visszacsatolásait, korlátlanul szaporodtunk, ugyanakkor ipari szennyezésünk és a vegyi úton eloállított bioszféraellenes szerek - mint például a DDT - megmérgezték azt a néhány megmaradt élolényt, melyeket nem fosztottunk meg lakóhelyétol. A veszély egyes helyeken még mindig fennáll. Mindazonáltal a népesség többé nem növekszik mindenütt, az ipar sokkal jobban tudatában van a környezetre gyakorolt hatásának, mindenekfölött pedig a közvélemény növekvo mértékben van tisztában helyzetünkkel. Kimondhatjuk, hogy a gondjainkról szóló információk elterjedése elvezet majd azok kézbentartását vagy akár megoldását jelento eljárások kifejlesztéséhez is. Nagyon is jó, hogy nincs többé szükség a népesség durva szabályozására járványok és éhínség útján.

Sok országban a családok teljesen önkéntes alapon korlátozzák létszámukat a jobb életszínvonal elérése érdekében, ami aligha lenne lehetséges a gyermekáldás maximumánál. Természetesen nem feledkezhetünk meg arról, hogy ez valószínuleg átmeneti szakasz és - amint C.G. Darwin figyelmeztet bennünket - a természetes kiválasztódás biztosítani fogja, hogy az önkéntes népességkorlátozás során a Homo progenitus fog gyozni, ha pedig így lesz, akkor létszámunk megint növekedni fog, ráadásul még gyorsabban. Az információtechnikai forradalom az eljövendo világot valószínuleg oly módon fogja megváltoztatni, amit most még egyikünk sem láthat elore. 1970-ben Tribus és McIrvine a Scientific American egyik figyelemreméltó cikkében a leheto legátfogóbb módon fejtették ki a tudás - hatalom témát. Kimutatták többek között, hogy a Nap jótékony sugárzása a szokásos ötszor tíz a tizediken milliwatt per négyzetméter teljesítmény helyett úgy is felfogható, mint másodpercenként 103 információszavas ajándék a Föld számára. Láttuk, hogy ami az ilyen mennyiségu energia kihasználását illeti, közel vagyunk lehetoségeink határához. Ugyanakkor viszont korlátlan módunk nyílik arra, hogy munkába fogjuk ezt az eroforrást fejlodo eszközeink segítségével. Növekvo örömmel fogunk majd a gazdag információs világ, a szellemtér elso felfedezéséhez. Vajon ez ismét csak újabb környezetromboláshoz vezet majd? Megkezdodött már a szellemtér szennyezése azzal, hogy a nyelv egykori állapotához képest homályossá vált, entrópiája pedig megnott? Mindennek megszabott ideje van, megvan az ideje minden dolognak az ég alatt. Megvan az ideje a születésnek, és megvan az ideje a meghalásnak. Megvan az ideje az ültetésnek, és megvan az ideje az ültetvény kitépésének. Azt is láttam a nap alatt, hogy nem a gyorsak gyoznek a futásban, nem a hosök a harcban, nem a bölcseknek jut a kenyér, nem az értelmeseknek a gazdagság és nem a tudósnak a jóindulat, mert mindezek az idotol és a körülményektol függenek. "A szép igaz, s az Igaz: szép!" - sohse áhítsatok mást, nincs fobb bölcsesség! Nincs recept vagy szabályzat arra, hogyan éljünk Gaia részeként. Viszont minden egyes cselekedetünk következményekkel jár.

9. FEJEZET Epilógus Apám 1872-ben született és a Wantage-től délre fekvő dombokon nőtt fel. Kitűnő és lelkes kertész volt, ugyanakkor nagyon érzékeny ember. Emlékszem, egyszer darazsakat mentett meg a vízbefulladástól, amikor azok belezuhantak a vizeshordóba. "A létüknek célja van, tudod" - mondta, majd elmagyarázta, hogyan pusztítják szilvafáink kártevőit és jutalmul biztosan számíthatnak a termés egy részére. Nem követte egyik írott vallást sem, nem járt templomba vagy kápolnába. Úgy gondolom, hogy erkölcsi rendszere a kereszténységnek és a mágiának abból a szövevényes keverékéből eredt, ami vidéki emberek között elég gyakori volt és ami szerint a majális és a Húsvét szertartásokra és vidámságra egyaránt alkalmat nyújt. Ösztönösen megérezte rokonságát valamennyi élőlénnyel, és emlékszem mennyire megrázta, ha egy fa kivágását

látta. A természeti dolgok iránti érzéseimet nagyrészt azoknak a közös sétáknak köszönhetem, melyeket a bájosan kedves és nyugodt - legalábbis akkor úgy tűnt - vidéki ösvényeken és réges-régi utak mentén tettünk. A fejezet önéletrajzként indult, hogy könnyebben juthassunk el a Gaia-elmélet leginkább teoretikus és legkevésbé megfogható szempontjának áttekintéséhez: azokhoz, melyek az ember és Gaia kölcsönös viszonyában a gondolkodást és az érzelmeket érintik. Vegyük először a szépérzéket. Ez alatt az elégedettségnek, felismerésnek, megvalósulásnak, kíváncsiságnak, izgalomnak és vágyakozásnak azokat a bonyolult érzelmeit értem, amikor olyan dolgot látunk, érzünk, szagolunk vagy hallunk, ami növeli öntudatunkat, ugyanakkor elmélyíti a dolgok valódi természetének megértését. Gyakran mondják - többek megrökönyödésére - hogy ezek a kellemes érzések elszakíthatatlanul kötődnek a romantikus szerelem különös túlérzékenységéhez. Mégha ez így is van, akkor sem feltétlenül szükséges, hogy egy vidéki séta örömét - miközben tekintetünk végigvándorol a dombokon - egy női kebel körvonalaival való ösztönös összehasonlításnak tulajdonítsuk. A gondolat átfuthat rajtunk, de elégedettségünket gaiai kifejezésekkel is megmagyarázhatjuk. Ha biológiai szerepünket betöltve otthont teremtünk és családot alapítunk, az elégedettség mélyen fekvő érzése jutalmunk egy része. Bármennyire is kemény és kiábrándító lehet időnként a feladat, lelkünk mélyén mégis jólesően tudatában vagyunk, hogy helyes szerepet alakítunk és az élet fő vonalában haladunk. Épp ilyen fájdalmasan tudatosul bennünk a kudarc és a veszteség érzése, ha ebből vagy abból az okból utat tévesztünk és elrontjuk a dolgokat. Lehetséges, hogy be vagyunk programozva a körülöttünk levő más életformákkal kapcsolatos optimális szerepünk ösztönös felismerésére. Ha ennek az ösztönnek megfelelően cselekszünk, amikor gaiai társainkkal foglalkozunk, akkor az a jutalmunk, hogy ami helyes, azt jónak is látjuk és ez felkelti azokat a kellemes érzeteket, melyek szépérzékünket alkotják. Ha ezt a környezetünkkel való viszonyt tönkreteszik vagy rosszul kezelik, szenvedünk az üresség és megfosztottság érzésétől. Sokan ismerjük a megrázkódtatást, ami akkor ér, mikor felfedezzük, hogy ifjúságunk valamely békés vidéki színterét - ahol egykor kakukkfű virágzott, a sövények pedig roskadoztak a hangától és a galagonyától jellegtelen, kigyomlált sivár árpaföldek foglalták el. Az evolúciós kiválasztódás darwini erőivel egy irányba haladva olyan utat követünk, ami arra bátorít, hogy a többi életformával kiegyensúlyozott kapcsolatot alakítsunk ki. A dél-angliai ezeréves Újerdő - egykoron Hódító Vilmosnak és normann nemeseinek saját vadászterülete - még mindig a nagyszabású szépség lelőhelye, ahol éjszaka borzok zörögnek és a pónilovaknak elsőbbségi joga van az emberrel és a belsőégésű motorral szemben. Noha az ősi erdőségnek és ligetnek ezt a 130 négyzetmérföldes történelmi területét a parlament különleges törvénye óvja, túlélésének igazi biztosítéka szüntelen éberségünk. Ma ugyanis az erdő a hétvégi kirándulók, táborozók és turisták ezreinek kedvenc tartózkodási helye, akik évente 600 tonna szemetet szórnak el és néha egy gondatlanul eldobott gyufával vagy cigarettával olyan tüzet okoznak, ami sokhektárnyi területen órák alatt rombolhatja le az erdészek és a környezet évszázados kiegyensúlyozott munkájának gyümölcseit. Másik, túlélésünket valószínűleg elősegítő ösztönünk összekapcsolja az egészséges megjelenést és az arányos testalkatot az egyéni szépséggel. Testünket sejtek szövevényei alkotják. A test valamennyi sejtmaggal rendelkező sejtje még kisebb részek szimbiotikus egysége. Ha ezeknek az együttműködéseknek az eredménye, az emberi lény gyönyörűnek látszik amennyiben helyes és szakértő módon állt össze - vajon túlzás-e azt feltételezni, hogy ugyanezzel az ösztönnel felismerhetjük valamilyen, különböző lények - ember és más életformák - által alkotott környezet szépségét és egészségét? Azét a környezetét, ahol minden jövő kellemes, és az embernek - miután elfogadta szerepét Gaia társaként - nem kell gyarló módon viselkednie. Kiábrándítóan nehéz lehet kísérletileg megvizsgálni azt a feltételezést, hogy az egészséges megjelenést a szépséggel összekötő ösztön elősegíti-e a túlélést, de érdemes lehet megpróbálni.

Láttuk, hogy az entrópia nagymértékű csökkentésének képessége - vagy, hogy az információelmélet kifejezéseit használjuk: az a képesség, ami az élet kérdéseire adott válaszok bizonytalanságait jelentősen csökkenti magának az életnek a mértékét jelzi. Ebből következhet, hogy a szépség szintén kapcsolatban van a kisebb entrópiával, a csökkentett bizonytalansággal, valamint az alacsonyabb határozatlansági fokkal. Valószínűleg mindig is tudtuk ezt, mivel a dolog végül is belső életfelismerő programunk része. Emiatt azután Blake szemén keresztül még ragadozónkat is gyönyörűnek látjuk: Tigris! Tigris! éjszakánk erdejében sárga láng, Mely örök kéz szabta rád Rettentő szimmetriád? Milyen katlan, mily egek Mélyén gyúlt ki szemed? Szárnyra mily harc hőse kelt, Aki e tűzhöz nyúlni mert? (Szabó Lőrinc fordítása) Még az is lehetséges, hogy a platóni abszolút szépség tényleg jelent valamit és megfelel az élet természetéről való megbizonyosodás elérhetetlen állapotának. Apám soha nem mondta el nekem, hogy miért gondolja azt, hogy mindennek célja van ezen a világon, de a vidékkel kapcsolatos érzései és gondolatai minden bizonynyal az ösztönnek, megfigyelésnek és népi bölcsességnek keverékén alapultak. Ennek eredményeként a monoteista vallású egyházak, valamint az utóbbi idők humanista és marxista eretnekei azzal a kellemetlen igazsággal kerültek szembe, hogy régi ellenségük, Wordsworth Paganja "elavult hitet magába szíva" részben még mindig él bennünk. Régebben, mikor dögvész és éhínség korlátozta létszámunkat, tisztességes és helyes dolognak látszott a betegek gyógyítását és az élet megőrzését minden eszközzel megpróbálni. Ez a hozzáállás később abban a merev, megalkuvást nem ismerő elképzelésben kristályosodott ki, ami szerint a Föld az emberé és az ő szükségletei és kívánságai mindenek felett állnak. A tekintélyelvű társadalmakban és intézményekben abszurdnak tűnt kétségbevonni annak a bölcsességét vagy helyességét, hogy kivágnak egy erdőt, gátat emelnek egy folyóra vagy városközpontot építenek. Ha a szóban forgó dolog emberi lények anyagi jólétéért történt, akkor helyesnek kellett lennie. Nem merültek fel erkölcsi kérdések, kivéve a korrupció és vesztegetés megelőzését, valamint a javak tisztességes elosztásának követelményét. A kínzó fájdalom, amit mostanában sok ember érez látva, hogy homokpartokat, sós mocsarakat, erdős vidékeket, vagy akár falvakat is brutálisan lerombolnak és földgyaluval törölnek le a Föld színéről, nagyon is valóságos. Nem kellemes, mikor azt mondják, hogy ez a nézet maradi és az új városépítések munkát és lehetőséget biztosítanak a fiataloknak. Az a tény, hogy a válasz részben jogos, csak növeli a fájdalom és düh érzését, mert tagadja kifejezésének megalapozottságát. Ilyen körülmények között aligha meglepő, hogy a környezetvédelmi mozgalomnak ereje ellenére nincs semmi erkölcsi alapja nekitámadni olyan, nem megfelelő célpontoknak, mint a fluorokarbon-ipar, vagy a rókavadászat, mialatt szemet huny a legtöbb mezőgazdasági eljárás kilátásaiban sokkal komolyabb kérdései felett. Az állami vállalatok és magánvállalkozók legrosszabb szélsőségei által felkeltett erős, de zavaros érzelmek jól termő talajt jelentenek az őket kihasználó lelkiismeretlen manipulátoroknak.

A környezetvédelmi politika friss új terepe a demagógoknak. A fenti tény a felelősségteljes kormányokban és ipari körökben egyaránt növekvő aggodalmat kelt. Azzal, hogy az elkoptatott "környezetvédelmi" jelzőt hozzáragasztjuk a kérdés különféle szem- minisztériumok és hivatalok nevéhez, nem valószínű, hogy gátat szabunk a harag és tiltakozás növekvő hullámának. A környezetvédelmi ügyeket gyakran támogatják olyan biológiai érvek, melyek látszólag szilárd tudományos alappal rendelkeznek, ezek azonban a tudósoknál rendszerint nagyon kis súllyal esnek latba. Az ökológusok tisztában vannak azzal, mindeddig nincs arra bizonyíték, hogy az ember bármelyik tevékenysége csökkentette volna a bioszféra egészének újratermelődését. Bármit is gondolhat egy ökológus valamilyen fenyegető problémáról egyénileg, kezét megköti a szilárd tudományos bizonyítékok hiánya. Az eredmény: olyan környezetvédő mozgalom, amely kusza, zavart és dühös. Az egyházak és a humanista mozgalmak megérezték a környezetvédő hadjárat gerjesztette erős érzelmi töltést és felülvizsgálták elveiket és hitvallásukat, hogy ezt az új tényt figyelembe vehessék. Itt van például a keresztény gondoskodás fogalmának legújabb tudatosulása, mely szerint az ember - noha még mindig uralkodhat a halak, a madarak és minden élő teremtmény felett - a Földdel való megfelelő bánásmódért Istennek tartozik felelősséggel. Gaiai szempontból minden olyan kísérlet, amely az embernek bármiféle kitüntetett szerepet próbál indikálni, kudarcra van ítélve, mint a jóindulatú gyarmatosítás hasonló elképzelése. Valamennyi efféle gondolat azt feltételezi, hogy az ember ennek a bolygónak birtokosa: ha nem tulajdonosa, akkor hát bérlője. Orwell Állatfarmjának allegóriája mélyebb jelentést nyer, ha felismerjük, hogy az összes emberi társadalom így vagy úgy a világot saját gazdaságának tekinti. A Gaia-elmélet tartalma az, hogy bolygónk stabil állapota az embert valamilyen nagyon demokratikus egység részeként vagy társult tagjaként veszi figyelembe. A Gaia-elméletben megtestesülő számos bonyolult fogalom között van az intelligencia is. Az élethez hasonlóan jelenleg ezt is csak besorolni tudjuk, nem pedig pontosan meghatározni. Az intelligencia az élő rendszerek sajátossága, és a kérdések helyes megválaszolásának képességét jelenti. Hozzátehetjük, különösen olyan kérdésekét, melyek a rendszeregyüttes és a részét képező rendszer túlélését befolyásoló, a környezetnek adandó válaszokra vonatkoznak. Sejtszinten az elénk kerülő dolgok fogyaszthatóságára vagy más tulajdonságaira vonatkozó döntések, vagy az olyanok, melyek a környezet kedvező vagy veszélyes voltával kapcsolatosak, lényegesek a fennmaradáshoz. Ezek azonban automatikus folyamatok, nincs szó tudatos gondolkodásról. Jórészt a homeosztázis rutinműködése megy végbe - legyen szó sejtről, állatról vagy az egész bioszféráról. Mindazonáltal fel kell ismernünk, hogy még egy automatikus folyamat is igényel valamiféle intelligenciát a környezetből kapott információ helyes értelmezéséhez. Megfelelő válasz adása olyan egyszerű kérdésekre, mint: "Túl meleg van?" - vagy: "Van elég belélegezhető levegő?" intelligenciát igényel. Még a legkezdetlegesebb szinten, a 4. fejezetben tárgyalt egyszerű kibernetikai rendszer esetén - ami helyes választ ad a sütő belső hőmérsékletére vonatţkozó egyszeru kérdésre - is szüksé- ges bizonyos szintű intelligencia. Minden kibernetikai rendszer értelmes abban a tekintetben, hogy képesnek kell lennie legalább egy kérdés helyes megválaszolására.

Ha Gaia létezik, kétségtelenül intelligens, legalábbis ebben a korlátozott értelemben. Az intelligencia tartománya az előző példában tárgyalt legkezdetlegesebb szinttől saját tudatos és tudat alatti gondolatainkig terjed, melyek egy bonyolult kérdés megoldása közben keletkeznek. Már láttunk valamit a 4. fejezetben saját hőmérséklet-szabályozó rendszerünk bonyolultságából, noha annak jórészt teljesen automatikus, tudatos cselekvést nem igénylő részével foglalkoztunk. A konyhai sütő termosztátkörével összehasonlítva a test automatikus hőmérsékletszabályozó rendszere a zsenialitásig intelligens, de még mindig a tudatos szint alatt marad. Intelligenciafoka azokéval a szabályozómechanizmusokéval vethető össze, melyeket várakozásunk szerint Gaia használ. A tudatos gondolkodás képességével rendelkező lények - és most még senki sem tudja, hogy az agy fejlettségének melyik szintjén áll elő ez az állapot - ráadásul képesek józan előrelátásra. A fa leveleit elhullatva és belső kémiáját megváltoztatva készül fel a télre, hogy elkerülje a fagykárosodást. Ez mind automatikusan történik, annak a tárolt információnak alapján, ami a fa génkészletének utasításaiban van lefektetve. Mi pedig meleg ruhákat vásárolhatunk, amikor júliusban új-zélandi útra készülünk. Ebben az esetben olyan információkészletet használunk fel, amit fajunk közös egységként gyűjtött össze és ami valamenynyiünk számára tudatos szinten áll rendelkezésünkre. Amennyire tudjuk, mi vagyunk az egyetlen olyan lény ezen a bolygón, aki képes az említett összetett módon információt gyűjteni, tárolni és felhasználni. Ha Gaia részei vagyunk, akkor érdekes lehet a kérdés: közös intelligenciánk milyen mértékben része Gaiának is? Vajon fajként valamilyen gaiai idegrendszert és agyat alkotunk, ami képes a környezeti változásokat előre látni? Vegyük például valamelyik kisbolygót - az Ikaroszhoz hasonlót - aminek nagyjából egymérföldes átmérője van és melynek szabálytalan pályája metszi a Földét. Egy nap a csillagászok arra figyelmeztethetnek bennünket, hogy egyikük össze fog a Földdel ütközni és a becsapódás - mondjuk - pár hét múlva bekövetkezik. Egy ilyen találkozás lehetséges következményei még Gaia számára is komolyak lehetnek. Efféle baleset valószínűleg történt a múltban a Földdel, és hatalmas pusztítást okozhatott. Jelenlegi technológiánkkal lehetséges lenne, hogy magunkat és bolygónkat megmentsük a katasztrófától. Kétségtelenül képesek vagyunk rá, hogy az űrön keresztül óriási távolságra juttassunk el tárgyakat, mozgásukat pedig majdnem csodaszámba menő pontossággal távirányítással vezéreljük. Kiszámították, hogy tárolt hidrogénbomba-készletünk egy részét felhasználva, szállításukra pedig nagyméretű rakétákat alkalmazva képesek vagyunk egy Ikaroszhoz hasonló kisbolygót eléggé eltéríteni útjából ahhoz, hogy a közvetlen becsapódás helyett éppen elkerüljük egymást. Ha ez tudományos-fantasztikus képzelődésnek tűnik, gondoljunk arra, hogy életünk során a tegnapi képzelgés majdnem naponta változik történelmi ténnyé. Éppen így megtörténhet, hogy az éghajlati kutatások fejlődése egy különösen zord jégkorszak közeledtét tárja fel. Láttuk a 2. fejezetben, hogy noha egy újabb jégkorszak katasztrófát jelenthet nekünk, Gaia számára azonban viszonylag apró ügy volna. Ha viszont elfogadjuk szerepünket Gaia integrált részeként, kényelmetlen érzésünk az övé is, és osztoznunk kell a jégkorszak fenyegetésének közös veszélyében. Meglévő ipari lehetőségeinkkel a cselekvés egyik útja klór-fluorkarbonok nagy mennyiségének gyártása és a légkörbe juttatása volna. Ha ezeknek a vitatott anyagoknak - amelyek jelenlegi mennyisége a levegőben egytized-ezredmilliomod - koncentrációja néhány század százalékkal megnőne, akkor a szén-dioxidhoz hasonlóan üvegház-gázként viselkedne, megakadályozva a hő távozását a Földről a Világűrbe. Jelenlétük teljességgel visszafordíthatná az eljegesedést, vagy legalábbis jelentősen mérsékelné annak zordságát. Az, hogy mellékesen bizonyos mértékig és ideig károsíthatják az ózonréteget, ehhez képest csekély gondnak tűnik. Ez csak két példa azokra a nagyszabású, Gaiát fenyegető veszélyhelyzetekre, melyek megoldásában a jövőben segítségére lehetünk. Még fontosabb idevenni azt a tényt, hogy a homo sapiens evolúciója az ember technológiai találékonyságával és növekvő hírközlési hálózatával nagymértékben szélesítette Gaia észlelési tartományát.

Gaia most éber és tudatos általunk. Látta szép arcának tükörképét az űrhajósok szemén át és a keringő űrhajók televíziós kameráin keresztül. Megosztjuk vele a csodálkozás és az elégedettség érzését, a tudatos gondolkodás és az elmélkedés képességét, nyugtalan kíváncsiságunkat és hajtóerőnket. Az ember és Gaia közötti kölcsönhatás semmiképp sincs azonban teljesen megalapozva. Még nem vagyunk a bioszféra integrált részévé társult és szelídült közösségi faj, hanem sokkal inkább individuális teremtmények. Lehetséges, hogy az emberiség végül megszelídül, a törzsi viszályok és a nacionalizmus heves, pusztító és kapzsi erői pedig egymással összefogva arra ösztökélnek majd bennünket, hogy a Gaiát alkotó lények közösségének tagjává váljunk. Ez meghátrálásnak tűnhet, de úgy vélem, hogy a kiegyensúlyozottság és kiteljesedés növekvő érzése kellő ellenszolgáltatást jelent a törzsi szabadság elvesztéséért, hiszen egy jóval nagyobb egység dinamikus részének tudhatjuk majd magunkat. Valószínűleg nem az első faj vagyunk, melynek ilyen szerepet kell betölteni és nem is az utolsó. Újabb jelöltet a nagy tengeri emlősök között találhatunk, melyek agya sokszorta nagyobb, mint a miénk. Ennélfogva valószínűnek tűnik, hogy az ámbráscet a rendelkezésére álló hatalmas agyat értelmes célra használja fel, akár felfogóképességünket messze meghaladó gondolati szinten is. Persze lehetséges, hogy a bálna agya valamilyen viszonylag egyszerű ok miatt jött létre és például az óceánok valamilyen többdimenziós élő térképét alkotja. A memóriatérnek nincs hatékonyabb kihasználása, mint az adatok többdimenziós elrendezésekben való tárolása. Vagy talán olyasmi a bálnák agya, mint a pávák farktollazata: valamilyen figyelmet felkeltő szerv, aminek az a célja, hogy elbűvölje a partnert és növelje az udvarlás kellemességét? Lehet, hogy az a bálna, aki a leglelkesítőbb előadást tartja, választhat a legkönnyebben társat? Bármi is a valódi magyarázat, és bárhogyan is jövünk rá, ami igazán lényeges a bálnát és agyának méretét illetően, az annak megállapítása, hogy a nagyméretű agyak majdnem biztosan sokoldalúak is. Kialakulásuk eredeti oka lehetett specifikus, de ha már egyszer létrejöttek, akkor mindenképpen egyéb lehetőségek is kihasználásra kerülnek. Az emberi agy például nem azért alakult ki, mert ez a vizsgák letétele során természetes szelekciós előnyt jelent, nem is azért, hogy bármiféle emlékezetmutatványt és más, az "oktatás" által nyíltan megkövetelt agy-gyakorlatot végezzünk. Az információ tárolására és feldolgozására képes kollektív fajként már valószínűleg régen túlhaladtuk a bálnát. Hajlamosak vagyunk azonban megfeledkezni arról, hogy egyénileg kevesen volnának képesek arra, hogy vasércből vasrudakat készítsenek és még kevesebben tudnának a vasrudakból kerékpárt összeállítani. A bálna rendelkezhet önálló egységként olyan magasszintű gondolkodási képességgel, ami messze meghaladja felfogásunkat, szellemi találmányai között pedig ott lehet akár a kerékpár teljes leírása is, mivel azonban meg van fosztva a szerszámoktól, a kézügyességtől és a technológiai ismeretek állandó fejlesztésének lehetőségétől, ezek a gondolati találmányok nem tudnak sohasem testet ölteni. Noha nem bölcs dolog párhuzamot vonni állati agyak és számítógépek között, a gondolat azonban gyakran előjön. Engedjünk a kísértésnek és induljunk ki az alábbiakból: mi, emberek abban különbözünk az összes többi állatfajtól, hogy jóval több eszköz áll rendelkezésünkre az egymással való érintkezéshez és gondolataink továbbadásához, melyeket így azután eszközök előállítására és a környezet megváltoztatására tudunk felhasználni. Az emberi agyak olyan közepes méretű számítógépekhez hasonlithatók, melyek egymással, adatbankokkal, valamint érzékelők, perifériakészülékek és más gépek majdnem végtelen sorával állnak közvetlen kapcsolatban. A bálnaagyak ezzel szemben úgy festenek, mint nagy számítógépek, melyek lazán kapcsolódnak egymáshoz, de a külső érintkezés lehetőségétől majdnem teljesen meg vannak fosztva. Mit gondoltunk volna arról az ősi vadásznépről, akik kedvelvén a lóhúst hozzákezdtek volna a lónak a Földről való kiirtásához, következetesen vadászva és legyilkolva minden egyes állatot csupán azért, hogy kielégítsék étvágyukat. Vad, nemtörődöm, ostoba, önző, kegyetlen - ez mutató csak az eszünkbe jutó jelzők közül. Ráadásul micsoda hiba az ember és a ló közötti munkakapcsolat lehetőségének felismerése!

Épp elég rossz a bálnát azért vadászni és feldolgozni, hogy biztosíthassuk azoknak a termékeknek a folyamatos ellátását, amire a bálnavadász nemzetek elmaradt és fejletlen iparának állítólag szüksége van. Ha könyörtelenül a kipusztulásig vadásszuk őket, az mindenképp a fajirtás egy formája és azoknak a korlátolt és tehetetlen nemzeti bürokratáknak a vétke, akiknek - legyenek marxisták vagy kapitalisták - sem szívük, hogy megérezzék, sem agyuk, hogy felfogják az elkövetett bűn súlyát és nagyságát és azt, hogy hibás úton járnak. Egy nap talán majd gyermekeink, akiken Gaiával osztozni fogunk, békésen együtt fognak működni az óceán nagytestű emlőseivel és a bálnák képességeit arra fogják felhasználni, hogy úgy száguldjanak egyre gyorsabban gondolatban, ahogyan egykor mi tettük a földön a lovak segítségével.