10 forme di vita ipotetiche

10 forme di vita ipotetiche (Spazio)

Nella ricerca dell'intelligenza extraterrestre, alcuni sono stati accusati di nutrire un senso di "sciovinismo del carbonio", aspettandosi che altre forme di vita nell'universo siano fatte degli stessi blocchi biochimici che siamo e adattando le nostre ricerche di conseguenza. Ecco 10 esempi di sistemi biologici e non biologici che estendono la definizione di "vita".

10 metanogeni


Nel 2005, Heather Smith dell'università spaziale internazionale di Strasburgo e Chris McKay del Ames Research Center della NASA hanno prodotto un articolo che speculava sulla possibilità dell'esistenza di una vita basata sul metano, o "metanogeni". Tali forme di vita potevano consumare idrogeno, acetilene e etano ed espirano metano invece di anidride carbonica.

Ciò renderebbe possibile l'esistenza di zone abitabili per la vita su mondi freddi come la luna di Saturno Titano. Come la Terra, l'atmosfera titanica è prevalentemente azoto, ma è mescolata con il metano. Titano è anche l'unico posto nel nostro sistema solare diverso dalla Terra per avere grandi corpi liquidi, laghi e fiumi di un mix etano-metano. (I corpi sotterranei di acqua esistono anche su Titano, su sua sorella Luna Encelado, e sulla luna gioviana Europa, comunque.) Il liquido è considerato necessario per le interazioni molecolari della vita organica, e la maggior attenzione è stata focalizzata sull'acqua, ma tali interazioni sono anche possibile in etano e metano.

La missione NASA-ESA Cassini-Huygens nel 2004 ha osservato un mondo fangoso con una temperatura di -179 gradi Celsius (-290 ° F), dove l'acqua è solida come roccia, e il metano scorre attraverso valli fluviali e pozze nei laghi polari. Nel 2015, una squadra di ingegneri chimici e astronomi della Cornell University ha sviluppato una membrana cellulare teorica composta da piccoli composti organici dell'azoto che era in grado di funzionare nel metano liquido di Titano. Hanno soprannominato la loro cellula teorica "azotosome", che significa "corpo dell'azoto", che aveva la stessa stabilità e flessibilità di un liposoma terrestre. Il composto molecolare più importante era l'acrilonitrile azotomo. L'acrilonitrile, una molecola organica incolore e velenosa utilizzata per fibre acriliche, resine e materiali termoplastici sulla Terra, è stata trovata nell'atmosfera di Titano.

Le implicazioni per la ricerca di vita extraterrestre sono grandi. Non solo la vita potrebbe potenzialmente sorgere su Titano, ma potrebbe essere potenzialmente rilevata dall'esaurimento di idrogeno, acetilene ed etano sulla superficie. Atmosfere dominate dal metano su lune e pianeti potrebbero esistere attorno a stelle simili al Sole, ma anche intorno a stelle nane rosse con una zona abitabile più ampia (poiché mondi come Titano sono opachi al blu e alla luce ultravioletta ma trasparenti alla luce rossa e infrarossa). Se la NASA lancia Titan Mare Explorer nel 2016, potremmo dover aspettare fino al 2023 per saperne di più.

9 Vita basata sul silicio


La vita basata sul silicio è forse la forma più comune di biochimica alternativa esplorata nella fantascienza popolare, in particolare nel caso dell'Horta da Star Trek. Il concetto è vecchio, risalente a speculazioni di HG Wells nel 1894: "Uno è sorpreso da fantastiche immaginazioni da un tale suggerimento: visioni di organismi di silicio-alluminio - perché non uomini di silicio-alluminio allo stesso tempo? - vagando attraverso un'atmosfera di zolfo gassoso, diciamo, sulle rive di un mare di ferro liquido a circa mille gradi sopra la temperatura di un altoforno ».

Il silicio è popolare proprio perché è così simile al carbonio e può formare quattro legami proprio come il carbonio, aprendo la possibilità di un sistema biochimico interamente basato sul silicio. È l'elemento più abbondante nella crosta terrestre oltre all'ossigeno. C'è una forma di alghe sulla Terra che incorpora il silicio nel suo processo di crescita. Il silicio ha lo svantaggio di suonare il secondo violino nel carbonio, che è in grado di formare strutture complesse più stabili e diverse necessarie per la vita. Le molecole di carbonio incorporano ossigeno e azoto, che formano legami estremamente stabili. Le molecole complicate a base di silicio hanno una sfortunata tendenza a disgregarsi. Il carbonio è anche estremamente comune in tutto l'universo ed è stato per miliardi di anni.

È improbabile che la vita del silicio emerga in un ambiente simile alla Terra, poiché la maggior parte del silicio libero verrebbe rinchiuso in rocce vulcaniche e ignee costituite da minerali di silicato. Si è teorizzato che le cose potrebbero essere diverse in un ambiente ad alta temperatura, ma non è stata trovata alcuna prova. Un mondo estremo come Titan potrebbe supportare la vita basata sul silicio, forse costituendo la base dei metanogeni menzionati prima, poiché le molecole di silicio come silani e polisilani imitano la chimica organica della Terra. Tuttavia, su Titano, la superficie è dominata dal carbonio, mentre la maggior parte del silicio è in profondità sotto la superficie.

L'astrochimico della NASA Max Bernstein ha ipotizzato che la vita a base di silicio potrebbe esistere su un pianeta molto caldo con un'atmosfera ricca di idrogeno e povera di ossigeno, consentendo una complessa chimica silanica con legami siliconici reversibili con selenio o tellurio, ma lo riteneva improbabile o raro. Sulla Terra, tali organismi si replicherebbero molto lentamente e le nostre rispettive biochimiche non sarebbero una minaccia l'una per l'altra. Potrebbero lentamente consumare le nostre città, ma, "Presumibilmente potresti prendere un martello pneumatico per farlo".


8 Altre biochimiche alternative

Credito fotografico: Ittiz

Ci sono state un certo numero di altre proposte per sistemi vitali basati su qualcosa di diverso dal carbonio. Come il carbonio e il silicio, il boro ha la tendenza a formare forti composti molecolari covalenti, formando molte diverse varietà strutturali di idruro, in cui gli atomi di boro sono collegati da ponti di idrogeno. Come il carbonio, il boro può formare legami con l'azoto per creare composti che hanno proprietà chimiche e fisiche simili agli alcani, i composti organici più semplici.Il problema principale della vita basata sul boro è che l'elemento è, per quanto ne sappiamo, estremamente raro. La vita a base di boro sarebbe più fattibile in un ambiente in cui la temperatura è sufficientemente bassa da consentire all'ammoniaca di essere un solvente liquido, in quanto le reazioni chimiche sarebbero più controllabili.

Un'altra forma ipotetica di vita che ha ricevuto l'attenzione dei media è la vita basata sull'arsenico. Tutta la vita sulla Terra è composta da carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo, ma nel 2010 la NASA afferma di aver trovato un batterio chiamato GFAJ-1 che potrebbe incorporare arsenico anziché fosforo nella sua struttura cellulare senza ammalarsi effetti. GFAJ-1 prospera nelle acque ricche di arsenico del Mono Lake in California. L'arsenico è velenoso per ogni essere vivente sul pianeta, eccetto per alcuni microrganismi che possono tollerarlo o respirarlo. GFAJ-1 è stato il primo caso di un organismo che incorpora l'elemento come un blocco di costruzione biologico. Ricercatori indipendenti hanno gettato acqua fredda sulle affermazioni quando non hanno trovato alcuna prova che l'arsenico sia stato incorporato nel DNA, semplicemente trovando arseniato aggrappato al lato del DNA GFAJ-1. Tuttavia, l'interesse per la possibilità della biochimica basata sull'arsenico ha ricevuto una spinta.

L'ammoniaca è stata nominata come possibile alternativa all'acqua per la costruzione di forme di vita. Alcuni hanno postulato una biochimica basata su composti dell'azoto-idrogeno usando l'ammoniaca come solvente, che potrebbe essere usata per costruire proteine, acidi nucleici e polipeptidi. Qualsiasi forma di vita a base di ammoniaca dovrebbe affrontare le temperature più basse in cui assume uno stato liquido e una finestra di temperatura più piccola. L'ammoniaca solida è più densa dell'ammoniaca liquida, quindi non c'è modo di impedirne il congelamento a freddo. Questo non è un problema per gli organismi unicellulari ma probabilmente causerebbe il caos per gli organismi multicellulari. Tuttavia, esiste la possibilità di organismi monocellulari a base di ammoniaca sui pianeti più freddi del sistema solare, così come di giganti gassosi come Giove.

Si ritiene che lo zolfo abbia costituito la base per il metabolismo precoce sulla Terra e che gli organismi che metabolizzano lo zolfo invece dell'ossigeno siano noti in alcuni ambienti estremi della Terra. Forse in un mondo diverso, le forme di vita basate sullo zolfo avrebbero un vantaggio evolutivo. Alcuni ritengono che l'azoto e il fosforo potrebbero anche prendere il posto del carbonio, probabilmente in condizioni molto specifiche.

7 Memetic Life

Credito fotografico: Jens Maus

Richard Dawkins crede che il principio operativo dietro la vita sia che "Tutta la vita si evolve dalla sopravvivenza differenziale delle entità replicanti". La vita deve essere in grado di replicarsi (con qualche variazione) e di essere collocata in un ambiente dove la selezione naturale e l'evoluzione sono possibile. Nel suo libro, Il gene egoista, Dawkins ha sottolineato che i concetti e le idee si sviluppano all'interno del cervello e si diffondono tra le persone attraverso la comunicazione. In molti modi, questo assomiglia al comportamento e all'adattamento dei geni, così li ha soprannominati "memi". Alcuni paragonano canzoni, barzellette e rituali condivisi nelle società umane con le primissime fasi di radicali liberi della vita organica che nuotano negli antichi mari della Terra . Tali creature della mente si replicano, si evolvono e competono per sopravvivere nel regno delle idee.

Tali meme esistevano prima dell'umanità, nelle chiamate agli uccelli sociali e nei comportamenti colti nei primati. Quando l'umanità divenne capace di pensiero astratto, questi meme si svilupparono ulteriormente, governando i rapporti tribali e formando la base delle prime abitudini, cultura e religione. L'invenzione della scrittura stimolò ulteriormente lo sviluppo dei memi, poiché potevano propagarsi ulteriormente nello spazio e nel tempo, propagando le informazioni memetiche nello stesso modo in cui i geni propagano le informazioni biologiche. Per alcuni questo è pura analogia, ma altri sostengono che i memi rappresentano la base di una forma di vita unica, anche se un po 'rudimentale e limitata.

Alcuni lo hanno portato oltre. George van Driem ha sviluppato la teoria del simbionismo, secondo cui le lingue sono in realtà forme di vita proprie. Le più antiche teorie linguistiche sostenevano che il linguaggio fosse una specie di parassita, ma van Driem sostiene che esistiamo in una relazione cooperativa con le entità memetiche che abitano il nostro cervello. Viviamo in una relazione simbiotica con questi organismi linguistici: senza di noi non possono esistere e senza di loro siamo poco più di ominidi selvaggi. Crede che l'illusione della coscienza e del libero arbitrio emerga dall'interazione tra gli istinti animali, le fame e le concupiscenze dell'ospite umano e un simbionte linguistico che si riproduce attraverso le idee e il significato.

6 Vita sintetica basata su XNA


La vita sulla Terra si basa su due molecole portatrici di informazioni, il DNA e l'RNA, e gli scienziati si sono chiesti a lungo se fosse possibile che altre molecole simili fossero possibili. Mentre qualsiasi polimero può immagazzinare informazioni, l'RNA e il DNA mostrano ereditarietà, codifica e trasmissione di informazioni genetiche e sono in grado di adattarsi nel tempo attraverso processi evolutivi. Il DNA e l'RNA sono stringhe di molecole chiamate nucleotidi, costituite da tre componenti chimici: un fosfato, un gruppo di zucchero a cinque carbonio (uno zucchero desossiribosio nel DNA o uno zucchero ribosio nell'RNA) e una delle cinque basi standard (adenina, guanina, citosina, timina o uracile).

Nel 2012, un team di scienziati provenienti da Inghilterra, Belgio e Danimarca è diventato il primo al mondo a sviluppare acido xeno-nucleico (XNA), nucleotidi sintetici funzionalmente e strutturalmente simili a DNA e RNA. Questi sono stati sviluppati sostituendo i gruppi di zucchero deossirritosio e ribosio con vari sostituti. Tali molecole erano state sviluppate prima, ma questa era la prima volta che si dimostravano capaci di replicazione ed evoluzione.Nel DNA e nell'RNA, la replicazione avviene attraverso molecole chiamate polimerasi, che possono leggere, trascrivere e invertire le normali sequenze di acido nucleico. Il team ha creato polimerasi sintetiche per creare sei nuovi sistemi genetici: HNA, CeNA, LNA, ANA, FANA e TNA.

Uno dei nuovi sistemi genetici, l'HNA o l'acido nucleico di esitolo, è risultato abbastanza robusto da immagazzinare informazioni genetiche sufficienti a fungere da base per i sistemi biologici. Un altro, acido nucleico threose o TNA, è considerato un potenziale candidato per la misteriosa biochimica primordiale che regnava prima dell'alba della vita.

Esistono numerose potenziali applicazioni per questo sviluppo. Ulteriori studi potrebbero aiutare a sviluppare modelli migliori per l'aspetto della vita sulla Terra e avere implicazioni per le speculazioni sulla biologia. Gli XNA potrebbero avere applicazioni terapeutiche, creando trattamenti di acido nucleico in grado di legarsi a specifici bersagli molecolari senza degradarsi rapidamente come il DNA o l'RNA. Potrebbero persino costituire la base per macchine molecolari o una forma di vita completamente sintetica.

Tuttavia, prima che fosse possibile, si dovrebbero sviluppare altri enzimi adatti a un particolare XNA. Alcuni di questi enzimi sono stati sviluppati nel Regno Unito alla fine del 2014. Esiste anche la possibilità che l'XNA possa entrare nelle informazioni genetiche di un organismo RNA / DNA e causare danni, quindi devono essere messe in atto misure di salvaguardia.

5 Cromodinamica, debole forza nucleare e vita gravitazionale

Credito fotografico: NASA

Nel 1979, lo scienziato e nanotecnologo Robert A. Freitas Jr. sostenne la possibilità di una vita non biologica. Affermò che i possibili metabolismi per i sistemi viventi si basano sulle quattro forze fondamentali: elettromagnetismo, forza nucleare forte (o cromodinamica quantistica), forza nucleare debole e gravità. La vita elettromagnetica è la vita biologica standard che si trova sulla Terra, così come le configurazioni biologiche aliene e le forme di vita basate sulla macchina.

La vita cromodinamica potrebbe essere possibile sulla base della forza nucleare forte, che è la più forte delle forze fondamentali, ma solo su distanze estremamente brevi. Suggerisce che un tale ambiente è possibile su una stella di neutroni, un oggetto pesante e rotante di 10-20 chilometri (6-12 mi) di diametro con la massa di una stella. Con un'alta densità, campi magnetici incredibili e gravità 100 miliardi di volte quella terrestre, hanno una crosta di 3 km di spessore (3 mi) di nuclei di ferro cristallino. Sotto questo è un mare di neutroni estremamente caldi con una varietà di particelle nucleari, inclusi protoni e nuclei atomici e probabilmente macronuclei altamente ricchi di neutroni. Questi macronuclei potrebbero teoricamente formare supernuclei più grandi analoghi a molecole organiche, con neutroni che agiscono come l'equivalente di acqua in un sistema pseudo-biologico estremamente bizzarro.

Freitas considera le forme di vita di forza nucleare debole come meno probabile, poiché le forze deboli operano solo a intervalli sub-nucleari e non sono particolarmente forti. Come si presenta frequentemente nel decadimento radioattivo-beta e nel neutrone libero, potrebbe esistere una forma di vita a forza debole controllando attentamente le interazioni deboli nel suo ambiente. Ha immaginato esseri composti da atomi con neutroni in eccesso che diventano radioattivi quando muoiono. Si ipotizza che ci siano regioni dell'universo in cui la debole forza nucleare è più forte, aumentando le possibilità di questo tipo di vita.

Potrebbero esistere anche creature gravitazionali, dato che la gravità è la forza fondamentale più comune ed efficiente nell'universo. Tali creature potrebbero ricavare energia dalla gravità stessa, con immense entità gravitazionali che si nutrono di collisioni tra buchi neri, galassie o altri oggetti celesti, entità un po 'più piccole del movimento rotazionale e orbitale dei pianeti e entità gravitazionali ancora più piccole che si nutrono dell'energia delle cascate , modelli di vento, maree e correnti oceaniche, o addirittura terremoti.

4 forme di vita al plasma polverose

Credito fotografico: Chocolateoak

La vita organica sulla Terra è basata su molecole di composti di carbonio e abbiamo già discusso diverse alternative biologiche al carbonio. Ma nel 2007, un team internazionale guidato da V.N. Tsytovich dell'Istituto di fisica generale dell'Accademia delle scienze russa ha documentato che nelle condizioni corrette, particelle di polvere inorganica possono essere organizzate in strutture elicoidali, che possono quindi interagire tra loro in un modo molto simile alla chimica organica. Questo comportamento si verifica in uno stato di plasma, il quarto stato della materia oltre il solido, il liquido e il gas, in cui gli elettroni vengono strappati dagli atomi, lasciando una massa di particelle cariche.

La squadra di Tsytovich ha scoperto che quando le cariche elettroniche si separavano e il plasma si polarizzava, le particelle nel plasma si auto-organizzavano in strutture elicoidali a forma di cavatappi caricate elettricamente e attratte l'una dall'altra. Potrebbero anche dividersi per formare copie della struttura originale, proprio come il DNA, e indurre cambiamenti nei loro vicini. Secondo Tsytovich, "Queste complesse strutture plasma auto-organizzate presentano tutte le proprietà necessarie per qualificarle come candidati per la materia vivente inorganica. Sono autonomi, si riproducono e si evolvono. "

Alcuni sono comprensibilmente scettici e credono che le affermazioni secondo le quali le strutture inorganiche rappresentano la vita siano più PR di affermazioni scientifiche e serie. Mentre le strutture elicoidali che si formano nel plasma possono assomigliare al DNA, la somiglianza nella forma non significa necessariamente somiglianza nella funzione. Inoltre, il fatto che le eliche si auto-replicano non è neanche un'indicazione del potenziale di vita; le nuvole possono farlo anche tu. Soprattutto, gran parte della ricerca era basata su modelli informatici piuttosto che sull'osservazione.

Uno dei partecipanti all'esperimento sosteneva che mentre i risultati assomigliavano alla vita, alla fine della giornata, erano "solo una speciale forma di cristallo di plasma". Tuttavia, se è possibile che particelle inorganiche nel plasma possano svilupparsi in auto-replicarsi , evolvendo le forme di vita, possono essere la forma di vita più comune nell'universo, grazie al onnipresente plasma e nuvole di polvere interstellare nello spazio.

3 iCHELL

Crediti fotografici: foobar

Il professor Lee Cronin, Gardiner Chair of Chemistry presso il College of Science and Engineering dell'Università di Glasgow, ha un sogno, e quel sogno è quello di creare cellule viventi in metallo. Ha usato i poliossometalcati, una gamma di atomi di metallo legati all'ossigeno e al fosforo, per creare bolle simili a cellule che chiama cellule chimiche inorganiche o iCHELL.

La squadra di Cronin ha iniziato creando dei sali dagli ioni caricati negativamente dei grandi ossidi metallici legati a un ione piccolo, caricato positivamente come l'idrogeno o il sodio. Una soluzione di questi sali viene quindi spruzzata in un'altra soluzione salina piena di ioni organici di grande carica positiva legati a piccoli, negativi. I due sali si incontrano e scambiano le parti, e i grandi ossidi di metallo diventano associati ai grandi ioni organici, formando una specie di guscio o bolla che è insolubile in acqua. Modificando la spina dorsale di ossido di metallo, le bolle possono essere dotate delle caratteristiche delle membrane cellulari biologiche, consentendo selettivamente le sostanze chimiche dentro e fuori la cellula, consentendo potenzialmente lo stesso tipo di reazioni chimiche controllate che si verificano nelle cellule viventi.

Il team ha anche creato bolle all'interno di bolle, imitando le strutture interne delle cellule biologiche e ha compiuto progressi verso la creazione di una forma artificiale di fotosintesi, che potrebbe essere potenzialmente utilizzata per creare cellule artificiali, simili a quelle di una pianta. Altri biologi sintetici notano che le cellule non saranno mai realistiche finché non avranno un sistema per la replicazione e l'evoluzione, come il DNA. Si dice che Cronin sia fiducioso che lo sviluppo continuo mostrerà la strada. Le potenziali applicazioni per la tecnologia includono lo sviluppo di materiali per dispositivi a combustibile solare (le celle possono anche immagazzinare elettricità) e potenziali applicazioni mediche.

Secondo Cronin, "Il grande obiettivo è costruire cellule chimiche complesse con proprietà realistiche che potrebbero aiutarci a capire come è emersa la vita e anche a usare questo approccio per definire una nuova tecnologia basata sull'evoluzione nel mondo materiale - una specie di inorganico tecnologia vivente. "

2 Von Neumann Probes


La vita artificiale basata su macchine è un'idea comune, quasi banale, quindi ci concentreremo sulle affascinanti sonde Von Neumann per gli scopi di questo articolo. Furono inizialmente immaginati dal matematico e futurologo ungherese della metà del XX secolo John Von Neumann, il quale credeva che, per replicare le funzioni del cervello umano, una macchina avrebbe bisogno di meccanismi di autocontrollo e autoriparazione. Ha avuto l'idea di creare macchine auto-replicanti, basate sulle osservazioni di come la vita aumenta in complessità attraverso la replica. Riteneva che tali macchine dovessero avere un qualche tipo di costruttore universale, che consentirebbe loro non solo di costruire repliche di se stesse ma anche versioni potenzialmente migliorate o alterate, consentendo evoluzione e maggiore complessità nel tempo.

Altri pensatori futuristi come Freeman Dyson ed Eric Drexler presto applicarono questi concetti al campo dell'esplorazione spaziale e svilupparono il concetto della sonda Von Neumann. L'invio di robot autoreplicanti nello spazio potrebbe essere il modo più efficace per colonizzare la galassia, occupando forse l'intera Via Lattea in meno di un milione di anni, anche se vincolati dalla velocità della luce.

Come spiega Michio Kaku:

Una sonda Von Neumann è un robot progettato per raggiungere sistemi stellari lontani e creare fabbriche che riprodurranno copie a se stesse a migliaia. Una luna morta piuttosto che un pianeta è la destinazione ideale per le sonde Von Neumann, poiché possono facilmente atterrare e decollare da queste lune, e anche perché queste lune non hanno erosione. Queste sonde vivrebbero al largo della terra, usando depositi naturali di ferro, nichel, ecc. Per creare gli ingredienti grezzi per costruire una fabbrica di robot. Avrebbero creato migliaia di copie di se stesse, che sarebbero poi sparpagliate e ricercate altri sistemi stellari.

Varie versioni dell'idea di base della sonda Von Neumann sono state sviluppate nel corso degli anni, comprese esplorazioni e sonde di ricognizione per l'esplorazione silenziosa e la sorveglianza sottile della civiltà extraterrestre, sonde di comunicazione diffuse nello spazio per rilevare meglio i segnali radio extraterrestri, sonde operaie per costruire strutture cosmiche supermassicci e sonde di colonizzazione per seminare nuovi mondi con i coloni. Potrebbero esserci anche sonde di sollevamento progettate per guidare nello spazio le nascenti civiltà. Più preoccupante, potrebbero anche esserci sonde berserker progettate per estinguere ogni traccia di vita organica che incontrano, il che potrebbe richiedere la costruzione di sonde di polizia per proteggersi da tali attacchi. Considerando che alcuni paragonano le sonde di Von Neumann a una specie di virus interstellare, potremmo pensare attentamente prima di iniziare tali sviluppi.

1 ipotesi di Gaia


Nel 1975, Drs. James Lovelock e Sidney Epton sono stati coautori di un articolo per New Scientist intitolato "La ricerca di Gaia". Mentre la visione convenzionale è che la vita è sorto sulla Terra e ha prosperato perché le condizioni materiali erano giuste, Lovelock ed Epton sostengono che la vita stessa ha assunto un ruolo attivo nel determinare e mantenere le condizioni per la sua sopravvivenza.Hanno proposto che tutta la materia vivente sulla Terra, nell'aria, negli oceani e sulla superficie terrestre, facciano parte di un unico sistema che si comporta molto come un superorganismo vivente, in grado di modificare la temperatura della superficie e la composizione dell'atmosfera in ordine per assicurarne la sopravvivenza. Hanno soprannominato questo sistema Gaia, dopo la dea greca della Terra. Esiste per mantenere un'omeostasi con cui la biosfera può esistere nel sistema terrestre.

Lovelock aveva lavorato sulla sua ipotesi di Gaia sin dalla metà degli anni '60. L'idea è che la biosfera terrestre abbia un certo numero di cicli naturali, e quando uno va storto, gli altri compensano per mantenere l'abitabilità per la vita. Questo è stato usato per spiegare perché l'atmosfera non è principalmente anidride carbonica o perché i mari non sono eccessivamente salati. Mentre le eruzioni vulcaniche creavano una prima atmosfera principalmente di anidride carbonica, i batteri escreti di azoto si sviluppavano e le piante producevano ossigeno attraverso la fotosintesi. Dopo milioni di anni, l'atmosfera è cambiata in quella attuale, ragionevolmente piacevole. Nonostante i fiumi che trasportano il sale agli oceani dalle rocce, la salinità oceanica rimane stabile al 3,4 per cento perché il sale viene estratto dalle fessure del fondo oceanico. Questi non sono processi coscienti ma il risultato di cicli di feedback che mantengono il pianeta in un equilibrio abitabile.

Altre prove includono come se non fosse per attività biotiche, elementi come metano e idrogeno svanirebbero dall'atmosfera in pochi decenni. Inoltre, nonostante l'aumento di temperatura del Sole del 30 percento negli ultimi 3,5 miliardi di anni, la temperatura media globale è stata solo di 5 gradi Celsius (9 ° F) in quel periodo, grazie a un meccanismo normativo che ha rimosso il carbonio diossido dall'atmosfera e bloccato in materia organica fossilizzata.

Inizialmente, le idee di Lovelock furono accolte con il ridicolo e le accuse di misticismo e pseudoscienza New Age. Nel corso del tempo, tuttavia, l'ipotesi di Gaia ha avuto un'influenza sul modo in cui gli scienziati pensano alla biosfera della Terra, aiutando a richiamare l'attenzione sui componenti della biosfera e su come influenzano il tutto. Oggi l'ipotesi di Gaia è più rispettata di quella accettata dagli scienziati. È considerato da molti un quadro culturale positivo per il quale è possibile perseguire studi scientifici, nel rispetto della Terra come ecosistema globale.

Il paleontologo Peter Ward ha sviluppato l'ipotesi rivale di Medea, chiamata così per la madre che ha ucciso i suoi figli nella mitologia greca, che afferma che la vita è essenzialmente suicida e autodistruttiva. Indica in che modo storicamente la maggior parte delle estinzioni di massa sono state causate da forme di vita, come microrganismi o ominidi nei pantaloni che causano terribili cambiamenti all'atmosfera terrestre.