《黑暗边缘》不仅能从文化和政治角度，还能从科学角度编织故事，这使它超越了其他政治惊悚片。对于肯尼迪·马丁来说，这一系列作品的创作动力主要来自政治悲观主义，而那个时代存在的核废料处理、格林汉姆巡航导弹部署和福克兰群岛（马尔维纳斯群岛）战争等问题又加剧了这种悲观情绪。但是，积极投身政治的活动家群体愈发壮大，另类绿色生活方式日益发展，这些都提供了更为乐观的对比。肯尼迪·马丁问道：“人们反对各种事物，但他们支持什么？随着这十年的发展，人们逐渐意识到他们支持的是非常重要的东西：地球……而‘盖亚’似乎让他们的立场合理化了，尽管‘盖亚’的创造者可能不愿意支持他们。”
“盖亚”出自特立独行的独立科学家詹姆斯·洛夫洛克（James Lovelock）几年前在一本书中发表的观点，当时知道的人不多且存在争议。他的“盖亚假说”（Gaia hypothesis）提出了一种用整体视角来理解地球的方法，即地球是一个复杂的系统，其中的生物和非生物都是系统的组成部分。虽然盖亚假说在科学界引起了分歧，但它蕴含了一颗变革的种子，改变了我们对现在常说的“地球系统”的理解。

盖亚假说认为地球是一个自我调节系统，能维持有利于生命存续的条件。它强调生物生命与岩石、海洋和大气的化学性质之间的相互联系。一些人——包括科学家和非科学家——称赞盖亚假说是一个富有远见的概念。但也有人认为，盖亚假说与既定的科学理念（包括达尔文进化论）不相容。有些人认为盖亚假说更像是一种隐喻，而非科学理论。不过，这也是盖亚假说吸引人的一个方面。对于环保主义者来说，“活着的地球”这一概念——通过反馈机制将自身维持在一个恒定的状态——有力地证明了，我们应该尊重地球，而不是简单地将其作为人类的资源予取予夺。“盖亚”这个名字是洛夫洛克的邻居兼朋友——小说家威廉·戈尔丁（William Golding）提议的。
洛夫洛克最初是在NASA工作时提出了盖亚假说，但他后来与美国微生物学家林恩·马古利斯（Lynn Margulis）合作，进一步发展了这一假说。马古利斯早在几年前就引发过争议，她提出，人类这样的复杂细胞，可能是在悠远的进化史中，通过简单细胞之间的共生合并产生的——这表明她倾向于在“系统尺度”框架内思考问题。如今，这一假说已被生物学家普遍接受。马古利斯为微生物如何影响地球大气层和地表贡献了重要观点，她还思考了如何寻找支持盖亚假说的证据。
洛夫洛克关于盖亚假说的第一批科学论文并没有触达广大读者。面对一些专家的怀疑，他努力让这些论文被《自然》等权威科学期刊接收。最终，他得出结论，向广大读者传播观点的最佳方式是出版通俗读物——这种策略在达尔文时代很常见，但在20世纪后期却常常被走学术路线的科学家所诟病。1979年，也就是在洛夫洛克发表第一篇关于盖亚假说的科学论文十一年后，他在他位于爱尔兰阿德里戈尔的度假屋中写成了《盖亚：地球生命的新视野》（Gaia: A New Look at Life on Earth）一书，阐释了他的观点。这本书并未采用正式的学术风格，因而通俗易懂、广受欢迎，至今已售出20多万册。“盖亚”的概念抓住了大众的想象力，并迅速被绿色环保活动人士和新纪元运动（New Age movement）所采纳。一些科学家对这种挪用持怀疑态度，认为这是对“活地球”的浪漫化想象。但是，洛夫洛克后来用具体的科学模型和假设阐述了他的观点，于是其他人也开始认真对待这一理论了。

这套设备是科学家詹姆斯·洛夫洛克为NASA研发的，用于测试火星表面大气探测器的功能。（如图）

盖亚假说的一些批评者认为，该理论意味着生物出于有意识的意图而做出自我牺牲：这是一种目的驱动、目标导向的行为，在新达尔文主义的自然选择进化模型中是不存在的。但洛夫洛克反驳说，这种行为是非自愿的：地球的自我调节可能来自生物圈（生物的整体）、大气层和气候之间“盲目”的反馈回路。1981年，洛夫洛克和他的博士生安德鲁·沃森（Andrew Watson）设计了一个简单而惊人的计算机模型，展示了这种自我调节是如何实现的：生物如何在稳定环境条件的同时，完全按照传统的进化理论行事。他们把这个模型称为“雏菊世界”（Daisyworld）。
雏菊世界是一个高度简化的世界。这里没有云，也没有海洋，生物圈中只有两个物种：白雏菊和黑雏菊。雏菊世界围绕着一颗和我们的太阳一样的恒星运行，这个太阳在数十亿年里变得越来越热。白雏菊将阳光反射回太空，帮助降低行星的温度；而另一方面，黑雏菊吸收光线，提高行星的温度。行星年轻时，太阳是微弱的。但黑色雏菊占多数，它们吸收太阳光，使行星变暖，从而弥补了太阳热量的相对不足。随着太阳升温，白雏菊开始占据主导地位，使行星冷却，从而在输入太阳热量较多的情况下使行星保持相对恒定的温度。要实现这一点，只需要两种雏菊的最佳生长温度不同，白雏菊适宜在更温暖的条件下生长。这就是反馈回路的起源：白雏菊起到了行星恒温器的作用，在行星温度较高的时期，白雏菊的生长速度超过了黑雏菊，但当它们遍布行星表面时，温度又会降低。如果行星开始降温，黑雏菊就又开始生长，吸收太阳的热量，使行星保持在适合生命生长的平衡状态。当然，雏菊世界看起来与我们的地球完全不同，但它说明了行星自我调节的基本原理。

詹姆斯·洛夫洛克的“雏菊世界”计算机模拟数据打印件（1981年），展示了黑白雏菊是如何调节地球上的生命条件的。（如图）

“盖亚”一词在《黑暗边缘》中得到了灵活运用。盖亚是艾玛·克雷文所属的虚构环保活动团体的名称，在整部剧集中都有提及，让人产生神秘的、近似异教的联想。更直接的联系是，在最后一集（名为“融合”）中，明确提到了地球作为一个处于平衡状态的系统的概念，以及雏菊世界模型中的黑白花朵。在这集中，父亲接受了致命剂量的辐射后，见到了艾玛的幽灵，艾玛用雏菊世界模型向父亲解释了盖亚理论。她说：“爸爸，这种情况以前也发生过。数百万年前，当地球还很寒冷的时候，地球上的生命似乎将不复存在。但黑色的花朵开始生长，在地球的表面迅速繁衍，最终整个地表都被黑色花朵覆盖。慢慢地，黑色花朵吸收了太阳的热量，生命开始继续进化。这就是盖亚的力量。”
克雷文严肃地回应道：“这一次，只靠一朵黑花拯救不了我们了。”但艾玛为我们带来了长远角度的希望——即使不是为人类带来希望，也是为地球及其生物圈带来了希望。“这一次，当灾难来临时，它将融化极地冰盖。数百万人会死去。[但是]地球会保护自己。认识到这一点很重要。如果人类是敌人，它就会毁灭人类。”这就是洛夫洛克的结论——也是警告：行星系统（如果你愿意，可以称它为盖亚）可以照顾好自己，但它没有义务照顾好我们。
《黑暗边缘》的结尾令人伤感。在苏格兰的莱德诺克湖畔，克雷文站在山顶上高声呼唤着女儿的名字：“艾玛！”一架直升机从头顶飞过，被盗的钚已被寻回。镜头切换到山坡积雪中生长的黑色花朵，暗示地球的自我调节已经开始。
在沃尔特·帕特森的建议下，肯尼迪·马丁对核科学及其相关政治主张给予了公正的呈现。他也尝试以同样的尊重态度来对待盖亚假说中包含的观点——由于地球具有自我调节能力，生命将延续下去，甚至可能延续到人类消失之后。这些观点隐喻了生与死之间模糊的界限，为马丁提供了科学和精神上的启发。在艾玛遇害的地方，一股清泉喷涌而出：这是生命不断延续的古老象征。最初的剧本有一个不同的结局：克雷文变成了一棵树，呼应了他女儿的劝告——“你必须像树一样坚强”，传达了异教徒关于树有着神圣和奇妙特性的观念。

洛夫洛克本人起初也对其他人从他的想法中获得了精神启发感到意外。他在2012年对此回应道：“让我感到困惑和惊讶的是，人们竟然会对这些理论产生兴趣，精神上的兴趣。要知道，用现代的话来说，我是一个相当守旧的科学家，任何精神上的东西似乎都离我生活的世界很遥远。我一开始根本无法理解。”
与《黑暗边缘》中的艾玛·克雷文和其他环保活动人士不同，洛夫洛克一直是核能的坚定拥护者，他认为核能为我们的能源需求提供了最一目了然也最安全的答案，同时又不会因燃烧化石燃料而危及地球，导致全球变暖。他还鼓励科学家们以创造性的方式开展研究，不要被学科间的界线所限制。“这是最美妙的事情，”他说，“我一直说，有创造力的科学家就像艺术家一样。如果你是一位艺术家，你会愿意一辈子待在艺术学院里，与其他学者就不同的绘画风格争论不休吗？你宁愿在自己的阁楼里完成杰作，然后把大量的艺术品卖给游客来谋生。这就是我作为一名科学家的生活。”