Maavälise luure otsimisel süüdistatakse teadlasi sageli "süsinikusovinismis", kuna nad eeldavad, et universumi muud eluvormid koosnevad samadest biokeemilistest ehitusplokkidest nagu meie, kohandades oma otsingud vastavalt sellele. Kuid elu võib olla erinev - ja inimesed mõtlevad sellele -, uurigem siis kümmet võimalikku bioloogilist ja mitte-bioloogilist süsteemi, mis laiendavad "elu" määratlust.
Ja pärast lugemist ütlete, milline vorm on teie jaoks küsitav, isegi teoreetiliselt.
Metanogeenid
2005. aastal koostasid Heather Smith Strasbourgi rahvusvahelisest kosmoseülikoolist ja Chris McKay NASA Amesi uurimiskeskusest töö, milles käsitleti metaanil, nn metanogeenidel põhineva elu võimalikkust. Sellised eluvormid võivad tarbida vesinikku, atsetüleeni ja etaani, hingates välja süsinikdioksiidi asemel metaani.
See võib muuta võimalikeks elamiskõlblikeks tsoonideks külmades maailmades nagu Saturni kuu Titan. Nagu Maa, on ka Titani atmosfäär enamasti lämmastik, kuid segatud metaaniga. Titan on ka ainus koht meie päikesesüsteemis peale Maa, kus on suured vedelad veekogud - etaani-metaani segu järved ja jõed. (Maa-alused veekogud asuvad ka Titanil, selle õekuu Enceladusel ja Jupiteri kuul Europa.) Vedelikku peetakse orgaanilises elus molekulaarsete vastasmõjude jaoks hädavajalikuks ja loomulikult keskendutakse veele, kuid etaan ja metaan võimaldavad ka sellistel vastastikmõjudel toimuda.
NASA ja ESA 2004. aasta Cassini-Huygensi missioon jälgis määrdunud maailma temperatuuriga -179 kraadi, kus vesi oli kivikõva ja metaan hõljus läbi jõeorgude ja vesikondade polaarjärvedesse. 2015. aastal töötas Cornelli ülikooli keemiainseneride ja astronoomide meeskond välja teoreetilise rakumembraani, mis oli valmistatud väikestest orgaanilistest lämmastikühenditest, mis võiksid toimida Titani vedelas metaanis. Nad panid oma teoreetilisele rakule nimeks "lämmastikuosoom", mis sõna otseses mõttes tähendab "lämmastikku sisaldavat keha" ning sellel oli sama stabiilsus ja paindlikkus kui maa liposoomil. Kõige huvitavam molekulaarne ühend oli akrüülnitriili asotosoom. Akrüülnitriili, värvitut ja toksilist orgaanilist molekuli, kasutatakse Maal akrüülvärvide, kummi ja termoplastide jaoks; seda leiti ka Titani atmosfäärist.
Reklaamvideo:
Nende katsete mõju maavälise elu otsimisele on raske üle hinnata. Titanil võib elu areneda mitte ainult, vaid seda saab tuvastada ka vesiniku, atsetüleeni ja etaani jälgede abil pinnal. Metaanis domineerivad planeedid ja kuud ei pruugi olla mitte ainult Päikesetaoliste tähtede, vaid ka punaste kääbuste ümber laiemas Goldilocksi tsoonis. Kui NASA käivitab 2016. aastal Titan Mare Exploreri, on meil üksikasjalikku teavet lämmastiku võimaliku eluea kohta juba 2023. aastal.
Ränipõhine elu
Ränil põhinev elu on võib-olla kõige levinum alternatiivse biokeemia vorm, mida armastavad populaarteadused ja ilukirjandus - pidage meeles Horta Star Trekist. See idee pole kaugeltki uus, selle juured ulatuvad HG Wellsi mõtisklustesse aastal 1894: „Millist fantastilist kujutlusvõimet võiks sellisest eeldusest välja mängida: kujutage ette räni-alumiiniumi organisme - või võib-olla räni-alumiiniumi inimesi korraga? - mis läbivad gaasilise väävli atmosfääri, ütleme, mitme tuhande kraadise või muu taolise vedela raua merel, kõrgahju temperatuurist kõrgemal.
Räni jääb populaarseks just seetõttu, et see on väga sarnane süsinikuga ja võib moodustada neli sidet nagu süsinik, mis avab võimaluse luua ränist täielikult sõltuv biokeemiline süsteem. See on maapõues kõige arvukam element peale hapniku. Maal on vetikaid, mis lisavad räni oma kasvuprotsessi. Ränil on süsiniku järel teine roll, sest see võib moodustada eluks vajalikke stabiilsemaid ja mitmekesisemaid keerukaid struktuure. Süsiniku molekulid hõlmavad hapnikku ja lämmastikku, mis moodustavad uskumatult tugevad sidemed. Ränipõhised kompleksmolekulid kipuvad kahjuks lagunema. Lisaks on süsinikku universumis äärmiselt palju ja seda on olnud miljardeid aastaid.
Ränil põhinev elu ei ilmne tõenäoliselt maasarnases keskkonnas, kuna enamik vaba räni jääb kinni silikaatmaterjalide vulkaanilistesse ja tardkivimitesse. Arvatakse, et kõrgtemperatuurilises keskkonnas võib kõik olla teisiti, kuid tõendeid pole veel leitud. Titani taoline äärmuslik maailm võiks toetada ränipõhist elu, mis võib olla ühendatud metanogeenidega, kuna ränimolekulid, nagu silaanid ja polüsilaanid, võivad jäljendada Maa orgaanilist keemiat. Titani pinnal domineerib siiski süsinik, samas kui suurem osa räni asub sügavale pinna alla.
NASA astrokeemik Max Bernstein pakkus välja, et ränil põhinev elu võib eksisteerida väga kuumal planeedil, kus on vesinikurikas ja hapnikuvaene atmosfäär, mis võimaldab seleeni või telluuriga juhtuda keerulisel silaankeemial, millel on räni pöördsidemed, kuid see on Bernsteini sõnul ebatõenäoline. Maal paljuneksid sellised organismid väga aeglaselt ja meie biokeemia ei segaks üksteist kuidagi. Nad võisid aga meie linnad aeglaselt ära süüa, kuid "neile võiks rakendada haamrit".
Muud biokeemilised võimalused
Põhimõtteliselt on tehtud üsna palju ettepanekuid elussüsteemide kohta, mis põhinevad millelgi muul kui süsinikul. Nagu süsinik ja räni, kipub ka boor moodustama tugevaid kovalentseid molekulaarseid sidemeid, moodustades erinevad hüdriidi struktuursed variandid, milles boori aatomid on ühendatud vesinikusildade abil. Sarnaselt süsinikuga võib boor seonduda lämmastikuga, moodustades keemiliste ja füüsikaliste omadustega ühendid, mis sarnanevad alkaanidega - kõige lihtsamate orgaaniliste ühenditega. Booripõhise elu peamine probleem on see, et see on üsna haruldane element. Booripõhine elu on kõige sobivam keskkonnas, mis on piisavalt külm vedelaks ammoniaagiks, siis on keemilised reaktsioonid paremini kontrollitavad.
Teine võimalik eluvorm, millele on tähelepanu pööratud, on arseenipõhine elu. Kogu elu Maal koosneb süsinikust, vesinikust, hapnikust, fosforist ja väävlist, kuid 2010. aastal teatas NASA, et leidis bakterid GFAJ-1, mis võiksid raku struktuuri lisada fosfori asemel arseeni, ilma et see tema jaoks mingeid tagajärgi avaldaks. GFAJ-1 elab Californias Mono järve arseenirikastes vetes. Arseen on mürgine kõigile planeedi elusolenditele, välja arvatud mõned mikroorganismid, kes seda tavaliselt kannavad või hingavad. GFAJ-1 on esimene kord, kui keha lisab selle elemendi bioloogilise ehitusmaterjalina. Sõltumatud eksperdid lahjendasid seda väidet veidi, kui nad ei leidnud DNA-s sisalduva arseeni ega isegi arsenate tõendeid. Sellegipoolest on huvi lahvatanud võimaliku arseenil põhineva biokeemia vastu.
Eluvormide ehitamisel on vee võimaliku alternatiivina välja toodud ka ammoniaak. Teadlased on soovitanud biokeemia olemasolu, mis põhineb lämmastik-vesinikühenditel, mis kasutavad lahustina ammoniaaki; seda saaks kasutada valkude, nukleiinhapete ja polüpeptiidide loomiseks. Igasugune ammoniaagil põhinev elu peab eksisteerima madalatel temperatuuridel, mille korral ammoniaak omandab vedeliku. Tahke ammoniaak on tihedam kui vedel ammoniaak, nii et selle külmumist ei saa kuidagi külmaks teha. Üherakuliste organismide jaoks ei oleks see probleem, kuid tekitaks mitmerakulistele organismidele kaose. Sellest hoolimata on võimalik üherakuliste ammoniaagiorganismide olemasolu nii Päikesesüsteemi külmematel planeetidel kui ka gaasigigantidel nagu Jupiter.
Arvatakse, et väävel on olnud ainevahetuse alguse aluseks Maal ja teadaolevad organismid, mis hapniku asemel metaboliseerivad väävlit, eksisteerivad Maal ekstreemsetes tingimustes. Võib-olla mõnes teises maailmas võivad väävlipõhised eluvormid saada evolutsioonilise eelise. Mõned inimesed arvavad, et lämmastik ja fosfor võivad süsiniku koha võtta ka väga spetsiifilistes tingimustes.
Memeetiline elu
Richard Dawkins usub, et elu põhiprintsiip kõlab järgmiselt: "Kogu elu areneb tänu paljunevate olendite ellujäämismehhanismidele." Elu peaks olema võimeline paljunema (mõningate eeldustega) ja olema keskkonnas, kus on võimalik looduslik valik ja evolutsioon. Oma raamatus "Isekas geen" märkis Dawkins, et kontseptsioonid ja ideed tekivad ajus ning levitatakse inimeste vahel suhtluse teel. Paljuski sarnaneb see geenide käitumise ja kohanemisega, mistõttu ta nimetab neid "meemideks". Mõni võrdleb inimühiskonna laule, nalju ja rituaale orgaanilise elu esimeste etappidega - Maa iidsetes meredes hõljuvate vabade radikaalidega. Mõistuse looming taastoodab, areneb ja võitleb ideede valdkonnas ellujäämise nimel.
Sarnased meemid eksisteerisid enne inimkonda, lindude sotsiaalsetes kutsetes ja primaatide õpitud käitumises. Kui inimkond sai abstraktselt mõelda, arendati meeme edasi, reguleerides hõimude suhteid ja moodustades aluse esimestele traditsioonidele, kultuurile ja religioonile. Kirjutamise leiutamine surus meemide arengut veelgi edasi, kuna need suutsid levida ruumis ja ajas, edastades memeetilist teavet sarnaselt sellele, kuidas geenid edastavad bioloogilist teavet. Mõne jaoks on see puhas analoogia, kuid teised usuvad, et meemid esindavad ainulaadset, ehkki veidi algelist ja piiratud eluvormi.
Mõni läks veelgi kaugemale. Georg van Driem töötas välja "sümbioosismi" teooria, mis tähendab, et keeled on iseenesest eluvormid. Vanad keeleteooriad pidasid keelt millekski parasiidiks, kuid van Driem usub, et elame koostöös meie ajus elavate memeetiliste üksustega. Elame keeleliste organismidega sümbiootilises suhtes: nad ei saa ilma meieta eksisteerida ja ilma nendeta ei erine me ka ahvidest. Ta usub, et loomade instinktide, inimkandja nälja ja iha ning ideede ja tähenduste abil reprodutseeritud keelelise sümbionti vastastikmõjust vallandus teadvuse ja vaba tahte illusioon.
XNA-põhine sünteetiline elu
Elu Maal põhineb kahel teavet kandval molekulil - DNA-l ja RNA-l - ning teadlased on juba ammu mõelnud, kas saaks luua muid sarnaseid molekule. Kuigi iga polümeer suudab teavet salvestada, esindavad RNA ja DNA pärilikkust, geneetilise teabe kodeerimist ja edastamist ning suudavad evolutsiooni käigus aja jooksul kohaneda. DNA ja RNA on nukleotiidimolekulide ahelad, mis koosnevad kolmest keemilisest komponendist - fosfaat, viiesüsinikuline suhkrurühm (deoksüriboos DNA-s või RNA-s riboos) ja üks viiest standardalusest (adeniin, guaniin, tsütosiin, tümiin või uratsiil).
2012. aastal arendas Inglismaa, Belgia ja Taani teadlaste rühm esimesena maailmas ksenonukleiinhapet (XNA, XNA), sünteetilisi nukleotiide, mis funktsionaalselt ja struktuurilt sarnanevad DNA-le ja RNA-le. Need töötati välja, asendades deoksüriboosi ja riboosi suhkrurühmad erinevate asendajatega. Selliseid molekule on tehtud juba varem, kuid esimest korda ajaloos suutsid nad paljuneda ja areneda. DNA-s ja RNA-s toimub replikatsioon polümeraasi molekulide poolt, mis suudavad lugeda, transkribeerida ja pöördtranskribeerida normaalseid nukleiinhappejärjestusi. Rühm töötas välja sünteetilised polümeraasid, mis lõid kuus uut geneetilist süsteemi: HNA, CeNA, LNA, ANA, FANA ja TNA.
Üks uuematest geneetilistest süsteemidest, HNA ehk heksitonukleiinhape, oli piisavalt tugev, et säilitada vajalik kogus geneetilist teavet, mis võiks olla aluseks bioloogilistele süsteemidele. Teine, treosonukleiinhape ehk TNA, osutus potentsiaalseks kandidaadiks salapärasele primaarsele biokeemiale, mis valitses elu koidikul.
Nendel edusammudel on palju potentsiaalseid kasutusviise. Edasised uuringud võivad aidata välja töötada paremaid mudeleid elu tekkimiseks Maal ja see mõjutab bioloogilisi leiutisi. XNA-l on terapeutiline otstarve, kuna on võimalik luua nukleiinhappeid spetsiifiliste molekulaarsete märklaudade raviks ja nendega seondumiseks, mis ei halvene nii kiiresti kui DNA või RNA. Need võivad olla isegi molekulaarsete masinate või üldiselt kunstliku eluvormi aluseks.
Kuid enne kui see on võimalik, tuleb välja töötada muud ensüümid, mis ühilduvad ühe XNA-ga. Osa neist töötati Suurbritannias välja juba 2014. aasta lõpus. Samuti on võimalus, et XNA võib kahjustada RNA / DNA organisme, seega peab ohutus olema esikohal.
Kromodünaamika, nõrk tuumajõud ja gravitatsiooniline elu
1979. aastal pakkus teadlane ja nanotehnoloog Robert Freitas noorem välja võimaliku mittebioloogilise elu. Ta nentis, et elusüsteemide võimalik ainevahetus põhineb neljal põhijõul - elektromagnetismil, tugeval tuumajõul (või kvantkromodünaamikal), nõrgal tuumajõul ja raskusjõul. Elektromagnetiline elu on tavaline bioloogiline elu, mis meil Maal on.
Kromünaamiline elu võiks põhineda tugeval tuumajõul, mida peetakse põhijõududest tugevamaks, kuid ainult äärmiselt lühikestel vahemaadel. Freitas väitis, et selline keskkond võib olla võimalik neutronitähes, raskes pöörlevas objektis, mille läbimõõt on 10–20 kilomeetrit ja mille mass on täht. Uskumatu tiheduse, võimsa magnetvälja ja gravitatsiooniga, mis on 100 miljardit korda tugevam kui Maal, oleks sellise tähe südamik 3 km kristallilise koorega. Selle all oleks meri, millel on uskumatult kuumad neutronid, erinevad tuumaosakesed, prootonid ja aatomituumad ning võimalikud neutronirikkad "makrotumad". Need teoreetiliselt võivad need makrotumad moodustada suured supertuumad, analoogselt orgaaniliste molekulidega, neutronid toimiks vees ekvivalendina veider pseudobioloogilises süsteemis.
Freitase arvates olid nõrkadel tuumavastastel koostoimel põhinevad eluvormid ebatõenäolised, kuna nõrgad jõud toimivad ainult tuumaalases piirkonnas ja pole eriti tugevad. Nagu beeta-radioaktiivne lagunemine ja neutronite vaba lagunemine sageli näitavad, võivad nõrgad vastastikmõjud eluvormid eksisteerida, kontrollides hoolikalt nende keskkonnas toimuvat nõrka interaktsiooni. Freitas nägi olendeid, mis koosnesid liigsete neutronitega aatomitest, mis muutuvad surres radioaktiivseks. Samuti pakkus ta, et Universumis on piirkondi, kus nõrk tuumajõud on tugevam, mis tähendab, et sellise elu tekkimise tõenäosus on suurem.
Ka gravitatsioonilised olendid võivad eksisteerida, kuna gravitatsioon on universumi kõige rikkalikum ja tõhusam põhijõud. Sellised olendid võisid energiat saada gravitatsioonist endast, saades piiramatu jõu mustade aukude, galaktikate ja muude taevaste objektide kokkupõrgetest; väiksemad olendid planeetide pöörlemisel; kõige väiksem - koskede, tuule, loodete ja ookeanihoovuste, võib-olla maavärinate energiast.
Tolmu- ja plasmavormid
Orgaaniline elu Maal põhineb süsinikuühenditega molekulidel ja oleme juba välja mõelnud võimalikud ühendid alternatiivsete vormide jaoks. Kuid 2007. aastal dokumenteeris rahvusvaheline teadlaste rühm V. N. Tsytovichi juhtimisel Venemaa Teaduste Akadeemia üldfüüsika instituudist, et õigetes tingimustes võivad anorgaanilise tolmu osakesed koguneda spiraalseteks struktuurideks, mis seejärel suhtlevad omavahel viisil, mis on omane orgaaniline keemia. Selline käitumine sünnib ka plasma olekus, aine neljas olek pärast tahket, vedelat ja gaasilist, kui elektronid aatomitest eralduvad, jättes laetud osakeste massi.
Tsütovitši rühm leidis, et kui elektronlaengud eraldatakse ja plasma polariseerub, organiseeruvad plasmas olevad osakesed korgitseri moodi spiraalseteks struktuurideks, elektrilaenguga ja tõmbuvad üksteise poole. Samuti võivad nad jagada, tehes koopiaid originaalsetest struktuuridest, näiteks DNA-st, ja tekitada naabritel laenguid. Tsütovitši sõnul vastavad need keerukad, iseorganiseeruvad plasmakonstruktsioonid kõigile vajalikele nõuetele, et neid saaks pidada anorgaaniliste elusainete kandidaatideks. Nad on autonoomsed, nad paljunevad ja arenevad."
Mõned skeptikud usuvad, et sellised väited köidavad rohkem tähelepanu kui tõsised teaduslikud väited. Ehkki plasma spiraalsed struktuurid võivad sarnaneda DNA-ga, ei tähenda kuju sarnasus tingimata funktsionaalsuse sarnasust. Pealegi ei tähenda see, et spiraalid paljunevad, elu potentsiaali; seda teevad ka pilved. Veelgi masendavam on see, et suur osa uuringutest on tehtud arvutimudelite kohta.
Üks katses osalejatest teatas ka, et kuigi tulemused meenutasid tõepoolest elu, olid need lõpuks "lihtsalt plasmakristalli erivormid". Ja siiski, kui plasmas olevad anorgaanilised osakesed võivad kasvada isereplikatsiooniks, arenevateks eluvormideks, võiksid need olla universumi kõige rikkalikum eluvorm tänu kõikjal asetsevatele plasma- ja tähtedevahelistele tolmupilvedele kogu kosmoses.
Anorgaanilised keemilised rakud
Glasgow ülikooli teaduse ja tehnika kõrgkooli keemik professor Lee Cronin unistab luua elusrakke metallist. Ta kasutab polüoksometallaate - hapniku ja fosforiga seotud metallide aatomite rida - raku-laadsete mullide loomiseks, mida ta nimetab "anorgaanilisteks keemilisteks rakkudeks" ehk iCHELL-ideks (lühend, mida võib tõlkida kui "neocelli").
Cronini rühm algas soolade loomisega suurte metalloksiidide negatiivselt laetud ioonidest, mis olid seotud väikese positiivselt laetud iooniga nagu vesinik või naatrium. Nende soolade lahus süstitakse seejärel teise soolalahusesse, mis on täis suuri positiivselt laetud orgaanilisi ioone, mis on seotud väikeste negatiivselt laetud. Need kaks soola kohtuvad ja vahetavad osi omavahel, nii et suured metalloksiidid partneriksid suurte orgaaniliste ioonidega, moodustades omamoodi mullile mitteläbilaskva mulli. Metalloksiidi selgroogu muutes saavad mullid omandada raku kemikaale selektiivselt läbivate ja vabastavate bioloogiliste rakumembraanide omadused, mis võivad potentsiaalselt võimaldada sama tüüpi kontrollitud keemilisi reaktsioone, mis esinevad elusrakkudes.
Meeskond on mullide sisse teinud ka mullid, jäljendades bioloogiliste rakkude sisemisi struktuure, ja on teinud edusamme kunstliku fotosünteesi vormi loomisel, mida võiks potentsiaalselt kasutada kunstlike taimerakkude loomiseks. Teised sünteetilised bioloogid rõhutavad, et sellised rakud ei saa kunagi elusaks enne, kui neil on DNA-ga sarnane replikatsiooni ja evolutsiooni süsteem. Cronin ei kaota lootust, et edasine areng kannab vilja. Selle tehnoloogia võimalikud rakendused hõlmavad ka päikesekütuse seadmete materjalide väljatöötamist ja muidugi ka meditsiini.
Cronini sõnul on "põhieesmärk luua keerukaid elusate omadustega keemilisi rakke, mis aitavad meil mõista elu arengut ja minna sama rada, et tuua materiaalsesse maailma evolutsioonil põhinevad uued tehnoloogiad - omamoodi anorgaanilised elutehnoloogiad".
Von Neumanni sondid
Masinpõhine tehiselu on üsna tavaline idee, mis on peaaegu tühine, nii et vaatame lihtsalt von Neumanni sonde, et mitte sellest mööda minna. Esmakordselt leiutas need 20. sajandi keskel ungari matemaatik ja futuroloog John von Neumann, kes uskus, et inimese aju funktsioonide taastootmiseks peavad masinal olema enesejuhtimise ja enesetervendamise mehhanismid. Niisiis tuli ta ideel luua isereprodutseerivaid masinaid, tuginedes reprodutseerimisprotsessi käigus suureneva elu keerukuse tähelepanekutele. Ta uskus, et sellistest masinatest võib saada omamoodi universaalne konstruktor, mis võimaldab mitte ainult luua endast täielikke koopiaid, vaid ka parandada või muuta versioone, viies seeläbi evolutsiooni läbi ja muutes aja jooksul keerukamaks.
Teised futuristid, nagu Freeman Dyson ja Eric Drexler, rakendasid neid ideid kiiresti kosmoseuuringutele ja lõid von Neumanni sondi. Ise paljuneva roboti kosmosesse saatmine võib olla kõige tõhusam viis galaktika koloniseerimiseks, kuna see suudab kogu valgetee hõivata vähem kui miljoni aasta jooksul isegi valguskiirusel.
Nagu Michio Kaku selgitas:
„Von Neumanni sond on robot, mis on loodud kaugete tähesüsteemideni jõudmiseks ja tehaste loomiseks, mis ehitavad endast tuhandeid koopiaid. Surnud kuu, isegi mitte planeet, võiks olla ideaalne sihtkoht von Neumanni sondidele, kuna see hõlbustab nende kuude maandumist ja õhkutõusmist ning ka seetõttu, et kuudel pole erosiooni. Sondid võiksid elada maismaast, kaevandades raua, nikli ja muid tooraineid robotitehaste ehitamiseks. Nad loovad endast tuhandeid koopiaid, mis seejärel hajuvad teiste tähesüsteemide otsimisel."
Aastate jooksul on von Neumanni sondi põhiideest välja mõeldud erinevaid versioone, sealhulgas maaväliste tsivilisatsioonide vaikseks uurimiseks ja vaatlemiseks mõeldud uurimis- ja uurimisandurid; kogu kosmoses laiali olevad sondid, et võõraid raadiosignaale paremini kätte saada; tööandurid supermassiivsete kosmosekonstruktsioonide ehitamiseks; koloniseerides sondi, mis vallutavad teisi maailmu. Võib olla isegi suunavaid sonde, mis viivad noored tsivilisatsioonid kosmosesse. Alas, võib-olla on jultunud sonde, mille ülesanne on hävitada kosmoses olevate orgaaniliste ainete jäljed, millele järgneb politsei sondide ehitamine, mis kajastavad neid rünnakuid. Arvestades, et von Neumanni sondidest võib saada omamoodi kosmoseviirus, peaksime nende väljatöötamisel olema ettevaatlikud.
Gaia hüpotees
1975. aastal kirjutasid James Lovelock ja Sidney Upton uuele teadlasele artikli "Gaia leidmine". Järgides traditsioonilist arvamust, et elu sai alguse Maalt ja õitses õigete materiaalsete tingimuste tõttu, pakkusid Lovelock ja Upton, et elu võttis seega aktiivse rolli oma ellujäämise tingimuste säilitamisel ja määramisel. Nad pakkusid, et kogu elav aine Maal, õhus, ookeanides ja pinnal on osa ühest süsteemist, mis käitub nagu superorganism, mis suudab pinnal temperatuuri ja atmosfääri koostist ellujäämiseks vajalikul viisil reguleerida. Nad panid sellele süsteemile nimeks Gaia, Kreeka maajumalanna järgi. See eksisteerib homöostaasi säilitamiseks, tänu millele saab biosfäär maa peal eksisteerida.
Lovelock on Gaia hüpoteesi kallal töötanud alates 1960. aastate keskpaigast. Põhiidee on see, et Maa biosfääril on mitmeid looduslikke tsükleid ja kui üks läheb viltu, siis teised kompenseerivad selle elutähtsat võimekust säilitaval viisil. See võib seletada, miks atmosfäär ei koosne täielikult süsinikdioksiidist või miks mered pole liiga soolased. Kuigi vulkaanipursked muutsid varase atmosfääri valdavalt süsinikdioksiidiks, tekkisid lämmastikku tootvad bakterid ja taimed, mis toodavad fotosünteesi käigus hapnikku. Miljoneid aastaid hiljem on atmosfäär muutunud meie kasuks. Kui jõed viivad soola kivimitest ookeanidesse, jääb ookeanide soolsus 3,4% tasemele, kuna sool imbub ookeanipõhja pragude kaudu. Need pole teadlikud protsessid, vaid tagasiside tulemus,mis hoiab planeedid elamiskõlbulikus tasakaalus.
Muud tõendid hõlmavad seda, et kui ei toimuks biootilist aktiivsust, kaoksid metaan ja vesinik atmosfäärist vaid mõne aastakümne jooksul. Lisaks sellele on hoolimata päikese temperatuuri viimase 3,5 miljardi aasta jooksul tõusnud 30%, aga globaalne keskmine temperatuur on järk-järgult kõigest 5 kraadi tõusnud tänu reguleerivale mehhanismile, mis eemaldab atmosfäärist süsinikdioksiidi ja püüab selle fossiilunud orgaanilisse ainesse.
Esialgu vastasid Lovelocki ideed naeruvääristamisele ja süüdistustele. Aja jooksul mõjutas Gaia hüpotees ideid Maa biosfääri kohta, aidates kujundada nende terviklikku taju teadusmaailmas. Täna Gaia hüpoteesi pigem austatakse kui teadlased seda aktsepteerivad. Pigem on see positiivne kultuuriraamistik, mille raames tuleks teha teaduslikke uuringuid Maa kui globaalse ökosüsteemi kohta.
Paleontoloog Peter Ward töötas Kreeka mütoloogias välja konkurentsivõimelise Medea hüpoteesi, mis sai nime oma laste tapnud ema järgi, mille peamine idee on see, et elu on oma olemuselt ennasthävitav ja suitsiidne. Ta toob välja, et ajalooliselt on enamuse massilist väljasuremist põhjustanud eluvormid, näiteks mikroorganismid või püksis olevad hominiidid, mis vigastavad tõsiselt Maa atmosfääri.
