אם חושבים על זה, ההבדל בין אדם לפרעוש קטן בהרבה מהדמיון ביניהם. החיים המפכים בשניהם הם גורם כל-כך דומיננטי, עד שכל ההבדלים האינטלקטואליים, התרבותיים והאחרים, מתגמדים לעומתם. ג'יימס לאוולוק, כימאי ורופא אנגלי, לוקח את התובנה הזאת צעד קטן-גדול קדימה, ומציע תפיסת עולם שממנה יכול להשתמע כי ההבדל בין אדם לפרעוש אינו קיים כלל. לפי תפיסה זו, כדור-הארץ כולו, על היבשות, האוקינוסים, האטמוספירה, הצמחים ובעלי-החיים שעליו, הוא אורגניזם אחד ענק, המפקח בעצמו על התנאים הפיסיקליים והכימיים החיוניים לקיומו. לאוולוק מכנה את האורגניזם הענק הזה, שלדבריו אנחנו כולנו מהווים חלק ממנו, בשם "גאיה", על שמה של אלת האדמה היוונית, אמם הורתם של כל האלים,,בעלי-החיים ובני-האדם. בהרצאות שהוא נושא בכינוסים מדעיים ברחבי העולם, הוא נוהג להשוות את גאיה לעץ סקוויה ענק, בן 2,000 שנה, ש- % 99 מהחומר שמרכיב אותו הוא חומר מת, ובכל זאת, העץ עצמו חי. בעדות שהעיד לפני הקונגרס האמריקאי אמר כי ברגע שבו נוצרו החיים על כדור-הארץ, התלכדו היבשות, האטמוספירה והאוקיינוסים סביב המיקרו-אורגניזמים הראשונים ויחד איתם יצרו יישות חדשה :גאיה. מאז ועד היום, כוח החיים של גאיה מפקח על התנאים הכימיים והפיסיקליים השוררים בכדור-הארץ, מווסת את הטמפרטורה ואת הרכב האטמוספירה, ושולט בתהליכים שונים החיוניים לקיום החיים: מחזור המים בטבע, תנועת הלוחות הטקטוניים, היווצרות סלעי משקע, פליטת גזים וחומרים שונים מהרי-געש, ועוד.
האם גאיה היא תגלית מדעית עולמית (תרתי משמע), או שמא מדובר בתרגילי מחשבה בלבד?
פנלופה בוסטון, מיקרוביולוגית החוקרת תהליכים ביו-גיאו-כימיים הקשורים לאטמוספירה: "גאיה היא ההצעה היחידה הקושרת יחד את כל המערכות האקולוגיות, אטמוספירה, אוקיינוסים, יבשות ומערכות חיים .אם היא מדויקת ואם לא, עדיין היא היחידה המסבירה את הדרך שבה כל המערכות הללו פועלות יחד במשולב". הביולוגים האבולוציוניים וו. פורד דוליטל מאוניברסיטת דול-האוסי בנובה סקוטיה, וריצ'ארד דוקינס מאוניברסיטת אוקספורד (מחבר רב המכר "הגן האנוכיי"), אומרים שהיפותיזת גאיה עשויה לפתוח כיווני מחקר שיסייעו בפתרונן של כמה תעלומות אבולוציוניות התלויות ועומדות בחללו של העולם.
לעומת זאת, מבקרי הרעיון מתמקדים בהשערה שגאיה, כאורגניזם עצמאי ותאב חיים, מסוגלת להגן על עצמה מפני תהליכים שונים הנובעים מפעילותם של חלקים ממנה .כלומר: מכיוון שהזיהום התעשייתי נוצר על-ידי האנושות, שאינה אלא חלק מגאיה, הרי שאין שום צורך לדאוג באשר לתוצאות הסביבתיות של הזיהום הזה .גאיה ליכלכה, גאיה עצמה היא שתנקה ותווסת את הפעילות. לאוולוק: "זיהום אוויר הוא דרך חיים של הרבה מאוד צורות חיים טבעיות .היכולת של האנושות לזהם את האוויר היא טריוויאלית בהשוואה לכל שאר התהליכים המתרחשים על כדור-הארץ .למעשה, אם נמשיך לזהם את האוויר, או שנפתח
במערכה כוללת לטיהורו, התוצאה העולמית תהיה כמעט שווה".
התעשייה הכימית ותעשיית המכונות לא איחרו, כמובן, לרתום את הטיעונים האלה לתועלתן, אלא שכדאי לזכור שלפי תפיסתו של לאוולוק, גאיה אמורה לנסות ולהתנגד לכל שינוי סביבתי משמעותי, אבל, אם מערכות הבקרה שלה תימתחנה אל מעבר לגבול מסוים, לא ידוע, עשויה המערכת כולה לדלג למצב סביבתי יציב אחר, שונה מזה המוכר לנו היום .ייתכן שהאדם לא יוכל להתקיים במצב הסביבתי הזה, אלא שגאיה אינה מייחסת חשיבות לקיום או
לחידלון האנושי, כל עוד החיים, כתופעה, ממשיכים להתקיים.
לפי לאוולוק, הדוגמה הבולטת ביותר לפעילותה המווסתת והמייצבת של גאיה היא הטמפרטורה הממוצעת על-פני כדור-הארץ .לפי חישוביו, הטמפרטורה הזאת, שלפני ארבעה מיליון שנה היתה 20 מעלות צלסיוס, היתה עולה ל- 45 מעלות צלסיוס היום (בממוצע), אילמלא נוכחותם של הצמחים ובעלי-החיים, שגם הם, לשיטתו, חלק מגאיה.
לדבריו, לפני 3.5 מיליארד שנה, כאשר השמש פלטה אנרגיה בשיעור של כ- % 70 בלבד בהשוואה לשיעורי הקרינה העכשוויים שלה, ביקשה גאיה לחמם את האווירה. כדי לעשות זאת היא הפעילה מיקרו-אורגניזמים שפלטו לאטמוספירה גזי מתן ופחמן דו-חמצני, שהפעילו את אפקט החממה (ראו מסגרת), וגרמו לעליית הטמפרטורה הממוצעת. לעומת זאת, כאשר גדל שיעור קרינתה של השמש, היו הגזים הללו עלולים לגרום התחממות רבה מדי, ולכן גאיה התערבה שוב. באמצעות אורגניזמים ימיים ימיים שונים היא פירקה את הפחמן הדו-חמצני הממוסס במי הים, כך שהחמצן השתחרר ואילו הפחמן נקשר לסלעי המשקע. כך יכול היה האוקיינוס לספוג מהאוויר כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני, דבר שהחליש את אפקט החממה והפסיק את תהליך ההתחממות.
דרכים נוספת שבהן יכלה גאיה לקרר את עצמה, הוצעה במאמר שנדפס בכתב-העת המדעי "נייצ'ר" (מדע). מחברי המאמר, ג'יימס לאוולוק, רוברט צ'רלסון וסטיוון וורן מאוניברסיטת וושינגטון, יחד עם מ. וו. אנדראה, מנהל מכון מקס פלנק למדעי האוקיינוס בגרמניה, מראים כיצד מינים אחדים של פיטו-פלנקטון (צמחים ימיים זעירים), מייצרים די-מטיל-סולפט, שבאמצעותו הם מעודדים היווצרות של עננים, ומגבירים את החזרת אור השמש מהם, דבר שמביא להתקררות הארץ.
טיעון נוסף בזכות גאיה, מתבסס על העובדה שעל אף קיומם של תהליכים אקלימיים שונים, ריכוז החמצן באטמוספירה של הארץ קבוע זה 200 מיליון שנה לפחות. ריכוז זה נוח במיוחד לחיים וכל סטייה ממנו עלולה לגרום קשיים פיסיולוגיים מצד אחד ואסונות (שריפות עד) מצד שני. תהליך הפוטוסינתיזה שמבצעים הצמחים הוא, ללא ספק, אחד הגורמים המשפיעים על שיעור החמצן באטמוספירה, אבל לאוולוק, ושתפתו למחקר, לין מרגוליס מאוניברסיטת מסצ'וסטס, טוענים כי תהליך זה מייצר כמות חמצן קטנה מכדי שתהיה לה השפעה משמעותית על מערכת גדולה כזאת.
נקודות חולשה.
הבעיה העיקרית של היפותיזת גאיה, נובעת מכך שהיא אינה ניתנת להוכחה או לסתירה באמצעי מדעי בדוק, כמו ניסוי. לא ברור גם מדוע הרשתה גאיה את קיומן של תקופות הקרח הקדומות? חולשה נוספת בטיעוניו של לאוולוק נובעת מההתבססות על ההנחה כי מערכת האקלים העולמית היא מערכת ליניארית שבה אפשר לזהות סיבה ומסובב. אלא שהאמת היא שהמערכת אינה ליניארית לחלוטין, ובמסגרתה פועלות מערכות משוב רבות, העשויות להגיב כאילו שהן מייצגות מערכות חיות, חושבות ומתכננות. לכן, יש שאינם רואים ברעיון של לאוולוק היפותיזה מדעית, כי אם מטפורה פנטסטית שבהחלט עשויה לשמש כלי לפיתוח החשיבה על שאלות סביבתיות שונות.
תופעת החממה.
חומו של העולם מתחיל לעלות כאשר הקרקע בולעת חלק מקרינת השמש, מתחממת, וכתוצאה מכך פולטת קרינה ("קרינת גוף שחור"), בטמפרטורה האופיינית לה .קרינת הקרקע נבלעת בחלקה ב"גזי החממה" שאטמוספירה, שבראשם אדי מים, וביניהם גם פחמן דו-חמצני, אוזון, פריאונים ועוד. כתוצאה מהבליעה, מתחממות מולקולות הגזים, ומתחילות לנוע ולהתנגש במולקולות אחרות המרכיבות את האטמוספירה .כך מתחממת האטמוספירה כולה. עם ההתחממות, פולטים "גזי החממה" חלק מהקרינה שנבלעה בהם, ומקרינים אותה בחזרה
אל הקרקע .כך נוצר תהליך של משוב אנרגיה בין הקרקע לאטמוספירה: ככל
שגדלה כמות "גזי החממה" שבאטמוספירה, גדל שיעורה של קרינת הקרקע שייבלע באטמוספירה, יוחזר ממנה אל הקרקע וחוזר חלילה. כתוצאה מכך עולה בהדרגה גם
טמפרטורת הקרקע .תהליך זה מכונה "אפקט החממה".
עולמות חיים.
הסופר ג'ון וארלי הושפע ללא ספק מהיפותיזת גאיה של לאוולוק, כאשר כתב את ספרו "טיטאן". זהו הראשון בסדרת ספרים שהגיבורה הראשית בהם היא "גיאה", עולם חי המקיף את כוכב-הלכת שבתאי. וארלי מתאר מערכת יחסים כמעט סימביוטית המתפתחת בין "גיאה" לבין בני-האדם הנוחתים על גבה, חודרים לקרביה ומסיירים בהם.
אייזיק אסימוב מתאר ב"פאתי המוסד" את "גאיה" שלו: עולם חי שמערכת החיים שלו משולבת ללא הפרד עם מערכות החיים השונות המתקיימות על פניו. כאן מדובר באורגניזם חי אחד, המקיים תהליכי חילוף חומרים של ממש בין מרכיביו השונים, האנשים העצים והאבנים. התקשורת המילולית בין בני-האדם בעולם זה מיותרת לחלוטין, מכיוון שכל מחשבה חולפת בזמן אמיתי לרוחבה ולאורכה של גאיה כולה. תושבי גאיה חושבים את אותן המחשבות ומרגישים את אותם הרגשות, ואילו היו נזקקים לדיבור, היו מדברים באותן המלים .למעשה ,תושבי גאיה אינם תושבי גאיה .כאשר מי מהם מתבקש להציג את עצמו, הוא אומר בפשטות: "אני גאיה".
