C一个星球有生命吗?林恩·马古利斯(Lynn Margulis)是20世纪后期的生物学巨子，他的智力炽热，转向了非正统。她和化学家詹姆斯·洛夫洛克共同提出理论，认为生命一定是一种改变行星的现象，地球上“有生命的”和“无生命的”部分之间的区别并不像我们想象的那么明确。科学界的许多成员嘲笑他们的理论，称盖亚假说为伪科学，并质疑他们的科学诚信。但现在马古利斯和洛夫洛克可能要报仇了。最近的科学发现使我们有理由更加认真地对待这一假设。其核心是对行星和生命之间关系的洞察，这改变了我们对两者的理解，并塑造了我们如何寻找其他星球上的生命。
马古利斯和洛夫洛克一起研究了地球的全球生物圈，他们意识到生物圈具有生命形式的一些特性。它似乎显示出“内稳态”或自我调节。地球上许多维持生命的物质表现出惊人的稳定性。气候的温度范围;大气中的氧含量;海洋的pH值、化学成分和盐度——所有这些都是生物调节的。在数亿年的时间里，它们都在生命可以繁荣的范围内。洛夫洛克和马古利斯推测，生命的整体以调节这些全球特性的方式与其环境相互作用。他们认识到地球在某种意义上是一个有生命的有机体。洛夫洛克将这种生物命名为盖亚。
马古利斯和洛夫洛克指出，达尔文的生物进化理论是不完整的。达尔文确定了生命适应环境变化的机制，从而让我们看到，地球上的所有生命都是一个连续体，一个增殖体，一个来自共同根源的基因散居体。在达尔文的观点中，地球本质上是一个具有一系列变化背景的阶段，生命必须适应这些变化。然而，是什么或谁改变了场景?马古利斯洛夫洛克提出,生命的戏剧并没有展开的舞台上一个死去的地球,但是,相反,舞台本身是动画的,实体的一部分生活,盖亚,生物圈一起组成的形状的“无生命的”组件,响应,并通过地球的生物周期。是的，生命适应环境变化，通过自然选择塑造自己。然而生命也会改变环境，改变地球。这现在就像你呼吸的空气一样明显，它已经被生命氧化了。所以进化不是一系列对无生命事件的适应，而是一个反馈系统，一个交换系统。生命并不是简单地将自己塑造成一个动态的地球不断变化的轮廓。 Rather, life and Earth have shaped each other as they’ve co-evolved. When you start looking at the planet in this way, then you see coral reefs, limestone cliffs, deltas, bogs, and islands of bat guano as parts of this larger animated entity. You realize that the entire skin of Earth, and its depths as well, are indeed alive.
盖亚假设的接受是，仍然存在，缓慢，停止和不完整。有几个原因。一个只是通常的惯性，标准的保守不愿意接受新的思维方式。然而，盖亚也被指控模糊和转移。有些人抱怨说，“Gaians”未能提出原始，明确的，可测试的科学命题。您如何评估，反对或拥抱未明确说明的想法，或者似乎对不同的人意味着不同的东西？当然有一些真相。盖亚已经陈述了许多不同的方式。此外，它并没有帮助Margulis和Lovelock比愿意与哲学和诗歌混合，他们不介意争议;事实上，我会说他们享受和追求。
T他的真相是，尽管它普遍绰号绰号，但盖亚并不是一个假设。这是一个视角，从中追求的方法，以便在行星上追求生命科学，一个活着的星球，与它的生活中的行星相同 - 这真的是重点，简单但深刻。因为生命不是一个已经运作的地球上的小事，但是这个星球的进化和行为的一个组成部分。在过去的几十年里，Gaians几乎赢得了战斗。反对派从未实际投降或承认失败，但主流地球科学已经将其纪律盾牌和化学，气候学，理论生物学和其他几个“--Oologies”的势力放弃并重命名为“地球系统科学”。
在太空时代，地球与其看似没有生命的邻居进行了比较，由此引发了盖亚方法，它使人们更加深刻地认识到，地球上的居民对地球的改变是多么彻底。当我们将地球的生命故事与其兄弟姐妹的生命故事进行比较时，我们看到，在其发展的早期，一旦消毒作用的降雨消退，使生命能够站稳脚跟，地球就开始走上了一条不同的道路。从那一刻起，生命和地球一直在一个持续的舞蹈中共同进化。
当我们用太空时代的工具研究地球，从远处观察地球，钻取海底深处，用多光谱成像的魔镜绘制元素、营养和能量的全球生物地球化学循环图时，我们了解到生命的影响比我们想象的更为深远和普遍。
我们所获得理所当然的所有这些氧气是我们星球地球化学循环中生命中的副产品：收获太阳能以分裂水分子，保持氢原子并将它们与CO反应2.制作有机食品和身体部位，但吐出氧气。在地球的高层大气中，其中一些氧气在紫外线的影响下，转化为臭氧，o3.，它屏蔽了地球表面从致命的紫外线，使土地表面可居住。当它出现时，这种盾牌允许生活离开海洋和大陆的森林变成绿色。那是对的：这是生活中曾经致命的大陆居住的生活。
我们通过盖亚透镜看得越多，就越能看到我们星球的几乎每个方面都被生物扭曲得面目全非。地球的岩石含有4000多种不同的矿物（构成岩石的晶体分子）。这是一个比我们在任何其他世界上看到的矿物种类更丰富的自助餐。研究地球矿物史的地球化学家得出结论，到目前为止，如果地球上没有生命的存在，这些矿物中的大多数将不存在。因此，在地球生命改变的表面上，岩石本身就是生物的副产品。在生命给地球大气充氧后，这种矿物多样性发生了巨大的飞跃，导致大量新的氧化矿物散布在地球沉积物的各色岩石上。在遥远的星球上观察到，如此巨大和多样的矿物多样性可能是一个有生命的世界的标志，因此这是一个潜在的生物信号（或Gaiasignature），我们可以添加到更常被引用的Lovelock标准中，即寻找被生命破坏平衡的大气气体。事实上，矿物和生命似乎从一开始就相互依存。越来越多的证据表明，矿物是地球生命起源的重要催化剂和物质基础。那么，将地球矿物表面视为全球生命系统的一部分、盖亚身体的一部分，真的是一个巨大的飞跃吗？
牌构造和地球深层内部的动态怎么样？乍一看，这似乎是一个巨大的机械系统 - 一种热力发动机 - 不依赖于生物学，而是（幸运的生活），支持它。此外，虽然我们可能仍然在很大程度上无知，但对地球生物圈的深埋部分很无知，但它不太可能有任何生物体在地壳中的几英里更深，在那里它对于有机分子而言太热。然而，正如我们发现生命的摇摆延伸到高层大气中，创造臭氧层，让生物圈包围大洲，越来越多，我们看到生活也影响了这些更深的地下领域。在它的长寿中，盖亚不仅仅改变了皮肤，也改变了地球的肠道，从地幔上拉碳，并将其堆积在沉积岩中的表面上，并从空气中汇集大量的氮气进入氨储存在晶体中的氨水量披风岩石。
通过控制大气的化学状态，寿命也改变了它与地壳和地壳的外壳和地幔结合的岩石。这改变了岩石的材料特性，如何在各种力和条件下弯曲和破裂，挤压，折叠和熔化。地球生物圈软化地壳的所有粘土矿物 - 一个无生命的行星的外壳更难帮助润滑板构造发动机。地球的湿润似乎解释了为什么板块构造在地球上坚持不懈，而不是在它的干燥双胞胎上，金星。盖亚营地的一个更极端的索赔，目前既不证明也不驳斥，是生活对埃恩的影响已经帮助地球抓住了她的生命水，而金星和火星，通过大部分存在，失去了他们的人。如果是这样，生活可能确实可能对地球板块构造负责。板块构造理论的原始建筑师之一，斯坦福国的夜总会睡眠已经彻底相信，生活中的生活中的整体物理动态深刻地涉及地球，包括“非生命”内部领域。他写道，在描述地质，大陆建筑和板块构造的累积，长期影响，“净效应是盖安。也就是说，生活已经改变了地球到它的优势。“我们学习地球越多，我们就越看到了这一点。 Life has got Earth in its clutches. Earth is a biologically modulated planet through and through. In a nontrivial way, it is a living planet.
N哦，在维京号登陆火星40年后，我们了解到行星是常见的，包括那些与地球大小相似、与恒星的距离适宜形成液态水海洋的行星。此外，洛夫洛克的激进想法关注大气，寻找与预期的气体混合物的剧烈偏离，现在形成了我们生命探测策略的基石。盖亚思想已经渗透到我们关于演化和系外行星可居住性的观点中，修正了“可居住带”的概念。我们意识到，仅靠确定一颗行星的基本物理性质，它的大小和与恒星的距离，来确定它的可居住性是不够的。生命本身，一旦开始，就能使一颗行星适宜居住。也许，在某些情况下，生命也可以破坏行星的宜居性，就像21亿年前的大氧化事件(有时被称为氧气灾难)期间，它几乎在地球上做的那样。正如我的同事、来自维多利亚大学(University of Victoria)的年轻气候模型专家科林·戈德布拉特(Colin Goldblatt)曾经说过的，“地球的决定性特征是行星规模的生命。”地球告诉我们，宜居性和居住是不可分割的。”
在我2003年的书中孤独的星球我描述了我所谓的“生命世界假说”，这是盖亚思维在天体生物学中的应用。也许世界各地的生命本质上是一个具有宇宙寿命的行星尺度的现象——也就是说，一个以数十亿年为单位的预期寿命，这个时间尺度定义了行星、恒星和宇宙的生命。
生命不是发生在某个星球上，而是发生在某个星球上。
生物和物种没有宇宙生命跨度。盖亚确实，这也许是生活世界的一般财产。Lovelock和Margulis影响了很大，我认为我们不太可能在一个没有严重的地球上找到表面生活，这些星球并没有严重，并明显地改变自己的氛围。根据这个想法，一个星球不能“略微活着”，不仅仅是一个人可以（至少不是很长的），以及一个老年的星球，如火星，如果它没有明显，像地球一样明显地活着，可能完全死了。如果近最近甲烷最近的甲烷的小型稀有的甲烷，这是一个普遍的死亡世界的火星生命袋的迹象，这将证明我的生活世界假设是错误的，而且生活可以非常非其他地方的盖亚形式。但是生活世界可能需要临时的小口袋水和能量，肯定存在于火星地上存在。可能需要连续和蓬勃的内部导向地质活动。我相信只有在地质学中的“活着”的星球很可能在生物学中“活着”。没有板块构造，没有深刻的，强大的全球生物地球化学循环，生命可以源地消失，最终纳入本身，生活可能永远无法建立自己作为火星的永久特征，就像它在地球上一样。
据我们所知，大约在地球上生命开始的时候，金星和火星都有让生命在这里形成的相同特征:它们潮湿、多岩石、有厚厚的大气层和活跃的地质活动。比较行星学似乎告诉我们，生命起源所需的条件可能是岩石世界的标准。一种真正的可能性是火星或金星也有生命的起源，但生命没有，不能在这两个星球上存在。它不能像在地球上那样，扎根并成为一个永久的行星特征。这可能是一个常见的结果:有生命起源的行星，甚至可能有几个，但从未发展出一个强大的、自我维持的全球生物圈。地球上真正罕见和不寻常的是，适宜生命生存的条件已经持续了数十亿年。这可能不仅仅是运气。
当我们不再仅仅把行星看作是存在或不存在生命的物体或地方，而是把它们看作有生命或没有生命的实体时，它就会影响我们对生命起源的思考。也许生活就是不发生的事情在一颗行星,但到行星：它是一个行星变成的东西。
认为生活类似于火灾。如果你曾经试图开始一个篝火，你知道它很容易点燃一些火花和一点火焰闪烁，但是很难保持这些最初的火焰。起初你必须倾向于火，吹，直到你晕了，供应更多的氧气，或者它会死。这总是棘手的部分：在它真正抓住之前保持燃烧。然后它到达了一个关键点，火灾真的咆哮。它有一张热煤床，其热量正在产生自己的循环模式，吸入氧气，扇动自己的火焰。在那一点上，它变得自我维持，你可以拿啤酒并观看流星。
我想知道这个星球上的第一个生命是否不像那些第一个火花和那些不稳定的小火焰。生命中最早的阶段可能非常脆弱，并且可能存在一旦生命成为一个行星现象，在支持和燃料的全局流动中闪耀，它将其自身送到并变得更像是自我维持的火灾，一个不仅可以在自己的空气供应中吸取，而且又转过来并补充自己的燃料。成熟的生物圈似乎为生命创造了努力继续和蓬勃发展的条件。
“生命世界”的观点意味着，数十亿年后，生命要么从行星上消失，要么就像地球一样，彻底接管并成为所有全球进程的一个组成部分。生命的迹象将无处不在。一旦生命占据了一个行星，一旦它成为一个行星规模的实体(如果你愿意，一个全球性的有机体)，它可能很难被杀死。当然，生命见证了地球经历了许多巨大的变化，有些是相当痛苦的。这里的生命异常顽强。它似乎有一种永生。我们称之为准永生，因为这颗行星不会永远存在，它可能在整个生命周期内都不适合居住。每个人都在这里，只是一瞬间。整个物种来来去去，时间尺度通常不足以引起地球的注意。然而生命作为一个整体仍然存在。 This gives us a different way to think about ourselves. The scientific revolution has revealed us, as individuals, to be incredibly tiny and ephemeral, and our entire existence, not just as individuals but even as a species, to be brief and insubstantial against the larger temporal backdrop of cosmic evolution. If, however, we choose to identify with the biosphere, then we, Gaia, have been here for quite some time, for perhaps 3 billion years in a universe that seems to be about 13 billion years old. We’ve been alive for a quarter of all time. That’s something.
地球上生命的起源不仅是物种进化的开始，也是物种多样性的源泉，最终导致了藻类水华、白杨林、障壁礁、海象群和大猩猩部队。从行星进化的角度来看，这一发展是一个重要的分支点，为根本不同的未来打开了大门。然后，当生命走向全球，深入地球时，地球不可逆转地走上了它的兄弟姐妹所没有走的道路。
现在，最近，在这种生物改变的地球中，另一种变化突然出现并重写了行星演化规则。在地球的夜间，灯正在打开，表明新的事情正在发生，有人新的是家。另一个网关打开了吗？这个星球可以在一个新的分支点吗？
从太空揭示了我们的产业社会在我们的星球上铭刻了众多的快速变化。实现这种观察的轨道技术本身是现在抓住地球的过渡的奇怪和醒目的方面之一。如果到现在，地球的定义特征已经是行星级生活，那么这些行星级灯呢？可能这一扩展，发光网是新的定义特征的一部分吗？
大卫·格林斯彭是行星科学研究所的高级科学家。他为数个活跃的和拟议的星际航天器任务的科学团队服务。2013年，他被任命为美国国会图书馆天体生物学的首任主席。他的新书，地球在人类的手中，2016年出版。他还是一名音乐家，为宇宙之家乐队演奏吉他。他在推特上发了@drfunkypoon。
从书中人类手中的泥土由David Grinspoon。版权所有©2016由David Grinspoon。由纽约纽约州大中央出版社许可转载。版权所有。
这篇文章最初发表在鹦鹉螺的宇宙2016年12月。
