Hunter

A kén lehet a Gaia-elmélet kulcsa

A Föld valóban egyfajta óriási élő organizmus lenne, mint azt a Gaia-elmélet tartja? A Maryland Egyetem új felfedezése talán választ ad erre a kérdésre.

A válasz kulcsa a kén, ami lehetővé teheti a tudósoknak az óceáni organizmusok, a légkör és a szárazföld közötti mindeddig rejtett kölcsönhatások feltárását, melyek alátámaszthatják a híres hipotézist. A Gaia-elmélet, amit elsőként James Lovelock és Lynn Margulis fogalmazott meg az 1970-es években, azt tartja, hogy a Föld fizikai és biológiai folyamatai egy szorosan összefüggő önszabályzó, alapjában véve érző rendszert alkotnak.

Az elmélet egyik első feltételezése szerint lennie kell egy, az óceáni organizmusok által alkotott kénvegyületnek, ami elég stabil, hogy ellenálljon a víz oxidációjának és lehetővé tegye a levegőbe történő eljutást. Legyen az maga a kénvegyület, vagy légköri oxidációs terméke, vissza kell juttatnia a víztömegek kénjét a szárazföldekre. Erre a szerepre a legjobb esélyesnek a vízben oldhatatlan dimetil-szulfidot, egy szerves kénvegyületet, a legegyszerűbb tioétert tartották.

A Maryland Egyetem kutatója, Harry Oduro James Farquhar geokémikussal és Kathryn Van Alstyne tengerbiológussal kifejlesztettek egy módszert, amivel nyomon követhetik és mérhetik a kén áramlását az óceáni organizmusoktól a légkörön át, egészen a szárazföldig, olyan módon, hogy az segítsen igazolni vagy éppen megcáfolni a Gaia-elméletet. A kutatócsoport szerint munkájuk a dimetil-szulfid és előfutára, a dimetil-szulfonio-propionát izotópos összetételének első közvetlen mérése, melyek felfedték ennek a makroalgák és fitoplanktonok által előállított két kénvegyület izotóp arányainak különbségeit. A mérések a vegyületek óceáni organizmusok általi metabolizmusához és az óceáni dimetil-szulfid kibocsátás nyomon követéséhez kapcsolódnak.


A kén, a világegyetem tizedik leggyakoribb eleme, számos szerves és szervetlen vegyület része. A körforgás hatására eljut a szárazföldre, a légkörbe és az élőlényekbe, kritikus szerepet töltve be mind az éghajlat, mint az organizmusok és ökoszisztémák állapotában. "A dimetil-szulfid kibocsátás az aeroszolokká alakuláson keresztül szerepet játszik az éghajlat szabályzásban, hatást gyakorolva a Föld sugárzási egyensúlyára" - mondta Oduro. "Bemutatjuk, hogy a dimetil-szulfid izotópos összetételbeli különbségei olyan módokon váltakozhatnak, melyek segíthetnek a légkörbe történő kibocsátás és az óceáni körfogás felmérésének finomításában"

Ahogy a kémiai elemek többsége, a kén is különböző izotópokból áll, amik azonos proton és elektron számmal rendelkeznek, neutronjainak száma azonban különbözik. Ebből következik, hogy egy elem izotópjait azonos kémiai tulajdonságok jellemezik, tömegük és magfizikai tulajdonságaik azonban különbözőek, ami lehetővé teszi a tudósoknak, hogy egy elem radioaktív izotópjainak egyedi kombinációival nyomon kövessék, hogy az adott elem mely vegyületekben jelenik meg. A kutatásban a két kénvegyület izotópos összetételének méréséhez dolgoztak ki egy módszert, magyarázta Farquhar, a geológia tanszék professzora. Munkájuk több fontos éghajlattal kapcsolatos kérdésre választ adhat, illetve kiszámíthatóbbá teheti az éghajlat változásokat, emellett segíthet nyomon követni a dimetil-szulfid kibocsátás és a szulfát aeroszolok közötti kapcsolatot, és a Gaia-elmélet tesztelését.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • nyaSGem #94
    Mit foglalkozol te mások árbocával??? Ne itt próbálkozz, menj a kékosztrigába bugyibuci.
    Amúgy meg fiatal vagyok, csak kúrva bölcs is és az erős intellektusomból fakadóan zavarnak az ilyen ostoba kis pöcskarok mint te is vagy.
  • NEXUS6 #93
    Persze, elolvastam a linkedet, meg hébehóba olvasgatok ilyen témájú könyveket, még a nyolcvanas években volt egy jó kis sorozat az evolúcióról, ökológiáról. Az nagyon jó kis 5 kötetes összefoglaló volt a biológiának az ilyen magasabb rendű rendszereivel kapcsolatban.

    Nem vonom kétségbe, hogy az ökológiai rendszerek összetett sokszínű rendszert alkotnak. Azonban 1-1 fajnál végső soron a wikiből belinkelt hótegyszerű logisztikus képlet határozza meg a populáció nagyságának alakulását. Abban is az r növekedési tényező, ami persze már sok mindentől függ. De ha ezt a sok mindent összegezzük és azzal szépen végrehajtjuk a számítást, akkor valszeg jóközelítéssel megkapjuk, hogy hogyan is változik a populáció nagysága. Ami ismétlem, nem csak a klasszikus s görbe alakot veheti fel.

    A káoszelmélet az összetett dinamikus rendszerek elmélete, amelyek esetenként a teljes rendszer szempontjából egyszerű/azonos elemekből állnak, amelyek között meglepően egyszerű kapcsolatok vannak. A biológiai rendszerek soxor ilyenek, és ahogy a káoszrendszerek ezek is meglepően összetett mozgásokat mutatnak, anélkül, hogy valami jelentős külső hatásra kéne gyanakodni.

    Egy populáció nagyságának változása, de akár a biodiverzitás sem feltétlenül minőségi jellemző! Ez olyan, mintha attól tennéd függővé, hogy számodra mikor jó az időjárás, hogy hány felhőpamacsot látsz az égen.

    Ha valóban létezik Gaia, neki a fajok, egyedek csak ilyen felhőpamacsok, és jobban érdekli a biomassza összmennyisége valszeg, minthogy az hány és mennyire különböző kis csomagocskába van elosztva.:)
  • Tetsuo #92
    Te beleolvastal barmely linkbe, amit irtam? Az ajanlott konyveket is erdemes tanulmanyoznod. ;)
    A populaciok nagysaga es az arra gyakorolt hatasok csak egy apro resze az egesz rendszernek.
    Az adott teruleten elo fajok szamanak csokkenese az sok esetben egy ciklus resze es nagyonis hasznos a tovabbiakban, eloidezve nagyobb diverzitast.
    Egy tajegyseg valtozasa is abszolut resze az elo kornyezetnek. Meg a sok millio mas hatas, amit esetleg nem is lehet parameterekkel meghatarozni.

    A kaoszelmelet maximum kiegeszitheti a populaciodinamika szamitasokat, de nem modellezheti a termeszetet. Az eleg nagykepunek tunne egy mai embertol, attol, aki meg a kornyezete fenntarthatosagat sem tudta elerni.
  • wraithLord #91
    Ez nem érv, hanem erről szól az ökológia elnevezésű biológiai tudomány. :)

    Az, hogy a Föld "katasztrófához" közeleg-e, és ebben van-e szerepünk, már egy más kérdés, téma. Ebben szerintem kb. egyetértünk. :)
  • NEXUS6 #90
    Általában ez szokott a következő érv lenni. Azonban többek szerint valójában még nem rendelkezünk megfelelő statisztikai alapadattal, ahhoz, hogy a természetben élő populációk változásából bárminemű egzakt következtetést tudjunk levonni. Lehet ilyen hatása a fajoknak egymásra, de a stabilizálás mellett épphogy egyfajta instabilitást is be tudnak vinni, akkor is, ha a másik fajra meg nem volt jellemző. Akár ki is pusztíthatják.

    Az, hogy elértünk egy tudományos fejlettséget és azt látjuk, hogy a Föld bizonyos szempontból katasztrófához közeledik nem azt jelenti, hogy ez összefügg azzal, hogy ilyen technológiai fejlettséget értünk el és megváltoztatjuk a környezetünket. Eddig is katasztrófához közeledtünk, csak nem vettük észre.
    A jégkorszak vége jelentősebb fajkihaláshoz vezetett, és nagyobb környezeti átalakulást jelentett, mint amit az ember számlájára írnak a technikai civilizáció hatásai miatt.
    Nem kéne ennyire nagyképűnek lennünk, nem az ember körül forog a világ, még most sem.

    Szerintem.
  • NEXUS6 #89
    A tudomány jelenlegi állása szerint egy globális önszabályozó, a saját létfeltételeit aktívan megteremtő rendszer (az emberiségen kívül) nem ismert és lehetősége sem bizonyítható.

    Kicsit filozofikusabb, scifisebb irányba elnézve azonba lehetségesnek látok olyan információáramlást, ami akár egy Gaia nevezetű szeszélyes hölgy létét is biztosítaná.
    Kb azzal vág össze amit Rotcsa írt a #40-ben. De ez ma még nagyon sztártrek.
  • wraithLord #88
    Ez talán mind azt feltételezi, hogy a dinamikus egyensúlyok alapegysége nem a populáció? Hanem egymással interakcióban lévő populációk rendszere? (Csak költői kérdés volt.)
  • NEXUS6 #87
    Az élőlényeknél az a gond, mint írtam, hogy valójában nincs visszacsatolás. Ha egy állat/növény elpusztul nem tud visszaszólni, hogy hé vigyázzatok ne zabáljátok magatokat halálra.

    Leegyszerűsítve az egyedek egész addig szaporodnak, amíg átlépik az erőforrások nyújtotta lehetőségeket és hogy utána mi lesz, hogy alakul a faj sorsa, egyedszáma azt csak a jóisten tudja, vagy még ő sem.
  • NEXUS6 #86
    A káoszelmélet nem valami hókuszpókusz. A becsületes neve is olyasmi, hogy komplex dinamikus rendszerek elmélete, csak az előző izgalmasabb, ezért inkább azt használják.

    Kicsit utánaolvasgatva nekem nem tűnik úgy, hogy a dinamikus egyensúly hívei abszolút uralnák a populáció dinamikával foglalkozó írásokat, ez valami olyan abszolút elfogadott paradigma lenne, mint pl a részecskék standard modellje. Én egyfajta polémiát látok az egyensúlyhívők és a mondjuk úgy komplexebb modellek hívei között.

    Érdemes pl erre a linkre egy pillantást vetni
    Szinte klasszikus káoszrendszert kapunk egy egyszerű populáció növekedési modellből, aminek kb a következő jellemző képeit látjuk:
    - Klasszikus egyensúlyi, dinamikai kép, hirtelen növekedés, majd maximális érték körüli enyhe fluktuáció.
    - Maximális érték után, gyors monoton csökkenés, kihalás.
    - Adott frekvenciával, és akár jelentős amplitúdóval periodikusan oszcilláló populáció.
    - Klasszikus kaotikus, kiszámíthatatlan populáció változás.

    A dinamikus egyensúly hívei valószínűleg ezek közül csak az első képet fogadják el reálisnak.
    Ha azonban a populációk valós növekedése valóban lefedi mindazt, amit pl ez az egyszerű modell sugall, akkor igaz amit írtam: nincs olyan erő ami visszatérítené az esetleg csökkenő populációt, vagy fékezné a határértéket megközelítőt. A rendszerek teljes gázzal nyomulhatnak a maximális lehetőségeik felé és hogy a túllövés után mi lesz a rendszer sorsa, az csak az esetek kis százalékában a "dinamikus-egyensúly" képe szerit alakul.

    További következmény, hogy a fajok jelentős része vegetál viszonylag alacsony számban. Látszólag nem birtokolva annyi egyedszámot, ami a túlélést biztosítaná. A klasszikus ökológiai szemlélet szerint erről mind mi, a gonosz emberek tehetünk, akik kipusztítják az aranyos kis pandamacikat, mert pusztítjuk az élőhelyüket, vagy akármi. Ezek a fajok, azonban bizonyos esetben hirtelen feltámadhatnak, persze majd vissza is eshetnek. Az alacsony egyedszám persze mindig a kihalás veszélyével fenyeget.

    Szal megkérdőjelezhető az közkedvelt átlagemberben lelkiismeret furdalást keltő kijelentés is, hogy az ember fajok ezreit sodorja a kihalás szélére. Ugyan úgy mint az, hogy a normális az ha egy maximális érték körül ingadozik az adott faj egyedszáma és nekünk azon kell munkálkodni, hogy az utolsó csíkos szökkenőcsiga is ide jusson, mert akkor mindenki hepi lesz és egyensúly lesz a földön és a mennyben, meg öröm és bodottá.
  • wraithLord #85
    Hát elég furcsán ébredt öntudatra, ha tudományos elméleteket kell gyártanunk, és kutatnunk ahhoz, hogy kiderítsük, hogyan is működünk. Esetleg amnéziásak vagyunk? :D
    Szerintem pedig Gaia külső szemlélőivé váltunk (leginkább). Meg van a lehetőségünk, hogy megértsük és arra is, hogy elváltoztassuk (elrontsuk, vagy esetleg javítsuk(?)) ezt a rendszert. Ami nem egy összefüggő lény, hanem főként a bioszférában lezajló fizikai kémiai és biológiai folyamatok rendszere.

    Egyébként erről a "biomassza = Gaia" dologról annyit, hogy ez az elsők között volt a Gaia-elméletben, amit a tudomány cáfolt. Nem az élet az egyetlen szabályozó tényező ebben a rendszerben, hanem a bolygó egésze szabályoz - tehát a nem élő, fizikai és kémiai folyamatok is. Mondjuk ez szerintem magától értetődő. Igaz, bizonyítani szükséges volt.
    Gyakorlatilag nincsen olyan, hogy "Gaia, a Föld, mint érző lény".
    Dinamikus egyensúlyi rendszerek nem csak a biológiában, hanem a kémiában és a fizikában is vannak. Általános dolog a világegyetemben. Attól, hogy valami külső behatásokra úgy reagál, hogy megpróbál visszatérni az eredeti, vagy az eredetihez közeli állapotába, még nem lesz élő. Ennek csak energetikai okai vannak... :)