私たちの多くは、科学者を含め、母なる自然についての矛盾した直感を抱いています。 生態系はしばしば自己安定する固有の能力を持っていることがわかり、惑星がほぼ4億年間生命に適した条件を維持していなければ、ここにいないことがわかります。 一つの反応は、いくつかの地球全体の平衡は、壊れやすいが、存在し、種が互いに協力するように進化したという事実を反映していると主張すること, もう一つは、最初の反応はナンセンスであると言うことです：生物は”利己的”であり、進化は協力的ではなく、むしろ生き残り、再現する能力に基づいて個々の生物を選択する野蛮なダーウィンの競争です。 私たちの生物圏によって行われる原始的なバランスのとれた行為は、それがまったく存在する場合、多かれ少なかれ幸運な事故です。
地球自体が単一の進化する”生物”のようなものであるという考えは、独立した英国の科学者で発明者のJames Lovelockとアメリカの生物学者Lynn Margulisによって1970年代, 彼らはそれを”ガイア仮説”と呼び、生物圏は”恒常性において地球を維持することができる能動的適応制御システム”であると主張した。 ラブロックは、オーストラリアのグレートバリアリーフは、海洋塩分を制御することを目的とした”蒸発ラグーンのための部分的に完成したプロジェクト”であるかもしれないが、藻類マットが地球の温度を制御するように進化したことさえあえてしまった。
地球自体が生きているシステムであるという概念は、ガイアを地球の女神として神格化したニューエイジ愛好家の想像力を捉えました。, しかし、それは私のような進化生物学者の手で荒い扱いを受けており、一般的にほとんどの科学的なダーウィン主義者によって軽蔑されています。 それらのほとんどはまだガイアについて否定的です：生物学的製品として多くの地上の特徴を見ることは非常に有益であり、多くの良い科学を生 藻類マットやサンゴ礁は、目や翼が鳥の適性に寄与するのと同じように、地球の”適性”を高める”適応”ではありません。 ダーウィンの自然選択はそのようには機能しません。,
私は告白を持っている：私は長年にわたってガイアに暖かくなってきました。 私はLovelockとMargulisの理論に対する初期かつ声高な反対者でしたが、最近、私は彼らがポイントを持っていたかもしれないと疑い始めました。 いくつかのより高い（さらには惑星）レベルで発生する競争の結果として広範な協力を見るために–だから私は過去五年間を”ガイアをダーウィン化”しよう 私は、ダーウィンが惑星全体が進化した生物圏レベルの適応を誇ることができるという考えを受け入れるかもしれないいくつかの道を見ることが,
これはまさに意見の再集計ではありませんが、それは確かに私が40年前に考えた方法からの顕著な逸脱です。 Darwinising Gaiaは個人的に私にとってだけでなく、それが居住可能な惑星を維持するための努力のための満足のいく深い理論的基礎を提供するので、そして,
伝統的なダーウィンの自然選択が機能するためには、問題のエンティティは、継承することができるいくつかのプロパティまたは能力を表示しなければならず、その結果、競争よりも多くの子孫を持つことになる。 例えば、視覚を持つ最初の生き物は、しかしあいまいで、おそらく捕食者を避け、彼らの人口の視力のないメンバーよりも仲間を見つけることに優れてお, 技術的には、選択されたエンティティは、フィットネスの遺伝的変動を示す集団に存在しなければならず、より大きなフィットネスは、これらのエンテ
継承されたプロパティが無向または”ランダム”突然変異の結果であっても、世代にわたって選択プロセスを繰り返すと、それらが徐々に改善されます。 これは非常に洗練された機能の脊椎動物の目のような複雑な適応を、作り出します。, 光に敏感な部分は焦点を合わせるためのレンズおよび有利なステップによって色を区別する手段を得、最終的に見ることのためにはっきりある現代 だから、全体的な目的がなくても、進化は目標を持っているかのように振る舞うものを作り出します。
1979年、ラブロックの最初の人気のある本”Gaia:A New Look at Life on Earth”が出たとき、進化生物学のより広い分野は非常に還元主義的な分野になっていました。, リチャード-ドーキンスの”利己的な遺伝子”は三年前に出版されており、遺伝子を選択の基本単位、つまり自然選択が機能するものと見なすことを主張する筋金入りの遺伝子中心主義を推進していました。 彼の主張は、彼らが常に複製し、永続的な系統を生成する唯一のものであるため、遺伝子は、再生エンティティ飛び抜けて卓越性であったということで ここでの複製は、遺伝子（および細菌などの無性生物）が行うように、かなり正確な一対一のコピーを作ることを意味します。, 生殖は、しかし、より包括的で寛容な用語です–それは私たちが両方の親に似ている子孫を作るとき、私たち人間や他の性的種がすることですが、それぞ それでも、このずさんなプロセスは、フィットネスの遺伝的変動を示すので、自然選択による進化をサポートし,
ここ数十年で、多くの理論家は、遺伝子や細菌、あるいは私たち自身のような性的な生き物を複製する領域だけでなく、生物学的階層のいくつかのレベルで自然選択によって進化する実体を複製または複製することさえできることを理解するようになった。 彼らはマルチレベル選択理論と呼ばれるものを受け入れるようになりました：人生はロシアの人形のように、より大きな実体に入れ子になった実体, 科学の哲学者Peter Godfrey-Smithがそれを置くように、”遺伝子、細胞、社会集団、種はすべて、原則としてこの種の変化に入ることができる”。
しかし、自然選択が機能することができるもの–選択の単位–として資格を得るためには、”彼らは親と子孫の関係によって接続されなければならず、彼らは再現する能力を持っていなければならない”とGodfrey-Smithは続けている。 これは、伝統的な製剤に不可欠なままであるため、ここで焦点を当てる必要がある、生殖および親子系列（降下のライン）を残すための要件です。, 生殖がなければ、適性は未定義であり、遺伝性は意味をなさないようです。 そして、降下の線がなければ、あるレベルで、どのように自然選択を想像することさえできますか？
ダーウィンが今日生きていたら、私の非伝統的なステップで愚かにならないことを願っています
だからこそ、ラブロックのガイアはあまりにも多くのステップを進めています。 ガイア、多くの共生生物、そしてほとんどの生態系のような多種のコミュニティは、一般的に自分自身を再現しません。, ガイアの部分（潜在的に数十億の種）はそれぞれ個別に再現しますが、集団としての生物圏は集団として一緒に再現しません。 したがって、それは単純な遺伝を持たず、親-子孫の系統の単一のセットを生成するのではなく、むしろしばしば一致しない、独立して子孫の系統を再現する多重度を生成する。 標準的なダーウィンの考え方によると、ガイアのような実体は選択の単位ではなく、”適応”を示すことはできません。 多分藻類のマットは地球の温度を制御し、サンゴ礁は海洋の塩分に有益な効果をもたらしますが、これはちょうど幸運です。, それらの中の種は、他の種を生物環境として使用して、”共進化”するかもしれませんが、それぞれは利己的に独自のものです。 はい、ミツバチは花を訪れ、花はこの注意を促します、それは彼らの花粉がどのように広がっているかですが、各種内の個人はそれぞれの利益のためにこれを行い、結果としてより多くの子孫を持ちます。 生物圏レベルでの自然淘汰による進化は40年前には不可能に思え、今でも問題があるようです。
私は1981年にこれを主張し、ドーキンスは拡張表現型で、一年後に同様の議論をしました。,
宇宙は恒常性調節システムが失敗した死んだ惑星でいっぱいでなければならず、周りには成功した、よく規制された惑星が点在し
しかし、たとえこれが事実であっても、それでも十分ではないとDawkinsは指摘する。 また、”成功した惑星が新しい惑星に生命体のコピーを生み出した”という生物圏再生の説明も提供しなければならないでしょう。
このビューはまだフィールドを保持します。, 最近では2015年のように、LovelockのA Rough Ride to the Future（2014）をLondon Review of Booksのためにレビューしている間、Godfrey-Smithは次のように書くことができます。
異なる生き物の間のeedbackは確かにユビキタスであり、いくつかの種類のフィードバックは人生を続けるのに役立ちます。 しかし、全体としての人生へのそれらの利点は副産物です–彼らは偶然です。, 種間の相互作用は、それらの種内の進化プロセスが生じさせる形質と行動の結果であり、それらのプロセスは各種内の生殖競争によって駆動される…生命がまだ存在するという事実から、私たちは、それらを負担する生物にとって有益であっても、生命自体にあまりにも拮抗的な形質が生じてはならないことを伝えることができます。 彼らが持っていたら、我々は問題を議論するために周りにいないだろう。 しかしそれは湾でそれらの特性を保ったものがでない。,
Godfrey-Smithは、人間の原則のようなものをほのめかしています：人生が安定したフィードバックを確立していなければ、私たちはここにいません–そして、私たちがいるので、それが実際にどれほどありそうもないかにかかわらず、それがしたことが必要です。 しかし、私はこれ以上のものを望んでいます–生物圏のレベルでの選択が安定性を生み出す可能性が高いメカニズムです。 このようなメカニズム–自然選択を介して進化する可能性のある遺伝的変異と同等のものに有益な”事故”を作るダーウィンの方法-は可能だと思います。, この研究は完全なものではなく、進化論における新興の研究と多くのことを整列させたり対比させたりする必要があります。 しかし、私はダーウィンが、彼が今日生きていたら、私が取ろうとしている非伝統的なステップで愚かにならないことを願っています。
まず、自然選択の正当な形態またはメカニズムとして、差分的持続性–単なる生存–を受け入れる必要があります。 アナロジーはこれです：崩壊（核から粒子や光子を失う）の過程で1,000の放射性原子があると想像してください。, 後でいくつかの半減期を残しているいくつかの原子（それが崩壊する半分の材料のためにかかる時間）は、最初に減衰したものと変わりません。 しかし、原子に崩壊に抵抗する能力を与えた”突然変異”があった場合、いくつかの半減期の後にそのまま残されたものは、最初に腐敗したものよりもそのような突然変異を持つ可能性が高くなるでしょう。 これは私にとって一種の自然選択のように思えます;そして最初のそのような’突然変異’は起こるのに秒の時間を買うでしょう、従って’複雑な適応’は達成されるかもしれません。,
放射性原子が安定化突然変異を獲得することはできないかもしれません。 そして、おそらく、複数の独立した進化の系統を持つ生物圏全体がそうできる可能性は非常に低いでしょう。 しかし、後者は可能であり、生物学ではこの種の推論に慣れていなければなりません。 私たちは、いくつかの生物が他の生物よりも選択されている理由を説明する有益な突然変異もまた非常に低いと言うのはかなり満足しています–それは自然選択がこれらのありそうもない出来事を共同選択し、長期的に彼らの最終的な成功を可能にするということだけです。, ここでは、ダーウィンの思考に似た何かが入ることができる場所です。
別の言い方をすれば、選択が実際に達成するのは、選択されたエンティティの母集団の総エンティティに対する比率の増加です。 そして、実際には、これは二つの方法で達成することができます。 第一は、一般的に進化のすべてと終わりのすべてであると考えられる、上記で議論された差分再生である。 選択されたエンティティは、競合他社を再現することによって、最終的に集団（生物学者が固定を達成すると呼ぶもの）の唯一のエンティティになります。 実際には、比率のトップ数が増加します。, しかし、選択されたエンティティが競合他社の死、絶滅または消滅を通じて固定を達成する差動持続性の現象も機能し、不当に無視されています。 この比率の最下位数の減少は、もちろん、放射性崩壊の場合と同様に、ランダムで選択的ではない可能性があります。, しかし、そのような運命に対して実体をより耐性にする戦略、メカニズム、または突然変異がある場合、これらの特性を獲得する実体は、時間が経つにつれて、この合計が減少しても、全体の割合がますます大きくなるでしょう。 ここでも、そのような突然変異は逐次的に蓄積し、複雑な適応を生み出す可能性がある。
ガイアは、生命の最後の普遍的な共通の祖先から派生したすべての生き物の単一のクレードに過ぎません
差動持続性は、私たちにガイアを, 私たちは、第二の思考実験でそれを人間化することができます。 Doe、Smith、Jonesなどの姓を持つ10人の男性船員が難破している女性だけが住む島を考えてみましょう。 彼らはそれぞれ女性の一人とペアになり、時間は一般的に良いので、人口は非常に拡大します。 昔ながらの父系的な方法で伝えられた10の姓はすべて表されます。 しかし、定期的に飢饉があり、人口はランダムに10家族のカップル、私たちが始めた数だけに減少しています。,
今、元の姓のすべての10は、一つでも飢饉の後に10のカップルの間で表されることはまずありません。 そして、そのような飢饉が繰り返し発生した場合、私たちは最終的に姓の一つだけを残されるだろう–ジョーンズ、言う。 （それぞれの飢饉の後、姓の一つがそれを作らない可能性がありますが、少なくとも常にそうしなければなりません。）だから、ここでの永続性は、家族の姓”ジョーンズ”になります。 それは生き残っているだろう、と競合する姓は、純粋なランダムなチャンスによって、絶滅してい,
姓によって定義される”家族ジョーンズ”は、生物学者がクレードと呼ぶものに似ています：そのすべての子孫の種と一緒に先祖の種。 その定義を持つことは、クレードが再現できないことを意味します。 新しい種は、クレード内の古いものからspeciateが、このように生産されたすべての子孫の種は、元のクレードのちょうど一部になります。 クレードは種分化によって大きくなります：姓”ジョーンズ”を持つグループのように、それは”太って”取得しますが、別のクレードを作るために再現しません。,
ランダムに基づいて、DoeまたはSmithは代わりにjonesではなく勝利の姓であったかもしれません。 しかし、名前クレードは、その担い手の間の根本的な生物学的差異のために異なって有利であると想像してください-男性のジョーンズはより大きくなり、 それからその姓は、飢饉の後に含まれる可能性が高くなります,10飢饉生き残ったカップルが大きな人口からランダムに選択された場合でも、,単にこの人口に”ジョーンズ”と呼ばれるカップルの大きな割合があるだろうという理由だけで., これは、クレードのレベルで動作する選択、差動持続性の結果または現れであろう。 選択されたクレードレベルの形質は、その低レベルの原因（この場合はより大きな男性）が何であれ、集団で不釣り合いに表現されるでしょう。
この引数をGaiaに転置しましょう。 ガイア（少なくともその生物学的部分）は、人生の最後の普遍的な共通祖先（LUCA）の子孫であるすべての生き物の単一のクレードに過ぎません：私たちは皆、Jonesesの一つの大きな家族です。, これは、LUCAが単一の細胞または種であるという広く信じられている信念に従います。 私たちのほとんどはまた、LUCAはその古代に存在する多くの細胞または種の一つに過ぎなかったと信じています–これらはDoesとSmithsに相当します–その後、今の間にいつかクレードとして絶滅しました。 これが完全にランダムな過程でない限り、このクレード選択と呼ぶことができます。, つまり、ガイアが多くの惑星の競争相手の人口の一部ではないというドーキンスの異議は無関係になることを意味します：この惑星には十分なそのような競争相手がありました、おそらく同じ”暖かい小さな池”でさえ：それは彼らがガイアよりも永続的ではなく、今やすべてなくなっているということです。 そして、このプロセスは完全にランダムだったことは信じられないようです：より大きく、より生態学的に多様なクレードは、例えば、クレード内の種から種への協力のいくつかの並べ替えを進化させていたクレードが好まれていたでしょう。,
差分持続性を超えて、ガイアをダーウィン化する第二の方法があります。 このアプローチの一つの要素は、上でスケッチされた多重レベル選択理論であり、次の図に示されています。 この図は、自然選択が有効である四つのレベルに加えて、さらに二つを示しています。 それは、そのレベルの実体の間で再生がある限り、自然選択は異なるレベルで、時には一度にいくつかでさえも動作するという考えを包含する。, 利己的な遺伝子におけるドーキンス自身の思考実験は、遺伝子が個々に利己的であるが、それでも統一された競争力のある生物、また”利己的”になる方法を示す適切なアンカーの例を提供している。
ドーキンスは、成功した遺伝子を良い漕ぎ手になぞらえ、その競争は確かにオックスフォードの学生として応援してい “良い漕ぎ手の資質の一つは、チームワーク、乗組員の残りの部分に収まり、協力する能力です”と彼は書いています。, 確かに、エイトマンシェルは、不協和な漕ぎ手と悪い行うので、漕ぎ手は、彼らが行うどれだけのために選択されています（部分的には筋肉の発達と調整のための遺伝子と関係しています）、そして彼らが上にあるチームはレースで選択されています。 チームのポジションを競い、チームは両方のレベルでケンブリッジ–セレクションとの競争で表現を競う。 間違いなく、オックスブリッジの”ブランド”の一部であり、その世界的な学術的認識とこれらの顕著な機関の長寿に貢献するのは、この年次大会（19世紀初,
上に示した組織階層を覚えておいてください：最も内側の四つのエンティティ–遺伝子、細胞、生物および種–はすべて、親-子孫の系統を生産する単位として（種分化による種）を再現すると言うことができます。 マルチレベル選択理論は、これらの再現性に適用され、これらのレベルでの適応の存在を説明するのに十分である可能性があります。 遺伝子は細胞複製機械、多細胞生物の全体を持つ細胞、その種を持つ生物、そしてその生態系を持つ種と正常に相互作用しなければならない。,
インタラクターは、コミュニティ、生態系、あるいは生物圏全体であってもよい
しかし、外側の二つの楕円（そして確かにオックスブリッジ機関自体）は、インタラクターとパーシスターだけである個々のエンティティで構成されている：彼らは集合的に再現しないと選択の単位として資格がないだろう。 そのようなcladesきが続く場合が互いに効果的に自らの環境がなく再現いたします。 したがって、Darwinise Gaiaには、哲学者David Hullによって開発されたreplicator/interactorフレームワークと呼ばれるものも必要です。, Hullは自然選択におけるアクターを次のように特徴付けました。
replicator:複製でその構造を直接渡すエンティティ。
インタラクター：複製が差動であるように、その環境と凝集した全体として直接相互作用するエンティティ…
選択：インタラクターの差動消滅と増殖が、それらを生成したレプリケーターの差動永続を引き起こすプロセス。,
これをGaiaに戻して、私たちがする必要があることは、時には’replicator’の代わりに’reproducer’を、時には’reproducer’の代わりに’persistence’を’reproducer’に置き換えることです。 このように修正すると、（上の図の階層のどのレベルでも）”インタラクターの差動消滅と増殖”は、”それらを生成したレプリケーターの差動永続”を引き起こすと言うことができます–”永続化”という用語は、再生と永続性の両方を受け入れると理解されています。, これは、定期的なオックスブリッジローイングイベントの長寿と成功–持続性–が世代の漕ぎ手を奨励してきた方法ですが、ガイアにとって、この地球上の4億年の生命は、何百万もの種が進化し増殖することを奨励してきました。
レプリケータ/インタラクタのアイデアは、実際には魅力的な生物学的現象の範囲を説明するために使用することができます。 人間とその腸内微生物叢は現在、しばしばholobionts、彼らの環境と”まとまりのあるwholes”として相互作用する多種の実体であると言われています。, この相互作用は、現在、栄養、発達、免疫学的、さらには精神的次元を有すると主張されている。 したがって、十分に栄養を与えられ、完全に発達し、健康な個々のヒトがより長く生き残り、より多くの子孫を残す可能性が高い限り、これらのヒト細菌ホロビオントは”絶滅”する頻度が少なく、（再発によってのみ）より増殖するであろう。, そうすることで、彼らはホロバイオントを構成する低レベルの複製者と複製者（個々のホモ-サピエンスと健康な腸内の何千もの種の何百万もの細菌個体）を”永続させる”のに役立つでしょう。 したがって、有益な株または細菌の種は、その環境と相互作用するヒト-微生物ホロバイオントの成功によって差異的永続される。
このより広い見解では、インタラクターはコミュニティ、生態系、さらには生物圏全体である可能性があります。, 一方、成功した環境相互作用の恩恵を受ける複製子および複製子は、そのような成功した相互作用に寄与する低レベルの実体である。 上の図の任意の楕円内の実体は、任意の低いレベルでの実体の永続を助けると言われるかもしれません。 したがって、レベル固有の特性を適応-自然選択による進化から生じる”関数”であると考えるために、材料再生器または複製子（内側の四つの楕円）に限定す,
チャールズ-ダーウィンが地球が進化する実体であるかどうかを評価する際に、チャールズ-ダーウィンが取って喜んでいるかもしれないことを願っている第三の最後のステップがあります。 “ハッピーバースデー”などの曲は、人々がそれらを歌うので、再発（ハイフン付きで再生産される）。 歌手は同じではありませんが、曲は間違いなくあります（または少なくともそれは増分、”進化”の変化のみを示します）。 それは定期的な公演を通じてのみ永続されます（”持続する”）。, ミーム理論は、より歌いやすい曲、そしてそれらをそうする既存の曲の”突然変異”は、自然選択によって進化する可能性があると信じるように私たちを特に、腸内微生物叢が化学物質を分解して環境（代謝機能）からエネルギーを得る方法は、代謝を行っている特定の株または種よりも安定して予測可能であるという観察によって、ホロバイオントの概念によって動機づけられたアナロジーベースの理論であった。, 抗生物質のコースなどの摂動は多くの種を殺すが、回復すると、これらは類似の代謝を持つ他のものに置き換えられるが、異なる種として分類される。 それは’歌手’よりも重要に見える’歌’です。
ガイアに関しては、おそらく、関連する選択単位は、複数の冗長な種が実装するプロセスであり、それらの種自体で構成された集団ではありません。, それによると、相互作用パターンや代謝プロセスは、ステップを実行できる種が存在するときはいつでも再現されます。歌手がいるので、歌があります。 グローバル窒素サイクルのようないくつかの分散した代謝プロセスのために、これらの種は、同じ場所または同時に機能する必要はなく、または互い これらのプロセスの存在は、個々のステップを実行することによって生計を立てることができる（”新兵”）種の進化を奨励します：歌があるので、歌手がいます。,
伝統的なダーウィンの考え方とガイアの可能性に対する信者の間の亀裂を癒すことは安堵であろう
曲はそれ自体が再現されないが、再生産され、進化する。 現在の窒素サイクルは古細菌の地球のものではありませんが、以前のサイクルが種の進化を刺激し、それ以降のバージョンを実行するように進化した 確かに、窒素サイクルは、私の以前のたとえ話では、姓ジョーンズに相当するものと見ることができます。, 曲が（レプリケータ/再生器の代わりに）persistersとしてキャストされ、それらを実装するために定期的に組み立てられる様々な種がinteractorsとしてキャストされる場合、Hullのreplicator/interactorフレームワークはかなりの説明力を持っています。
ここでの問題は、間違いなく物質的なものではない相互作用のプロセスやパターンが、種の進化を引き起こす可能性があるという意味にある, ジョーンズの家族の名前自体がJonesesの生殖行動に影響を与えることは明らかではありませんが、生殖能力に関する信頼醸成家族の伝説はそうかもしれ しかし、このジレンマはいずれにせよ、そのSNTSに固有のものではありません。 実際、ドーキンス自身は、情報としての遺伝子は永遠であり、その物質的なインスタンス化、物理的な遺伝子、そしてそれらが生産する乗り物は一時的であると考えていました–彼らの利己的な目的に奉仕するために募集された”製材ロボット”。, この見解のうち、進化生物学者David Haigは次のように書いています：
aterial遺伝子は物理的なオブジェクトであったが、情報遺伝子は物質遺伝子が一時的な乗り物であった抽象的な配列であった。 物質遺伝子は、遺伝子トークンと遺伝子タイプを持つ情報遺伝子で同定された…連続性は、一時的なアバターによる不滅のパターンの再帰的表現に存在する…
したがって、非物質性/物質性問題は新しいものではない。, さらに、それは少なくともレプリケータ/インタラクタフレームワークを採用することによって軽減されるようであり、”永続”は差分持続性を意味することができる–持続性は連続的な存在を必要としない–複製は再生、再発および再生産を含むように取られる-窒素サイクルのようなプロセスは永続される実体（レプリケータ、それがあったように）とみなすことができる。
科学への利益を超えて、”Darwinising Gaia”にもいくつかの政治的利益があるでしょう。, それは私たちが選ぶように私たちが育てたり偏向させたりすることができる進化の軌道で、自然を一貫した全体として見ることを促すかもしれま 結局のところ、我々はすでに我々はそれを実現するかどうか、それをやっています。 確かに、伝統的なダーウィンの思考とガイアの可能性に対する信者の間の亀裂を癒すことは安堵ですが、理論を固めて検証するためにはまだ多くの まんどのダーウィンが受け入れてダーウィン’ったも138。, 私はちょうど彼がガイアを選択主義的な枠組みの中で受け入れられるようにするためのこれらの努力を称賛することを望んでいます、そして彼は