Livet som planetregulator:Forskere foreslår en eksperimentel test

Ifølge Gaia-hypotesen, som blev foreslået af forskerne Lovelock og Margulis i 1970'erne, skulle vores planet være blevet gradvist varmere i millioner af år, mens vores oceaner også skulle have været gradvist surere. Det faktum, at dette ikke er sket, tyder på et planet-dækkende komplekst system, der er selvregulerende, med planetarisk liv og geologiske processer, der arbejder sammen for at stabilisere planetarisk geologi og klima. På trods af dens betydning kunne denne idé ikke tidligere testes på grund af dens planetariske skala.

I et papir, offentliggjort i Journal of the Royal Society Interface , SFI ekstern professor Ricard Solé (Universitat Pompeu Fabra) og samarbejdspartnere foreslår et eksperimentelt system, der i lille skala vil teste den dynamik, der regulerer planetariske processer. Ved hjælp af syntetisk biologi vil de teste to konstruerede mikroorganismer i et selvstændigt system for at se, om de kan opnå en stabil ligevægt.

Dette foreslåede setup er inspireret af nyere forskning i fermentering, som typisk har krævet finjusteret ekstern kontrol, for at opnå stabile, regulerede forhold, herunder et stabilt pH-niveau. "Der har været et nyligt arbejde med at prøve at se, om du kan konstruere mikroorganismer til fermentering, så de kan selvregulere," siger Solé. "Det var den vigtigste inspiration."

Denne eksperimentelle opsætning, som Solé og flere af hans elever udviklede under et besøg på SFI, har potentiale til at besvare mangeårige spørgsmål på området om planetariske reguleringssystemer.

I denne eksperimentelle opsætning vil den ene stamme opdage, om miljøet bliver for surt, og modvirke den stigende surhedsgrad, mens den anden stamme vil opdage, om miljøet bliver for basisk, og virke for at modvirke denne faldende surhedsgrad.

"Fordi disse stammer virker på miljøet, og miljøet påvirker dem, skaber dette en lukket kausal sløjfe," sagde Solé. "Idéen er at vise, at de under meget brede forhold vil stabilisere sig til et konstant pH-niveau, som forudsagt af den oprindelige teori."

Flere oplysninger: Victor Maull et al., En syntetisk mikrobiel Daisyworld:planetarisk regulering i reagensglasset, Journal of The Royal Society Interface (2024). DOI:10.1098/rsif.2023.0585

Journaloplysninger: Journal of the Royal Society Interface

Leveret af Santa Fe Institute