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尽管对大多数生命来说都是不幸的，但从长远来看，对生命世界的巨大破坏可能会增加生命的复杂性。（图片来源：uux.cn/Pixabay的nox_box）

（神秘的地球uux.cn）据Eos.org（Grace van Deelen）：很少有地球科学概念像盖亚假说那样具有争议性和吸引力。盖亚假说由化学家詹姆斯·洛夫洛克和微生物学家林恩·马古利斯于20世纪70年代首次提出，认为地球本身就像一个自我延续的有机体，有生命的有机体与无生命的地球相互作用，以维持甚至改善生命条件。

一些专家指出，气候变化和资源过度使用等大规模行星扰动可能会摧毁任何世界的进步，这可能表明，与盖亚假说相反，生命会恶化自身条件，甚至具有内在的自我毁灭性。

但发表在《皇家天文学会月报》上的一项新研究使用计算机建模实验提出了不同的论点：大规模扰动实际上是盖亚系统复杂性（物种网络中存在的连接数量）增加的一种机制。据作者称，这些发现最终可能有助于行星科学家缩小对地球以外生命的搜索范围。

华盛顿大学的古生物学家彼得·沃德没有参与这项研究，他说：“我真的很高兴人们正试图通过实验来测试一些关于生命本身的最深刻的问题。”。

盖亚建模

埃克塞特大学的天体物理学家、这项新研究的合著者Arwen Nicholson说，地球在历史上表现得像一个盖亚系统。“随着时间的推移，你可以看到这种多样性和生物量增加的趋势，生命变得更加复杂。”她说，其中一些复杂性似乎是由地球的大规模扰动引起的：例如，大约25亿年前的大氧化事件，地球大气中的氧气水平急剧上升，杀死了大多数厌氧生命，但为动物进化创造了机会。

为了测试这是否适用于其他世界，研究小组使用了一种名为“纠结自然模型”的计算机模型，旨在模拟物种群体的进化。在纠结的自然模型中，每个物种的命运都与其他物种的命运息息相关，就像在地球上一样。

研究人员通过暂时降低世界的承载能力来模拟这些模拟世界的扰动。他们用不同长度、不同数量的扰动和不同数量的避难所进行了实验，在这些地方，生命可以在扰动期间持续存在。经过数千次模拟，研究小组发现，尽管受扰系统更有可能完全消灭所有生命，但生命存活的受扰系统具有更高的多样性和丰富性，并持续了数万代。尼科尔森说：“当你崩溃时，它就有可能产生新的东西。”。

埃克塞特大学的天体物理学家、这项新研究的合著者内森·梅恩说：“在这些事件中幸存下来的[系统]反弹得更强。”。尼科尔森说，这是可能的，因为生命通常不会完全消失；避难所里仍然存在一些生命。例如，在大氧化事件期间，厌氧生命在深海低氧水中持续存在。

尼科尔森说，一个星球上的生命系统越复杂，物种之间的相互作用就越复杂，这使得填补空白生态位的生态系统的下一次迭代更有可能由更复杂而不是更简单的连接组成。

Mayne强调，该模型是抽象的，不包括生物生命形式的所有细节，而是旨在揭示可能在不同世界中发挥作用的一般原则。澳大利亚国立大学的天体生物学家Charles Lineweaver没有参与这项新研究，他在一封电子邮件中写道：“生物学不可避免地比模型更复杂、更微妙。”。“生物学总是充满惊喜和意想不到的后果。”

自我毁灭倾向

沃德是首批认为地球上的生命可能天生具有自我毁灭性的科学家之一，他将这一观点称为美狄亚假说。沃德说，他不相信这项新研究，因为在地球历史上，“生命是大规模死亡的主要原因”。例如，生命本身可能会导致反盖亚反馈，如大氧化事件，这是由一种可以进行光合作用的新形式的单细胞生物的进化引起的，他说。“你终于在这个星球上找到了生命，然后会发生什么？它进化产生氧气，几乎杀死了一切。”

他说：“这些巨大的扰动导致生命逆行，使情况变得更糟。”。他补充说，地球的生态系统往往表明“当你有很长一段时间的稳定时，多样性就会产生。”例如，如果珊瑚礁有很长的稳定期来进化，它们往往会更加多样化。

尼科尔森有不同的看法：“释放氧气使生命变得更加复杂……这就是我们在这里的原因，”她说。“如果你是一种微生物（在大氧化事件期间）……那将是非常糟糕的。但为了使生物群落的复杂性增加，这将不得不涉及某种生命剧变。”

Mayne说，生命最终会通过刺激自身的灭绝事件来毁灭自己的想法与作者的建模实验的结果相矛盾，这些实验表明，即使在大规模扰动下，生命系统也会随着时间的推移而保持稳定。他补充道：“我们理想化的工作确实与美狄亚假说相悖。”。“我们的模型表明，从统计学上讲，生物圈会构建复杂性，不会自我毁灭。”

地球之外的盖亚

据作者称，这些结果可以帮助科学家缩小对外星生命的搜索范围。寻找地球以外的生命需要大量的资源，因此了解宇宙中哪些行星最有可能存在生命是有帮助的。

Mayne说，这些结果为寻找科学家提供了一个额外的参数。他说，例如，靠近宜居带边缘的行星——距离行星恒星的一段距离，允许液态水的存在——可能更有可能经历气候的扰动，这可能会刺激更复杂的生命。轨道移动和小行星撞击同样会扰乱行星。

Lineweaver在一封电子邮件中写道，这篇新论文提供了“一个合理的步骤，使天文学家能够对类地行星进行分类，以确定它们是否有可能存在生命”，这是“一种延伸”，因为这篇论文中使用的参数在系外行星中都是不可观测的。Mayne同意，需要更多的研究来确定这些机制更有可能发挥作用的行星。

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