蓋亞假說（Gaia Hypothesis）

蓋亞假說（Gaia Hypothesis）
新竹市光復中學生物科教師呂佳毓老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

蓋亞假說（Gaia hypothesis），是詹姆士˙洛夫洛克（James Lovelock）在1969年於美國新澤西普林斯頓舉行的一個有關地球生命起源的科學會議上首次提出。他認為地球就是一個「活物」，而這個「活物」他取名為蓋亞(Gaia)，即希臘的大地女神（大地之母之意）。

在蓋亞假說中，地球這個大地女神的範圍包含了地球的生物圈、大氣層、海洋與土壤等，地球上的生物與環境。就像一個我們已知的生命一樣，可形成回饋或調控的體系，這個體系中的生物在改變地球環境，同時被改變的地球環境也推動著生物的演化，生物與地球環境相互影響，遂結合成一個能自我調控的大地之母，而這個大地之母一直為地球上的其他生命，尋求最適宜的物理與化學環境，並維持內環境穩定（homoeostasis）。

洛夫洛克提出許多大地之母能自我調控和監控的例子，例如透過微生物每年製造出十億噸的甲烷，甲烷可調控大氣中氧氣濃度的穩定，而地球上的植物則在積極穩定大氣中二氧化碳的濃度，可見大地之母自我調控的能力還需要廣大的生物來參與，如果地球失去生物多樣性，大地之母的調控能力將面臨考驗。

對此洛夫洛克提出在大地之母存在的假設前提下，大地之母有三大原理特點：一、大地之母的特質是使所有陸棲生物維持在平穩狀態，只要人類還未嚴重的干擾大地之母的內環境穩定。二、大地之母的中樞在於地球上充滿生命的地方，人類施加在大地上所產生的效應，以人類施加於大地的何處而定。三、大地之母對大地變遷產生的最壞反應，還必須服從系統調控學的定律，其中時間常數與回饋控制是兩大重要因素。

蓋亞假說提出後引起許多科學界廣泛討論和爭辯，然而在1993年由生物多樣性之父E.O.Wilson出版的「親生命假說」（The Biophilia Hypothesis）中，就是以蓋亞假說為主來探究地球上生命演化的問題。可見蓋亞假說已經逐漸受到科學界的重視及認同，蓋亞假說提出一個全新對生命的思維方式，生命可能不再只是會表現生命現象的個體，地球如果是一個生命，那大氣層就像哺乳類的毛髮一樣可以維持地球的溫度變化、而元素就像血液在蓋亞女神的體內循環一般。

洛夫洛克認為大地之母身體的重要器官不在陸地，而是在港灣、溼地及大陸棚的淤泥，因為這些水域固定碳的速率，自動的調控大氣中氧的濃度，讓許多對生命重要的元素重返大氣層。因此在更了解這些水域扮演的角色之前，人類對水域的開發最好禁止或排除，以避免發生控制失調下的正回饋或持續波動的災變發生。
     
參考文獻：
詹姆士˙洛夫洛克（James Lovelock）1994。蓋亞，大地之母。天下遠見出版。
http://www.ecolo.org/lovelock/