This study explores so-called Darwinian Daisyworlds mathematically rigorously in detail. The original Daisyworld was introduced by Watson & Lovelock (1983) to demonstrate how two species of daisies regulate the global temperature of their planet through competition among these species against the rising solar luminosity, i.e. the Gaia hypothesis. Its variants are Darwinian Daisyworlds in which daisies can adapt themselves to the local temperature. Robertson & Robinson (1998) insist their Darwinian daisies lose the ability for temperature regulation on the basis of their spreadsheet simulations. Lenton & Lovelock (2000) point out that the constraints on adaptation recovers Darwinian daisies’ ability of temperature
regulation on the basis of their Euler-code simulations. The present study shows there exist the exact and closed-form solutions to these two Daisyworlds. The results contradict the former studies: Robertson and Robinson’s daisies do regulate the global temperature even longerthan non-adaptive daisies; Lenton and Lovelock’s daisies are less adaptive than Robertson and Robinson’s daisies because of the constraints on adaptation; the introduction of weak adaptability drives species into a dead end of evolution. Thus, the present results confirm that the Gaia hypothesis and Darwinian evolution can coexist.
Titre de l'article
L'évolution darwinienne n'exclut pas l'Hypothèse Gaïa
L'évolution darwinienne n'exclut pas l'Hypothèse Gaïa
Introduction à l'article
Watson et Lovelock (1983) ont proposé un modèle appelé Daisyworld pour démontrer comment la vie sur une planète peut réguler l'environnement global (l'Hypothèse Gaia). LaterSaunders (1994) et Robertson et Robinson (1998) ont étudié Daisyworld et en ont conclu que l'adaptation aux températures locales pourrait diminuer la capacité des marguerites de réguler la température globale. Lenton et Lovelock (2000) réfutent ces dernières en introduisant les contraintes d'adaptation dans l'ancien modèle de Daisyworld. Ils ont montré que les espèces avec l'adaptation contrainte régulent l'environnement global, tandis que les espèces librement adaptables ne peuvent pas le faire. Le but de cette étude est de montrer qu'il existe les formules pour l'équilibre dans les Daisyworlds darwiniens. Ces formules révèlent la vraie nature des Daisyworlds Darwinien qui contredit les anciennes études.
Watson et Lovelock (1983) ont proposé un modèle appelé Daisyworld pour démontrer comment la vie sur une planète peut réguler l'environnement global (l'Hypothèse Gaia). LaterSaunders (1994) et Robertson et Robinson (1998) ont étudié Daisyworld et en ont conclu que l'adaptation aux températures locales pourrait diminuer la capacité des marguerites de réguler la température globale. Lenton et Lovelock (2000) réfutent ces dernières en introduisant les contraintes d'adaptation dans l'ancien modèle de Daisyworld. Ils ont montré que les espèces avec l'adaptation contrainte régulent l'environnement global, tandis que les espèces librement adaptables ne peuvent pas le faire. Le but de cette étude est de montrer qu'il existe les formules pour l'équilibre dans les Daisyworlds darwiniens. Ces formules révèlent la vraie nature des Daisyworlds Darwinien qui contredit les anciennes études.
Expériences de l'article
Tout d’abord, Sugimoto revient sur les formules décrites par Watson et Lovelock (1983), Robertson et Robinson (1998) et Lenton et Lovelock (2000). Il serait trop compliqué de toutes les réécrire. Grâce à cela, il met en évidences les conditions initiales du modèle, un état intermédiaire avec la présence des deux espèces de marguerites, et un dernier état avec uniquement les marguerites blanches. Entre changements d'états, il indique les dates pour les modèles de Watson et Lovelock (1983), Robertson et Robinson (1998) et Lenton et Lovelock (2000).
Tout d’abord, Sugimoto revient sur les formules décrites par Watson et Lovelock (1983), Robertson et Robinson (1998) et Lenton et Lovelock (2000). Il serait trop compliqué de toutes les réécrire. Grâce à cela, il met en évidences les conditions initiales du modèle, un état intermédiaire avec la présence des deux espèces de marguerites, et un dernier état avec uniquement les marguerites blanches. Entre changements d'états, il indique les dates pour les modèles de Watson et Lovelock (1983), Robertson et Robinson (1998) et Lenton et Lovelock (2000).
Résultats de l'article
Les marguerites darwiniennes ne perdent pas la capacité de régulation de la température. Ce sont les contraintes d'adaptation qui diminuent l'adaptabilité des marguerites. La présence des deux marguerites participe à la régulation de la température globale, et l'adaptation prolonge la durée de la régulation de température lorsque les deux espèces sont présentes. Après l'extinction des marguerites noires, la suite de la modélisation de Daisyworld dépend du taux d'adaptation et des contraintes : la faible adaptation conduit les marguerites blanches à une impasse évolutive qui entraîne une extinction précoce. La forte adaptation permet aux marguerites blanches de survivre plus longtemps que les marguerites à faible adaptation. Tous ces aspects concordent avec notre connaissance de l'évolution darwinienne et de l'Hypothèse Gaia.
L'évolution darwinienne n'exclut donc pas l'Hypothèse Gaia.
Les marguerites darwiniennes ne perdent pas la capacité de régulation de la température. Ce sont les contraintes d'adaptation qui diminuent l'adaptabilité des marguerites. La présence des deux marguerites participe à la régulation de la température globale, et l'adaptation prolonge la durée de la régulation de température lorsque les deux espèces sont présentes. Après l'extinction des marguerites noires, la suite de la modélisation de Daisyworld dépend du taux d'adaptation et des contraintes : la faible adaptation conduit les marguerites blanches à une impasse évolutive qui entraîne une extinction précoce. La forte adaptation permet aux marguerites blanches de survivre plus longtemps que les marguerites à faible adaptation. Tous ces aspects concordent avec notre connaissance de l'évolution darwinienne et de l'Hypothèse Gaia.
L'évolution darwinienne n'exclut donc pas l'Hypothèse Gaia.
Rigueur de l'article
L’auteur aurait dû prendre en compte un nombre plus important que les 4 modèles présentés pour que la comparaison des résultats soit plus fiables.
L’auteur aurait dû prendre en compte un nombre plus important que les 4 modèles présentés pour que la comparaison des résultats soit plus fiables.
Ce que cet article apporte au débat
Les résultats obtenus montre que l’Hypothèse Gaia est tout à fait compatible avec l’évolution Darwinienne. Auparavant, le fait que l’évolution Darwinienne fut en désaccord avec l’Hypothèse Gaia était justement un argument contre la théorie. Mais Sugimoto montre que cet argument n’est plus valable.
Les résultats obtenus montre que l’Hypothèse Gaia est tout à fait compatible avec l’évolution Darwinienne. Auparavant, le fait que l’évolution Darwinienne fut en désaccord avec l’Hypothèse Gaia était justement un argument contre la théorie. Mais Sugimoto montre que cet argument n’est plus valable.
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