Žemė, turinti nuo planetos branduolio priklausantį magnetinį lauką, skysto vandens vandenynus, dinaminį klimatą ir gausią gyvybės formų bei rūšių įvairovę, yra didžiausiu kompleksiškumu visoje žmonijai žinomoje visatoje pasižyminti sistema. Prieš daugiau kaip 3,5 mlrd. metų Žemėje atsiradusi gyvybė, nepaisant įvairių didelio masto katastrofų, sugebėjo išlikti iki šių dienų. Susidūrimai su dideliais meteoritais, pragaištinga klimato kaita, radikalūs Saulės aktyvumo pokyčiai, kataklizmas sukeliantys geologiniai procesai – niekas nesutrukdė gyvybės augimui, vystymuisi ir reprodukcijai šioje planetoje.
Tai verčia kelti fundamentalius klausimus, dėl kurių diskusijos tarp geologų, biologų, biofizikų, ekologų bei kitų gyvąją ir negyvąją gamtą tyrinėjančių mokslininkų vyksta jau daugybę metų. Ar gyvybės išlikimas Žemėje tėra sėkmės, atsitiktinumo padarinys, o galbūt esama kokių nors savireguliacinių procesų, kurie sumažina riziką jos išlikimui? Ir jeigu yra nepažintų dėsnių, kokią įtaką jų veikimui daro įvairūs gyvybės raidos pokyčiai?
Tik atradę mechanizmus, lemiančius gyvybės mūsų planetoje klestėjimą, mes galime tikėtis išlikti šio klestėjimo dalimi ir ateityje, – teigė J.Dyke'as.
Prieš 40 metų biofizikas ir chemikas Jamesas Lovelockas suformulavo vadinamąją Gajos hipotezę, kuri postuluoja teiginį, kad biosfera, arba visos pasaulio ekosistemos, yra savarankiškai veikianti savireguliacinė sistema. Pasak šios hipotezės, gyvybė Žemėje tiesiogiai veikia įvairius cheminius ir fizinius procesus, kurdama jos klestėjimui palankią aplinką ir sumažindama net pačių nepalankiusių katastrofų padarinius.
Gajos hipotezė yra daugelio mokslininkų nesutarimo objektas. Yra nemažai abejonių, ar ją įmanoma pagrįsti žinomais ir daugiau ar mažiau ištyrinėtais gamtoje vykstančiais procesais. Be to, nėra aišku kokie mechanizmai galėjo suformuoti visą Žemės planetą apimančią savireguliacinę sistemą.
Jungtinės Karalystės mokslininkas Jamesas Dyke‘as kartu su doktorantūros studentu Iainu Weaver‘iu nusprendė pateikti galimą šios problemos sprendimą. Moksliniame žurnale „PLOS Computational Biology“ publikuotame straipsnyje jie aprašo, kaip gyvybei veikiant aplinkos sąlygas, o pastarosioms veikiant gyvybės raidą, susikuria kontrolės sistema, stabilizuojanti ekologines sąlygas ir užtikrinanti gyvybės išlikimą.
Pirmą kartą tokia sistema buvo aprašyta dar XX a. viduryje, kuomet formavosi kibernetikos mokslas, tačiau iki šiol koncepcijai neskirtas didelis dėmesys. Teoriją pagrindžiantys tyrėjų skaičiavimai ir kompiuteriu atlikti teoriniai modeliavimai gali būti pritaikyti įvairiose realaus pasaulio sistemose – pradedant mikrobų kolonijomis ir baigiant vandenynų ekosistemomis.
Pasak J.Dyke‘o, nors jo tyrimo objektas yra įdomus, nemažiau svarbus ir šio objekto tyrimų rezultatų pritaikymas, kuris gali padėti suprasti tai, kas šiuo metu vyksta Žemės sistemoje ir kaip šią sistemą veikia žmonijos veikla.
„Iš esmės, kad ir ką mes bedarytume, gyvybė Žemėje ir toliau egzistuos taip, kaip egzistavo visus 3,5 mlrd. metų prieš mus. Tačiau tik atradę mechanizmus, lemiančius gyvybės mūsų planetoje klestėjimą, mes galime tikėtis išlikti šio klestėjimo dalimi ir ateityje“, – teigė mokslininkas.
