विवादास्पद अध्ययन से पता चलता है कि बड़े पैमाने पर विलुप्त होने से जीवन 'मजबूत होकर वापस लौटता है'
कुछ धरती विज्ञान की अवधारणाएँ जितनी विवादास्पद और लुभावनी हैं गैया परिकल्पना – यह विचार, पहली बार 1970 के दशक में रसायनज्ञ जेम्स लवलॉक और सूक्ष्म जीवविज्ञानी लिन मार्गुलिस द्वारा पेश किया गया था, कि पृथ्वी स्वयं एक स्व-स्थायी जीव की तरह व्यवहार करती है, जिसमें जीवित जीव जीवन के लिए स्थितियों को बनाए रखने और यहां तक कि सुधार करने के लिए निर्जीव पृथ्वी के साथ बातचीत करते हैं।
कुछ विशेषज्ञों ने नोट किया है गैया परिकल्पना के विपरीत, बड़े पैमाने पर ग्रहीय गड़बड़ी जैसे कि जलवायु परिवर्तन और संसाधनों का अत्यधिक उपयोग किसी भी दुनिया की प्रगति को खत्म कर सकता है, जो यह सुझाव दे सकता है कि जीवन अपने लिए परिस्थितियों को खराब करता है या स्वाभाविक रूप से आत्म-विनाशकारी भी है।
लेकिन एक नए अध्ययन में प्रकाशित हुआ रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की मासिक सूचनाएँएक अलग तर्क देने के लिए कंप्यूटर मॉडलिंग प्रयोगों का उपयोग करता है: बड़े पैमाने पर गड़बड़ी वास्तव में एक तंत्र है जिसके द्वारा गैयन सिस्टम जटिलता में वृद्धि करते हैं (प्रजातियों के नेटवर्क में मौजूदा कनेक्शन की संख्या)। ये निष्कर्ष अंततः ग्रह वैज्ञानिकों को अपना दायरा सीमित करने में मदद कर सकते हैं पृथ्वी से परे जीवन की खोज करेंलेखकों के अनुसार.
“मुझे वास्तव में खुशी है कि लोग जीवन के बारे में कुछ सबसे गहन सवालों का प्रयोगात्मक परीक्षण करने की कोशिश कर रहे हैं,” उन्होंने कहा पीटर वार्डवाशिंगटन विश्वविद्यालय के एक जीवाश्म विज्ञानी जो अनुसंधान में शामिल नहीं थे।
मॉडलिंग गैया
कहा गया, पृथ्वी ने ऐतिहासिक रूप से गैयन प्रणाली की तरह व्यवहार किया है अरवेन निकोलसनएक्सेटर विश्वविद्यालय के एक खगोल भौतिकीविद् और नए अध्ययन के सह-लेखक। “आप समय के साथ बढ़ती विविधता और बायोमास की इस प्रवृत्ति को देखते हैं, और जीवन अधिक जटिल हो गया है।” उन्होंने कहा, ऐसा लगता है कि कुछ जटिलताएँ पृथ्वी पर बड़े पैमाने पर गड़बड़ी से उत्पन्न हुई हैं: उदाहरण के लिए, महान ऑक्सीकरण घटनालगभग 2.5 अरब वर्ष पहले की अवधि, जब पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सीजन का स्तर तेजी से बढ़ गया, अधिकांश अवायवीय जीवन समाप्त हो गया, लेकिन जानवरों के विकास का अवसर पैदा हुआ।
यह परीक्षण करने के लिए कि क्या यह अन्य दुनिया पर सच हो सकता है, अनुसंधान दल ने एक कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया जिसे कहा जाता है उलझा हुआ प्रकृति मॉडलइसका उद्देश्य यह अनुकरण करना है कि प्रजातियों के समूह कैसे विकसित होते हैं। पेचीदा प्रकृति मॉडल में, प्रत्येक प्रजाति का भाग्य दूसरों से जुड़ा हुआ है – जैसे पृथ्वी पर।
शोधकर्ताओं ने दुनिया की वहन क्षमता को अस्थायी रूप से कम करके इन मॉडल की दुनिया में गड़बड़ी का अनुकरण किया। उन्होंने अलग-अलग लंबाई की गड़बड़ी, गड़बड़ी की अलग-अलग संख्या और रिफ्यूजिया की अलग-अलग संख्या के साथ प्रयोग किए, जहां गड़बड़ी के दौरान जीवन बना रह सकता है। हजारों सिमुलेशन के बाद, टीम ने पाया कि हालांकि एक परेशान प्रणाली में सभी जीवन को पूरी तरह से खत्म करने की अधिक संभावना थी, लेकिन जिन परेशान प्रणालियों में जीवन बचा था, उनमें जीवन की विविधता और बहुतायत अधिक थी जो हजारों पीढ़ियों तक बनी रही। निकोलसन ने कहा, “जब आपका पतन होता है, तो यह कुछ नया उत्पन्न होने की संभावना देता है।”
“द [systems] जो उन घटनाओं से बच गया वह और अधिक मजबूती से वापस लौटा,'' कहा नाथन मेनेएक्सेटर विश्वविद्यालय में एक खगोल भौतिकीविद् और नए अध्ययन के सह-लेखक भी हैं। निकोलसन ने कहा, यह संभव है क्योंकि जीवन आमतौर पर पूरी तरह से नष्ट नहीं होता है; रिफ्यूजिया में अभी भी जीवन के भंडार मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, महान ऑक्सीकरण घटना के दौरान, अवायवीय जीवन गहरे, कम ऑक्सीजन वाले पानी में बना रहा।
किसी ग्रह पर जीवित प्रणाली जितनी अधिक जटिल होती है, प्रजातियों की एक-दूसरे के साथ बातचीत उतनी ही जटिल होती है, जिससे यह अधिक संभावना हो जाती है कि एक खाली स्थान को भरने वाले पारिस्थितिकी तंत्र का अगला पुनरावृत्ति सरल के बजाय अधिक जटिल होगा, कनेक्शन, निकोलसन ने कहा।
मेने ने जोर देकर कहा कि मॉडल अमूर्त है, इसमें जैविक जीवन-रूपों के सभी विवरण शामिल नहीं हैं, और इसके बजाय इसका उद्देश्य उन सामान्य सिद्धांतों को प्रकट करना है जो विभिन्न दुनियाओं पर लागू हो सकते हैं। “जीव विज्ञान अनिवार्य रूप से मॉडलों की तुलना में अधिक जटिल और अधिक सूक्ष्म है,” लिखा चार्ल्स लाइनवीवरऑस्ट्रेलियन नेशनल यूनिवर्सिटी के एक खगोलविज्ञानी, जो नए शोध में शामिल नहीं थे, ने एक ईमेल में कहा। “जीव विज्ञान हमेशा आश्चर्य और अनपेक्षित परिणामों से भरा होता है।”
आत्म-विनाशकारी प्रवृत्तियाँ
वार्ड था पहले वैज्ञानिकों में से एक यह तर्क देने के लिए कि पृथ्वी पर जीवन स्वाभाविक रूप से आत्म-विनाशकारी हो सकता है, इस विचार को कहा जाता है मेडिया परिकल्पना. वार्ड ने कहा कि वह नए अध्ययन से आश्वस्त नहीं हैं क्योंकि पृथ्वी के इतिहास में, “जीवन सामूहिक मृत्यु का एक प्रमुख कारण है”। उदाहरण के लिए, जीवन ही ग्रेट ऑक्सीडेशन इवेंट जैसी गैयन-विरोधी प्रतिक्रियाओं को जन्म दे सकता है, जो प्रकाश संश्लेषण करने वाले एकल-कोशिका वाले जीवों के एक नए रूप के विकास के कारण हुआ था, उन्होंने कहा। “आख़िरकार आपको ग्रह पर जीवन मिल जाता है, और फिर क्या होता है? यह ऑक्सीजन पैदा करने के लिए विकसित होता है और लगभग हर चीज़ को ख़त्म कर देता है।”
उन्होंने कहा, “ये बड़ी गड़बड़ियां जीवन को पीछे की ओर ले जाती हैं – वे स्थितियों को बदतर बना देती हैं।” उन्होंने कहा कि पृथ्वी के पारिस्थितिक तंत्र यह दिखाते हैं कि “विविधता तब आती है जब आपके पास लंबे समय तक स्थिरता होती है।” उदाहरण के लिए, मूंगे की चट्टानें यदि उनके विकास के दौरान स्थिरता की लंबी अवधि रही हो तो वे अधिक विविध होते हैं।
निकोलसन का एक अलग दृष्टिकोण था: “ऑक्सीजन को अनलॉक करने से जीवन और अधिक जटिल हो गया… इसीलिए हम यहां हैं,” उसने कहा। “यदि आप एक सूक्ष्म जीव होते [during the Great Oxidation Event]…वह सचमुच बहुत बुरा होता। लेकिन किसी बायोम की जटिलता को बढ़ाने के लिए, उसमें जीवन में किसी प्रकार की उथल-पुथल शामिल होनी चाहिए।”
मेने ने कहा, यह विचार कि जीवन अंततः अपने विलुप्त होने की घटनाओं को प्रेरित करके खुद को नष्ट कर देता है, लेखकों के मॉडलिंग प्रयोगों के निष्कर्षों का खंडन करता है, जो बड़े पैमाने पर गड़बड़ी के साथ भी समय के साथ जीवित प्रणालियों से उत्पन्न होने वाली स्थिरता को दर्शाता है। उन्होंने कहा, “हमारा आदर्शीकृत कार्य मेडिया परिकल्पना के विरुद्ध चलता है।” “हमारे मॉडलिंग से पता चलता है कि सांख्यिकीय रूप से, जीवमंडल जटिलता पैदा करते हैं और आत्म-विनाशकारी नहीं होते हैं।”
गैयास पृथ्वी से परे
लेखकों के अनुसार, परिणाम वैज्ञानिकों को अलौकिक जीवन की खोज को सीमित करने में मदद कर सकते हैं। पृथ्वी से परे जीवन की खोज में बहुत सारे संसाधनों की आवश्यकता होती है, इसलिए यह जानना उपयोगी है कि ब्रह्मांड में किन ग्रहों पर जीवन की संभावना सबसे अधिक है।
मेने ने कहा, परिणाम खोज करने वाले वैज्ञानिकों को एक अतिरिक्त पैरामीटर प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, के किनारों के निकट ग्रह रहने योग्य क्षेत्र – किसी ग्रह के तारे से दूरी की एक खिड़की जो तरल पानी के अस्तित्व की अनुमति देती है – उनके जलवायु में गड़बड़ी का अनुभव होने की अधिक संभावना हो सकती है, जिससे अधिक जटिल जीवन को बढ़ावा मिल सकता है, उन्होंने कहा। कक्षीय बदलाव और क्षुद्रग्रह प्रभाव इसी तरह किसी ग्रह को परेशान कर सकते हैं।
यह विचार कि नया पेपर “खगोलविदों को जीवन की मेजबानी करने की क्षमता के लिए पृथ्वी जैसे ग्रहों का परीक्षण करने में सक्षम बनाने की दिशा में एक उचित कदम” प्रदान करता है, “एक विस्तार” है, क्योंकि पेपर में उपयोग किए गए कोई भी पैरामीटर एक्सोप्लैनेट में देखने योग्य नहीं हैं, लाइनवीवर ने लिखा है एक ई – मेल। मेने ने सहमति व्यक्त की कि ऐसे ग्रहों की पहचान करने के लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है जहां इन तंत्रों के सक्रिय होने की अधिक संभावना है।
