Wicipedia

Ynni yn hanes y Ddaear

Gellir dosbarthu ynni yn hanes y Ddaear, o'r organebau cyntaf hyd ein hoes ni, yn 7 prif gam (neu "chwyldro"). Tynnir yn drwm ar syniadau a chyhoeddiadau yr Athro Emeritws Gareth Wyn Jones yn yr erthygl hon.[1]

Gwelir yn y tabl amlinelliad o'r chwe phrif chwyldro ynni hanesyddol ynghyd â rhai o'u nodweddion ac amseriad y digwyddiadau. Yn olaf cyfeirir at y seithfed chwyldro yr ydym yn byw drwyddo ar hyn o bryd ac sy'n awgrymu i ni senarios posibl i'r dyfodol.

Nodwedd mwyaf gwreiddiol y dadansoddiad hwn yw'r llinyn arian o rhyw wedd ar homeostasis sy'n rhedeg trwy'r cyfan, o lefel y gell yn Chwyldro 1 i lefel cymdeithas yn Chwyldro 7)

Y Chwyldro Cyntaf

golygu
 
Strwythur DNA (helics dwbwl).

Yn ystod y Chwyldro Cyntaf bu egnïo bywyd drwy ffrwyno'r ynni mewn graddiant o brotonau ac electronau.

Cyfeirir yn aml at enynnau, DNA a'r helics dwbl a'r dystiolaeth ryfeddol fod cod bywyd wedi ei argraffu mewn llythrennau (triawdau o fasau) mewn llinynnau DNA. Newidiodd darganfyddiadau Watson a Crick a'u cyfoedion, nid yn unig ein byd-olwg, ond hefyd ein gallu i arbrofi ac i ymyrryd ym meysydd peirianneg enetig a meddygaeth. Llwyddodd llyfrau fel The Selfish Gene[2] i boblogeiddio'r maes ac i wneud yr awdur Richard Dawkins yn fyd-enwog – yn eilun i rai onid yn elyn i eraill. Ond mae DNA ynddo'i hun yn gemegolyn hynod sefydlog a dyna paham mae'n werthfawr mewn ymchwiliadau fforensig ac yn gymorth i olrhain esblygiad rhywogaethau megis dyn.

Lawn mor bwysig i fywyd, er nad yw'n rhan o'r ymwybyddiaeth gyffredin, yw'r ffaith fod pob cell fywiog yn gwbl ddibynnol ar ddefnyddio llif cyson o ynni i'w chynnal[3][4] Mae'n ofynnol cyrchu llif di-dor o ynni i gadw celloedd yn bell o gydbwysedd gyda'u hamgylchedd gan sicrhau fod eu cyfundrefn fewnol yn fanwl gyson ac yn addas i gynnal bywyd. Yn benodol rhaid wrth y cysondeb mewnol i ddarllen y negeseuon mewn DNA (mewn ribosomau) ac i ddefnyddio'r wybodaeth i gynhyrchu prodinau – catalyddion pob gweithgaredd yn y gell[5]. I gyflawni hyn rhaid i bob cell feddu ar allu ‘homeostatig' manwl.

Yn ôl damcaniaeth enwog Schrödinger (1944), y gallu i greu ynys o drefn (sef y gell) mewn llif o ynni yw hanfod bywyd, er bod y tueddiad ffisegol yn arwain at anhrefn[6]. Yn ôl damcaniaeth Lane (2015) y ffynhonnell ynni a alluogodd y gell gyntaf i fodoli ac, yn ddiweddarach, i atgynhyrchu, oedd graddiant naturiol pH, sef graddiant o brotonau [H+][7]. Mae graddiannau naturiol tebyg yn bodoli heddiw mewn llif o ddŵr alcali sy'n tasgu o grombil y ddaear drwy dyrrau thermol o greigiau rhydyllog yn codi o wely'r cefnforoedd. Yn ôl y ddamcaniaeth, esgorodd y peirianwaith naturiol hwn ar amgylchiadau addas wnaeth ganiatáu'r proto-gelloedd cyntaf i esblygu'r peirianwaith bywydegol gwreiddiol. Defnyddiwyd y graddiant o [H+] a [e-] i yrru nano-beiriant ─ yr ensim ATPase ─ i gynhyrchu ATP, sef yr “arian ynni” sy'n egnïo ac yn rheoli gwaith y gell. Hynny yw troi'r ynni ffisegol (yn y graddiannau o brotonau) yn ynni cemegol. Hwn, yn ôl y ddamcaniaeth, oedd y cam tyngedfennol wnaeth alluogi bywyd i fodoli ar ein planed ac a gynhaliodd y gofod mewnol biocemegol sefydlog.

Mae'r dystiolaeth yn awgrymu i'r broses hon ddatblygu ar y Ddaear oddeutu 4 biliwn o flynyddoedd yn ôl. Yn rhyfeddol goroesodd bron yn ddigyfnewid yn y celloedd sy'n rhan o adeiladwaith pob creadur heddiw, gan gynnwys dyn.

Yn y cyfnodau cynnar ─ Yr Hadean a'r Archaean ─ ychydig o ffynonellau o electronau egnïol oedd yn bodoli ac yr oedd y derbynyddion angenrheidiol i fewn-sugno electronau llai egnïol hefyd yn brin. Yn ôl pob tebyg yr oedd y potensial i greu amrywiaeth bywyd yn gyfyng. Eto hwn oedd y cam tyngedfennol a egnïodd fywyd a dechrau'r broses o drawsnewid ynni i fod yn gymhlethdod materol dyrys a rhyfeddol, sef yn gelloedd byw. O ganlyniad, newidiwyd ein planed, nid yn unig yn fywydegol ond hefyd yn gemegol megis yng nghyfansoddiad cemegol y môr, yr awyr a'r ddaear yn ei chreigiau gwaddod[7].

Am gyfnod o ddau biliwn o flynyddoedd dim ond bywyd ungell syml, a elwir yn gelloedd procariotig, a fodolodd. Nid oeddynt, ac yn wir nid ydynt, yn meddu ar saernïaeth faterol fewnol amlwg (cymharer Ffigyrau 3 a 4). Er hynny, datblygodd dwy domain (uwch raniadau) o fywyd procariotig, sef Bacteria, enw lled gyfarwydd i ni bellach, ac Archaea, enw llai cyfarwydd ar fath o fywyd procariotig a ddarganfuwyd yn lled ddiweddar.

Yr Ail Chwyldro

golygu

Dyma'r cyfnod lle gwelwyd cynaeafu'r haul ac esblygiad y peirianwaith ffotosynthetig.

Er bod tystiolaeth i rai bacteria ac archaea wneud defnydd cyfyngedig o ynni'r haul, yr ail chwyldro tyngedfennol oedd esblygiad ffotosynthesis llawn i egnïo'r graddiannau o brotonau ac electronau a drafodwyd eisoes. Yn ystod ffotosynthesis defnyddir ynni'r haul i hollti molecwl dŵr [H20] gan gynhyrchu nwy ocsigen, sy'n dianc i'r awyr, ac yn rhyddhau electronau [e-] a phrotonau [H+] egnïol. Defnyddir yr ynni hwn trwy'r un gyfundrefn a ddisgrifiwyd yn fras yn Chwyldro 1 i droi'r ynni trydanol yn ynni cemegol. Wedyn defnyddir yr ynni cemegol i fachu nwy CO2 o'r awyr i gynhyrchu siwgrau. Yr ynni cemegol yn y siwgrau hyn yw sylfaen y gadwyn fwyd sy'n cynnal bron holl fywyd ein planed. Enwir y bacteria a esblygodd y gallu i ffotosyntheseiddio yn seianobacteria gan eu bod yn cynnwys cyflawnder o sylweddau gwyrdd eu lliw - sef y cloroffyl sy'n cipio ac yn adweithio â ffotonau egnïol o'r haul[8]. Felly, adeiladwyd Chwyldro 2 yn rhannol ar gefn Chwyldro 1. Gwerth nodi wrth fynd heibio fod enghreifftiau o hen drefn fiolegol gyn-ffotosynthetaidd yn bodoli hyd heddiw, megis mewn ogofâu a mwyngloddiau ger Llanrwst.

Y Trydydd Chwyldro (esblygiad celloedd ewcaryotig egnïol)

golygu

Er bod y trydydd chwyldro yn anghyfarwydd i lawer, hwn oedd y cam sylfaenol a arweiniodd at fywyd amlgellog cymhleth fel y gwelir mewn planhigion ac anifeiliaid. Mae gan gelloedd ewcaryotig saernïaeth fewnol hynod gywrain. Ni cheir bodau byw amlgellog heb iddynt fod wedi eu hadeiladu o gelloedd ewcaryotig. O safbwynt bioleg y gell, mae llawer yn gyffredin nid yn unig rhwng dyn ac epa, ond rhwng dyn a banana a malwoden a ffwng. Nid oes tystiolaeth i gelloedd ewcariotig fodoli yn y cofnod ffosil am y ddau biliwn o flynyddoedd cyntaf , sef tua hanner oes hanes ein planed. Yn y cyfnod maith hwn dim ond bywyd "syml" ungellog oedd yn bodoli. Eto yr oedd gan y celloedd "syml" procaryotig hyn alluoedd biocemegol neilltuol, rhai sydd lawer y tu hwnt i alluoedd bodau amlgellog fel anifeiliaid.

Beth felly a esgorodd ar gelloedd ewcaryotig a'r cymhlethdod materol a ddaeth yn eu sgil? Dengys tystiolaeth enetegol a biocemegol ddiamwys mai mewn uniad symbiotiadd rhwng dwy gell brocariotig ─ un yn facteria a'r llall yn archaea ─ y ffurfiwyd y gell ewcariotig.[7]. Hyd y gwyddom, digwyddodd yr uniad hwn ond unwaith mewn hanes a hynny oddeutu 1.8 biliwn o flynyddoedd yn ôl. Oherwydd gofod cyfyngedig yr erthygl rhaid hepgor trafod anferthedd a chymhlethdod yr uniad tyngedfennol hwn, ond gellir nodi rhai ffeithiau arwyddocaol. Yn dilyn traflyncu'r "bacteriwm" gan yr "archaea", esblygodd y bacteria mewnol dros amser i fod yn fitocondria. Mae pobl yn gyfarwydd â mitocondria (fel y pwerdai mewn celloedd sydd hefyd yn meddu ar ychydig o DNA) oherwydd y drafodaeth ddiweddar am blant tri rhiant. O'r fam yn unig yr etifeddir y mitocondria ac mae'r darganfyddiad hwn yn eithriadol bwysig i olrhain y camau yn esblygiad dynoliaeth a'r ddamcaniaeth ynghylch yr Efa wreiddiol. Yn dyngedfennol, o ganlyniad i'w draflyncu, collodd y bacteriwm bron y cyfan o'i DNA wrth esblygu i fod yn mitocondrion. Yn arferol mewn celloedd procaryotig defnyddir tua 80% o holl ynni'r gell i atgynhyrchu ei hun ac i egnïo prosesau darllen negeseuon y DNA a'u defnyddio i syntheseiddio'r prodinau angenrheidiol. Golyga hyn gyfyngiad egnïol enfawr ac ymddengys mai byw i epilio, a dim llawer mwy y mae bywyd procariotig, heb yr "ynni sbâr" i arbrofi gyda ffurfiau gwahanol o fywyd. Symbiosis felly oedd wrth wraidd esblygiad celloedd ewcaryotig a chynhwysai'r rhain niwclews iawn yn ogystal â cromosomau a ddatblygodd ryw. Yn sgil rhyw cafwyd y potensial i gyfnewid ac i gymysgu genynnau'r gwryw a'r fenyw drwy feiosis a mitosis. Hyn sydd, gyda chyfraniad mwtandiau, yn creu'r deunydd crai ar gyfer detholiad naturiol a'i rym trawsnewidiol fel y datgelwyd yn namcaniaeth Darwin a Wallace. Cynigiodd Lynn Margulis[9] y ddamcaniaeth am esblygiad y gell ewcariotig yn wreiddiol, ond diweddarodd Nick Lane y ddamcaniaeth drwy danlinellu pwysigrwydd ynni yn y broses.[7] Mae'n honni fod gan bob genyn mewn cell ewcariotig hyd at 300,000 gwaith yn fwy o ynni i weithredu na'r genynnau cyfatebol mewn celloedd procariotig. Casgliad Lane, felly, yw mai'r chwyldro ynni hwn a alluogodd i fywyd ffynnu, i ledaenu ac i amlhau, gan arwain yn y diwedd at greu bodau amlgellog soffistigedig fel anifeiliaid a planhigion uwch. Parhaodd y galw am homeostasis mewn celloedd ewcariotaidd unigol ac wrth gwrs mewn creaduriaid cymhleth amlgellog. Rhaid oedd datblygu systemau rheoli mwy soffistigedig i alluogi'r celloedd ewcariotig unigol gyda'u hisraniadau mewnol megis meitocondria a gwagolion (Ffigwr 4), i gydlynu ac i ffynnu. Rhaid hefyd gymathu a chydlynu gweithgareddau'r celloedd unigol mewn bodau amlgellog yn ogystal â sicrhau bod gweithgareddau'r uned integredig yn ymateb i'w anghenion mewnol ac i'w amgylchedd. Trosglwyddir felly wahanol negeseuon cemegol a thrydanol (e.e. nerfau) mewn bodau amlgellog. Y negeseuon hyn sy'n caniatáu iddynt synhwyro ac ymateb, ac i raddau i reoli eu hamgylchedd ar lefel y celloedd unigol yn ogystal ag ar lefel y cyfan integredig.

Rhaid tanlinellu'r goblygiadau pwysig canlynol. Yn y byd procariotig trosglwyddir DNA o un gell i'r llall yn lled hawdd; proses sy'n cyflymu addasiad microbau i wrthsefyll gwrthfiotigau, er nad yw'n tueddu at ddetholiad Darwinaidd. Nid arweiniodd chwaith at greu amlgellogrwydd dros gyfnod o biliynau o flynyddoedd. Yn y byd ewcariotig arweiniodd esblygiad Darwin/Wallacaidd at greu math newydd o gystadleuaeth, y gystadleuaeth ffyrnig sy'n hawlio'r dychymyg poblogaidd, "nature red in tooth and claw”. Ond ni ddylid anghofio pwysigrwydd hanfodol cydweithio a symbiosis yn esblygiad a pharhad y drefn ewcariotig a hefyd yn y cydweithio rhwng celloedd sy'n nodweddu amlgellogrwydd. Er i'r celloedd ewcariotig cyntaf ymddangos oddeutu 1.8 biliwn o flynyddoedd yn ôl, araf iawn oedd ymlediad y newidiadau mawr a ddaeth yn eu sgil, gan gynnwys amlgellogrwydd. Bu sawl cyfnod o drai a llanw yn fiolegol a daearyddol dros y milenia, ac fe wynebwyd rhai argyfyngau enfawr megis y Cyfnod Pelen Eira [Snowball Earth]. Yn yr Oes Gambriaidd, oddeutu 540 miliwn o flynyddoedd yn ôl, gwelir yn y cofnod ffosil olion rai o ragflaenwyr cyntefig y rhywogaethau sy'n bodoli heddiw.

Digwyddodd cam symbiotaidd arall eithriadol bwysig oddeutu 440 miliwn. Ceir tystiolaeth i rai celloedd ewcariotig draflyncu celloedd seianobacteria [cyanobacteria] i greu planhigion syml (algae) ac yn ddiweddarach rai amlgellog]. Y mesurau hyn a alluogodd i blanhigion uwch gychwyn coloneiddio tiroedd sych y Ddaear. Yn y cofnod ffosil ceir tystiolaeth bod o leiaf pum difodiant trychinebus o fywyd wedi digwydd ar ein planed. Digwyddodd y mwyaf dinistriol ohonynt oll yn yr Oes Bermaidd, er i'r mwyaf adnabyddus ddigwydd ar ddiwedd yr Oes Gretasaidd gyda diflaniad y Dinosoriaid. Rhwng y pum trychineb diflannodd dros 99% o'r holl rywogaethau a fu erioed ar y blaned. Pendiliodd y Ddaear rhwng cyfnodau eithriadol boeth a rhai hynod oer, ac yn ystod y gwahanol Gyfnodau Daearegol bu newidiadau sylweddol yn lefelau'r ocsigen yn yr awyr cyn iddo gyrraedd y lefel bresennol. Ffurfiwyd creigiau gwaddodol amrywiol eu cyfansoddiad o galch i siâl ac erydwyd creigiau eraill mewn cynyrfiadau ffrwydrol folcanig. Yn araf erydwyd y pinaclau yn wastadeddau ac yn ddyffrynnoedd. Crwydrodd y platiau tectonig ar hyd wyneb y blaned gan ddifrodi rhai cyfandiroedd cyfan a chodi eraill yn eu lle. Cafwyd cyfresi o oesoedd rhewlifol ac, o ganlyniad, newidiodd lefel y môr ddegau o fetrau. Ond er gwaetha'r holl amrywiol rwystrau, llwyddodd bywyd i addasu ac i oresgyn, i amlhau ac i ddatblygu mathau mwy cymhleth o fywyd, a hyn oll yn ategu pŵer ynni'r haul a detholiad naturiol Wallace a Darwin. Drwy'r holl gyfnewidiadau parhaodd y cylchrediadau geocemegol angenrheidiol o nitrogen, carbon, ocsigen a swlffwr. Yr oedd y rhain yn hanfodol er mwyn cynnal bywyd.

Ar ôl y trydydd chwyldro a thros gyfnod o un biliwn a hanner o flynyddoedd, esblygodd bywyd ar ein Daear i ymdebygu i'r cyfundrefnau bywydegol ac ecolegol yr ydym yn lled gyfarwydd â hwy heddiw er bod hynny erbyn hyn, yn anffodus, yn fwy drwy ffilmiau a theledu na thrwy brofiad personol.

Y Pedwerydd Chwyldro - gallu nid grym - dyfodiad yr Homo cyntefig

golygu

Oddeutu chwe deg miliwn o flynyddoedd yn ôl, ymddangosodd ffosilau a fyddai’n gynseiliau i deulu amrywiol y primatiaid, gan gynnwys y llinach a arweiniodd at y primat ‘doeth’, sef Homo sapiens. Ond oddeutu dwy filiwn o flynyddoedd yn ôl yn unig y daeth newid tyngedfennol yn y Pedwerydd Chwyldro. Er i’r chwyldro hwn ymddangos yn dila ar y cychwyn, ymhen amser newidiodd hwn gwrs a chydbwysedd ein byd mewn ffyrdd nas gwelwyd yn y pedwar biliwn o flynyddoedd blaenorol. Yn ôl damcaniaeth Richard Wrangham[10] y cam tyngedfennol ar y llwybr esblygiadol hwn oedd datblygiad coginio, neu yn fwy manwl gywir, y gallu i ddefnyddio a rheoli ynni tân i goginio bwyd. Drwy wneud hynny ychwanegwyd yn sylweddol at dreuliant y bwyd a’r ynni a’r maeth a oedd ynddo. Buddsoddwyd yr ynni ychwanegol hwn mewn datblygu ymennydd mwy o ran ei faint, ei gymhlethdod a’i allu. Mae Wrangham yn cysylltu’r cam hwn ag ymddangosiad Homo erectus yn y cofnod ffosil oddeutu 1.8 miliwn o flynyddoedd yn ôl. Mae Wrangham, a gwyddonwyr eraill, megis Herculano-Houzel[11] a Diamond[12] yn cyflwyno'r ffeithiau canlynol. Buddsoddir 25% o ynni dynol, sy'n fuddsoddiad sylweddol fwy na’r 8-10 % a berthyn i anifeiliaid eraill. I ddeall hyn yn nhermau ein bwydlen heddiw, mae’n cyfateb i fuddsoddiad o tua 500 cilocalori y person y dydd o’r 2,000 gCal sy’n angenrheidiol i fywyd dynol.

Mae tystiolaeth ddietegol gan anthropolegwyr yn awgrymu oni choginid bwyd ni allai’r drefn gyntefig o hela gyfrannu digon o galorïau i gynnal ymennydd dyn sylweddol ei faint, yn arbennig yn ystod cyfnodau llwm. Byddai bwyta cnawd amrwd o gymorth, ond heb ei goginio anodd iawn fyddai ei dreulio a’i fwyta. Adlewyrchir hyn yn ffurf gyntefig yr hominidau cynnar oedd â phenglogau enfawr, ymennydd bychan a dannedd a safnau cydnerth. Awgryma Herculano-Houzel[11] y buasai bwydlen gyfyngedig yr hominidau cynharaf o fyw drwy “hela/hel”, gan roi blaenoriaeth i oroesi ac atgynhyrchu, ond yn caniatáu i ymennydd o tua 30,000 biliwn niwron ddatblygu. Mewn cymhariaeth, awgryma y byddai gan Homo habilis, (cyn-ddyn cynnar 2.5 i 2 filiwn blynyddoedd yn ôl yn llinach Homo erectus), ymennydd o tua 40-50 biliwn niwron. Byddai gan yr ymennydd dynol heddiw oddeutu 90 biliwn niwron. O ganlyniad i’r buddsoddiad ynni yng nghelloedd yr ymennydd ac yn y trosglwyddiadau trydanol sy’n egnïo ein ‘meddyliau’, mae’r ymennydd dynol yn caniatáu i tua 100 triliwn (sef miliwn miliwn) o gysylltiadau synaptig ddigwydd rhwng y niwronau. Mae maint a chymhlethdod y ‘tynlapio’ yn yr adeiladwaith yn nodwedd unigryw o’r hil ddynol. Golyga hyn fod yn rhaid wrth fuddsoddiad sylweddol o ynni i fwydo’r peirianwaith ymenyddol -buddsoddiad sydd wedi talu ar ei ganfed! Yn ôl y ddamcaniaeth, o fuddsoddi ynni mewn ymennydd gyda galluoedd amgenach ychwanegwyd at allu’r hominidau cynnar i sicrhau mwy o fwyd, a thrwy hynny lansio rhywogaeth Homo ar lwybr esblygiadol effeithiol a chyffrous. Ar drywydd esblygiadol gwahanol, parhaodd yr epaod i fwyta bwydydd amrwd gan fuddsoddi’r ynni mewn nerth ac, o reidrwydd, mewn datblygu safnau a boliau mawr i gnoi a threulio’r bwyd. Awgryma data cymharol Herculano-Houzel mai’r epaod yw’r eithriadau ac iddynt ddilyn llwybr a oedd yn dead end esblygiadol. Yn ôl ei gwaith mae’r genws Homo wedi ymestyn ar y llwybr a ragfynegir mewn ymennydd mwncïod llai. Yn achos Homo, ei allu i reoli tân, sef troi ynni cemegol yn wres, a’i dysgodd i goginio ei fwyd, ac yn ddiarwybod iddo i ryddhau hyd at ddwywaith yn fwy o ynni mewn calorïau nag y byddai wedi’i dderbyn o fwyta bwyd amrwd. Y buddsoddiad chwyldroadol hwn o ynni a arweiniodd, gam wrth gam a thros tua miliwn a hanner o flynyddoedd, at allu deallusol yr hil ddynol, ac yn y diwedd at ei oruchafiaeth ar blaned y Ddaear. Mae’r dystiolaeth am ymddygiad epaod a dyn cyntefig yn awgrymu cystadleuaeth frwd am fwyd a chymar. O anghenraid yr oedd cydweithio o fewn y teulu a’r llwyth hefyd yn anhepgorol bwysig i sicrhau bwyd. Roedd hefyd bwysau ar i ddynion a merched gydweithio a rhannu dyletswyddau i sicrhau goroesiad y teulu.

Mewn cymhariaeth â’r chwyldroadau biolegol a daearyddol blaenorol, cyfnod byr o amser o 1.5 miliwn o flynyddoedd sy’n gwahanu H. Erectus oddi wrth ein llinach ni, sef H. sapiens[12]. Ymddengys i’r llwybr esblygiadol o’r hominidau cynnar i H. sapiens fod yn droellog a chymhleth, ac yn eithriadol gystadleuol ar brydiau. Ceir tystiolaeth gadarn i’r dyn modern ymddangos ar diroedd safana dwyrain Affrica oddeutu 200,000 o flynyddoedd yn ôl (Damcaniaeth Efa a’i meitocondria), er bod tystiolaeth ddiweddar o Foroco yn awgrymu bod llinach H. sapiens yn ymestyn yn ôl i gyfnod cynharach rhwng 250,000 a 350,000 o flynyddoedd yn ôl. Yn rhyfeddol, ymddengys i’n cefndryd agos iawn, sef dynion Neandertal, Denisofian a Fflorensis gyd-fyw ac i raddau baru gyda ni cyn iddynt ddarfod a bod tua 40,000 o flynyddoedd yn ôl. Ymddengys i’n hil gynnar lwyddo i oroesi mewn byd o rwystrau cyntefig yn cynnwys anifeiliaid rheibus a hominidau cystadleuol.

Ynni’r haul a ffotosynthesis oedd yn cyflenwi’r ynni a oedd mewn bwyd a’r tanwydd i’w goginio a thrwy hynny gynnal eu bywyd. Ond, yn y Pedwerydd Chwyldro, yn ogystal â throsi ynni’r haul yn gelloedd ac yn greaduriaid materol cymhleth a soffistigedig, gwelir cnewyllyn y broses o droi ynni yn waith i greu celfi ac addurniadau ac i ysgogi cymhlethdod cymdeithasol.

2.5 Y Pumed Chwyldro : Amaethu er mwyn sicrhau mwy o fwyd

golygu

Ar ôl ei ymddangosiad, parhaodd H. sapiens i fyw am o leiaf 180,000 o flynyddoedd yn y drefn 'hel/hela/coginio' a hynny mewn grwpiau bach gwasgaredig[12][13]. Gyda diflaniad rhewlifau olaf Oes yr la oddeutu 12,000 cc, cychwynnodd y Chwyldro Amaethyddol mewn ardaloedd addas eu bywydeg, eu hinsawdd a'u priddoedd. Ar fryniau yn y Dwyrain Canol, oddeutu 9,000 o flynyddoedd yn ôl, gwelwyd y datblygiadau cynharaf o ddofi ac amaethu planhigion. Digwyddodd cyfnewidiadau cyffelyb, ond yn annibynnol, oddeutu'r un amser mewn nifer o ranbarthau eraill y byd — yn Ne a Chanolbarth America, yn Affrica, ac yn Tsieina. Mewn ardaloedd tra gwahanol, meistrolwyd technegau tyfu a bridio planhigion a'u trosi o'u ffurfiau cyntefig yn gnydau ac yn fwydydd safonol megis gwenith, haidd, corn, tatws a reis, sy'n parhau i gynnal ein cymdeithas hyd heddiw. Ar gyfandir Ewrasia, Ilwyddwyd i ddofi anifeiliaid fel defaid, geifr, moch a gwartheg a'u hychwanegu at y fwydlen drwy eu cig a'u Ilaeth. Ychydig yn ddiweddarach, oddeutu 5,000 o flynyddoedd yn ôl, dofwyd cyfres o anifeiliaid pwn a gwaith megis ych, camelod a cheffylau a'u defnyddio i lafurio dros eu meistri dynol.

Llwyddodd y chwyldro amaethyddol i grynhoi mwy o ynni ffotosynthetig i greu cyflenwadau mwy parhaol o fwyd at ddefnydd dyn. Ysgogodd hyn gymhlethdodau materol a diwylliannol newydd. Chwyddodd y boblogaeth yn sylweddol gan arwain at sefydlu cymdeithasau trefol sefydlog mewn rhai ardaloedd breintiedig, megis yn yr Aifft, Gorllewin Asia, Tsieina, a De a Chanolbarth America. Bellach yr oedd angen gweinyddu ac amddiffyn yr adnoddau. Datblygodd sgiliau cyfrif ac ysgrifennu. Cyfoethogwyd yr economi drwy gynnal crefftau arbenigol a masnach. Datblygodd yr angen i weinyddu buddiannau'r gymdeithas drwy gyfraith a threfn a Ilywodraeth,gan arwain at greu rhaniadau hierarchaidd yn y gymdeithas. Gwelwyd twf mewn credoau a oedd, ar y naill law, yn cynnig cysur i'r difreintiedig ac, ar y Ilall, yn cyfiawnhau awdurdod a golud y brenhinoedd a'u dilynwyr. Datblygodd grym milwrol i amddiffyn adnoddau'r cymdeithasau sefydlog ac i geisio cipio adnoddau cymdeithasau cyfagos. Datblygodd mathau ychwanegol o gystadleuaeth a rheini, i raddau helaeth, yn gystadleuaeth am ynni.

Rydym yn dystion i'r gwychder materol a ddeilliodd o waith corfforol diflino'r dynion a'r merched ac i uchelgais yr arweinwyr a amlygir yn eu palasau, eu temlau a'u beddrodau ysblennydd. Tystiant i gystadleuaeth a gorthrwm yn ogystal ag i'w gallu i sefydlu cydymdrechion cymdeithasol. Profodd Ileiafrif bychan olud ond nid oedd deiet a maeth y bobl gyffredin yn Ilawer gwell na'u cyndeidiau, yr helwyr, ac roeddynt efallai'n waeth os rhywbeth[13]. Er i'r gyfundrefn newydd ymddangos yn dibynnu ar waith didostur y mwyafrif, tybiaf i'r drefn drefol gynnig cyfleoedd am well bywyd i amryw, a phosibiliadau cymdeithasol Ilawnach. Wrth gwrs, parhaodd yr hen fywyd dros ran helaeth o'r byd, gan barhau hyd ein hoes ni mewn ardaloedd diarffordd fel Papua Guinea Newydd a Fforestydd yr Amason.

Ni ellir gwadu i Iwyddiant y chwyldro amaethyddol i rwydo mwy o ynni ffotosynthetig newid ffawd dynoliaeth ac ysgogi datblygiad dysg, Ilenyddiaeth a chelfyddyd. Yr oedd i'r chwyldro ei wendidau yn ogystal â'i ragoriaethau. Un ffaeledd amlwg oedd y distryw a achosodd amaeth i ecoleg y byd drwy ddymchwel fforestydd, troi'r peithiau yn borfeydd a sychu gwlypdiroedd a difa anifeiliaid rheibus o'u cynefinoedd naturiol.

Y Chweched Chwyldro: Ynni nerthol a phŵer i greu diwydiant

golygu

Ymledodd y drefn amaethyddol drwy Ewrop yn weddol gyflym gan gyrraedd Cymru oddeutu 5,000 o flynyddoedd yn ôl. Gwelwyd datblygiadau araf ac anghyson mewn technolegau cynhyrchu ynni, megis y gallu i ddefnyddio ynni'r gwynt a llif dŵr i yrru melinau a llongau i hwylio'r cefnforoedd. Defnyddiwyd peth glo i gynhesu tai ac, yn Tsieina, i gynhyrchu haearn. Drwyddi draw, ynni ffotosynthetig cyfoes oedd yn gyrru cymdeithas hyd nes cyn lleied â thri chan mlynedd yn ôl[14]. Ond gyda chwilfrydedd, dyfeisgarwch ac ariangarwch yn cael eu hymgorffori mewn dysg, gwyddoniaeth, technoleg a chyfalafiaeth, agorwyd y drws i chwyldro newydd, sef y Chwyldro Diwydiannol.

Gellir mesur ardrawiad y chwyldro yng ngeiriau'r masnachwr Matthew Bolton yn 1776. Bolton oedd noddwr James Watt a ddatblygodd yr injan stem led effeithlon gyntaf o'i bath, ac meddai Bolton wrth James Boswell, newyddiadurwr o'r cyfnod, "I sell, Sir, what the world desires to have — power". Mae ei eiriau yn adlewyrchu uchelgais a dyfeisgarwch y cyfnod i weddnewid rheolaeth y byd drwy ddefnyddio ffynhonnell newydd o ynni. Yr ynni hwnnw oedd i'w gynhyrchu drwy losgi tanwydd ffosil, gwaddol ffotosynthesis a storiwyd yng nghrombil y ddaear ers degau o filiynau o flynyddoedd. Hyn a newidiodd gwrs y byd ac a ryddhaodd ddynoliaeth o'i ddibyniaeth ar ffotosynthesis cyfoes[14][15]

Carlamodd y chwyldro yn ei flaen gyda pheiriannau amgenach na dyfais flaengar Watts. Yn fuan, dyfeisiwyd peiriannau trydan, olew, disel a phetrol. Trwy losgi'r tanwydd, cafwyd digonedd o ynni cyfleus at ddibenion diwydiant a thrafnidiaeth gan newid effeithiolrwydd cynhyrchu a chrebachu pellteroedd y byd. Gweddnewidiwyd masnach a hamdden o ganlyniad. Addaswyd cynlluniau dinasoedd i dderbyn trenau, a cheir yn ddiweddarach. Mae'n werth nodi yn y cyswllt Cymreig y disodlwyd glo gan olew a nwy fel y prif danwydd ffosil, ac o ganlyniad symudodd y pŵer a'r cyfoeth o Gaerdydd a'r Rhondda i Dharhan a Doha, a chyfnewidiwyd grym Protestaniaeth gyfalafol am gulni Islam Wahabaidd. Daeth cyfalafiaeth ac ariangarwch yn fodelau i'w hefelychu a chyfrannodd golud ar raddfa nas gwelwyd o'r blaen at gynnydd sylweddol yn y boblogaeth, er i'r mwyafrif ohonynt aros yn dlawd. Gan ddefnyddio geiriau'r Beibl, sicrhawyd 'tra-arglwyddiaeth dyn'. Gwelwyd ymhelaethu sylweddol ar y broses o droi'r ynni newydd toreithiog yn waith ac yn bŵer a arweiniodd at greu cymhlethdodau materol a chymdeithasol newydd i ddynoliaeth .

Ystyriwn un enghraifft o ddylanwad pellgyrhaeddol llosgi tanwydd, sef mewn gyriant ceir a lorïau. Rhaid oedd buddsoddi er mwyn adeiladu ffyrdd a systemau i reoli'r cerbydau hyn a chreu isadeiledd eang i gyflenwi tanwydd ar eu cyfer ac i ddiweddaru'r cerbydau'n gyson. Cafwyd damweiniau lu a datblygodd yr angen i yswirio'r gyrwyr ac i roi triniaeth i'r anffodusion. Yr oedd y systemau yn agored i dwyll, y teiars yn llygru a'r gyriant yn cyfrannu at wenwyno byd-eang. Newidiwyd ein dulliau o fasnachu ac o gymryd ein gwyliau — bach fuasai'r galw am dai haf ym mryniau Cymru heb y car a gwahanol iawn fyddai bywydau ffermwyr mynydd. Buasai'n hawdd ychwanegu at y gadwyn uchod ac amlinellu cadwyni tebyg ar gyfer llongau, trenau ac awyrennau ac i'r holl ddyfeisiadau a ddaeth yn sgil egni'r Chwyldro Diwydiannol. Hynny yw, yn sgil yr ynni a'r dechnoleg, cododd yr angen i ddatblygu systemau rheoli er budd yr unigolyn a'r gymdeithas ac i raddau er budd yr amgylchedd. Gellir cyffelybu systemau rheoli'r chwyldro gyda'r systemau homeostatig a esblygodd yn fiolegol gyda dyfodiad bodau amlgellog.

Yn sgil yr holl gyfnewidiadau, tyfodd poblogaeth y byd o gwta biliwn yn oes Bolton i'r ffigwr presennol sy'n nesu at wyth biliwn <!—Ffigwr 5)—>. Drwy'r ail chwyldro amaethyddol, a gynhelir yn rhannol gan danwydd ffosil a'r gwyddorau biolegol newydd, llwyddwyd yn groes i ddarogan Malthus i fwydo canrannau helaeth o'r boblogaeth ychwanegol, ond ysywaeth nid pawb. Roedd yr ail chwyldro amaethyddol hefyd yn dibynnu ar y grym i feddiannu tiroedd estron yn yr Amerig ac ardaloedd eraill [Ystryrier grym ac ynni caethweisiaeth ar raddfa diwydiannol fel gyrrwr cychwynnol y Chwyldro Diwydiannol cyn i ynni tannydd gymryd ei le a'i wneud yn segur].

I grynhoi fy nadl, creodd ynni ffosil nid yn unig dwf materol ond hefyd twf mewn cymhlethdod cymdeithasol. Mae hwn yn ganlyniad anochel i'r gallu i gyflawni mwy o waith materol ac i'r pŵer a'r grym a gyfyd ohono. O ganlyniad, cododd yr angen i greu trefn, rheolaeth a disgyblaeth (homeostasis cymdeithasol). Galluogodd perchnogion y pŵer, sef gwladwriaethau a chwmnïau'r gorllewin, i wladychu ac i ddominyddu gweddill y byd am ddegawdau. Nodir, wrth fynd heibio, i arfau milwrol ddatblygu yn ddull o gyfeirio ynni a phŵer at ddibenion rheoli a gorfodi.

Effeithiwyd yn ddwys ar ecoleg y blaned gan achosi, mewn perthynas ag ynni, ganlyniadau niweidiol allyriadau nwy carbon deuocsid a ryddheir o losgi'r holl danwydd ffosil. O ganlyniad, newidiwyd cydbwysedd mewn-lif ac all-lif ynni'r haul sy'n golygu fod mwy a mwy wres yn cronni yn y moroedd a'r awyr. Y ffenomen hon sy'n arwain at gynhesu byd eang ac at y cyfnewidiadau dwys yn hinsawdd y blaned. Hyn sydd wrth wraidd y Seithfed Chwyldro.

Y Seithfed Chwyldro: Yr Anthroposén a'r dyfodol

golygu

Yn y Seithfed Chwyldro, wynebwn her gwbl newydd. Yng Nghytundeb Paris yn Rhagfyr 2015, cytunodd 195 o wledydd y byd y dylid atal cynnydd cyfartalog o 2 °C gradd yn nhymheredd ein byd gan ymdrechu i gadw'r cynnydd yn 1.5 °C gradd. Yn ystod yr El Niño diweddaf yn 2016, roedd y tymheredd eisoes 1.2 °C gradd yn uwch na'r tymheredd yn ystod Oes Victoria, sef ar gychwyn cyfnod ymlediad y Chwyldro Diwydiannol drwy'r byd.

Fel y gwelir yn Ffigwr 6[i'w atodi], gwta ugain mlynedd sydd gennym i gyflawni uchelgais Paris a gofynion y Seithfed Chwyldro, sef mabwysiadu ffyrdd newydd digarbon o gynhyrchu ynni a llwyddo i reoli tymheredd y byd heb wynebu trychinebau apocalyptaidd yn y dyfodol. Er bod yr her hon a'r brys yn amlwg, awgryma fy namcaniaeth fod agweddau eraill mwy pellgyrhaeddol i'r sefyllfa. Beth fyddai canlyniadau datblygu digonedd o ynni rhad, digarbon, yn y dyfodol? Oni fuasai hyn, yn ôl tystiolaeth y chwe chwyldro blaenorol, yn cyflymu'r holl brosesau o ychwanegu at gymhlethdodau materol a chymdeithasol ein bodolaeth ymhellach? Un canlyniad anochel fyddai wynebu diflaniad llawer o'r hyn sy'n weddill o'r byd naturiol. Canlyniad arall fyddai ychwanegu at y pwysau cystadleuol sydd ar ddynoliaeth. Er enghraifft, mae ein cyfundrefnau economaidd eisoes yn dibynnu ar dwf esbonyddol blynyddol o 2 i 5% i'w GDP [16]. Mae disgwyl i faint yr economi ddyblu bob 14 i 20 mlynedd ond ceir tystiolaeth eisoes o'r pwysau a'r tyndra seicolegol cynyddol ar unigolion a chymdeithasau sy'n dilyn o'r herwydd.

Mae'n rhaid gofyn, beth fyddai effaith naid arall yng nghyflymdra a chystadleuaeth bywyd ar ddynoliaeth a'n lles? Pregethir cenadwri cystadleuaeth gan ein gwleidyddion, ond prin y cydnabyddir fod gan bob cystadleuaeth ei chollwyr yn ogystal a'i henillwyr.

Mae'n rhaid cofio fod gan gyfundrefnau cymhleth eu nodweddion arbennig eu hunain a ymgorfforir yn namcaniaeth Caos. Ystyr hyn yw ei bod yn bosibl i gryniadau bychan lleol ysgogi cyfnewidiadau anferthol ac annisgwyl mewn mannau pellennig yn y gyfundrefn. Gallasai peryglon anrhagweladwy, sy'n deillio o gymhlethdod, ychwanegu at ansadrwydd a pheryglon ein byd yn gymdeithasol, yn wleidyddol ac yn economaidd.

Yn ail, beth yw neges cydweithio a rheolaeth ar gyfer y Seithfed Chwyldro? Ni ellir gwadu i gystadleuaeth — boed yn Ddarwiniaeth fiolegol neu'n gyfalafiaeth — esgor ar ddatblygiadau trawiadol. Ond byddai'n eithriadol ffôl i anwybyddu'r gwersi a ddysgwyd am gyd-weithio a rheolaeth homeostatig.

Yn y Seithfed Chwyldro, wyneba'r byd her gwbl newydd, sef sut i ymdrin yn deg ag adnoddau cyffredin (public goods) megis yr awyr a'r hinsawdd. Nid yw effeithiau cynhesu byd eang yn cael eu cyfyngu i un wlad ac felly mae'n rhaid ymateb fel dynoliaeth unol. Nid oes prinder tanwydd ffosil yn y byd a dengys modelau ffisegol y dylid ymatal rhag ei ddefnyddio ac y dylid gadael y gyfran helaethaf ohono yng nghrombil y ddaear. Ond yr adnoddau hyn sy'n sylfaen i rai o gwmnïau mwyaf pwerus a gwerthfawr ein byd, a'u cynnyrch a ry inni ein hawddfyd cymdeithasol. O ganlyniad, mae'r ymateb i newid hinsawdd nid yn unig yn fater technolegol cymhleth and y mae hefyd yn bygwth y gyfundrefn gyfalafol a golud unigolion tra phwerus sy'n cefnogi'r farchnad rydd, ddilyffethair. Yn anffodus, mae'r pwyslais ar anffaeledigrwydd y farchnad rydd a'r ymdrechion i leihau'r rheolau homeostatig cymdeithasol ac economaidd yn Ilesteirio'r ymdrechion i brysuro dyfodiad y Seithfed Chwyldro.

Dengys ymchwil anthropolegol fod grwpiau cyntefig yn cydweithio'n glos er mwyn goroesi, ond o berchnogi adnoddau ychwanegol maent yn debygol o amddiffyn eu mantais hyd yr eithaf[12]. Gwelir meddylfryd tebyg yng nghestyll y Canol Oesoedd, neu yn gated properties y presennol yn Ne Affrica a'r Unol Daleithiau, ac yn rhethreg rhai o wleidyddion cyfoes ein byd. Defnyddiwyd Darwiniaeth Gymdeithasol i gyfiawnhau'r cysyniad fod rhai pobloedd yn fwy teilwng na'i gilydd ac, o ganlyniad, eu bod yn haeddu adnoddau gwell na'u cyd-ddyn Ilai ffodus. O goleddu'r athroniaeth hon mewn perthynas a newid hinsawdd, mae'n sicr o arwain at alanastra. Yn gadarnhaol mae Cytundeb Paris, er gwaethaf ei ffaeleddau, yn ymwrthod a'r feddylfryd hon ac yn derbyn bod cydweithio a rheolaeth ryngwladol yn gwbl angenrheidiol.

Er gwaethaf hyn oil, mae gan y Chwe Chwyldro Ynni eu negeseuon gobeithiol. Drwy'r milenia, gwelir bod llinyn aur cydweithredu a chyd-dynnu yn rhedeg drwyddynt. Sylfaen hyn oll, mi dybiaf, yw gofynion homeostatig celloedd a bodau byw, gan gynnwys Homo sapiens a'u cymdeithasau cymhleth. Dyfynna Domasio[17] o waith gwreiddiol Spinosa — each thing as far as it can, by its power, strives to preserve in its being a the very foundation of virtue is the endeavour to preserve the individual self and happiness consists in the human capacity to preserve its self. Dehonglir hyn, yn anffodus, fel sylfaen hunanoldeb a thrachwant, ond camddehongliad dybryd fyddai hyn o syniadau Spinosa a Domasio. Fel y nodais, ystyria Domasio fod ein hymatebion emosiynol a theimladol yn binacl pyramid rheolaeth homeostatig, a'r prif nod yw diogelu ein dynoliaeth, ein hunaniaeth a'n bodlonrwydd. Y gamp yw byw bywyd iach, dymunol a theilwng ac i wneud hynny mewn cydbwysedd homestatig sy'n mynd o lefel y gell unigol i'r person a'r gymdeithas gyflawn. Yr her greiddiol yw argyhoeddi pobl ei fod yn bosibl; yn wir, yn gwbl angenrheidiol i ymateb yn gadarnhaol ac ar fyrder i her y Seithfed Chwyldro er ein lles ein hunain, ein teuluoedd a'n cymdeithas ddynol.

Ofnir nad oes llawer o obaith osgoi cynhesu byd eang i o leiaf 2 °C ar gyfartaledd. Bydd yr ymateb i'r Seithfed Chwyldro yn rhy araf ac, o ganlyniad, rhaid fydd addasu i newidiadau niweidiol[18]. Ond erys rhai cwestiynau mawr. A ydym wedi cyrraedd penllanw'r gyfres o chwyldroadau ynni yn ymestyn dros 4 biliwn o flynyddoedd, bob un ohonynt yn troi mwy a mwy o ynni yn gymhlethdod materol neu gymdeithasol ac yn cyflymu curiad bywyd? Er llwyddo i gynhyrchu digonedd o ynni a phŵer digarbon, a fuasai gwneud hynny'n arwain at greu cymhlethdodau materol a chymdeithasol eraill a fyddai mor enbyd fel y byddent yn lleihau (yn hytrach na chynyddu) ein buddiannau a'n llesiant? Cymhlethdodau a fyddai, yn wir, â'r gallu i danseilio ein planed? A all y primat doeth ddarganfod ffyrdd amgenach o drefnu cymdeithasau'r dyfodol?'

Cyfeiriadau

golygu
  1. ↑ Wyn Jones, G. (2017) Ynni, Gwaith a Chymhlethdod: saith chwyldro hanesyddol (Darlith Flynyddol Edward Lhuyd y Coleg Cymraeg Cenedlaethol a Chymdeithas Ddysgedig Cymru) llennatur.cymru
  2. ↑ Dawkins, Richard (1989), The Selfish Gene (Oxford University Press)
  3. ↑ Dyson, Freeman J. (1999), Origins of Life Cambridge University Press
  4. ↑ Jones, R. Gareth Wyn (1978), 'Sylfeini Biocemegol Bywyd', yn Y Creu (Y Gwyddonydd) 16 (2/3), 104-12.
  5. ↑ Jones, R. Gareth Wyn (1979), 'Ionic and Osmotic Relations in Plant Cells', yn Laidman, D.L. a Jones, R. Gareth Wyn (gol.), Recent Advances in the Biochemistry of Cereals (London: Academic Press), t. 63
  6. ↑ Schrodinger, Erwin (1967). What is Life? Mind and Matter (Cambridge University Press.
  7. ↑ 7.0 7.1 7.2 7.3 Lane, Nick (2015), The Vital Question: Why is life the way it is? (London: Profile Books)
  8. ↑ Nobel, Park S. (1991), Physiochemical and Environmental Plant Physiology (London: Academic Press)
  9. ↑ Margulis, Lynn, et al. (2006), The Last Eucaryotic Universal Common Ancestor; Aquisition of cytoeletalmotility from aerotolerant spirochetes in the Proterozoic Eon Proc. of the Nat. Ac. of Sc., 103, 13080-85
  10. ↑ Wrangham, Richard (2009), Catching Fire: How Cooking made us Human London: Profile
  11. ↑ 11.0 11.1 Herculano-Houzel, Suzan (2016), The Human Advantage: A New Understanding of how our Brain became Remarkable (Cambridge, MA: The MIT Press
  12. ↑ 12.0 12.1 12.2 Diamond, Jared (2013) The World Until Yesterday': What Can We Learn from Traditional Societies (London: Penguin Books)
  13. ↑ 13.0 13.1 Hariri, Yuval N. (2011) Sapiens: A Brief History of Human Kind (London: Vintage Books)
  14. ↑ 14.0 14.1 Thomas, Hugh (1981, An Unfinished History of the World
  15. ↑ Landes, David S. (2003) The Unbound Prometheus: technical change and industrial development in Western Europe from 1750 to the present, argraffiad newydd (Cambridge: press syndicate of University of Cambridge press)
  16. ↑ Jones, R. Gareth Wyn (2003), Croesi'r Ffiniau neu geisio Paradeim newydd, Y Traethodydd, cyhoeddwyd mewn dwy ran yn Ionawr ac Ebrill 1-29, 77-96, ac Overshooting Limits: seeking a new Paradigm (2012), yn Nichol, Anna ac Osmond, John (goln.) Wales' central organising principle: legislating for sustainable development (Cardiff: Institute of Welsh Affairs)
  17. ↑ Domasio, Antonio (2004), Looking for Spinosa (London: Vintage, Random House)
  18. ↑ Jones, R. Gareth Wyn (2015) Y Storom Berffaith, Y Faner Newydd, 74, Rhagfyr 13-17
Wedi dod o "https://cy.wikipedia.org/w/index.php?title=Ynni_yn_hanes_y_Ddaear&oldid=13059127"