James Love­lock nie był pierw­szym naukow­cem mówią­cym o żyją­cej Zie­mi. James Hut­ton (1726−1797), jeden z ojców nowo­cze­snej geo­lo­gii, odkrył cyklicz­ną natu­rę pro­ce­sów geo­lo­gicz­nych, a jego uwa­gę zwró­cił tak­że bar­dzo sędzi­wy wiek Zie­mi. Hut­ton uwa­ża­ny jest za pierw­sze­go bada­cza, któ­ry uznał Zie­mię za super­or­ga­nizm – a ten powi­nien być bada­ny z punk­tu widze­nia fizjo­lo­gii. Z kolei Lamarck (1744−1829) twier­dził, że sens ist­nie­nia żywych orga­ni­zmów moż­na zro­zu­mieć jedy­nie wte­dy, gdy postrze­ga­ne są jako ele­ment więk­szej całości.
 Roman­ty­cy, włą­cza­jąc w to Goethe­go, pre­zen­to­wa­li bar­dzo zbli­żo­ne poglą­dy. Hum­boldt (1769−1859) pod­kre­ślał jed­ność w natu­rze, a na potrze­by swo­ich holi­stycz­nych badań nad Zie­mią wpro­wa­dził ter­min „geo­gno­za”.
 Hum­boldt postrze­gał Zie­mię jako więk­szą całość i mówił o kli­ma­cie jako jed­no­czą­cej, glo­bal­nej sile. Pisał tak­że o koewo­lu­cji życia, kli­ma­tu i sko­ru­py ziemskiej.

W 1875 roku Edu­ard Suess opu­bli­ko­wał książ­kę The Face of the Earth, któ­rej boha­te­rem był kosmicz­ny podróż­nik odkry­wa­ją­cy powierzch­nię naszej pla­ne­ty. Suess mówił o „jed­no­ści całe­go życia” i widział Zie­mię jako zbiór kon­cen­trycz­nych warstw – litos­fe­ry, hydros­fe­ry, bios­fe­ry i atmos­fe­ry. Jego idee nie odbi­ły się jed­nak szer­szym echem – aż do cza­su, gdy rosyj­ski nauko­wiec Vla­di­mir Ver­nad­sky (1863−1945) użył poję­cia bios­fe­ry do opi­su teo­rii koewo­lu­cji życia ze śro­do­wi­skiem nieożywionym.
 Jako chło­piec Ver­nad­sky był pod sil­nym wpły­wem swe­go wuja, filo­zo­fa Yevgra­fa Mak­sy­mo­wi­cza Koro­len­ko, któ­ry twier­dził, że Zie­mia jest żywym orga­ni­zmem. To być może dopro­wa­dzi­ło Ver­nad­sky­ego do postrze­ga­nia życia jako „siły geo­lo­gicz­nej”, któ­ra jest zdol­na do poru­sza­nia mate­rii w spo­sób, jaki sama geo­lo­gia nie była­by w sta­nie. Dla Ver­nad­sky­ego pta­ki były lata­ją­cy­mi prze­kaź­ni­ka­mi fos­fo­ru i innych pier­wiast­ków che­micz­nych, w ten sam spo­sób ludz­ka tech­no­lo­gia – rozu­mia­na jako część natu­ry – zwięk­sza prze­pływ mate­rii i pier­wiast­ków poprzez struk­tu­ry Ziemi.

Według Ver­dan­sky­ego naj­więk­szy wpływ na struk­tu­rę che­micz­ną i geo­lo­gicz­ną pla­ne­ty mają naj­mniej­sze żywe isto­ty – bak­te­rie. Drob­no­ustro­je oddzia­łu­ją na zmia­ny w sko­ru­pie ziem­skiej, jed­nak­że – cytu­jąc sło­wa pisar­ki Con­nie Bar­low – „tyl­ko isto­ty wie­lo­ko­mór­ko­we są w sta­nie poru­szyć mate­rię w spo­sób, do któ­re­go wiatr i woda nie są zdol­ne”. Ver­nad­sky nie twier­dził, że ​​Zie­mia mogła­by regu­lo­wać się samo­ist­nie. Ukuł nato­miast ter­min „bio­ge­oche­mia”, a jego idee dopro­wa­dzi­ły do rosyj­skiej kon­cep­cji eko­sys­te­mu zna­ne­go jako bio­ge­oce­no­za. Mimo wszyst­ko to jed­nak Love­lock był pierw­szym bada­czem, któ­ry wypro­wa­dził ideę samo­re­gu­lu­ją­cej się Zie­mi dale­ko poza wstęp­ne roz­wa­ża­nia jego poprzed­ni­ków i stał się pierw­szym naukow­cem piszą­cym pra­ce na temat Gai.

Pierw­sza wzmian­ka Love­loc­ka na temat Zie­mi jako samo­re­gu­lu­ją­ce­go się sys­te­mu poja­wi­ła się w pra­sie nauko­wej w 1968 roku, jesz­cze przed spo­tka­nia­mi z Wil­lia­mem Gol­din­giem. Pierw­sza pra­ca, w któ­rej padł ter­min Gai jako samo­re­gu­lu­ją­cej się Zie­mi, zosta­ła opu­bli­ko­wa­na w roku 1972. Dal­sze roz­pra­wy na ten temat zosta­ły napi­sa­ne z pomo­cą Lynn Mar­gu­lis w roku 1970. Love­lock i Mar­gu­lis doko­nu­ją w nich śmia­łe­go stwier­dze­nia, że życie – lub też bios­fe­ra – regu­lu­je i utrzy­mu­je kli­mat oraz skład atmos­fe­ry w opty­mal­nym dla sie­bie układzie.
 To sfor­mu­ło­wa­nie Love­lock nazwał „wstęp­ną hipo­te­zą Gai” – na tym eta­pie był to jedy­nie wnio­sek, któ­re­mu bra­ko­wa­ło teo­re­tycz­nych pod­staw i danych na jego poparcie.

Suge­stia Love­loc­ka i Mar­gu­lis, że fau­na i flo­ra rzą­dzą glo­bal­nym śro­do­wi­skiem, posta­wi­ła całą dotych­cza­so­wą nauko­wą wie­dzę na gło­wie. Dotych­czas głów­ny nurt nauki prze­ko­na­ny był o tym, że życie jest dale­kie od spra­wo­wa­nia kon­tro­li nad świa­tem i moż­na by je przy­rów­nać do pasa­że­ra dru­giej kla­sy na okrę­cie cał­ko­wi­cie dowo­dzo­nym przez przy­pad­ko­we siły geo­lo­gii, fizy­ki i che­mii. Z takie­go punk­tu widze­nia isto­ty żyją­ce musia­ły dosto­so­wać się do warun­ków śro­do­wi­sko­wych for­mu­ło­wa­nych przez te wiel­kie siły – lub były ska­za­ne na uni­ce­stwie­nie – i nie mia­ły wpły­wu na kie­ru­nek rej­su okrętu.
 Póź­niej, kie­dy poja­wi­ło się wię­cej danych, a Love­lock roz­wi­nął spo­sób mode­lo­wa­nia mate­ma­tycz­ne­go Gai, hipo­te­za Gai prze­kształ­ci­ła się w teorię.

Lynn Mar­gu­lis

Klucz do teo­rii Gai jest cudow­nie holi­stycz­ny i pozba­wio­ny hie­rar­chii: suge­ru­je, że Gaja jest cało­ścio­wym sys­te­mem mają­cym zdol­ność do samo­re­gu­la­cji, a suma wszyst­kich sprzę­żeń pomię­dzy życiem, atmos­fe­rą, ska­ła­mi i wodą powo­du­je wzrost i roz­wój Gai jako samo­re­gu­lu­ją­ce­go się bytu, któ­ry od zamierz­chłych cza­sów utrzy­mu­je na powierzch­ni pla­ne­ty opty­mal­ne warun­ki do życia dla biosfery.
 Jest to rady­kal­ne odej­ście zarów­no od poglą­dów głów­ne­go nur­tu zakła­da­ją­ce­go, że to nie­bio­lo­gicz­ne pro­ce­sy spra­wu­ją kon­tro­lę na Zie­mi, jak i od pier­wot­nych hipo­tez na temat Gai, któ­re sta­wia­ły życie „przy sterach”.
 Teo­ria Gai suge­ru­je, że życie i śro­do­wi­sko nie­oży­wio­ne są ści­śle ze sobą powią­za­ne jak part­ne­rzy w dobrym mał­żeń­stwie. Jeśli coś dzie­je się jed­ne­mu part­ne­ro­wi, przy­da­rza się rów­nież dru­gie­mu – zarów­no ska­ły w sko­ru­pie ziem­skiej, atmos­fe­ra, jak i woda zosta­ły moc­no zmie­nio­ne przez życie i vice ver­sa (rys.3).

Auto­re­gu­la­cja wyni­ka­ją­ca z tego part­ner­stwa jest nowo odkry­tą jako­ścią, któ­rej nie da się zba­dać na pod­sta­wie wie­dzy bio­lo­gicz­nej, geo­lo­gii, fizy­ki lub che­mii roz­pa­try­wa­nych jako odręb­ne dzie­dzi­ny. Gaja ewo­lu­uje jako całość i, podob­nie jak psz­cze­la rodzi­na w ulu lub kolo­nia ter­mi­tów, jest super­or­ga­ni­zmem, któ­ry dla Love­loc­k’a był zespo­łem żyją­cych i nie­oży­wio­nych ele­men­tów zacho­wu­ją­cych się jak poje­dyn­czy samo­re­gu­lu­ją­cy się układ. W związ­ku z tym atmos­fe­ra jest takim samym pro­duk­tem życia jak futro kota czy kora drzewa.

Rysu­nek 3: Rela­cje mię­dzy życiem i śro­do­wi­skiem z kla­sycz­ne­go punk­tu widze­nia i według Teo­rii Gai.

Nic dziw­ne­go, że rady­kal­ni naukow­cy ostro zare­ago­wa­li na hipo­te­zę Love­loc­ka, twier­dząc, że ta zakła­da ist­nie­nie jakie­goś tajem­ni­cze­go, glo­bal­ne­go celu utrzy­mu­ją­ce­go na pla­ne­cie warun­ki, któ­re umoż­li­wia­ją życie całej biosferze.
 Dla głów­ne­go nur­tu nauki suge­stia, że natu­ral­ne zja­wi­ska cha­rak­te­ry­zu­ją się celo­wo­ścią, była gło­sze­niem wiel­kiej here­zji tele­olo­gicz­nej [red. gr. telos – cel]. Pogląd, że natu­ra jest czymś wię­cej niż tyl­ko mecha­ni­zmem i ist­nie­je tajem­ni­cza celo­wość w dzia­ła­niach Zie­mi, upraw­nia pla­ne­tę do posia­da­nia cech inten­cjo­nal­no­ści, umy­słu i duszy.
 Z per­spek­ty­wy ści­śle deter­mi­ni­stycz­nej, kry­ty­ka ta była w peł­ni uza­sad­nio­na i zosta­ła przy­ję­ta pozy­tyw­nie przez Love­loc­ka, utwier­dza­jąc go w dąże­niu do nada­nia teo­rii Gai nauko­wych fundamentów.

Wie­lu naukow­ców, zwłasz­cza bio­lo­gów ewo­lu­cyj­nych, patrzy­ło z pogar­dą i szy­dzi­ło z teo­rii Gai. Ich nie­ra­cjo­nal­na reak­cja suge­ro­wa­ła jed­nak, że kon­cep­cja ma poten­cjał, by poważ­nie zagro­zić ist­nie­ją­cym dogma­tom i gra­ni­com dys­cy­plin naukowych.
 Naukow­cy sprze­ci­wia­li się Gai, słusz­nie (i być może nie­świa­do­mie) dostrze­ga­jąc, że jeśli zosta­ła­by zaak­cep­to­wa­na teo­ria zakła­da­ją­ca tele­olo­gicz­ny punkt widze­nia, pod­wa­ży­ła­by fun­da­men­tal­ną wia­rę, iż ​moż­na wyko­rzy­sty­wać „mar­twą”, sta­rą Zie­mię bez­kar­nie i bez ograniczeń.
 Oczy­wi­ście, ucze­ni nie mogli być postrze­ga­ni jako ci, któ­rzy wygła­sza­ją sprze­ciw wobec Gai na tak nie­nau­ko­wych pod­sta­wach; musie­li zatem zna­leźć dobre, racjo­nal­ne argu­men­ty za zde­gra­do­wa­niem teo­rii Gai do pseu­do­nau­ki. Kontr­ar­gu­men­ty zosta­ły więc zna­le­zio­ne i wytoczone.

Powsta­ły trzy głów­ne zarzu­ty wobec wcze­snych, intu­icyj­nych hipo­tez Love­loc­ka na temat Gai.
 Richard Daw­kins, zna­ny bio­log ewo­lu­cyj­ny z Oxfor­du, zarzu­cił teo­rii Love­loc­ka, że Gaja nie może być żywa, ponie­waż nie ma moż­li­wo­ści, aby pla­ne­tar­ny super­or­ga­nizm mógł powstać w pro­ce­sie dobo­ru natu­ral­ne­go (sfor­mu­ło­wa­ne­go przez Dar­wi­na i Wal­la­ce­’a) i dać ist­nie­nie wszyst­kim tym pięk­nym, zło­żo­nym for­mom życia, jakie widzi­my wokół nas.
 Teo­ria Dar­wi­na opie­ra się na zało­że­niu, że dobór natu­ral­ny wyma­ga ist­nie­nia rodzi­ców wraz z potom­stwem, któ­re róż­ni się od sie­bie i kon­ku­ru­je o ską­pe zaso­by. Tyl­ko naj­le­piej dosto­so­wa­ny osob­nik może prze­trwać wystar­cza­ją­co dłu­go, aby prze­ka­zać swo­je geny następ­ne­mu poko­le­niu. Według Daw­kin­sa Gaja nie mogła powstać w taki spo­sób – absur­dem było­by myśle­nie, że dobór natu­ral­ny zacho­dzi wśród wie­lu róż­nią­cych się mię­dzy sobą pla­net pocho­dzą­cych od jed­ne­go pla­ne­tar­ne­go rodzica.

Bar­dziej zna­czą­ca kry­ty­ka pocho­dzi­ła od wybit­ne­go bio­lo­ga ewo­lu­cyj­ne­go, W. For­da Doolittle‘a. Idąc na kom­pro­mis, uzna­wał ist­nie­nie pla­ne­tar­nej samo­re­gu­la­cji. Jed­nak­że wyka­zy­wał rów­no­cze­śnie, że nie­moż­li­we jest, aby natu­ral­na selek­cja – dzia­ła­ją­ca na pozio­mie jed­no­stek ego­istycz­nie skon­cen­tro­wa­nych na wła­snym prze­ży­ciu w lokal­nych sie­dli­skach – mogła sta­no­wić pod­sta­wę do samo­re­gu­la­cji na pozio­mie całej planety.
 Dla Doolit­tle, samo­re­gu­la­cja, jeśli w ogó­le by ist­nia­ła, była­by bar­dziej kwe­stią szczę­śli­we­go przy­pad­ku niż nie­unik­nio­ną kon­se­kwen­cją rela­cji mię­dzy żywy­mi isto­ta­mi a ich nie­oży­wio­nym otoczeniem.

Wresz­cie trze­cim argu­men­tem była teo­ria przy­ta­cza­na przez kli­ma­to­lo­ga Ste­phe­na Schne­ide­ra. Życie i śro­do­wi­sko nie­oży­wio­ne z całą pew­no­ścią wpły­wa­ją na sie­bie wza­jem­nie, lecz wyłącz­nie w posta­ci swe­go rodza­ju luź­ne­go tań­ca koewo­lu­cyj­ne­go. Dla Schne­ide­ra moc­ny zwią­zek pomię­dzy fau­ną i flo­rą a śro­do­wi­skiem z zało­że­nia nie ist­niał, więc nie mogło być mowy rów­nież o ten­den­cji do powsta­nia pla­ne­tar­nej autoregulacji.
 Te kry­tycz­ne uwa­gi pod adre­sem Love­loc­ka sta­ły się bodź­cem do sfor­mu­ło­wa­nia mode­lu mate­ma­tycz­ne­go Gai, o któ­rym będzie­my mówić. Lecz naj­pierw spójrz­my na dowo­dy na samo­re­gu­la­cję Ziemi.

Ste­phan Har­ding Ani­ma­te Earth (pierw­szy para­graf trze­cie­go rozdziału)
tłu­ma­cze­nie Kami­la Pawelska