Trái đất được chụp từ tàu Apollo 17 vào tháng 12-1972 - Ảnh: NASA
Trải qua hàng tỉ năm với những vụ va chạm tiểu hành tinh, núi lửa phun trào, các kỷ băng hà và những biến động lớn của Mặt trời, Trái đất vẫn duy trì được điều kiện phù hợp cho sự sống.
Liệu đó chỉ là may mắn, hay Trái đất thực sự có khả năng tự điều chỉnh? Câu hỏi này đã dẫn đến giả thuyết Gaia - ý tưởng cho rằng sự sống và môi trường trên Trái đất liên kết với nhau trong một hệ thống có khả năng tạo ra những vòng phản hồi, giúp duy trì trạng thái phù hợp cho sự sống.
Giả thuyết Gaia
Theo trang ScienceAlert, giả thuyết Gaia cho rằng sinh vật, khí quyển, đại dương, đất và đá trên Trái đất tạo thành một hệ thống liên kết khổng lồ. Thông qua vô số vòng phản hồi, hệ thống này có thể giúp duy trì những điều kiện cần thiết cho sự sống.
Ý tưởng có thể được hình dung qua cơ chế cân bằng của cơ thể người. Khi quá nóng, cơ thể tiết mồ hôi và khi lạnh thì cơ thể run. Cơ thể liên tục điều chỉnh để duy trì các điều kiện bên trong ở mức an toàn - quá trình gọi là cân bằng nội môi.
Nhà hóa học Lovelock đặt câu hỏi liệu Trái đất có thể vận hành theo cách tương tự hay không.
Các sinh vật quang hợp bổ sung oxy vào khí quyển. Vi sinh vật sản sinh và biến đổi những chất liên quan đến metan, nitơ, lưu huỳnh và nhiều nguyên tố khác.
Cùng nhau, các quá trình sinh học liên tục định hình lại khí quyển và các thành phần hóa học bề mặt Trái đất.
Không sinh vật nào có ý thức về vai trò của mình. Không có "phòng điều khiển" quyết định hành tinh nên nóng hay lạnh.
Thay vào đó, sinh vật thay đổi môi trường, rồi môi trường lại tác động ngược đến chúng, tạo thành mạng lưới vòng phản hồi giữa sự sống, không khí, nước và đá.
Mô hình "Daisyworld"
Hình minh họa mô hình Daisyworld - Ảnh: NASA
Để minh họa khả năng này, Lovelock và Andrew Watson xây dựng mô hình giả tưởng "Daisyworld".
Hành tinh này có hai loại hoa là cúc đen và cúc trắng. Cúc đen hấp thụ ánh sáng Mặt trời và làm môi trường ấm lên, còn cúc trắng phản xạ ánh sáng và làm môi trường mát hơn.
Khi hành tinh lạnh, cúc đen phát triển mạnh và góp phần làm ấm môi trường. Khi nhiệt độ tăng, cúc trắng chiếm ưu thế và giúp làm mát hành tinh. Các loài hoa không cố gắng cứu hành tinh, nhưng sự cạnh tranh giữa chúng có thể tạo hiệu ứng giống một "bộ điều nhiệt".
Daisyworld không chứng minh Trái đất là một "sinh vật sống". Mô hình chỉ cho thấy khả năng tự điều chỉnh có thể xuất hiện mà không cần ý thức hay kế hoạch chung.
Giả thuyết Gaia cũng vấp phải hoài nghi. Một số nhà sinh học đặt câu hỏi làm thế nào chọn lọc tự nhiên có thể tạo ra cơ chế điều chỉnh "vì lợi ích" của toàn hành tinh. Daisyworld cho thấy sự tự điều chỉnh có thể hình thành từ cạnh tranh giữa các sinh vật.
Quan trọng hơn, giả thuyết Gaia không có nghĩa Trái đất sẽ luôn tự sửa chữa/điều chỉnh để bảo vệ con người.
Hành tinh từng trải qua những vụ tuyệt chủng hàng loạt - sự sống tiếp tục song vô số loài đã biến mất.
Biến đổi khí hậu hiện nay đang kích hoạt nhiều vòng phản hồi. Băng tan để lộ bề mặt tối hấp thụ nhiều ánh sáng hơn, băng vĩnh cửu tan có thể giải phóng khí nhà kính, còn rừng chết có thể thải lượng carbon từng lưu trữ.
Vì vậy thông điệp đáng chú ý của giả thuyết Gaia là Trái đất có thể "phản ứng" với những thay đổi do con người gây ra, nhưng phản ứng đó không nhất thiết nhằm cứu con người.
