Gaia 假说的概念和来源

20世纪20年代，前苏联学者维尔纳德斯基(W. Vernadsky)出版了《生物圈》一书，提出地球生物圈是一个由生命控制的、完整的动态系统的观点。生物圈概念将全球的生命看作一个整体，与大气圈、水圈、土壤圈和岩石圈发生作用，从结构方面阐明了全球的整体性。

20世纪60年代末和70年代初，英国地球物理学家LoveLock和美国生物学家Margulis提出Gaia假说，从功能方面分析了全球生物对环境的反作用及全球生命系统与地球环境的协调。

Gaia一词源于古希腊，意为“大地女神”，故Gaia假说也称为“大地女神”假说。

Gaia是一个由地球生物圈、大气圈、水圈、土壤等各部分组成的反馈系统或控制系统，这个系统通过自身调节和控制而寻求并达到一个适合于大多数生物生存的最佳物理－化学环境条件。

 而这个系统的关键是生物，特别是微生物，因为早在动、植物出现以前，微生物统治了地球生命历史的80％的时间。地球表层的复杂性和多样性主要是由生命和通过生命活动而表现出来，而地球表层系统的复杂性和多样性决定了它的可自我调节、自我控制的功能。

Gaia假说注意到了全球生命系统与其它圈层的功能关系，但过分强调了生物改造环境以适合自身生存的有利一面。

 认为生物的作用就是力图维护全球环境的有益平衡，有过于明显的单一目的性。

 虽然Gaia承认“自然选择”等观点，但它主要突出了一方(生命)对另一方(地球环境)的改造。忽略了“系统与环境协同进化”的基本思想。

其它观点

 由德国地质生物学家Krumbein在20世纪80年代发展了Vernadsky的“生物地球化学”概念。认为地球表层大多数元素的地球化学循环实质上是由生物参与的生物地球化学循环。他继承了200年前英国地质学奠基人赫顿的“超级有机体” 概念，称地球为生物行星，认为地球是一个组织化的活体，一个活系统。

 80年代未，一个新地球观已在形成中，是一个具有生命特征的“活的地球”。反映了一种历史的、演化的、有机界与无机界统一的新观点。而传统的观点可以说是把地球看作一个物理意义上的物体，反映了一种非历史、非演化、有机界与无机界孤立分割的观点。

 所谓的生物行星，就是指地球具有类似生命系统的自我调节、自我控制的特征。这种特征正是生命赋予地球的。 

新观点概括如下：

 地球表层是一个远离物理和化学平衡态的巨大开放系统。生物圈是这个系统的中心。

 地表系统已存在了38亿年，生命活动几乎贯穿整个地质历史－既生物圈与其他圈层相互作用、协同进化的历史。

 自生命诞生以来80％以上的时间里，主要以蓝藻为主的单细胞生物调控环境。多细胞生物出现后环境的化学构成几乎没有多大改变。

 最近两干多年，人类改造环境的能力提高，成为地表系统的一个特殊组成部分。工业化社会后，人类改造环境的强度上升为主导因素，并在近期演变成单一优势的成分。地表系统未来的状态越来越依赖于人类社会行为。