كتب – رامز يوسف:
لا توجد مفاهيم مثيرة للجدل وجذابة مثل فرضية جايا – الفكرة التي قدمها لأول مرة الكيميائي جيمس لوفلوك وعالمة الأحياء الدقيقة لين مارجوليس في سبعينيات القرن العشرين، ومفادها أن الأرض نفسها تتصرف مثل كائن حي قادر على الاستمرار ذاتيًا، حيث تتفاعل الكائنات الحية مع الأرض غير الحية للحفاظ على ظروف الحياة وتحسينها.
لاحظ بعض الخبراء أن الاضطرابات الكوكبية واسعة النطاق مثل تغير المناخ والإفراط في استخدام الموارد يمكن أن تمحو تقدم أي عالم، ما قد يشير إلى أن الحياة تزيد من سوء الظروف لنفسها أو حتى أنها مدمرة للذات بطبيعتها، على النقيض من فرضية غايا.
هذه النظرية العجيبة، تشبه رباعية الشاعر المصري الكبير صلاح جاهين التي يقول فيها: (أنا كنت شيء وصبحت شيء ثم شيء.. شوف ربنا قادر قادر على كل شيء.. هز الشجر شواشيه وشوشني وقال.. لابد ما يموت شيء عشان يحيا شيء”.
تستخدم دراسة جديدة، نُشرت في إشعارات الجمعية الفلكية الملكية الشهرية، تجارب النمذجة الحاسوبية لتقديم حجة مختلفة: وهي أن الاضطرابات واسعة النطاق هي في الواقع آلية تزيد بها أنظمة جايا من التعقيد (عدد الاتصالات الموجودة في شبكة من الأنواع). وبحسب المؤلفين، فإن النتائج قد تساعد علماء الكواكب في نهاية المطاف على تضييق نطاق بحثهم عن الحياة خارج الأرض.
وقال بيتر وارد، عالم الحفريات في جامعة واشنطن والذي لم يشارك في البحث: “أنا سعيد حقًا لأن الناس يحاولون اختبار بعض أعمق الأسئلة حول الحياة نفسها تجريبيًا”.
نمذجة جايا
قالت أروين نيكلسون، عالمة الفيزياء الفلكية في جامعة إكستر والمؤلفة المشاركة للدراسة الجديدة، إن الأرض تصرفت تاريخيًا مثل نظام جايا. وتشرح أن بعض هذا التعقيد يبدو أنه نشأ من اضطرابات واسعة النطاق على الأرض: على سبيل المثال، أدى حدث الأكسدة العظيم، وهي فترة حدثت منذ حوالي 2.5 مليار سنة عندما ارتفعت مستويات الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض بشكل حاد، إلى مقتل معظم أشكال الحياة اللاهوائية ولكنها خلقت الفرصة للحيوانات للتطور.
لاختبار ما إذا كان هذا صحيحًا في عوالم أخرى، استخدم فريق البحث نموذجًا حاسوبيًا يسمى نموذج الطبيعة المتشابكة، والمقصود منه محاكاة كيفية تطور مجموعات الأنواع. في نموذج الطبيعة المتشابكة، يرتبط مصير كل نوع بمصير الأنواع الأخرى – تمامًا كما هو الحال على الأرض.
أجرى الباحثون محاكاة للاضطرابات في هذه العوالم النموذجية عن طريق خفض القدرة الاستيعابية للعالم مؤقتًا. أجروا تجارب على اضطرابات بأطوال وأعداد مختلفة، وأعداد مختلفة من الملاجئ، حيث يمكن للحياة أن تستمر أثناء الاضطراب. بعد آلاف من تجارب المحاكاة، وجد الفريق أنه على الرغم من أن النظام المضطرب من المرجح أن يقضي تمامًا على كل أشكال الحياة، فإن الأنظمة المضطربة التي نجت فيها الحياة تتمتع بتنوع أعلى ووفرة من الحياة استمرت على مدى عشرات الآلاف من الأجيال. قال نيكلسون: “عندما يكون لديك انهيار، فإنه يعطي إمكانية لظهور شيء جديد”.
قال ناثان ماين، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة إكستر والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة: “لقد عادت الأنظمة التي نجت من تلك الأحداث بقوة أكبر”.
قال نيكلسون إن هذا ممكن لأن الحياة لا تُمحى تمامًا عادةً؛ لا تزال جيوب الحياة موجودة في الملاجئ. على سبيل المثال، خلال حدث الأكسدة العظيم، استمرت الحياة اللاهوائية في المياه العميقة منخفضة الأكسجين.
وقال نيكلسون: كلما كان النظام الحي على كوكب أكثر تعقيدًا، كلما كانت تفاعلات الأنواع مع بعضها البعض أكثر تعقيدًا، ما يزيد من احتمالية أن تتكون النسخة التالية من النظام البيئي الذي يملأ مكانًا فارغًا من اتصالات أكثر تعقيدًا وليس أبسط.
وأكد ماين أن النموذج مجرد، ولا يشمل كل تفاصيل أشكال الحياة البيولوجية، ويهدف بدلاً من ذلك إلى الكشف عن المبادئ العامة التي قد تلعب دورًا في عوالم مختلفة.
الميول التدميرية الذاتية
كان وارد من أوائل العلماء الذين زعموا أن الحياة على الأرض قد تكون مدمرة للذات بطبيعتها، وأطلق على هذه الفكرة اسم فرضية ميديا. وقال وارد إنه لم يقتنع بالدراسة الجديدة لأن “الحياة تشكل سبباً رئيسياً” للموت الجماعي في تاريخ الأرض. على سبيل المثال، يمكن للحياة نفسها أن تؤدي إلى ردود فعل مضادة لـنموذج جايا مثل حدث الأكسدة العظيم، الذي نتج عن تطور شكل جديد من الكائنات وحيدة الخلية التي يمكنها التمثيل الضوئي، كما قال. “أخيرًا، تحصل على الحياة على الكوكب، ثم ماذا يحدث؟ تتطور لإنتاج الأكسجين وتقتل كل شيء تقريبًا”.
وقال: “هذه الاضطرابات الضخمة تجعل الحياة تتراجع – وتتسبب في تدهور الظروف”. وأضاف أن النظم البيئية للأرض تميل إلى إظهار أن “التنوع يأتي عندما يكون لديك فترات طويلة من الاستقرار”. على سبيل المثال، تميل الشعاب المرجانية إلى أن تكون أكثر تنوعًا إذا كانت لديها فترة طويلة من الاستقرار التي يمكنها خلالها التطور.
كان لدى نيكلسون وجهة نظر مختلفة: “سمح إطلاق الأكسجين للحياة بأن تصبح أكثر تعقيدًا … ولهذا السبب نحن هنا.. لو كنت ميكروبًا خلال حدث الأكسدة العظيم.. لكان ذلك سيئًا حقًا. ولكن من أجل زيادة تعقيد أي نظام حيوي، فلابد أن ينطوي ذلك على نوع من الاضطرابات في الحياة”.
قال ماين إن فكرة أن الحياة تدمر نفسها في النهاية من خلال تحفيز أحداث انقراضها الخاصة تتناقض مع نتائج تجارب النمذجة التي أجراها المؤلفون، والتي تظهر الاستقرار الناشئ عن الأنظمة الحية بمرور الوقت حتى مع الاضطرابات واسعة النطاق. وأضاف: “إن عملنا المثالي يتعارض مع فرضية ميديا.. تشير نمذجتنا إلى أن المحيطات الحيوية من الناحية الإحصائية تبني التعقيد وليست مدمرة للذات”.
نشرت المقالة على Eos.org.
اقرأ أيضا:
