MARCIN RYSZKIEWICZ

Rozważania o ewolucji i ekologii

WSTĘP

Wszystkie żywe istoty są ze sobą związane, gdyż wszyst­kie pochodzą od wspólnego przodka, który kiedyś żył na Ziemi. Lecz i wszystkie byty nieożywione są powiązane, bo i one sięgają korzeniami owego prapoczątku, od którego się wszystko zaczęło.

Żyjemy w świecie, którego złożoność zaczynamy dopiero od­krywać: w świecie tysięcznych zależności i krzyżujących się wpływów. Tylko niektóre udało nam się przeniknąć, tylko nie­liczne potrafiliśmy wyjaśnić. Lecz jedno na pewno zdołaliśmy pojąć: że świat stanowi niepodzielną całość, że poznając jeden jego fragment, poznajemy zarazem dziesiątki innych, że byty osobne, całkiem izolowane, po prostu nie istnieją. Istnieją za to osobne instytuty naukowe, osobne katedry, osobne czasopi­sma i osobne autorytety. Otaczający nas świat jest jednością, ale nauka, która go bada, jest podzielona na dyscypliny - co­raz więcej dyscyplin. Poszczególni uczeni wiedzą coraz więcej

0 coraz mniejszych wycinkach rzeczywistości, by wreszcie, jak mówią złośliwi, dowiedzieć się już wszystkiego - o niczym.

Świat, niestety, nie został stworzony dla wygody uczonych

1 żeby go zrozumieć, trzeba wyjść poza sztywne podziały. Kiedyś, przed 100-150 laty, wyglądało to prościej, bo ilość wiedzy nie była jeszcze tak przytłaczająca, a nauka tak zhierarchizowana. Choć ani Karol Darwin, ani Alfred Wallace, dwaj giganci angiel­skiej i światowej nauki, nie mieli nawet formalnych tytułów i ni­gdy nie pracowali w instytutach naukowych, ich osiągnięcia są nieprzemijające. W XIX wieku było się po prostu przyrodnikiem, uprawiało się dziedzinę, która już dziś właściwie nie istnieje: hi­storię naturalną. Ta utracona dziedzina pozostała jeszcze w mu­zeach przyrodniczych, a właściwie w ich nazwach - największe

tego typu placówki na świecie (w Londynie, Nowym Jorku, Pary­żu, Wiedniu) do dziś tak się właśnie nazywają: Muzeum Historii Naturalnej. Nie każdy już jednak zdaje sobie sprawę, do jakiej rzeczywistości nazwa ta się odwołuje.

Moja macierzysta placówka nazywa się jeszcze ładniej: Mu­zeum Ziemi, bez żadnych dodatkowych przymiotników. Chciał­bym, by nazwa ta do czegoś zobowiązywała, narzucała sposób patrzenia na świat, by pozwoliła przynajmniej przywołać tę zapo­mnianą, lecz w jakiś sposób wciąż obecną, historię naturalną.

To prawda, opisanie świata nie jest już dziś możliwe. Ale na­uka nie kreśli przecież obrazu świata, lecz składa raczej kamyki wielkiej, nieskończonej mozaiki. Nie jest to jednak zwykła mozai­ka, przypomina raczej hologram, w którym każdy coraz mniejszy ułamek zawiera w sobie coraz bardziej rozmyty zarys całości. Eseje, które tutaj przedstawiam, są takimi właśnie ułamkami. Publikowane były w ostatnich latach na łamach „Wiedzy i Ży­cia”, gdzie prowadziłem stałe rubryki pod nazwą „ ” i „Kronika ekologiczna”. Każdy z łych tekstów stanowi odrębną całość i każdy jest próbą opisu jednego okruchu takiej mozaiki świata. Jeśli cokolwiek je łączy, to właśnie świadomość, że taka mozaika istnieje, a także przekonanie, że nigdy do końca jej nie ułożymy. Możemy tylko, przynajmniej w teorii, spojrzeć z oddali na obraz, którego z bliska 1 tak nigdy nie zobaczymy.

Spośród wielu esejów, opublikowanych wcześniej w „Wiedzy i Życiu”, wybrałem tylko te, które - jak sądzę - przedstawiają zjawiska najciekawsze i pozwalają najlepiej uchwycić złożo­ność natury. Każdy z nich poświęcony jest jednemu zjawisku lub jednemu bytowi bądź jednej rzeczy: każdy jest również pró­bą zrozumienia, dokąd sięgają te bliższe i te dalsze zależności. Książka tworzy więc pewną całość, która nie ma początku ani końca (jest zatem otwarta i może być dowolnie uzupełniana), ale ma wewnętrzną spójność i logikę. Również każdy esej jest pewną całością i może być czytany niezależnie od innych, opi­suje bowiem osobny kamyk tej mozaiki, który też ma swą wła­sną, wewnętrzną logikę.

Wszystkie teksty zostały przejrzane i uzupełnione, często znacznie zmienione, niektóre nawet napisane na nowo. Stara-

WSTĘP • 11

lem się jednak zachować strukturę oryginałów 1 nie ulegać za­nadto pokusie przerabiania tekstu i piętrzenia dygresji, choć nie zawsze mi się to udało. Dygresji zresztą w tych tekstach za­wsze było dużo I teraz jest jeszcze trochę więcej. Dla tych, któ­rzy lubią porządek i klarowność wywodu (wstęp, rozwinięcie, zakończenie), taki sposób pisania (i czytania) może być nużący lub nawet drażniący. Wierzę jednak, że znajdą się i tacy czytel­nicy, którym ta swoboda luźnych skojarzeń przybliży urok ka­pryśnej i bardzo na pozór nieuporządkowanej przyrody.

MARCIN RYSZKIEW1CZ

ROZDZIAŁ 1

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ

Żądanie jasnych i krótkich odpowiedzi na trudne pytania Ito ulubiony chwyt dziennikarzy. „Ma pan półtorej minuty na wyjaśnienie naszym słuchaczom, jak będzie wyglądał świat za 100 lat i dlaczego” - to typowy sposób prowadzenia rozmo­wy w radiu i telewizji. „Czy człowiek zaczyna się w momencie poczęcia czy narodzin?” - pyta nas ankieter, dając do wyboru trzy odpowiedzi: tak, nie, nie mam zdania. Cóż jednak robić, jeśli mam zdanie, ale nie brzmi ono ani tak, ani nie? Jak jed­nym zdaniem opisać nieskończenie złożoną rzeczywistość? W jaki sposób zwięźle odnieść się do trudnego problemu, który łączy się nierozerwalnie z milionami innych, nie mniej zawi­łych problemów? Dlatego na żadne z postawionych w tym roz­dziale pytart nie ma prostej odpowiedzi - i być nie może. To, co napiszę, można traktować tylko jako luźne uwagi. Albowiem żadnego tematu nie da się wyczerpać - jeśli jest poważnym te­matem.

I jeszcze jedna sprawa. Wielu ludzi nadal uważa, że pierw­sze pytanie powinno brzmieć: „Czy teoria ewolucji jest w ogó­le prawdziwa?”. Takiego pytania jednak nie będzie. W nauce problem „teorii ewolucji” nie istnieje, gdyż niemal wszyscy naukowcy nie traktują ewolucji jako „teorii", lecz jako fakt naukowy. Problemem są mechanizmy ewolucji, nie sama ewolucja.

To prawda, że niespecjaliśct podają czasem ewolucję w wąt­pliwość, ale przecież żeby to robić, trzeba wiedzieć, o czym się mówi. Należy więc być specjalistą. Z drugiej strony, specjali­stami zostają zwykle ci, którzy są przekonani o realności przedmiotu swego zainteresowania. Jeśli czytelnik nie widzi rozwiązania tego dylematu, to, niestety, nic na to nie mogę po­radzić.

Czy człowiek pochodzi od małpy?

Kłopot z tak postawionym pytaniem polega na tym, że w biolo­gii pojęcie „człowiek" nie ma dobrej definicji, a słowo „małpa" nie powinno być w ogóle używane. Zanim więc zajmiemy się nas2ym „pochodzeniem” (nawet ten termin wymagałby defini­cji), spróbujmy sprecyzować użyte w pytaniu pojęcia. Zacznij­my od człowieka.

Jeśli człowiekiem nazwiemy żyjący dziś gatunek Homo sapiens (zwracam, nawiasem mówiąc, uwagę na brak dobrej definicji pojęcia „gatunek”), to pochodzimy prawie na pewno od gatunku Homo erectus, istoty niezaprzeczalnie ludzkiej, nie małpiej (Homo, jak wiemy, znaczy człowiek). Człowiek pocho­dziłby zatem od człowieka, nie od małpy (występującą tu nie­zręczność logiczną można obejść mówiąc, że człowiek rozumny pochodzi od człowieka wyprostowanego, co będzie ściślejsze, ale zmienia niewiele).

Oczywiście, trudno uznać tę odpowiedź za satysfakcjonującą. Tak długo, jak pozostajemy w obrębie rodzaju Homo. pochodzi­my, na mocy definicji, od - nigdzie dobrze nie zdefiniowanego - „człowieka". Co jednak z przodkiem pierwszego Homo? Czy był on małpą? Otóż nie, nie był (pomijam na razie nieokreśloność samej „małpy”). Przodkiem Homo, o ile wiemy, był Australopithe- cus (a raczej jeden z jego gatunków, zapewne ąfrlcanus). Otóż australopitek, wbrew nazwie („małpa południa") nie był małpą, lecz dwunożnym, wyprostowanym, wytwarzającym narzędzia hominidem, przedstawicielem rodziny człowiekowatych, którą po to właśnie wydzielono z reszty naczelnych, by podkreślić

odrębność od „małp". Ludzie więc pochodzą od człowiekowa- tych, choć mało kogo i ta odpowiedź zadowoli.

Bardzie] wtajemniczeni lubią mawiać, że człowiek nie po­chodzi od małpy, ale miał z nią (jaką „nią"?) wspólnego przód-

ka. Brzmi to wprawdzie naukowo, ale prawie nic nie znaczy. Jeśli wierzymy w ewolucję i monofiletyzm życia (tzn. w to, że życie powstało na Ziemi tylko raz i rozwijało się później przez rozchodzenie się poszczególnych linii rodowych - to zdanie też wymagałoby żmudnych wyjaśnień), uznajemy tym samym nie­jako automatycznie, że każde dwa żyjące na Ziemi gatunki po­chodzą od wspólnego przodka. Ale nie udawajmy: mówiąc

o „przodku” mamy raczej na myśli bezpośredniego przodka,

mówiąc o .małpie' myślimy zwykle o szympansie lub gorylu (ewentualnie orangutanie). Czy człowiek może pochodzić od szympansa lub goryla?

Otóż nie, nie może. Żyjące gatunki zwykle nie są przodkami innych żyjących gatunków, a jeśli nawet współwystępują przez jakiś czas, trwa to krótko. Tymczasem gatunki macierzysty i potomny powinny być wystarczająco podobne, by wykluczyć istnienie między nimi pośrednich ogniw ewolucyjnych. Między szympansem a człowiekiem różnice są zbyt wielkie, by uznać możliwość ich bezpośredniej flliacji, a w wielkie skoki ewolu­cyjne wierzą tylko nieliczni. I choć zdanie to - w zasadzie po­prawne - należałoby opatrzyć natychmiast dziesiątkami za­strzeżeń (czy dzisiejsze „żyjące skamieniałości” nie są w jakimś sensie przodkami całych linii ewolucyjnych, nie tylko pojedyn­czych gatunków? czy między człowiekiem a szympansem ist­nieje rzeczywiście nieprzekraczalna przepaść, skoro gatunki te są genetycznie niemal identyczne?...), to świadczą one tylko

o nieostrości niemal wszystkich nieco bardziej ogólnych są­dów, a nie o fałszywości samego twierdzenia. Szympans nie jest przodkiem człowieka (ani zresztą odwrotnie; ciekawe, że nikt nie pyta o tę drugą możliwość), ale pokrewieństwo obu gatunków jest wystarczająco duże, by je bardzo blisko siebie umiejscawiać.

Jak blisko jednak? I czy najbliższy wspólny przodek człowie­ka i szympansa był małpą? Lub raczej - bo o to w końcu cho­dzi - czy był bardziej podobny do człowieka czy do szympansa?

I to nie jest jasne. Sądziliśmy do niedawna, że człowiek (i jego linia) to szczególna, wyraźnie oddzielona od większego i prymi­tywnego podłoża małp człekokształtnych, jednostka systema­tyczna, wyjątkowa i osobna. Było dość oczywiste, że między małpami „wyższymi” (szympans, goryl, orangutan, może gib- bon) istnieje znacznie większe'pokrewieństwo, niż między któ­rąkolwiek z nich a człowiekiem, bo wszystkie one są w miarę podobne do siebie i w oczywisty sposób prymitywniejsze, mniej zaawansowane ewolucyjnie. Wszystkie też są „małpami”, a tyl­ko człowiek nie. Otóż i to nie jest prawdą. Badania genetyczne­go pokrewieństwa człowieka i małp (a tylko takie pokrewień­

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 17

stwo mówi nam o bliskości ewolucyjnej; ogólne „podobieństwo” jest złudne) pokazały, że człowiek, szympans i goryl są niezwy­kle blisko spokrewnieni. Gdyby nie tradycja, mogliby śmiało tworzyć jeden rodzaj biologiczny (na przykład Homo, czemużby nie?).¹ Natomiast orangutan jest od wspólnego przodka czło­wieka i obu „małp" afrykańskich znacznie bardziej oddalony, osobny. Nie istnieje więc nic takiego jak małpy człekokształt­ne, skoro genetycznie (a zatem i ewolucyjnie) „małpy" te różnią się między sobą znacznie bardziej, niż niektóre z nich różnią się od człowieka.

Pozostają więc trzy rodzaje - człowiek, szympans oraz goryl

- i problem ich wspólnego przodka. Podświadomie wydaje nam się, że przodek ten musiał być znacznie bardziej podobny do szympansa lub goryla niż do nas. Ale nawet to nie jest oczywi­ste. Według najlepszej naszej wiedzy, wspólny przodek szym­pansa i człowieka żył przed czterema lub pięcioma, w każdym razie przed kilkoma milionami lat. Z tego okresu znamy szczątki tylko jednej grupy istot, która na drzewie rodowym naczelnych zajmuje odpowiednie miejsce. Tą grupą są austra- lopiteki - istotny dwunożne, wyprostowane i wytwarzające na­rzędzia, a zatem obdarzone cechami, które uważamy za wyróż­nik naszego gatunku (choć trzeba przyznać, miały one i inne, mniej „ludzkie” cechy).

Nie twierdzę, że wśród australopiteków właśnie, lub istot podobnych do nich, szukać należy owego „wspólnego przod­ka", ani że ów przodek był do nich szczególnie podobny. Nie ma też jednak podstaw, by twierdzić, że wspólny przodek był podobniejszy do małpy (tzn. szympansa) niż do człowieka, gdyż mogło być odwrotnie. Jeśli zgodzić się na tak dużą dozę nie­precyzyjności, jaką zawiera postawione na początku pytanie, można by nawet odpowiedzieć, że to „małpa” właśnie pochodzi od człowieka (były już takie sugestie). Tylko że doprawdy nie­wiele z takiej odpowiedzi wynika. I nic też nie odbiera nam na­szej wyjątkowości, nie tylko wśród małp, ale i w całym ożywio-

18 •

nym świecie. Jesteśmy Jednak wyjątkowi nie dlatego, że tak bardzo oddaliliśmy się od innych zwierząt, ale właśnie pomimo tego, że tak niezwykle blisko jesteśmy z nimi spokrewnieni.

Dlaczego żyje jeszcze na Ziemi tyle prymitywnych stworzeń?

To pytanie wielu współczesnym przyrodnikom wydać się może niedorzeczne i nie jest raczej zadawane przez naukowców. Ale wracało ono w historii ewolucjonizmu wielokrotnie i nurtowało wiele nawet najtęższych głów; dla laików jest zresztą zupełnie naturalne, wręcz nieuniknione. I jest logiczne. Jeśli bowiem życie wciąż ewoluuje od form prymitywnych do bardziej za­awansowanych, to dlaczego po miliardach lat ewolucji jest na­dal tak wiele gatunków prymitywnych na Ziemi, dlaczego nie przekształciły się w coś bardziej złożonego? Dlaczego bakterie czy wirusy są wciąż bakteriami i wirusami, skoro dobór natu­ralny premiuje gatunki bardziej zaawansowane, a przecież do­bór naturalny jest głównym mechanizmem ewolucji?

Otóż, jeśli ewolucję rozumieć jako częściowo choćby ukie­runkowany proces zmian zmierzający ku większej złożoności (czy doskonałości), to nie ma łatwej odpowiedzi na to pytanie. Dla prawdziwych dyrekcjonalistów (wyznawców kierunkowości w ewolucji) problem ten stanowił prawdziwe intelektualne wy­zwanie i - by pozostać w zgodzie ze swymi poglądami - docho­dzili oni nieraz do zupełnie paradoksalnych (ale logicznych!) wniosków. Jean Baptiste Lamarck na przykład, konsekwent­nie wyznający ideę nieustannego procesu doskonalenia się ży­wych organizmów, doszedł do wniosku, że wszystkie prymi­tywne, jednokomórkowe formy są nie najstarszymi, lecz naj­młodszymi gatunkami na Ziemi, które jeszcze nie zdążyły się w nic bardziej złożonego przekształcić. Ssaki więc lub ptaki by­łyby nieporównanie starsze niż bakterie czy „wymoczki", bo tylko ich bardzo długa historia tłumaczy to, że mogły one sku­mulować tak wiele tak daleko idących udoskonaleń. Konse­kwencją tego stanowiska jest założenie, że najprymitywniejsze

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 19

formy na Ziemi wciąż powstają „od dołu” z materii nieorganicz­nej - i takie właśnie idee samorództwa Lam arek zawsze konse­kwentnie głosił.

Poglądy Lamarcka były, w tym akurat punkcie, dość od­osobnione i na dłuższą metę nie do utrzymania. W jego cza­sach samorództwo krytykowano powszechnie już od dawna, a wkrótce wykazano jego empiryczną fałszywość. Ale problem pozostał, a wraz ze zwycięstwem myśli ewolucyjnej nawet się nasilił.² W szczególności musiało się z nim borykać wielu tzw. ortogenetyków, głoszących kierunkowość w rozwoju życia.

Znany i wybitny ewolucjonista i biolog niemiecki końca XIX wieku Karl von Naegeli wrócił do tez Lamarcka twierdząc, że im doskonalsza czy bardziej progresywna grupa, tym starsze musi mieć korzenie. Inni, nie mogąc pogodzić się z nieuchron­nością akceptacji coraz bardziej wątpliwego samorództwa. ra­towali się tezą, że wprawdzie organizmy niższe istotnie powsta­ły później niż wyższe, ale było to możliwe dlatego, że wywodzą się z gatunków doskonalszych i ukształtowały się na drodze tzw. ewolucji regresywnej, czyli wstecznej - od bardziej do mniej uorganizowanych. Daniele Rosa, dwudziestowieczny or- togenetyk włoski o wielu bardzo ciekawych i nowatorskich po­glądach, zupełnie serio rozważając możliwość pozostania kie­dyś na Ziemi tylko istot wysoko zaawansowanych ewolucyjnie (a może tylko jednej, najdoskonalszej), odpowiedział Naegelie- mu, że formy najprymitywniejsze muszą być jednak najstar­sze, a jeśli jeszcze istnieją, to dlatego, że należą do szczepów

o szczególnie powolnej ewolucji.

Problemów tych nie mieli przeciwnicy ewolucji, choć tych po roku 1859 było już niewielu. W XVIII wieku to oni jednak sta­nowili większość, a odpowiedzi, jakich udzielali, brzmią dziś dla nas szczególnie ciekawie. Otóż ideą przewodnią był dla nich nie „postęp”, ale „ekonomia Natury”, przekonanie, źe świat ożywiony stanowi jedną niepodzielną całość, w której

20 •

wszystkie elementy (gatunki, grupy gatunków) są niezbędne dla funkcjonowania całości i tworzą razem jakość wyższego rzędu. Zwierzęta nie mogą żyć bez roślin (i odwrotnie - zwierzę­ta „służą" roślinom na przykład do przenoszenia pyłku i na­sion), drapieżniki bez ofiar (i odwrotnie - bez mięsożerców ro- ślinożercy rozmnożyliby się szybko ponad miarę), cała zaś ma­teria krąży nieustannie w naturze, przechodząc stale przez wszystkie ogniwa tego zamkniętego łańcucha i podtrzymując w ruchu tę żywą maszynerię.

W tej wizji „ekonomii Natury” nie ma raczej miejsca na poję­cia „niższy" i „wyższy”, tak jak w opisie drzewa nie sposób oce­nić, czy ważniejsze są korzenie czy liście, gdyż chodzi o jedną funkcjonalną całość, której nie można rozbijać na oddzielne i izolowane elementy. Dziś, w dobie globalnej i głębokiej ekolo­gii te myśli brzmią szczególnie aktualnie.

Kto zatem miał rację - zwolennicy kierunkowej ewolucji czy obrońcy dynamicznej stabilności natury? Z pewnością obie opcje oddają jakąś część rzeczywistego charakteru świata, choć niekoniecznie odnoszą się do tej samej jego części. Bios­fera jako całość rzeczywiście daje się opisywać raczej w katego­riach dynamicznego trwania niż kierunkowego rozwoju; nato­miast w obrębie poszczególnych linii rodowych rozwój, a może i postęp, istotnie wydają się faktem.

Wiemy już dziś, że pewne umiejętności biologiczne pojawiały się podczas ewolucji w określonej kolejności (choć mogły po­tem zanikać, by pojawić się w innej grupie), a pojęcie ewolucyj­nego „wyścigu zbrojeń” (gdzie dwu lub więcej uczestników tego wyścigu, na przykład drapieżniki i ofiary, wspinają się z cza­sem na szczyty przystosowania, pragnąc dorównać wyzwa­niom strony przeciwnej) jest tylko szczególnie dramatycznym określeniem tego niewątpliwie kierunkowego procesu. Współ­czesny lampart wkłada zapewne równie wiele wysiłku w zło­wienie ofiary, co jego przodek z początków ery kenozoicznej. Jednak ten sam lampart, przeniesiony do tej odległej epoki, nie miałby przypuszczalnie żadnych kłopotów ze złowieniem ówczesnych roślinożerców, gdyż jako jedna ze stron „wyścigu zbrojeń” wspiął się w tym czasie na wyższy poziom „uzbroje­

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 21

nia" (to samo zresztą stałoby się po przeniesieniu lamparta na dowolną ze współczesnych wysp oceanu światowego: zamiesz­kujące je endemiczne zwierzęta są niemal całkowicie bezbron­ne wobec nie znanych im wyzwań). Jeśli więc jakość oręża jest miarą postępu, postęp był niewątpliwy.

Z drugiej strony, w dziejach życia nie brakowało okresów re­gresu i załamań, kiedy to wymierały cale grupy zaawansowa­nych organizmów, bynajmniej nie wypierane, ani nie zastępo­wane od razu przez jakichś „wyższych" konkurentów. Co wię­cej, zaawansowane formy wydają się najbardziej podatne na wszelkiego rodzaju kryzysy, podczas gdy wszystko wskazuje na to, że istoty pierwotne lepiej sobie radzą w trudnych cza­sach. Intuicyjnie nie jest to oczywiste, dlatego stanowiło w hi­storii nieraz powód do sporów. Kiedy pod koniec XVIII wieku odkryto pierwsze mamuty uwięzione w syberyjskiej zmarzlinie, zdawało się to dowodzić prawdziwości najbardziej skrajnego katastrofizmu: bo jakże silny musiał być czynnik, który wy­trzebił tak potężne zwierzęta.

Dziś wiemy, że właśnie największe (i najbardziej złożone) formy pierwsze padają ofiarą katastrof. Co więcej, dla funkcjo­nowania biosfery jako całości te „wyższe”, bardziej zaawanso­wane formy wydają się znacznie mniej istotne od „niższych”, ewolucyjnie prymitywniejszych. Po okresie kredowym, przed 65 milionami lat, zabrakło na Ziemi wszystkich właściwie większych kręgowców lądowych (w tym wszystkich dinozau­rów), ale nie miało to specjalnie dramatycznych następstw dla ogólnego funkcjonowania biosfery. Ssaki są zapewne w jakiś sposób „wyższe” od bakterii, ale wcale nie wydają się przez lo ważniejsze. Raczej przeciwnie. Możemy sobie doskonale wy­obrazić świat złożony z samych tylko bakterii (i rzeczywiście świat taki istniał przez z górą 3/4 historii życia na Ziemi), ale świat, w którym zostałyby same tylko gatunki „wyższe", a za­brakłoby bakterii i grzybów na przykład, załamałby się natych­miast (już choćby z powodu gromadzenia się nieroziożonych trupów i szczątków organicznych i kumulacji trujących gazów w atmosferze). Możemy, nie negując naszej „wyższości", uwa­żać tzw. wyższe zwierzęta i rośliny za późny i niekonieczny na-

22 •

bvtek biosfery, rodzaj zbytkownego upiększenia naprawdę istotnej części biosfery, jaką są formy najniższe. Jeśli brzmi to wszystko zawile, to pocieszmy się, że rzeczywistość, do której się te słowa odnoszą, jest nieporównanie bardziej zawiła.

Dlaczego w takich samych warunkach żyją często różne gatunki, a w różnych - takie same?

I to pytanie, jak poprzednie, odsłania pewne schematy naszego myślenia. Tym razem schemat jest taki: w ciągu milionów lat ewolucji organizmy przystosowały się do środowiska, w którym żyją, aż w końcu osiągnęły najwyższy, lub optymalny, stopień adaptacji - stanowią one niejako najlepszą odpowiedź na wy­zwanie rzucone przez środowisko. Jeśli więc istniałyby na świecie dwa idealnie takie same środowiska, to żyć w nich po­winny idealnie takie same, lub bardzo podobne, organizmy, gdyż w końcu na każde pytanie (wyzwanie) istnieje tylko jedna optymalna odpowiedź. I odwrotnie, im bardziej odmienne śro­dowiska, tym bardziej też powinny różnić się od siebie za­mieszkujące je organizmy. Tego rodzaju jednokierunkową za­leżność postulował, silny zwłaszcza w XVIII i XIX wieku, nurt w przyrodoznawstwie, zwany enwironmentalizmem: życie jest wytworem środowiska, więc powinno być jego dość wiernym odbiciem.

Idea ta wydawać się może logiczna, lecz trudno ją zastoso­wać w praktyce. Georges Buffon na przykład, wielki francuski przyrodnik i myśliciel Oświecenia, porównywał faunę Afryki z nowo odkrywanymi zwierzętami dżungli i sawann południo­woamerykańskich i dziwił się bardzo, że pomimo tak wielkich podobieństw klimatycznych tych dwu tropikalnych i subtropi­kalnych kontynentów, zamieszkująca je fauna tak bardzo się różni. Dlaczego słonie, żyrafy lub antylopy żyją w Afryce, a nie ma podobnych zwierząt na lądzie amerykańskim? Dlaczego duże, częściowo naziemne małpy występują tylko w Afryce, ^ a lamy lub leniwce tylko w Ameryce?

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 23

Wkrótce sprawy zaczęły się bardziej komplikować. Jeszcze za życia BufTona odkryto szczątki słoni kopalnych, 1 to właśnie na szczególnie odmiennych od afrykańskich terenach - na przykład na Syberii i w Ameiyce Północnej. Później okazać się miało, że te „typowo ciepłolubne” zwierzęta żyły na terenach, które nie tylko dziś są zimne, ale które były w przeszłości - w okresie lodowcowym - nieporównanie zimniejsze. Wyszło także na jaw, że obok słoni żyły na tych mroźnych, tundro­wych obszarach inne „ciepłolubne" zwierzęta - tygrysy i hieny, lwy i nosorożce. I żadne z nich nie żyje, ani nie żyło w przeszło­ści, na tak przypominającym Afrykę lądzie południowoamery­kańskim. (Inna rzecz, że parę milionów lat temu fauna ssaków południowoamerykańskich była dużo bogatsza niż obecnie i bardziej „kompletna” - zawierała też formy przypominające na przykład konie, hipopotamy czy nosorożce, choć zupełnie z nimi nie spokrewnione. Cała ona wymarła po połączeniu obu Ameryk i wymieszaniu się faun Północy i Południa...).

Buffon dziwił się bardzo swym odkryciom i choć znalazł w końcu pewne wyjaśnienie tej zagadki (wiązało się ono z jego koncepcją stygnącej planety, według której wszystkie grupy zwierząt pojawiały się zrazu na północy, gdzie najwcześniej temperatura spadła do poziomu znośnego do życia, by później, w miarę dalszego stygnięcia planety, migrować na południe, wzdłuż dostępnych lądowych korytarzy), ale trudno by uznać to, ciekawe skądinąd, wyjaśnienie za w pełni zadowalające.

Buffon nie był ewolucjonistą, ale i wśród ewolucjonistów mniej lub bardziej skrajnie enwironmentalistyczne zapatrywa­nia nie były rzadkością. Tezy takie głosił na przykład Robert Chambers, bardzo poczytny autor angielski pierwszej połowy XIX wieku, skądinąd pierwszy na wyspach brytyjskich konse­kwentny wyznawca doktryny ewolucyjnej (lub „rozwojowej", jak ją nazywał). Chambers zwracał uwagę, że fauna i flora Au­stralii 1 Nowej Zelandii jest bardzo archaiczna i że wiele żyją­cych tam form przypomina dawne, mezozoiczne w Istocie orga­nizmy. Żyją tam na przykład liczne paprocie drzewiaste i arau­karie oraz znane od mezozolku sagowce, żyją archaiczne ste­kowce 1 prymitywne nowozelandzkie tuatary, a także ryby

24 •

dwudyszne i wielkie bezlotne ptaki. Za to nie ma tam form bar­dziej ewolucyjnie zaawansowanych: na Nowej Zelandii brak nie tylko jakichkolwiek ssaków, lecz nawet węży; w Australii nie ma żadnych - poza nietoperzami - tubylczych ssaków łoży­skowych, zawsze uważanych za „wyższe” od torbaczy. Cham- bers sugerował, że ten archaizm życia związany być musiał z archaizmem warunków: obszary pustynne, nadmorskie ba- gniska, wielkie równiny zalewowe - wszystko to przypominać miało warunki, jakie panowały w erze mezozoicznej w Eurazji.

Trudno dziś poważnie traktować takie pomysły, lecz problem stojący u ich podłoża wcale nie jest błahy. Istnieje niewątpliwy związek między warunkami środowiskowymi a formami życia i liczne przykłady konwergencji (upodabniania się form) po­twierdzają, że istotnie w podobnych środowiskach żyć mogą zdumiewająco nieraz podobne do siebie, choć całkiem niespo- krewnione formy. Mezozoiczne ichtiozaury i współczesne delfiny są na pierwszy rzut oka identyczne, choć dzieli je 100 milionów lat i przynależność do dwu różnych podgromad kręgowców lą-

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 25

dowych (tak - lądowych, bo choć obie te formy żyją w morzach, to wywodzą się z grup o ściśle lądowych przystosowaniach; to właśnie fakt przejścia do środowiska wodnego narzucił im przy­jęcie opływowych kształtów i wtórne wykształcenie płetw).

Warunki środowiska wymuszają nierzadko na organizmach określone rozwiązania i ten właśnie proces konwergencji jest na tyle powszechny, że pozwala uznać enwironmentalizm w pewnym stopniu za oczywisty. Kaktusy na przykład są auto­chtonami pustyń amerykańskich, lecz na wielu suchych ob­szarach świata powstały formy imitujące je kształtami i sposo­bem życia (chociażby madagaskarska rodzina Didieraceae

o beczułkowatych łodygach gromadzących wodę i liściach

zmienionych w kolce). Podobnie nektarożeme ptaki - kolibry - są rodzimymi mieszkańcami samej tylko Ameryki, ale prowa­dzące analogiczny tryb życia i odznaczające się podobnymi, nietypowymi cechami ptaki pojawiły się w wielu innych miej­scach na Ziemi.

Konwergencja dotyczyć może poszczególnych gatunków lub większych typów przystosowawczych, a także pewnych struk­tur biogeologicznych, takich jak rafy (każdy okres geologiczny miał swe własne organizmy i struktury rafowe - 1 bardzo czę­sto nie były to korale). Czasem zdarza się jednak, że dotyczy ona całych dużych jednostek systematycznych, połączonych ze sobą nie więzami pokrewieństwa, lecz właśnie przystoso­wań. Najlepiej widać to w przypadku tak zwanych radiacji przystosowawczych.

W dziejach Ziemi zdarzały się okresy wielkich kryzysów biosfery, kiedy to ginęła znaczna ilość gatunków, „wyludniały” się całe kontynenty i oceany. W takim zubożałym gatunkowo świecie istniała znaczna liczba pustych nisz ekologicznych; po pewnym czasie znajdowały one nowych lokatorów, niekoniecz­nie spokrewnionych z tymi, którzy zajmowali je uprzednio. Ta­kie powtarzające się w czasie następstwo kryzysów i radiacji to rodzaj naturalnych eksperymentów testujących zasadność en- wironmentalizmu, eksperymentów prowadzonych w czasie mi­lionów lat i na obszarze całej planety. A więc coś, czego w żad­nym laboratorium nie dałoby się powtórzyć.

Otóż, jeśli enwironmentalizm jest choć w części słuszny, wówczas pojawienie się kolejnych faun i flor, wywodzących się każdorazowo z różnych pni ewolucyjnych, ale zajmujących te same (czy podobne) nisze ekologiczne, powinno stale prowa­dzić do powstawania podobnych (choć genetycznie różnych) gatunków. I odwrotnie. Gdyby środowisko nie odgrywało w ewolucji znaczącej roli, wówczas każdorazowo po okresach wymierań powstające na gruzach dawnego świata gatunki po­winny być zupełnie swoiste, niepodobne do tych, których ka­riera ewolucyjna się skończyła.

Jakie więc są wyniki tych naturalnych, planetarnych ekspe­rymentów? Otóż potwierdzają one, że środowisko (biologiczne

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 27

lub abiotyczne) jest potężnym i skutecznym czynnikiem mode­lującym żyjące na Ziemi gatunki. W zbliżonych warunkach istotnie pojawiają się co jakiś czas niezwykle podobne do sie­bie, choć nie spokrewnione formy. Niekiedy podobieństwo to jest zdumiewająco wręcz dokładne - jakby chodziło jedynie

o wariacje na temat pewnych abstrakcyjnie istniejących by­tów, platońskich idei gatunków, a nie prawdziwych zwierząt | krwi i kości, mających zawsze za sobą niepowtarzalne histo­rie i wyjątkowy zestaw genów.

Najpiękniejszych przykładów dostarcza tu przebieg dwóch linii ewolucyjnych ssaków - torbaczy i łożyskowców, których historia rozeszła się przed 80 milionami lat i które niezależnie od siebie po wielokroć „znajdowały” te same rozwiązania po­wtarzających się problemów ekologicznych. Kiedy odkrywano w ubiegłym stuleciu osobliwą faunę australijskich torbaczy, nie sposób było nie zwrócić uwagi na szokujące nieraz podo­bieństwo par bliźniaczych gatunków w obu ssaczych radia­cjach. Znalazło to odbicie w nazwach nadawanych nowo od­krywanym gatunkom. Jeśli istnieją dziś w Australii workowate myszy i workowate krety, workowate wilki i workowate koty, workowate króliki i workowate polatuchy, to nie dlatego, by pierwszym eksploratorom australiskiej przyrody brakło wy­obraźni w nadawaniu lokalnych nazw, lecz dlatego, że ich po­dobieństwo do gatunków łożyskowych było istotnie aż nazbyt uderzające. A kiedy odkryto wymarłą dziś już faunę południo­woamerykańskich drapieżnych torbaczy, okazało się, że żyły tam przed milionami lat formy nie tylko podobne do ich łoży­skowych odpowiedników, ale niemal z nimi tożsame. Jakby ca­ły bagaż genetyczny, który radykalnie różnił od slebte pary bliźniaczych gatunków, nie miał żadnego znaczenia, Jakby sa­mo środowisko i tryb życia modelowały wygląd zewnętrzny zwierzęcia i jego cechy anatomiczne.

Zaledwie przed kilkunastoma tysiącami lat na wszystkich lą­dach Starego Świata i w Ameryce Północnej żyły jeszcze tzw. ty­grysy szablozębne - wielkie drapieżne koty o przerośniętych, nie­zwykle długich i wystających kłach, umieszczonych w specjal­nych kostnych futerałach żuchwy. Ta fauna superdrapieźnlków

była bogata i zróżnicowana. Nie był to jeden osobliwy „wybiyk natury',ale trwający przez miliony lat typ przystosowawczy, od­mieniany na wiele gatunków o różnych przystosowaniach i róż­nym wyglądzie, choć zawsze z ową parą ogromnych kłów służą­cych do zabijania największych ssaków ówczesnego świata.

Tygrysy szablozębne były łożyskowcami. Torbacze nie koja­rzą nam się dziś raczej z drapieżnymi bestiami i nie ma wśród nich gatunków, których człowiek musiałby się obawiać. Ostat­ni większy drapieżnik, słynny wilk workowaty z Tasmanii, skądinąd niezwykle podobny do prawdziwych wilków Ameryki Północnej i Eurazji, wytępiony został doszczętnie w latach trzy­dziestych obecnego stulecia i choć krążą wciąż uporczywe po­głoski, że przeżył on gdzieś w najdalszych ostępach swej wy­spy, nadzieje na jego odnalezienie maleją z każdym rokiem. Ale i on nie był zapewne nigdy zbyt groźnym drapieżnikiem i nawet z punktu widzenia tasmańskich hodowców owiec jego wytępie­nie było, jak się zdaje, zupełnie zbyteczne.

Naprawdę groźne drapieżne torbacze pojawiły się jednak nie w Australii, lecz w Ameryce Południowej. To tam, w ciągu mi­lionów lat (aż do połączenia się obu Ameryk przed 3 milionami lat) rozwijała się grupa największych drapieżników workowate­go świata, rodzina Borhyaenidae, której zróżnicowanie i „osią­gnięcia” dorównywały temu, co widzimy wśród drapieżnych ssaków świata łożyskowego. W szczególności powstały wśród Borhyaenidae prawdziwe workowate „tygrysy szablozębne",

o wielkich pyskach opatrzonych parą ogromnych, ostrych, wy­stających daleko poza górną szczękę kłów, umieszczonych w specjalnych futerałach żuchwy.

Porównajmy szablozębnego smilodona z Ameryki Północnej i południowoamerykańskiego tylakosmilusa, pamiętając, że ten pierwszy jest nieporównanie bliżej spokrewniony ze sło­niem, myszą, wielorybem i człowiekiem, ten drugi zaś z kan­gurem, koalą czy nadrzewnym oposem. Natomiast pokre­wieństwo obu tych gatunków - mimo zewnętrznych podo­bieństw I jest nadzwyczaj odległe. Nic lepiej nie uzmysławia potęgi konwergencji ewolucyjnej, powtarzalności pewnych modelowych rozwiązań.

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 29

Ale formy konwergentne nie muszą wcale być do siebie ze­wnętrznie podobne. Człowiek jest wzrokowcem 1 dlatego naj­łatwiej porównywać mu wygląd (dla psa .podobne" zwierzęta mogą tak samo pachnieć). Konwergencja dotyczyć może w istocie wszystkich cech organizmów, nie tylko ich morfolo­gii. A porównywane z tego punktu widzenia łożyskowce i tor- bacze wykazują jeszcze bardziej zdumiewające przykłady ewolucyjnych upodobnień. Dlatego chciałbym je teraz nieco bliżej przedstawić.

Konwergencja wśród „tygrysów szablozębnych" wynika ze sposobu zdobywania pożywienia, którym są duże zwierzęta ro­ślinożerne. „Pożywienie" to nie jest trudne do strawienia, lecz... trudne do schwytania. Dlatego cala pomysłowość ewolucji

30 •

skupiła się w tym przypadku na wypracowaniu optymalnego modelu „maszyny do zabijania": budowa kończyn przystoso­wanych do pościgu za uciekającą ofiarą, umięśnienie ciała, dłonie i stopy zaopatrzone w ostre, wysuwane pazury, czaszka i uzębienie, w tym owe słynne szablaste kły - wszystko to po­wstało dla jednego celu: dogonić, schwytać i zabić ofiarę, która jest wystarczająco duża i silna, by to zadanie skutecznie utrudniać. Problem trawienia jest drugorzędny, bo mięso jest już gotowym, wysokokaloiycznym i łatwo przyswajalnym poży­wieniem, nad którym układ pokarmowy nie musi zbyt długo ani intensywnie pracować. To, co dzieje się wewnątrz tygiysa szablozębnego, nie jest więc zbyt ciekawe i nie angażowało nadmiernie doboru naturalnego. Jego „pomysłowość" skupiła się w tym przypadku na „zewnętrzu” tych zwierząt i tu też przejawy konwergencji są najbardziej spektakularne. Dlatego tak łatwo je dostrzec - odzwierciedlają się w kształtach zwie­rzęcia, a nie w cechach ukrytych przed ludzkim wzrokiem.

Dokładnie przeciwnie rzecz się ma u ssaków roślinożernych, zwłaszcza dużych, stanowiących potencjalne ofiary obu „tygry­sów”. Ich pożywieniem są rośliny, a raczej ich najmniej pożyw­ne, ale za to najłatwiejsze do zdobycia części - liście i pędy. Tu problemem nie jest schwytanie pokarmu, bo ten nie ucieka, ale jego trawienie. Jest równie trudne, jeśli nie trudniejsze, niż schwytanie najszybciej nawet uciekających ofiar.

Otóż rośliny lądowe wytwarzają celulozę (błonnik), główny składnik ich ścian komórkowych i jeden z najtrudniejszych (obok ligniny - drzewnika) związków organicznych do strawie­nia. Nie powinno nas to dziwić, skoro rośliny lądowe wysta­wiane są na liczne zagrożenia ze strony zewnętrznego środo­wiska. Bronią się zatem, wytwarzając najbardziej odporne substancje. Rośliny nie uciekają, ale ich celulozowe i lignino­we zabezpieczenia stanowią równie skuteczną obronę, co szybkie nogi i silne skrzydła.

Żaden ze ssaków świata nie umie wytwarzać enzymu (celu- lazy) rozkładającego błonnik, dlatego liściożerność jest tak wielkim biologicznym wyzwaniem dla zwierząt. Enzymy takie wytwarzają jednak znacznie pierwotniejsze istoty: bakterie, wi-

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 31

ciowce, orzęskl i grzyby, które - zwykle w warunkach beztleno­wych I potrafią poradzić sobie z najsuchszą nawet słomą i naj­twardszym drewnem.

Zwierzęta liściożeme, niezdolne w istocie do trawienia swego głównego, a często jedynego pożywienia, dysponują jednak po­tężnym atutem, mogącym skłonić rozkładające błonnik drob­noustroje do współpracy: ciepłym, wilgotnym i pozbawionym tlenu wnętrzem - jelitami. To tam właśnie bakterie i pierwot­niaki znajdują idealne środowisko do rozwoju - bezpieczne, chronione przed wpływami zmiennego otoczenia i gwarantują­ce stały i obfity posiłek. Stałocieplne zwierzęta liściożerne to wymarzone inkubatory dla wszystkich rozkładających celulozę organizmów, o ile tylko mają w swych wnętrzach odpowiednio duże, przestronne komory i o ile komory te zawsze wypełnione są świeżą porcją liści.

Słonie, bawoły, żyrafy czy wielbłądy można z tego punktu wi­dzenia uważać za chodzące komory fermentacyjne: podobnymi istotami były też zapewne mezozoiczne zauropody, największe zbiorniki fermentujących bakterii, jakie kiedykolwiek żyły na Ziemi. Przewód pokarmowy ssaków składa się z czterech odcin­ków: żołądka, jelita cienkiego, jelita ślepego i jelita grubego. Każdy z nich, potencjalnie, stanowić może pojemnik na mikro­by. Każdy też w ewolucji bywał w tym celu wykorzystywany.

Fermentatorami „żołądkowymi" są na przykład przeżuwacze (krowy, owce, bawoły itp.), a także niektóre małpy (langury). U tych zwierząt żołądek rozrósł się do ogromnych rozmiarów, a jego budowa znacznie się skomplikowała. Następny odcinek układu pokarmowego - jelito ślepe, rozrośnięte i skręcone - przeznaczony został do celów fermentacji u takich, stosunko­wo małych zwierząt, jak zające i króliki, a także u niektórych gryzoni: bobrów, jeżozwierzy czy świnek morskich. Wreszcie fermentacja w jelicie grubym przebiega u takich wielkich ssa­ków jak syreny (spasające rośliny morskie, nte lądowe), słonie i nieparzystokopytne (konie, tapiry, nosorożce).

Fermentacja jest na tyle powolna, a celuloza na tyle trudna do rozłożenia, że zwykle jednokrotne przejście pożywienia przez układ pokarmowy zwierzęcia nie wystarcza dla jej do-

ZIEMIA 1 ŻYCIE

kładnego strawienia. Na tym tle doszło u zwierząt roślinożer­nych do powstania licznych drugorzędnych przystosowań. Zwierzęta .żołądkowe” zwracają, częściowo rozdrobnione, ro­śliny z powrotem do pyska, by je ponownie rozgryźć, po czym raz jeszcze prowadzą fermentację w żołądku. Na tym polega .przeżuwanie", najbardziej chyba wydajny sposób trawienia li­ści. ale i najbardziej czasochłonny. Dlatego właśnie krowy tak mele czasu spędzają leżąc na ziemi i nieustannie poruszając pyskami. Z kolei zajęczaki, nie mogąc zwrócić pokarmu z jelita ślepego do pyska, zjadają własne, lekko nadtrawione odchody. Ta koprofagia pomaga im osiągnąć to samo co przeżuwanie, a jednocześnie nie unieruchamia zbytnio tych małych, a więc bardziej narażonych na niebezpieczeństwo, zwierząt. Wreszcie konie, trawiące pokarm w jelicie grubym, ograniczają się do jednokrotnej fermentacji. Dlatego ich odchody są tak bogate w niestrawione resztki roślinne, przyciągając rzesze innych zwierząt, na przykład ptaków, które wyszukują tam nadają­cych się do zjedzenia nasion.

Jak dotąd wszystkie podane tu przykłady dotyczyły ssaków łożyskowych, i to zwykle tych szczególnie dobrze znanych, bo hodowanych przez człowieka. Ale okazuje się, że również u li- ścio- (i trawo-)żemych torbaczy australijskich spotykamy do­kładnie te same strategie trawienne, choć zwierzęta nie są tym razem ani tak znane, ani hodowane, ani I co najważniej­sze - podobne (z wyglądu) do łożyskowców. Tutaj konwergen­cja, nie mniej zdumiewająca od tej dotyczącej tygrysów sza- blozębnych, odnosi się do wnętrza zwierząt, nie do ich ciele­snej powłoki.

Radiacja roślinożernych torbaczy australijskich, choć prze­biegała w kompletnej izolacji od reszty świata, bazowała na tym samym co gdzie indziej zjawisku - ekspansji obszarów tra­wiastych i redukcji lasów w trzeciorzędzie (od około 35 min lat temu). Trawy idealnie nadają się do „spasania” (piszę o tym w rozdziale „Z życia traw”), ale są bardzo mało pożywne i trud­ne do strawienia. Odpowiedzią na te problemy było właśnie powstanie wielkich stad przeżuwaczy i nieparzystokopytnych na kontynentach Starego Świata i Ameryki Północnej; w Au-

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 33

stralli, przy braku łożyskowców, dokładnie tę samą rolę ode­grała radiacja kangurów i wombatów.

Roślinożerne szczepy torbaczy, podobnie jak u łożyskowców, rozwinęły się z pnia drobnych owado- i owocożemych przod­ków, drogą wykształcenia komór fermentacyjnych w trzech al­ternatywnych miejscach przewodu pokarmowego: w żołądku, jelicie ślepym i jelicie grubym. Fermentacja „żołądkowa” dała początek kangurom, fermentacja w jelicie ślepym - pałankom, fermentacja w jelicie grubym - wombatom.

Choć kangury zewnętrznie nie przypominają w niczym krów czy innych pustorogich (jak wszystkie torbacze nie mają zresztą rogów), ich żołądki przekształciły się w wielkie, złożo­ne komory fermentacyjne, tak jak u krów. Z kolei pałankowa- te (Phalangeridae), liściożerne zwierzęta nadrzewne (o ze­wnętrznym podobieństwie - ze względu na tryb życia, nie po­żywienie - do różnych gatunków naczelnych) mają długie, po­falowane jelita ślepe, tworzące najbardziej rozwinięte odcinki ich układu pokarmowego. U pałanki wędrownej, nadrzewnej formy o chwytnym ogonie (przypominającej pod tym wzglę­dem małpy Ameryki Południowej) upodobnienie się strategii pokarmowej do tej stosowanej przez zajęczaki osiągnęło apo­geum. Pałanki, podobnie jak zające czy króliki, uprawiają ko- profagię, przepuszczając w ten sposób dwukrotnie pożywienie przez jelito. Odmianę tej strategii stosują też koale (u których fermentacja zachodzi w jelicie ślepym i grubym), praktykując koprofagię jedynie w okresie dzieciństwa, w torbie matki. Zja­dając odchody nie swoje, lecz matki, miody koala przenosi do swego jelita odpowiedni szczep bakteryjny, co dla tych zwie­rząt, które odżywiają się niemal niejadalnymi i trującymi na dodatek liśćmi eukaliptusów, może mieć wielkie znaczenie. Wreszcie fermentację w jelicie grubym, funkcjonalny odpo­wiednik strategii koni, stosują wombaty, zewnętrznie podob­ne raczej do małych niedźwiadków. Odżywiają się one jednak

- jak konie - włóknistymi trawami i wydalają odchody słabo przetrawione.

Konwergencja może więc przybierać różne formy, może do­tyczyć wyglądu zewnętrznego, fizjologii lub innych cech; może

34 . ZIEMIA I 2YCIE

też, jak u patankl. upodabniać morfologię do jednej, a fizjologię do innej grupy zwierząt. W każdym jednak pr2ypadku pokazu­je ona, że ewolucyjne odpowiedzi na środowiskowe wyzwania są nieraz powtarzalne i że środowisko istotnie może wywierać znaczny wpływ na cechy zwierząt.

Z drugiej jednak strony, .odpowiedzi” te są bardzo niejedno­znaczne i często zagadkowe. Historia rodowa każdej grupy od­ciska się nieraz równie silnym piętnem na jej cechach anato­micznych i fizjologicznych, co bezpośrednie czynniki środowi­skowe. Podobnie niejednoznaczna musi być i nasza odpowiedź na postawione na początku pytanie. Żaden żywy organizm nie jest prostym odbiciem warunków, w których żyje, gdyż jest również produktem swej własnej, zawsze długiej i zawsze zawi­łej, historii: jest dziełem przypadków, które się w tej historii ku­mulowały, i efektem ewolucyjnej „bezwładności”, która spra­wia, że tempo zmian nie zawsze może być tak szybkie, jak by to z wymogów środowiska wynikało.

Jeśli mamut pozostał słoniem mimo radykalnej zmiany wa­runków życia, to nie dlatego, że „słoniowatość” była szczegól­nie przydatna w tundrowym i lodowcowym otoczeniu, ale dla­tego, że z takim właśnie historycznym bagażem rozpoczynał swą wędrówkę na mroźne lądy północy. Jeśli niezwykły ptak hoacyn (kośnik czubaty) z Ameiyki Południowej jest wciąż po- dobniejszy do ptaka niż do krowy (mimo „krowiego" żołądka i pożywienia),³ to dlatego, że ewolucyjne przejście od modelu anatomicznego ptaka do modelu kopytnego jest praktycznie zamknięte. Zmienność ewolucyjna nie jest dowolnie plastycz­na, a i ilość możliwych do przyjęcia typów budowy jest zapew­ne ograniczona.

Jeśli część owadów porzuciła dwie pary funkcjonalnych skrzydeł i dobrze sobie radzi z jedną (na przykład muchy), ża­den zaś gatunek ptaka nigdy nie nabył dodatkowej pary skrzy­deł (tracąc za to nieraz tę jedyną, którą od natury otrzymał), to jest to z pewnością wynik ograniczeń rozwoju anatomicznego,

TRZY PYTANIA O EWOLUCJĘ • 35

a nie jakichkolwiek wpływów środowiska. Podobnie, jeśli ża­den torbacz nie zaczął nigdy aktywnie latać ani nie podjął ży­cia w ściśle wodnych warunkach (gdy u ssaków łożyskowych przekształcenia takie były możliwe), to zapewne dlatego, że rozwój płodu w zewnętrznej torbie różni się radykalnie od roz­woju w wewnętrznej macicy i zmusza do zachowania chwytno­ści przednich kończyn, których późniejszy rozwój w skrzydła czy płetwy może być trudny; powietrza ani wody w Australii wszak nie brakuje.

Odpowiedź na pytanie, czy organizm jest odbiciem środowi­ska, w któiym żyje, nie zawiera się w prostym schemacie „tak/nie/nie mam zdania”, gdyż każdy organizm jest wypadko­wą przeróżnych, krzyżujących się i często sprzecznych ze sobą, wpływów i ograniczeń, nie mających nieraz związku z aktual­nym trybem życia. To, że jest on w tych warunkach zdolny do precyzyjnego działania i stanowi nieraz doskonałe rozwiązanie konstrukcyjne (służąc nam często jako źródło bezpłatnych pa­tentów: cała bionika opiera się właśnie na kopiowaniu natural­nych rozwiązań), zakrawać może na cud. Ale cala natura, w miarę poznawania, okazuje się coraz bardziej cudowna.

ROZDZIAŁ 2

W POSZUKIWANIU BRAKUJĄCEGO OGNIWA

Brakujące ogniwo było niegdyś bardzo popularnym okre­śleniem, choć dziś używa się go już rzadko. Odnosiło się ono zrazu tylko do człowieka, a raczej do jego zwierzęcego przodka, domniemanego małpoluda, który - jeśli zostałby zna­leziony - przypieczętować miał w jakimś sensie prawdziwość teorii ewolucji. Tak długo, póki go brakowało, teoria ewolucji pozostać miała niepełna, hipotetyczna.

Gdzie jest małpolud?

Choć na temat pochodzenia naszego gatunku jest w Darwinow­skim O powstawaniu gatuńków jedno (!) zdanie („dużo światła padnie też na problem pochodzenia człowieka i jego historię"), to przecież od początku zainteresowanie budził problem: czy człowiek wywodzi się od małpy? To właśnie panujące w XIX wie­ku przekonanie o wyjątkowej pozycji człowieka wśród żywych stworzeń sprawiło, że tak trudno było pogodzić się z całą teorią ewolucji. Wszelkie dyskusje wokół niej nieodmiennie prowadziły do rozważań na temat brakującego ogniwa. (Przypomnijmy, że w słynnej dyskusji nad ewolucją z biskupem Samuelem Wilber- forcem na posiedzeniu Brytyjskiego Stowarzyszenia Popierania Nauk w Oksfordzie w 1860 roku Thomas Huxley nieelegancko

A

H

stwierdził, że woli pochodzić od poczciwej małpy niż nierozum­nego biskupa, choć przecież o pochodzeniu człowieka w pracy Karola Darwina nie było w ogóle mowy).

Cokolwiek o tym sądzić, była to sprawa religijna, nie nauko­wa. Wynikała ze swoistej XIX-wiecznej wykładni chrześcijańskie­go dogmatu o człowieku i reszcie ożywionego świata. Według nie) między człowiekiem a zwierzęciem istnieje nieprzekraczalna przepaść, którą podstępni ateiści próbują zasypać za pomocą teorii ewolucji. Wielu luminarzy nauki rozważało ten problem. Georges Cuvier, wybitny francuski biolog, katastrofista i prze­ciwnik wszelkiego transformizmu, z naciskiem podkreślał, że »człowiek kopalny nie istnieje”, a Charles Lyell, .ojciec" angiel­skiej geologii, rzecznik gradualizmu, czyli powolności zmian w dziejach Ziemi, dowodził, że człowiek Jest najmłodszym gatun­kiem na Ziemi i w stanie kopalnym istnieć nie może. Jeśli więc tak diametralnie różne naukowe charaktery zgadzały się w tym akurat punkcie, to nie był to zapewne prcypadek - problem czło­wieka łącsył ludzi w obronie zagrożonej wyjątkowości.

V\\ I V

38 •

Podobnie zareagowali inni. Richard Owen, wielki anatom, nauczyciel Darwina i przeciwnik darwinizmu, wbrew faktom dowodził, że mózg ludzki jest zasadniczo odmienny od małpie­go. Alfred R. Wallace, skądinąd czołowy ewolucjonista, utrzy­mywał, że ani ludzkiego intelektu, ani pewnych cech anato­micznych człowieka nie da się wyprowadzić z małpich drogą czystej ewolucji. (Ciekawe, że w przypadku innych przekształ­ceń w przyrodzie wykazywał nadzwyczajną ewolucyjną pomy­słowość, budząc tym nawet zazdrość Darwina). Jeśli więc cała rzesza wybitnych przyrodników dokładała wszelkich starań, by dowieść, często w bardzo pomysłowy sposób, że dobór na­turalny nie może wszystkiego dokonać, jasne jest, iż to „pro­blem człowieka” stanowił - często nie ujawniany, ale zawsze potężny - powód tak wielkich emocji.

Przed Darwinem było prościej

Paradoksalnie, gdyby Darwin żył o dwa pokolenia wcześniej, nie miałby może z tym takich problemów. Jedność całej przy­rody nieożywionej była znacznie silniej odczuwana i postrzega­na w XVIII niż w XIX wieku, i to właśnie z pozanaukowych, fi­lozoficznych i religijnych powodów. Oświeceniowy deizm, któiy w całej przyrodzie, wzorem starożytnych, widział manifestację żywej boskiej istoty, był znacznie bliższy antycznym poglądom

0 subtelnej jedności wszystkiego, co tworzy przyrodę, a więc, poniekąd, bliższy ewolucji. (Pojawiająca się w podręcznikach ewolucjonizmu inwokacja: „Już starożytni Grecy... ” nie jest tylko łatwym chwytem stylistycznym; dla starożytnych Greków

1 Rzymian swoiście pojęta ewolucja była czymś niemal oczywi­stym, dla współczesnych Darwinowi - trudną do zaakceptowa­nia prowokacją).

Zawsze zdumiewało mnie, gdy podczas lektury opracowań historii ewolucjonizmu dowiadywałem się, że pierwszym ewo- lucjonistą w Anglii przed Darwinem, był... Darwin, tyle że Erazm, nie Karol. W jego pięknych, pisanych wierszem poema­tach o Naturze (jak Botanic Garden czy Tempie oj Naturę) do-

W POSZUKIWANIU BRAKUJĄCEGO OGNIWA • 39

chodzą do głosu idee selekcji, postępu i transformacji gatun­ków. Te same, które rozwinie potem jego wnuk Karol, nie czer­piąc przy tym prawie nic z dorobku swego dziada. Słyszy się

o dziedziczeniu zdolności do muzyki w muzykalnych rodach - ale do teorii ewolucji? Być może jednak Jest prostsze wyjaśnię-

40 •

nie: teza. która w czasach Darwina-wnuka była opartą na fak­tach. ale nie wynikającą z .ducha epoki”, intelektualną prowo­kacją, w czasach Darwina-dziada stanowiła poniekąd normę myślenia o życiu i świecie.

To. co budziło tak wielkie emocje w XIX wieku - wszelkie po­sądzenie człowieka o zwierzęcy rodowód - w wieku XVIII było znacznie łatwiejsze do przyjęcia. I dlatego może Karol Linne- usz, współczesny Erazmowi Darwinowi, nie czuł oporów przed zaliczeniem wielkich małp i człowieka do jednej grupy (bal szympansa zrazu uznał za przedstawiciela rodzaju ludzkiego, jednego z wielu zresztą), a orangutanom mógł przypisać zdol­ność artykułowanej mowy. Stąd tak wielu - choćby Linneusz, Buffon, Lamarck i nasz Jędrzej Śniadecki - podkreślało, w swoistej globalno-ekologicznej manierze, bardzo na swój sposób nowoczesnej, subtelną jedność całego ożywionego (a także nieożywionego) świata, współzależność i współpracę wszystkich jego elementów, oczywiście z człowiekiem włącznie.

Posłuchajmy tylko słów Jędrzeja Śniadeckiego (z jego Teorii jestestw organicznych):

„Można zatem całą ożywioną część świata naszego uważać za organiczną jedność, której rodzaje i gatunki są rozmaltemi członkami, ale tak nawzajem pomiędzy sobą związanemi, iż jed­ne nieuchronnie są potrzebne do bytności drugich, iż sobie po­magają i usługują nawzajem: iż jedne przygotowują żywność drugim, i życie swoje w nie, że tak rzekę, przelewają [...]. W ta­kowym względzie, będzie formowanie się jednych jestestw orga­nicznych wstępem i przygotowaniem do formowania innych, a życie całej organizowanej jedności nie tylko ciągłym procesem organicznym, ale i ciągłą zmianą jednych części w drugie”.¹

I choć nie są to koniecznie słowa prekursorskie wobec dar­winowskiego ewolucjonizmu (jak wielu sądziło, nie bez narodo­wej dumy), to pokazują one dobrze owo typowe dla Oświecenia przekonanie, że świat organiczny jest jednością, a wszystkie jego ogniwa złączone są nierozerwalnym łańcuchem wzajem­

W POSZUKIWANIU BRAKUJĄCEGO OGNIWA • 41

nych zależności. Problem brakującego ogniwa nie istnieje, bo sama struktura świata nie przewiduje, by mogło ono występo­wać. Tak pisał na ten temat Gottfried Wilhelm Leibniz (a zda­nie takie wyjąć by można z każdej właściwie biologicznej czy fi­lozoficznej książki tego czasu):

„Ludzie połączeni są ze zwierzętami i roślinami, te zaś ostatnie z minerałami. [...] Prawo ciągłości zakłada, że wszyst­kie naturalne jestestwa stanowią jeden łańcuch, w którym poszczególne ich klasy, podobnie do ogniw, są tak jedne z drugimi złączone, że jest niemożliwością ustalenie punktu, gdzie jedna [klasa] się zaczyna, a druga kończy. Stąd też wszystkie gatunki, które się znajdują w miejscach zgięcia

i połączenia poszczególnych ogniw, są dwuznaczne [wątpliwej wartości] , gdyż mają takie właściwości, które się jednakowo nakładają na dwa sąsiadujące gatunki. Tak więc istnienie zwierzoroślin i roślinozwierząt nie zawiera nic monstrualne­go, lecz wynika wielokrotnie z porządku natury, który taki jest dany”.²

Kiedy Charles Bonnet konstruował swą słynną „drabinę je­stestw” (od atomów i minerałów, przez wymoczki, grzyby, ko­rale itp. aż po człowieka - i dalej - do aniołów), to nie przewi­dywał możliwości istnienia większych nieciągłości, nawet jeśli niektórych ogniw tego łańcucha brakowało. Kiedy wspomnia­ny już Richard Owen, również spóźniony wyznawca oświece­niowej koncepcji plénitude (ciągłości, szczelnego wypełnienia przyrody), zastanawiał się nad brakiem pewnych ogniw planu budowy kręgowców, to mógł, w myśl wyznawanych przez sie­bie założeń, wystąpić z zupełnie dla nas szokującą i dziwacz­ną tezą, że te brakujące ogniwa mogą żyć na innych plane­tach, wypełniając tym samym lukę w ogólnym planie stwo­rzenia i zamykając łańcuch, który bez tego byłby niekomplet­ny. Podobnie, choć w jeszcze bardziej dla nas niezrozumiały sposób, mógł David Brewster, w swej znanej kiedyś książce More Worlds than One, szukać brakujących na Ziemi ogniw pod powierzchnią planety, w nie znanym nam podziemnym

świecie. którego istnienie Jest konieczne, by zapełnić luki na­szego .powierzchniowego" świata.

W wieku XVIII i XIX, w miarę odkrywania wciąż nowych form życia, drabina jestestw wypełniała się coraz bardziej

i przybywało ogniw, które wcześniej uważano za brakujące. W wieku XVIII na przykład zaliczano do takich korale (braku­jące ogniwa między roślinami i zwierzętarni, stąd ich pierwotna nazwa Zoophyta - zwierzokrzewy; dzisiejsze nazwy ukwiałów czy liliowców odwołują się do tych samych skojarzeń). Tak również zakwalifikowano na początku XIX wieku osobliwe, ja- jorodne zwierzęta Australii (stekowce), w których widziano ogniwo pośrednie między gadami a ssakami. Mogło się wyda­wać, że z czasem wszystkie luki zostaną zapełnione i cala Na­tura objawi nam w końcu swoją doskonałość.

Kruszenie brakujących ogniw

Wprowadzenie darwinowskiego „pionowego" ewolucjonizmu (tzn. przekonania, że współczesne gatunki miały w przeszłości wspólnych przodków i że tam właśnie szukać trzeba brakują­cych ogniw, nie zaś wśród dziś żyjących roślin i zwierząt) po­stawiło cały ten problem w zupełnie nowym świetle. Celem po­szukiwania stało się odtąd już nie wypełnianie nie znanych nam jeszcze luk boskiego planu stworzenia, ale wykazanie, że żaden z gatunków nie został stworzony odrębnie i że wszystkie żyjące na Ziemi gatunki wywodzą się od jednego lub kilku wspólnych przodków, których znalezienie mogło w ogóle pro­blem Stworzenia zakwestionować.

Na tym właśnie polegała darwinowska rewolucja - na zmia­nie o 90 stopni perspektywy widzenia życia. Ciągłość istnieć ma bowiem nie między współczesnymi istotami (a więc „w pozio­mie”; między szympansem a człowiekiem na przykład nie ma dziś ciągłości i nie ma co jej szukać), lecz między kolejnymi szczeblami ewoluujących linii („w pionie”; s2ympans i człowiek musieli mieć wspólnego przodka w przeszłości i tam właśnie, w materiale kopalnym, tropić trzeba brakujące Jeszcze ogniwa).

W POSZUKIWANIU BRAKUJĄCEGO OGNIWA • 43

Wiek XIX przyniósł lawinę odkryć paleontologicznych, a zbieranie skamieniałości stało się modne. Niektóre z tych znalezisk przypominały formy, których istnienie przewidywała teoria Darwina. Nie było ich zrazu dużo, ale - trzeba przyznać

- wypełniały luki o szczególnym znaczeniu. Najgłośniejsze z nich miały zasypać przepaść między ptakami a gadami (słyn­ny Archaeopteryx:), między światem żywym i nieożywionym (Eozoón canadense) oraz między człowiekiem a resztą stworze­nia (neandertalczyk). Te trzy odkrycia nastąpiły niemal równo­cześnie z narodzinami darwinizmu: praptaka odkryto w 1861 roku w jurajskich wapieniach Solnhofen w Bawarii, „eozoona" (czarne, kuliste twory uważane za szczątki pierwotniaków) znaleziono w roku 1865 w starych prekambryjskich skalach Kanady, neandertalczyka w 1856 roku w dolinie rzeki Neander w Niemczech. I choć te trzy znaleziska wzbudziły ogromny en­tuzjazm w obozie ewolucjonistów, wszystkie też, po krótszym lub dłuższym czasie, przestano uważać za brakujące ogniwa ewolucji. Najkrótszy był żywot najstarszej „skamieniałości", eozoona. Szybko wykazano, że nie były to, wbrew nadziejom, prawdziwe szczątki organiczne, ale efekt działania procesów mineralnych.

Neandertalczyk i praptak, uzupełniane z czasem o wiele no­wych znalezisk tych form, pozostały do dziś sztandarowymi skamieniałościami paleontologii. Utraciły jednak wiele ze swej „przejściowości”. Neandertalczyk zaliczony został z czasem wprost do gatunku Homo sapiens (nie może być więc brakują­cym ogniwem między czymkolwiek a człowiekiem), praptak okazał się nie tyle ptakiem o cechach gadzich, co - dość typo­wym nawet - przedstawicielem jednej z grup dinozaurów, wła­ściwie pozbawionym cech specyficznie ptasich.³

Wszystko to nie znaczy jednak, że ewolucjonizm do dziś bo­ryka się z problemem braku form przejściowych między wielki-

44 •

ml grupami, że teoria ewolucji jest równie hipotetyczna jak za czasów Darwina, gdy rzeczywiście żaden z typów zwierzęcych czy roślinnych nie miał poświadczonej paleontologicznie filiacji z innymi typami. Z czasem znaleziono takie słynne formy przej­ściowe jak ichtiostegę, niemal idealnie pośrednią między de- wońskimi rybami trzonopłetwymi a płazami; znaleziono sejmu- rię i cały szereg innych gatunków przejściowych między płaza­mi a gadami; opisano cudowny w swej poglądowości ciąg form pośrednich między gadami a ssakami, gdzie gadzie kości zawia­su szczęk przekształcały się w ssacze kosteczki ucha środko­wego (opisano nawet formę, u której to karkołomne przejście ewolucyjne uchwycone zostało niemal in staiu nascendt w za­wiasie szczęk obecne były zarówno gadzie, jak i ssacze kości,

i obie pary były jeszcze - i już - funkcjonalne). Opisano również wiele innych przejść między grupami mniej znanymi lub niż­szymi rangą taksonomiczną, nieraz tak egzotycznymi, że ich nazwy są nawet wielu biologom nie znane.

Wieloryby przejściowe i wieloryby chodzące

A przecież problem brakujących ogniw poniekąd pozostał

i nadal, zwłaszcza w antyewolucyjnej literaturze, bywa pod­noszony. Jest bowiem prawdą, że - mimo wielu odkryć - ewo­lucja wydaje się jednak bardzo oszczędna w dostarczaniu nam śladów swych mechanizmów. Z milionów występujących w skałach skamieniałości tylko bardzo niewielki odsetek mo­że uchodzić za formy „przejściowe” między większymi typami; ogromna większość to dobrze ukształtowani przedstawiciele znanych typów. Odnosi się wrażenie, że te właśnie poszuki­wane i szczególnie cenione przez specjalistów okresy przeło­mów - gdy w czasie tzw. rewolucji kambryjskiej powstały na­gle i jakby z niczego wszystkie typy żyjących do dziś bezkrę­gowców, gdy z bezkręgowców rodził się pierwszy kręgowiec, gdy powstawała pierwsza roślina kwiatowa (okrytozalążko- wa), gdy uczył się latać pierwszy ptak lub nietoperz, gdy pierwszy ssak schodził do wód oceanu - pozostawiły po sobie

najmniej śladów, że tych właśnie brakujących ogniw Natura chce strzec najzazdrośniej.

Wiele lat lub może dziesięcioleci upłynie, zanim choćby nie­które z tych przejść zostaną rozpoznane. Literatura antyewolu- cjonistyczna długo jeszcze będzie mogła żywić się brakującymi ogniwami (choć mało są pożywne, skoro ich brakuje), ale z jed­nego, i to ulubionego, przykładu musi już dziś zrezygnować - z wielorybów. Jest to dla tego obozu niewątpliwie strata po­ważna i bolesna.

Ewolucjoniści wyprowadzają wszystkie morskie ssaki - wie­loryby, delfiny, manaty czy diugonie - od czworonożnych i lą­dowych przodków, ale nigdy nie mieli na poparcie swych tez przekonującej argumentacji paleontologicznej i polegać musie­li na pośrednich przesłankach lub czysto hipotetycznych sce­nariuszach. Darwin na przykład pisał o czarnych niedźwie­dziach amerykańskich (baribalach), źe .pływały całymi godzi-

46 • ZIEMIA I 2YCIE

nami po wodzie z szeroko rozwartymi pyskami i chwytały w ten sposób owady. Jak wieloryb”.⁴ I dodawał, że nie widzi a priori trudności w wyobrażeniu sobie rasy niedźwiedzi, która

- pod wpływem doboru naturalnego - przyjęłaby bardziej wod­ny tryb życia, a zwiększając stale rozmiary paszczy, osiągnęła­by wreszcie monstrualne wielkości i kształty wielorybów.

Ale nie był to przecież zbyt mocny argument i inni mieli na pewno większe kłopoty, by sobie takie ewolucyjne przejście wy­obrazić. Różnice w budowie i zachowaniach morskich i lądowych ssaków są bowiem tak istotne, że zawsze stanowiły dla teorii ewolucji największe wyzwanie: przejście małpy w człowieka może wydawać się trywialną igraszką wobec zadania, jakim jest prze­kształcenie drapieżnika w walenia, czy przeżuwacza w manata. A przecież przejścia takie musiały się kiedyś dokonać - albo teo­ria ewolucji nie opisuje dokładnie historii ożywionego świata.

Nawet jednak bez odpowiednich dowodów paleontologicz­nych, zapominając o przekształcających się w wieloryby niedź­wiedziach, ewolucjoniści nie stali nigdy na straconych pozy­cjach. Walenie zachowały przecież w szkielecie szczątkowe, drobne kości pasa miednicowego oraz kończyn tylnich i ich po­chodzenie trudno wyjaśnić inaczej, jak niefunkcjonalną już pamiątką po dawnych przodkach. Jednak trzeba istotnie wiele wyobraźni, by w tych mikroskopijnych kosteczkach, pozbawio­nych nawet śladów stopy i palców, zobaczyć produkt końcowy długiej ewolucji, która rozpoczęła się od w pełni wykształco­nych i funkcjonalnych kończyn. Ukryte głęboko wewnątrz cia­ła, pozbawione palców i stanowiące w najlepszym razie ułamek promila masy całego ciała, nogi nie mogą być zbyt przekonują­cym argumentem. A w szkielecie syren nie ma nawet i tego: po miednicy i nogach nie pozostało nic, tak jakby ich tam rzeczy­wiście nigdy nie było.

Z kolei tzw. ssaki płetwonogie - foki, uchatki i morsy - mają, wprawdzie zmienione, ale obie pary kończyn i wszystkie ich ce­chy anatomiczne, zwłaszcza uzębienie, wskazują wyraźnie na

1

W POSZUKIWANIU BRAKUJĄCEGO OGNIWA • 47

filiację i drapieżnymi (Carnivora). Płetwonogie nie stanowią jednak ogniwa przejściowego w ewolucji waleni i nie mają z ni­mi właściwie nic wspólnego. Trudno więc i to uznać za mocny dowód. W końcu żaden z gatunków płetwonogich nie podjął ni­gdy życia pełnomorskiego i nie utracił nóg. Można więc je - tro­chę na siłę - uznać nawet za argument na rzecz twierdzenia

o niemożliwości takich przejść.

A jednak jeśli ktokolwiek nie wierzy w ewolucję i na wielory­bach właśnie opiera swe przekonania, powinien jak najszyb­ciej zmienić swą argumentację - lub swe poglądy. Ostatnie lata przyniosły bowiem serię oszałamiających odkryć, które pro­blem „wieloryb a sprawa ewolucji” rozwiązały, jak się zdaje, raz na zawsze. Co więcej, odkrycia przychodziły stopniowo, uzu­pełniając z wolna ogniwa przejść ewolucyjnych i wypełniając pozostałe luki. Rok 1994 przyniósł wreszcie najdłużej oczeki­wane odkrycie - wieloryba (in spe) chodzącego na w pełni roz­winiętych, funkcjonalnych nogachl Warto pokrótce najważ­niejsze z tych odkryć przedstawić.

W roku 1983 Philip Gingerich ze współpracownikami donieśli

0 odkryciu skamieniałości zwierzęcia, które nazwali Pakicetus, czyli pakistański wieloryb. „Pakistański” dlatego, że znalezisko pochodziło z liczących sobie 52 miliony lat środkowoeoceńskich osadów Pakistanu, a „wieloryb”, bo znalezione tam kości czaszki wskazywały wyraźnie na ścisłe pokrewieństwo ze współczesną grupą Cetacea. Najważniejsze w znalezisku były jednak zęby, które żywo przypominały uzębienie trzeciorzędowych drapież­nych ssaków lądowych z grupy mezonychów, domniemanych przodków wszystkich współczesnych waleni. Również region ucha środkowego nie wykazywał jeszcze cech przystosowaw­czych do głębokiego zanurzenia ani do kierunkowego słyszenia w środowisku wodnym - charakterystycznych cech dzisiejszych waleni.

Szczątki Pakicetus były bardzo niekompletne. Nie znalezio­no żadnych kości szkieletu pozaczaszkowego, które pozwoli­łyby odtworzyć tryb życia tego osobliwego zwierzęcia. W szczególności nie znaleziono kości regionu barkowego

1 miednicowego, więc nie sposób było ustalić, czy zwierzę

miało nogi. a o to zawsze w końcu antyewolucjonistom cho­dziło. W każdym razie Pakicetus na pewno nie był zbyt wy­trawnym pływakiem, na co mógł też wskazywać fakt, że jego szczątki znalezione zostały w przybrzeżnych osadach mor­skich. 11 ujścia dużej rzeki, niemal dokładnie na krawędzi ów­czesnego lądu. Miał też na pewno żyjących jeszcze wówczas na lądzie drapieżnych krewnych, ale niewiele więcej dało się na jego temat powiedzieć. Jego przypadek, niewątpliwie cie­kawy, nie przesądzał jeszcze problemu pochodzenia i mecha­nizmu powstania pełnomorskich waleni.

W roku 1990 Gingerich z kolegami doniósł o nowym odkry­ciu, tym razem z Afryki. W środkowoeoceńskich osadach Egiptu (młodszych od pakistańskich o 5 milionów lat), znale­ziono setki niekompletnych szkieletów jednego z najstarszych waleni z gatunku Bastiosaurus isis, znanego już wcześniej ze słabo zachowanych szczątków. Waga tego znaleziska nie po­legała jednak tylko na lepszym stanie zachowania znanego już skądinąd zwierzęcia. Tym razem natrafiono na to, co za­wsze było obsesją antyewolucjonistów - na nogi! Odnaleziono wszystkie kości miednicy, kość udową, podudzie, nawet rzep­kę, czyli kość kolanową, a także kości śródstopia i palców. Dla wszystkich, którzy wierzyli, że wieloryby mogły kiedyś chodzić, był to wielki dzień, choć jeszcze nie zwycięstwo. Szkopuł w tym, że sam Basitosaurus, mimo że zapewne czwo­ronożny (kończyny przednie nie były tak dobrze rozwinięte jak tylnie), nie chodził, gdyż jego tylne odnóża były grotesko­wo małe jak na tak wielkie zwierzę (około 20 cm wobec ponad piętnastometrowej długości całego zwierzęcia!). Nogi te nie miały najwyraźniej nic wspólnego z lokomocją i jeśli ich jedy­ną funkcją nie było dostarczenie ewolucjonistom argumen­tów w walce z ich przeciwnikami, to służyć mogły, zdaniem Gingericha, „jako narządy pomocnicze podczas kopulacji, która inaczej mogła sprawiać duże trudności temu morskie­mu zwierzęciu o wężowatych kształtach”.

Nogi, które nie służą do chodzenia tylko do kopulacji, to u ssaków coś bardziej jeszcze osobliwego, niż zupełny brak nóg,

i dlatego bazilozaurusa trudno uznać za najlepszą formę przej­

W POSZUKIWANIU BRAKUJĄCEGO OGNIWA • 49

ściową. Ewolucyjne przejście z lądu do morza wymagało nóg, nie narządów wspomagających kopulację.⁵

Wreszcie jednak znalazły się nogi, 1 to tym razem duże, funkcjonalne, służące zarówno do chodzenia po lądzie, jak i do pływania w morzu. Odkryto Istotę o niemal Idealnie przejścio­wym charakterze, utrwaloną niczym na zatrzymanej klatce fil­mowej w momencie przechodzenia z jednego środowiska do drugiego. Dla paleontologów był to wielki dzień.

Odkrycie znów przyszło z Pakistanu, z tych samych terenów nadbrzeżnych dawnego oceanu Tetydy, który dostarczył wszystkich wcześniejszych szczątków pierwszych wielorybów. Opisane w początkach 1994 roku zwierzę nazwane zostało Ambulocetus natans, czyli pływający wieloryb wędrowny.

Jest to okaz niemal kompletny, z zachowanymi kośćmi rąk, nóg, czaszki i kręgów (lecz bez obręczy miednicznej i barkowej oraz z kilkoma tylko kręgami długiego zapewne ogona). Tym razem nie mogło być żadnych wątpliwości. Kończyny tylne by­ły długie (około 60 cm przy półtorametrowej długości ciała), silne, funkcjonalne, przydatne przy poruszaniu się po lądzie. Za to kończyny przednie, krótsze i słabsze od tylnich, dawały niewielką tylko podporę ciału i służyły najwyraźniej zwierzęciu wodnemu: ich funkcja polegała przypuszczalnie na sterowaniu ruchem ciała podczas pływania.

Ambulocetus był więc niezwykłym wielorybem, zaopatrzonym w ręce, nogi i ogon I trzy elementy nieobecne u współczesnych waleni, a odziedziczone po lądowych przodkach. Również budo­wa kręgów tego zwierzęcia była swoista: ich ułożenie wskazywało wyraźnie na możliwość falistego wyginania całego ciała w płasz­czyźnie pionowej. Ten właśnie ruch, w połączeniu z uderzeniami nóg, był zapewne główną siłą lokomocyjną zwierzęcia, i jest to

o tyle ważne, że 1 u współczesnych waleni (oraz syren), u których nie ma już ani kończyn, ani ogona, ruch taki - jako wspomnienie przeszłości - pozostał. Dziedziczeniu uległa więc sama geometria

ruchu. Do dziś wszystkie morskie ssaki poruszają ciałem w płaszczyźnie pionowej, tak jak, nawiasem mówiąc, wszystkie ryby 1 gady morskie poruszają nim w płaszczyźnie poziomej, co też jest wspomnieniem przeszłości tych dwu grup zwierząt.

Sprawę wielorybów uznać więc można za zamkniętą, choć przecież znaleziono raptem kilka z niezliczonych z pewnością ogniw przejściowych ich ewolucji. Ale to i tak bardzo dużo. W paleontologii, jak widzieliśmy, nie ma co lic2yć na pełne cią­gi ewolucyjne, a skamieniałości naprawdę przejściowe, z kry­tycznych momentów wielkich ewolucyjnych wynalazków, są niezwykle rzadkie i bardzo przez to poszukiwane.

W ekologii przyrównuje się nieraz ekosystem do krajobrazu górskiego, w którym poszczególne gatunki okupują wierzchołki (tzw. szczyty adaptacyjne, odpowiadające niszom), a doliny zajmowane są tylko przejściowo przez gatunki znajdujące się niejako „w drodze” pomiędzy różnymi wierzchołkami.

Otóż brakujące ogniwa mogłyby odpowiadać takim właśnie rzadkim, nielicznym, przejściowym populacjom „dolinnym”, szybko ewoluującym i „dążącym” do zajęcia innych, potencjal­nie bardziej atrakcyjnych nisz. Bardzo więc możliwe, że istnie­nie tych „braków” jest raczej immanentną cechą zapisu kopal­nego, niż wynikiem niedostatecznego przebadania odpowied­nich skal. Nie jest wykluczone, że najważniejsze, najbardziej poszukiwane, ale zarazem najsłabiej udokumentowane pale­ontologicznie przejścia ewolucyjne zachodziły istotnie rzadko, szybko, w izolowanych lub niewielkich populacjach. Wynikało­by stąd, że szanse na ich odnalezienie są zawsze znikome, a takie sukcesy, jak ostatnie odkrycie serii przodków wielory­bów, nieczęsto będą się powtarzać.

Sprawa „brakującego ogniwa” przestała już być nurtującym problemem filozoficznym i religijnym i żaden ewolucjonista nie musi obawiać się z tej strony zagrożenia. A co do „prawdziwe­go" brakującego ogniwa, tego, które oddzielać miało człowieka od małpy, to sytuacja jest paradoksalna (mówiąc tu „małpa”, mam na myśli tylko małpy człekokształtne - goryla i szympan­sa - bo tylko te łączone były bezpośrednio z pochodzeniem człowieka. W języku polskim, niestety, me ma terminu odróż­

W POSZUKIWANIU BRAKUJĄCEGO OGNIWA • 51

niającego „wielkie” od pozostałych małp). 150 lat poszukiwań szczątków praludzkich doprowadziło do prawdziwej lawiny od­kryć i dziś właściwie mało który gatunek poszczycić się może tak dobrze rozpoznanym rodowodem jak człowiek, przynaj­mniej dla ostatnich 4,5 miliona lat swej historii. Losy człowie­ka przestały już być zawieszone w próżni, nawet jeśli sposób połączenia naszej gałęzi z resztą drzewa rodowego zwierząt po­zostaje niepewny. Zupełnie inaczej natomiast rzecz się ma z „małpą”. Ostatnich parę milionów lat jej historii to nieprze­nikniona noc i brak jakichkolwiek skamieniałości jej domnie­manych przodków. Paleontologia naczelnych ma więc dziś cał­kiem odmienny problem, niż w czasach Darwina, a i termin „brakujące ogniwo” brzmi obecnie cokolwiek osobliwie. Zagad­kę stanowi już nie to, czy człowiek pochodzi od małpy, ale ra­czej - skąd sama „małpa” wzięła się na świecie?

| \\\ \ \

ADAM I EWA NA DRZEWIE RODOWYM

PHrzed paru laty świat obiegła sensacyjna wiadomość - Hznaleziono „szczątki” Ewy, pramatki wszystkich ludzi. Wkrótce rozpoczęły się poszukiwania Adama. Nie minęło wiele czasu, gdy doniesiono, że i one przyniosły pomyślny rezultat. Znamy więc już naszych prarodziców - przynajmniej częścio­wo. Prawdopodobnie to dopiero początek. Już teraz widać, że trzeba będzie na nowo przemyśleć wiele przyjętych schematów dotyczących ewolucji człowieka. A może - ewolucji w ogóle.

Zarówno Adama, jak i Ewę znaleziono badając żyjących dziś ludzi, nie zaś kopalne szczątki naszych przodków. Jak to moż­liwe? Otóż każdy organizm jest nie tylko zaprogramowaną do spełniania określonych funkcji życiowych maszynerią, ale i ży­jącym archiwum, przechowującym świadectwa dawno minio­nych zdarzeń. Dotyczy to wszystkich bez wyjątku żywych stworzeń, więc także człowieka. Jesteśmy wrośnięci w historię, z której nie możemy się wyzwolić.

Choć nie zdajemy sobie z tego sprawy, niemal każda struk­tura naszego ciała, będąc dostosowana do spełniania bieżą­cych potrzeb, jest też swoistą żywą skamieniałością, przecho­wującą wspomnienia dawnej przeszłości. Tak jest na wszyst­kich poziomach organizacji, od głównych narządów aż po uło­żenie atomów w molekułach białek i genów. Jeśli możemy unosić ręce pionowo nad głową, to tylko dlatego, że przed kilku

milionami lat w historii naszej linii rodowej żył tzw. aktywny brachiator, istota poruszająca się wśród gałęzi metodą zwiso- wą. Jeśli na reprymendę szefa reagujemy przyspieszonym bi­ciem serca, skróconym oddechem, poceniem się i wzrostem produkcji adrenaliny, to znaczy, że wyzwalamy w sobie typowy zespól stanów fizjologicznych znanych pod nazwą „walcz lub uciekaj” - choć zwykle ani walka, ani ucieczka nie wchodzą już w rachubę. Jeśli nasz mózg ma budowę warstwową, z najstar­szymi pokładami odpowiadającymi strukturą i funkcjami móz­gom zwierząt z okresu paleozoicznego, i to do tego stopnia, że kiedyś mówiono nawet o możliwości stworzenia „frenogeologii" (czyli badań „geologicznych” prowadzonych w obrębie mózgu), to znów nie dlatego, byśmy po części byli gadami (i to paleozo- icznymi), lecz dlatego, że w strukturze każdego organizmu za­chowały się nieusuwalne ślady dalekiej przeszłości. W naj­większym stopniu dotyczy to jednak poziomu molekularnego. Tam, w submikroskopowym świecie składających się na nasze ciało atomów, przechowała się skarbnica informacji dotyczą­cych naszej historii. Dopiero teraz zaczynamy z informacji tych korzystać.

Zęby czy geny

Zanim nauczyliśmy się odczytywać zapisaną w molekułach historię, jedynym źródłem bezpośrednich informacji o na­szych dziejach były skamieniałości. W ciągu ostatnich kilku­dziesięciu lat odkryto tysiące skamieniałych fragmentów kości

i zębów naszych przodków. Najwięcej jednak przetrwało zę­bów. One też, jako najtwardsze, zachowały się najlepiej. Zna­my dokładnie szczegóły wszystkich guzków i wypukłości na każdym zębie naszych przodków. Właściwie drzewo rodowe człowieka oparte Jest na zębach - tak Jakby to one ewoluowa­ły, nie gatunki.

Pozornie taka dentystyczna wizja ewolucji powinna być cał­kiem wiarygodna. Zęby, Jak mówiliśmy, zachowują się dobrze w stanie kopalnym; co ważne, potrafią też wiele powiedzieć

54 •

nam o upodobaniach, zwłaszcza kulinarnych, ich właścicieli. W ten właśnie sposób wyciągnięto kiedyś wnioski dotyczące domniemanego najstarszego przodka człowiekowatych - rama- piteka (żył około 8-15 milionów lat temu na obszarze Starego Świata). Otóż w uzębieniu ramapiteka rzuca się w oczy przede wszystkim grube szkliwo na trzonowcach i silnie skrócone kły, nie wystające zbytnio poza linię pozostałych zębów. Wielkie małpy afrykańskie, szympans i goryl, nie mają łych, „typowo ludzkich” cech. Ich zęby trzonowe pokryte są znacznie cień­szym szkliwem, a Idy wystają poza linię zębową. Przyjęto więc, że ramapitek znajdował się już na początku drogi (czy linii) prowadzącej do człowieka, podczas gdy małpy afrykańskie sta­nowić muszą boczne odgałęzienie, które oddzieliło się od wspólnego dla małp i człowieka przodka, zanim ramapitek po­jawił się na Ziemi.

Ale zęby ramapiteka niosły i inne informacje. Ich grube szkliwo wskazywało na twardy, roślinny pokarm - ziarna traw były tu najlepszym kandydatem. Duże skupiska traw nie ro­sną jednak w dżungli - siedlisku małp, lecz na otwartej sawan­nie lub stepach. A od dawna postulowano, że przodek linii ludzkiej zamieszkiwał takie właśnie środowisko. Umacniało to tylko pozycję ramapiteka jako patriarchy ludzkiego rodu. Rów­nież jego skrócone kły niosły ważne przesłanie. Długie, wysta­jące kły służą głównie do straszenia przeciwnika lub do impo­nowania rywalowi, mogą też być użyte jako broń; silnie skróco­ne, nie mogą już odgrywać żadnej z tych ról. Wiemy, że w linii ludzkiej rolę kłów przejęły ręce i trzymane w nich przedmioty. Czyżby więc ramapitek był już dwunożną, wyprostowaną isto­tą, zdolną do wytwarzania narzędzi? I takie, co prawda speku­lacyjne wnioski można było na podstawie uzębienia ramapite­ka wyciągać.

Niestety, były to zapewne wnioski fałszywe. Dziś wiemy, że ramapitek nie ma wiele wspólnego z pochodzeniem człowieka. Przeciwnie, jest raczej przodkiem linii (czyli kładu) prowadzą­ce] do orangutana i jego „człowiekowate” przystosowania do życia na sawannie były zupełnie niezależnym i zapewne przej­ściowym zjawiskiem ewolucyjnym. Jeśli tak bardzo zbliżały się

ADAM I EWA NA DRZEWIE RODOWYM * 55

one do tego, czego od odległego przodka człowieka oczekiwali­śmy, to dlatego, że w danych warunkach (tu: na sawannie) pewne rozwiązania ewolucyjne mogą się - choć nigdy dokład­nie - powtarzać, stanowiąc funkcjonalną odpowiedź na okre­ślone środowiskowe wyzwania. Właśnie - funkcjonalną. Funk­cja organu może zacierać jego historię, gdyż w danych warun­kach ilość możliwych rozwiązań może być niewielka, a rozwią­zanie optymalne - tylko jedno.

Dlatego jeśli chcemy odtworzyć historię organizmu, to lepiej wybierać takie cechy morfologiczne, które są tymi funkcjonal­nymi ograniczeniami najmniej „skażone”. Zęby, jako szczegól­nie obciążone funkcjonalnością, kiepsko się do tego celu nada­ją. Cóż, kiedy paleontologia człowieka opiera się przede wszystkim na zębach.

Geny (i inne molekuły) nadają się do tego celu znacznie le­piej. Na pozór i one są bardzo „obciążone". Stanowią przecież program, który kieruje budową całego organizmu. Od nich za­leży, C2y nasze ciała (a i zachowania) funkcjonować będą zgod­nie ze wszystkimi wyzwaniami, na jakie są ze strony środowi­ska wystawione. Geny są więc niejako czystą funkcją. Tyle, że potencjalną, bo przecież nie same geny tę funkcję wykonują, a jedynie odpowiadają za powstanie przeznaczonych do ich wykonywania organów.

Fruwające dyskietki

Geny są programami. Są to zakodowane w języku trypletów nukleotydowych instrukcje do produkcji aminokwasów (a przez to 1 białek), których całość stanowi ogólny program budowy

i rozwoju organizmu. Problem w tym. że ogromna większość se­kwencji zasad na nici DNA nie koduje żadnych białek ani nie kieruje żadnymi procesami regulacyjnymi. Porównajmy kario- typ (zespół wszystkich chromosomów) do nośnika magnetycz­nego współczesnych komputerów (najlepiej twardego dysku; poszczególne chromosomy, by analogia była pełniejsza, przy­równać można do pojedynczych sektorów dysku).

56 •

Załóżmy dalej, że był to dysk od dawna intensywnie eksplo­atowany przez wielu niezbyt starannych użytkowników | tak jak kariotyp przechodził w dziejach przez szereg pokoleń wy­stawionych na zmienne koleje ewolucyjnych losów. Na dysku tym znajdują się zapisane przez nas i służące nam w bieżącej pracy programy. Wiemy, jak je uruchomić, i dlatego w codzien­nej pracy dysk ten jest dla nas czystą - choć potencjalną - funkcją: potrafimy za jego pomocą pisać teksty, tworzyć ry­sunki, prowadzić obliczenia, grać. Ale w istocie ta potencjalna funkcjonalność dysku to tylko znikomy fragment jego pojem­ności. Z długiej historii jego użytkowania pozostały na nim ty­siące rozproszonych fragmentów dawnych programów, dawno już skasowanych (to znaczy już niefunkcjonalnych, ale prze­cież zajmujących określoną fizyczną przestrzeń) starych doku­mentów, obliczeń. Gdy wgrywamy do takiego „obciążonego hi­storią" dysku nowy program, nie wpisuje się on zwykle jednym blokiem, ale zajmuje puste miejsca pomiędzy rozproszonymi fragmentami istniejących plików (podobnie jak geny, których funkcjonalne części, egzony, poprzedzielane są fragmentami nie kodujących, niemych i „samolubnych” intronów).

Dysk więc, który wydawać nam się może idealnie dostosowa­ny do naszych potrzeb, okazuje się zbiorem fragmentów daw­nych programów, pochodzących z różnych czasów i o różnym stopniu funkcjonalności, niczego nie kodujących. Nie tłumacząc aktualnych funkcji dysku, te nieme jego fragmenty stanowią jednak ślad jego historii, gdyż każdy fragment kiedyś został do niego wpisany i każdy kiedyś utracił swą funkcjonalność.

Co prawda, dyski to nie kariotypy, a komputery to nie żywe organizmy. Ale analogie są głębokie i na tyle sugestywne, że mogą łatwiej od uczonych wywodów uzmysłowić, na czym wła­ściwie metoda molekularnej filogenezy polega (Richard Daw- kins, autor koncepcji samolubnego genu i zatytułowanej tak samo książki - nazwał kiedyś unoszone przez wiatr puszyste nasiona topoli „fruwającymi dyskietkami"; trudno o bardziej obrazowe określenie).

Tych analogii nie warto jednak ciągnąć (zwłaszcza że prawi­dłowo eksploatowany dysk Jest regularnie porządkowany spe-

„ A

ADAM i EWA NA DRZEWIE RODOWYM • 57

cjalnymi programami 1 stąd nie zawsze nadaje się do takich porównań; inna sprawa, że i geny mają swe własne, choć inne, procedury porządkujące). Comparaison n’est pas raison. Wróć­my więc do naszych prarodziców i do historii ukiytej w na­szych komórkach.

Nieco historii

Po raz pierwszy filogenezę molekularną zastosowano na szero­ką skalę już w roku 1901. Amerykański biolog niemieckiego pochodzenia George Nuttal, korzystając ze świeżych odkryć immunologii, porównywał reakcje krwi, pobranej z różnych zwierząt, na obce białka, dodane w celu wywołania reakcji obronnej. W ponad 15 tysiącach wykonanych doświadczeń Nuttal obserwował reakcje strącania wywołane dodaniem an- tyserum królika do krwi różnych gatunków ssaków. Im silniej­sze reakcje, tym bardziej podobna musiała być struktura krwi porównywanych gatunków, a więc tym bliższe ich pokrewień­stwo. Wyniki badań Nuttala pozostawały ogólnie w zgodzie z drzewem rodowym zwierząt opartym na skamieniałościach, bo też zgodność taka, w ogólnym zarysie, istnieje do dziś. Cala, niespodziewana różnica, layje się bowiem w drzewie rodowym człowieka, tym jednak Nuttal się specjalnie nie zajmował, a i zastosowana przez niego, czysto jakościowa, metoda nie mogła żadnych subtelności filogenezy wychwycić. Zresztą, sa­ma metoda popadła wkrótce w zapomnienie.

Dopiero pod koniec lat pięćdziesiątych przerwane prace Nuttala podjął Morris Goodman, stosując jednak nową tech­nikę. Zamiast mieszać ze sobą przeciwciała i antygeny, Good­man prowadził do zetknięcia się ich kropli ze sobą; w miejscu kontaktu pojawiał się biały pas wynikły z reakcji strącenia. Technika nie wydaje się specjalnie precyzyjna, ale dokładne badania szybkości i intensywności reakcji w miejscu kontak­tu pozwoliły Goodmanowi na bliższe określenie stopnia po­krewieństwa gatunków. W szczególności stwierdził on ponad wszelką wątpliwość, że antygeny człowieka, szympansa i go-

58 •

ryła są niemal nierozróżnialne, podczas gdy różnią się one wyraźnie od antygenów gibbona i orangutana. Jeśli tak, to rozdzielenie rodziny hominidów (czlowiekowatych) i pongidów (wielkich małp) musi być sztuczne, gdyż człowiek - wbrew po­zorom - jest bardzo bliski pongidom afrykańskim, gdy te - znów wbrew pozorom - są ewolucyjnie znacznie oddalone od „pongidów" azjatyckich. Logicznie biorąc, linia człowieka nie może więc biec aż do ramapiteka, a linia szympansa do współczesnego mu driopiteka, gdyż rozejście się linii „małp”

i człowieka musiało nastąpić niedawno, a poszczególnych „małp” między sobą i dawno. Lecz z taką logiką trudno się

ADAM I EWA NA DRZEWIE RODOWYM • 59

bylo pogodzić. Czyż nie zaprzeczało to naszej wyjątkowej

i niepodważalnej pozycji?

W połowie lat siedemdziesiątych inny Amerykanin, Vincent Sarich, chemik z wykształcenia, postanowił rozszerzyć metodę na inne molekuły i nadać jej bardziej ilościową, a więc ściślej­szą postać. Stosując wraz z Allanem Wilsonem, immunolo­giem, subtelne metody umożliwiające nie tylko porównywanie reakcji białek, ale i samych białek (aż do określenia wszystkich pojedynczych aminokwasów), uzyskał wyniki, w których po­krewieństwo filogenetyczne różnych gatunków określała jedna wielkość, tzw. odległość immunologiczna, stanowiąca precyzyj­ną miarę zmian kumulujących się w białkach od czasu rozej­ścia się gatunków do wspólnego przodka. Metoda ta potwier­dziła niezwykłe, wręcz zdumiewające pokrewieństwo bioche­miczne człowieka, szympansa i goryla oraz ich bardzo niedaw­ne rozejście się na drzewie rodowym, co wciąż przyjmowano z niedowierzaniem w kręgach paleontologów.

Bardzo niedawno - to znaczy kiedy? Paleontologia, przy wszystkich swoich słabościach, potrafiła jednak datować ska­mieniałości, a więc nie tylko określać kształt drzewa rodowego, ale i wiek jego gałęzi. Czy metoda molekularna, operująca tyl­ko współczesnymi ciałami, mogła coś wnieść do tej kwestii? Otóż tak, i to okazało się jej największym sukcesem.

Białka zbudowane są z liniowej sekwencji 20 różnych ami­nokwasów, przy czym w każdym białku wybór aminokwasów

i ich kolejność jest różna. Białka same nie podlegają ewolucji, bo w przejściu między pokoleniami dziedziczone są geny, a nie białka. Jednak białka są produktem genów i wszelkie mutacje tych ostatnich, o ile dotyczą genów czynnych, znaj­dują odbicie w budowie kodowanych przez nie białek. Podo­bieństwo białek zależy od ułożenia i rodzaju budujących Je aminokwasów, a to - od sekwencji zasad w kodujących Je ge­nach. Sekwencja ta podlega, jak pamiętamy, dość regularnie zachodzącym mutacjom. I choć ich większość jest od razu do­strzegana i eliminowana przez dobór, to pewna ich klasa - najczęściej te, które dotyczą trzeciej .litery” w każdym trypie­cie zasad - ma charakter neutralny, więc może jednostajnie

60 •

kumulować się w czasie, nie wpływając na funkcje życiowe kodowanych białek.

Białka zatem zachowują się Jak zegaiy, nie ma bowiem a priori powodu, by zachodzące w nich neutralne mutacje nie .tykały" z pewną określoną regularnością. Problemem było już tylko ustalenie, jak długi okres odpowiada pojedynczemu „łyk­nięciu". Znając moment rozejścia się dwu dowolnych gatun­ków (a takich par dobrze datowanych gatunków paleontologia potrafi dostarczyć niemało) i ilość skumulowanych między ni­mi mutacji (przy założeniu, że ich „tykanie” zachodzi regular­nie), możemy wyliczyć odpowiednią jednostkę, na przykład ilość mutacji na milion lat. A stąd już prosta droga do datowa­nia drzew rodowych!

Tak właśnie, po raz pierwszy w wiarygodny sposób, udało się wyliczyć wiek rozdzielenia się linii człowieka i wielkich małp afrykańskich. Na podstawie stwierdzonego przez siebie dystansu immunologicznego, Sarich i Wilson określili ten zwrotny punkt w naszych dziejach na 4 do 5 milionów lat temu. A więc niemal dziesięć milionów lat po okresie, gdy żył ramapitek, niedoszły protoplasta linii ludzkiej!

Adam i Ewa po raz pierwszy

Odległość immunologiczna nie jest jednak bezpośrednią miarą ewolucji, lecz tylko jej odbiciem. Prawdziwa ewolucja zachodzi głębiej, na poziomie genów, sekwencji nukleotydów i podo­bieństw chromosomów homologicznych. Wkrótce i na nie przy­szła kolej.

Badania chromosomów człowieka, wielkich małp afrykań­skich, pozostałych naczelnych i wszystkich innych ssaków pro­wadzone były intensywnie od lat siedemdziesiątych, zwłaszcza we Francji. Wiadomo było od dawna, że człowiek ma 46 chro­mosomów (tzn. 23 pary - w każdej parze jeden chromosom po­chodzi od matki, drugi od ojca), gdy szympans i goryl mają ich po 48. Wiadomo też było, że większość odcinków chromoso­mów u małp i człowieka jest homologiczna, gdyż wykazuje po­

ADAM I EWA NA DRZEWIE RODOWYM • 61

dobny wzór prążkowania podczas ich barwienia. Skąd więc ta zmiana ilości chromosomów u małp i człowieka?

Otóż, niezależnie od punktowych mutacji, które zmieniają czasem kolejność nukleotydów w DNA, również całe chromoso­my podlegają przekształceniom (rekombinacjom). Dzieje się tak podczas podziału komórki, kiedy to chromosomy homologiczne łączą się ze sobą. W procesie tym poszczególne fragmenty chro­mosomów mogą zmieniać się miejscami (crossing-ouei}, obra­cać (inwersja) lub też - co znacznie rzadsze - dwa chromosomy mogą zlać się w jeden (fuzja). Porównując dokładnie kariotypy człowieka i szympansa stwierdzono, że większość z nich jest niemal zupełnie identyczna (chromosomy 3, 6, 7, 8, 10. 11, 13, 14, 15, 19, 20, 21 oraz 22), niektóre wykazują inwersje (chromosomy 5, 9, 12, 17 oraz 18), chromosom X wykazuje nadzwyczajną stabilność i jest identyczny nawet u tak oddalonych gatunków jak człowiek i pawian, a chromosom Y (tzw. męski) ma niezwykle zmienną długość, nawet w obrębie naszego gatunku.

Rekombinacje mogą być tolerowane przez dobór, gdyż zmie­niając położenie genów na chromosomach, nie wpływają na zawartość tych genów i tym samym w niewielkim stopniu za­burzają ich funkcje. Dopóki te inwersje nie zmniejszają zdol­ności chromosomów do łączenia się w paiy i nie naruszają ich roli w przekazywaniu cech dziedzicznych, dobór nie interwe­niuje, a kumulacja tych zmian ma charakter losowy i stały. Może więc być użyta do mierzenia odległości filogenetycznej między gatunkami.

Część rekombinacji wpływa jednak w istotny sposób na pro­cesy podziału komórek. Te mutacje mają więc Już wyraźnie funkcjonalne (czy raczej: dysfunkcjonalne) znaczenie. Gdy w jednym chromosomie dojdzie do inwersji jego fragmentu, dru­gi 1 by się do niego dopasować - musi w procesie łączenia się parami utworzyć pętlę, tak by odpowiednie odcinki „odwrócone­go" i „prostego” chromosomu były ze sobą połączone. Gdy Jeden z takich chromosomów pochodzi od ojca, drugi od matki, wów­czas normalny proces rozwoju dziecka może być zakłócony (wie­le chorób niedorozwoju bierze się z takich makromutacj! chro­

mosomowych). Czasem ta „niekompatybilność" chromosomów może być tak wielka, że ich parowanie się jest niemożliwe. Wów­czas między dwoma osobnikami formalnie tego samego gatun­ku pojawia się bariera rozrodcza; są oni niezdolni do wydania na świat normalnego i płodnego potomstwa. A pojawienie się ta­kiej bariery jest niechybnym znakiem, że osobniki te - choćby nierozróżnialne - należą już do odrębnych gatunków.

W omawianym dotąd kariotypie człowieka pominięty został chromosom drugi. Nie bez przyczyny, gdyż w kariotypach szympansa nie ma on swojego odpowiednika. A raczej: jest on homologiczny dwóm różnym chromosomom szympansa, które musiały w pewnym momencie połączyć się, tworząc jeden, dłuższy chromosom w miejsce dwóch (w miejscu połączenia nasz drugi chromosom ma wyraźną „bliznę” - niezatarty ślad tego dramatycznego, choć cichego wydarzenia, które zaszło w jednej komórce naszego protoplasty przed milionami lat). Tak zmieniony mutant, choć zewnętrznie zapewne podobny do swych współplemieńców, musiał mieć duże kłopoty z prokre- acją. Chyba że trafił na partnera o takiej samej jak on nietypo­wej postaci kariotypu. Od tej chwili taka wsobna linia osobni­ków rozwijać się mogła tylko w obrębie swego wąskiego, za­mkniętego kręgu. A jeśli w dodatku, tak jak dzieci z zespołem Downa (też z nietypową liczbą chromosomów w jądrach), osob­niki te wykazywały nieco inne, niechętnie przyjmowane przez osobniki „normalne” cechy morfologiczne (lub psychiczne), wówczas bariera genetyczna mogła zostać wzmocniona barierą behawioralną (czy nawet „psychologiczną”) i rozejście się dwu gatunków stało się ostateczne.

Czy tak narodził się protoplasta ludzkiego rodu? Czy wów­czas rozeszła się linia prowadząca do człowieka (hominidy)

i do wielkich małp afrykańskich (ale nie azjatyckich)? Mogło tak być. Tak przynajmniej twierdzi francuski genetyk Jean de Grouchy i nie ma powodu, by mu nie wierzyć. Czy również wtedy człowiek stanął na dwóch nogach i opuścił leśne śro­dowisko (byt może, jako odmieniec, zmuszony do emigracji ze swej bezpiecznej ojczyzny na groźną sawannę)? I tego nie da się wykluczyć (choć z pewnością był to dłuższy proces, a nie

w*%%&łTW%*&* fwf m jPWltttli]

*Sli * ^ t>v 2*

ADAM I EWA NA DRZEWIE RODOWYM • 63

jednorazowe wydarzenie). Pewne jest jedno: przejście od po­pulacji 48 do 46 chromosomów nie mogło być ciągłe, ani stopniowe, gdyż zmiana z 23 na 22 pary chromosomów doko­nać się może tylko skokowo i tylko w obrębie jednego osobni­ka. Tu nie może być mowy nawet o wąskiej populacji - tu musiał być jeden osobnik. Czyżbyśmy mieli więc Adama, jak tego chce de Grouchy? Być może. W każdym razie trudno po­wstrzymać się przed taką metaforą.

Co jednak z Ewą? Przypadkowe spotkanie się dwu osobni­ków płci przeciwnej o takiej samej, niezmiernie rzadkiej i zwy­kle letalnej (szkodliwej) mutacji chromosomowej, w warun­kach niewielkich populacji małp, graniczyłoby z probabili­stycznym cudem. Z drugiej strony, owocne małżeństwo z sa­micą (kobietą?) o nie zmutowanej liczbie chromosomów byłoby cudem biologicznym. Trochę za dużo tych cudów, nawet jak na historię o biblijnych skojarzeniach. Nasza obecność świadczy jednak o tym, że związek ten musiał być płodny. Skąd więc wzięła się Ewa?

Zdaniem de Grouchy’ego, jedyne rozwiązanie brzmi - z Ada­ma (choć niekoniecznie z jego żebra). Musiała być jego córką, a my wszyscy bylibyśmy potomkami tego pierwszego, kazirod­czego związku (częste u naczelnych przypadki istnienia hare­mów, z jednym samcem dominującym, mogły faworyzować ta­kie wsobne utrwalenie się nietypowej mutacji). Jeśli Adam był mutantem, a jego pierwsza małżonka nie (bo, jak mówiliśmy, inne założenie byłoby nieprawdopodobne), wówczas połowa je­go dzieci musiałaby nosić jego, zmutowane do 22 par chromo­somy i właśnie związek z taką, podobnie jak on zmutowaną córką, mógł być początkiem nowej linii mutantów. Na końcu której znajdujemy się myl

Adam i Ewa po raz drugi

Mamy więc już Adama i Ewę, mamy też wygnanie z raju (z lasu na sawannę). Były to wydarzenia dramatyczne i zapewne dość szybkie. Natomiast dalsza ewolucja przebiegać Już mogła bez

“V

64 .

takich kariotypowych wstrząsów. Australopithecus ąfarensis (Lucy). Australopithecus africanus, Homo habilis. Homo erectus, Homo sapiens - tak mogły wyglądać kolejne szczeble tej ewolu­cji i każdy gatunek mógł wyłaniać się z poprzedniego przez stopniowe nabywanie coraz bardziej ludzkich cech - anato­micznych (na przykład duży mózg), behawioralnych (monoga­mia, łowiectwo) 1 psychicznych (mowa, przejawy sztuki). Nasz gatunek byłby tylko ostatnim ogniwem tego procesu, ale ni­czym poza tym by się nie wyróżniał.

Tak można było sądzić do bardzo niedawna. Dokładnie, do czasu odnalezienia Ewy mitochondrialnej (tzn. pramatki na­szego gatunku, nie zaś naszej linii rodowej, jak w przypadku Pierwszych Rodziców de Grouchy'ego). I tym razem to odkrycie zachwiało wielu przekonaniami. Oto, w największym skrócie, jak do niego doszło.

Każda komórka ciała, obok genów jądrowych (w chromoso­mach) ma jeszcze geny w mitochondriach - małych, ale licz­nych organellach komórkowych służących głównie do pro­dukcji i magazynowania energii. Mitochondria to nasze we­wnętrzne siłownie i bez nich wszelkie procesy życiowe byłyby niemożliwe. Mitochondria mają swe własne geny, bo zacho­wują się jak częściowo osobne organizmy wewnątrz naszych komórek. To wspomnienie bardzo odległej przeszłości, gdy przodkowie mitochondriów żyli jako niezależne istoty bakte­ryjne, zanim wciągnięci zostali do wspólnej egzystencji przez większą komórkę-gospodarza, przodka wszystkich żyjących dziś roślin i zwierząt.

Mitochondria zachowały więc pewną dozę swej, dawno utra­conej, niezależności. Rodzący się nowy człowiek - zygota - mu­si mieć od razu swój przemysł energetyczny, czyli mitochon­dria, a jedynym ich źródłem mogą być tylko rodzicielskie ga­mety. plemniki i jaja. Plemnik w czasie zapłodnienia przekazu­je tylko swe jądro, mitochondria nie wnikają przez osłonę jajo­wą. Wszystkie więc mitochondria, jakie otrzymujemy, pocho­dzą tylko od matki (przekonanie, że nasze geny pochodzą po równo od obu rodziców nie jest więc do końca słuszne: od mat­ki dostajemy jednak więcej). Geny mttochondrialne, jak

ADAM I EWA NA DRZEWIE RODOWYM • 65

wszystkie geny bakteryjne, nie tworzą chromosomów, ale umieszczone są na małych, kolistych molekułach, zawierają­cych - u człowieka - dokładnie 16 569 par zasad.

Geny te podlegają szybkiej ewolucji - około 10 rasy szybszej od ewolucji genów jądrowych. Niemal wszystkie geny mito- chondrialne są funkcjonalne, tzn. kodują określone polipepty- dy. Nie są porozbijane intronami, nie tworzą też odcinków nie­mych. Mitochondrialny DNA (mtDNA) nie podlega rekombina­cji: przy braku chromosomów nie ma tu okresowego zbliżania się genów homologicznych do siebie.

Cały mtDNA dziedziczymy więc po kądzieli, niczym najdroż­szy spadek, któiy nie ulega roztrwonieniu, gdyż w żadnym po­koleniu nie miesza się on z innymi ani nie rozprasza pomiędzy potomstwem. Jeśli się zmienia, to iylko na drodze punktowych mutacji. Te mutacje utrwalają się potem wśród potomstwa ko­biety, u której się pojawiły. I tylko u jej potomstwa. Szlaki mu­tacji tworzą rozgałęziające się drzewa. Rekonstrukcja tych szlaków to bezpośrednie odtwarzanie drzewa rodowego każde­go z nas!

Szybkie tempo mutacji mtDNA umożliwia badanie procesów ewolucyjnych, które miały miejsce stosunkowo niedawno, przed setkami tysięcy, a nie milionami lat, jak w przypadku genów kariotypowych czy białek. I to właśnie, w połączeniu z pozostałymi osobliwościami metody mitochondrialnej, stwa­rza | niej idealne narzędzie do badań nad pochodzeniem na­szego gatunku, a nie całej linii rodowej.

Trudno tu omawiać zawiłości zastosowanej metody. W koń­cu dla wszystkich, poza specjalistami, ważniejsze są wyniki, do jakich się dochodzi, i wnioski, jakie z niej wynikają. A te są doprawdy niezwykłe.

Próbki mtDNA pobierano z łożysk kobiet w salach porodo­wych. Tak zebrany materiał - pochodzący od kobiet z pięciu populacji geograficznych (afiykańskiej, azjatyckiej, australij­skiej, kaukazoidalnej i nowogwinejskiej) - przebadano na obecność różnych typów DNA z określonych, ściśle oznaczo­nych odcinków nici genowej. Już pierwsze wyniki okazały się interesujące.

66 •

Po pierwsze, wyszło na jaw niezwykle małe zróżnicowanie mtDNA 11 człowieka pomimo szybkiej ewolucji tej cząsteczki. Było ono znacznie mniejsze niż u większości innych gatunków ssaków (mniejsze też niż u wszystkich wielkich małp) i mogło to oznaczać tylko jedno: nasz gatunek jest w geologicznej skali czasu niezwykle młody. W ten sposób po raz drugi uwidoczniła się nasza „młodość" - gatunkowa i rodowa. Wszystko więc w naszych dziejach musiało zdarzyć się szybko - jesteśmy bar­dzo późnym „nabytkiem" naszej planety.

Po wtóre, okazało się, że zróżnicowanie wśród kobiet afry­kańskich (na południe od Sahary) jest nieporównanie wyższe niż u kobiet z jakiegokolwiek innego regionu świata. I znów in­terpretacja była oczywista. Człowiek (a przynajmniej kobieta) narodzić się musiał w Afryce i tam przebywać przez znaczną część swojej historii, inaczej rozniósłby swe coraz bardziej zmutowane mtDNA po całym świecie.

Kształt „drzewa mitochondrialnego” pozwala nam odczytać kierunki i charakter migracji ludzkich (okazało się, że każdy re­gion geograficzny - poza Afryką - kolonizowany był wielokrotnie (Europa - ponad 30 razy, Australia - 15 razy), co samo w sobie jest niezwykłe i świadczy o wielkiej ruchliwości, a może i eksplo­ratorskiej ciekawości naszego gatunku (potwierdza to, nawiasem mówiąc, minimalny stopień dywergencji „rasowej” u człowieka: różnice między „rasami” są często mniejsze niż w obrębie „ras”, a więc samo pojęcie rasy jest u człowieka nieporozumieniem).

Ale drzewo to dostarcza znacznie więcej informacji. Zakłada­jąc, że zmienność DNA ma charakter stały i kierunkowy (tzn. tempo mutacji nie ulega znacznym wahaniom, a powroty zmu­towanych fragmentów do stanu sprzed mutacji są bardzo rzadkie), z długości danej gałęzi drzewa odczytać można jej wiek. Okazało się, te kolonizacja Australii miała miejsce przed około 40 tysiącami lat, obu Ameryk - przed 12 tysiącami lat, a Nowej Gwinei - przed około 30 tysiącami lat. Daty te niemal dokładnie zgadzają się z chronologią opartą na szczątkach kostnych, co zwiększa wiarygodność zastosowanej metody. Lecz jeśli tak, to znając zmienność mitochondrialną najstar­szych, mieszkających na południe od Sahary, populacji, poku­

ADAM I EWA NA DRZEWIE RODOWYM • 67

sić się można o oznaczenie wieku najstarszych ludzi na Ziemi, od których nasz gatunek się wywodzi. I tu wynik okazał się za­skoczeniem. Gatunek Homo sapiens (a przynajmniej jego żeń­ska połowa) narodził się na Ziemi 140-290 tysięcy lat temu, czyli w przybliżeniu około 200 tysięcy lat temu. A więc o ponad 150 tysięcy lat wcześniej niż człowiek z Cro-Magnon, od które­go zwykło się naszą historię liczyć, i niemal równocześnie z ne­andertalczykiem, którego ów kromaniończyk znieść miał z po­wierzchni Ziemi w nagłym ewolucyjnym wydarzeniu przed około 35 tysiącami lat.

Mówiliśmy dotąd o drzewie mitochondrialnym, bo taka na­zwa bywa używana. Kształt tego drzewa jest dość osobliwy. To prawda, ma ono rozłożystą i rozgałęzioną koronę i ma pień, nie ma jednak korzeni, a pień zwęża się ku dołowi aż do punktu (pojedynczej kobiety?). Ewa mitochondrialna mogła żyć napraw­dę, tak jak naprawdę żyć mogła Ewa chromosomalna. Co to oznacza dla ewolucji człowieka, gdzie wciąż mówi się o powol­nym przechodzeniu jednego gatunku w drugi (na przykład Homo erectusw Homo sapiens), nietrudno pojąć. Rozwinięcie te­go tematu tutaj byłoby jednak niemożliwe.

Metoda, którą zastosowano przy poszukiwaniu Ewy, jest ma­tematycznie ścisła, logicznie uzasadniona i użyta została przez kilka niezależnych ośrodków naukowych, w których uzyskano bardzo zbliżone wyniki (jej rezultaty jednak, warto zaznaczyć, nie są pewne i nie przez wszystkich zostały zaąkceptowane, a całą opowiadaną tu historię przyjmować trzeba z odpowiedni­mi zastrzeżeniami i ostrożnie). I choć stosuje się ona tylko do kobiet, to przecież nikt chyba nie wątpił, że wraz z Ewą żyć mu­siał - w tym samym miejscu i czasie - Adam, gdyż pochodzenia człowieka nie da się rozbić na niezależne dzieje mężczyzny i ko­biety. Wraz z odkryciem pierwszej kobiety odkryto więc, przez implikację, również pierwszego mężczyznę - albo nie odkryto ni­kogo. A jednak ta, pozornie oczywista, konkluzja nie wszystkich zadowalała. Poszukiwania Adama rozpoczęły się od razu.

Tropiąc Adama skoncentrować się trzeba na genach, które dziedziczymy tylko w linii męskiej, po mieczu. Mitochondria, Jak pamiętamy, otrzymujemy tylko od matki - tu wybór był

68 •

oczywisty. Pozostałe geny, jądrowe, dziedziczymy po równo po obojgu rodzicach. Czy jednak całkiem po równo? Z naszych 23 par chromosomów 22 paiy są zupełnie homologiczne, nie ma tu więc czego szukać. Ostatnia para, tzw. chromosomów płcio­wych. nie jest jednak całkiem jednakowa. Dziewczynki mają dwa identyczne chromosomy X: jeden od matki, drugi od ojca; chłopcy mają dwa różne chromosomy: X i Y, przy czym Y za­wsze pochodzi od ojca i określa płeć męską. Ten właśnie dzie­dziczy się tylko po mieczu.

Dokładniej mówiąc, nie cały chromosom Y jest w równej mierze interesujący. Jego część, tzw. region pseudoautosomal- ny, jest homologiczny z X i wchodzi z nim w rekombinacje. On też jest siedliskiem funkcjonalnych genów. Pozostała część, funkcjonalnie niema, nie podlega rekombinacjom, zmienia się tylko w wyniku punktowych mutacji i w dodatku - jako gene­tyczny „śmietnik” i nie wrpływa na postać fenotypu. I na nią właśnie skierowała się uwaga poszukiwaczy Adama.

W badaniach chromosomu Y stosuje się porównywanie od­powiednich fragmentów poprzez ich hybrydyzację (tzn. łącze­nie w pary odpowiadających sobie odcinków), a nie drogą bez­pośredniego poznawania kolejności nukleotydów (takie bada­nia już się rozpoczęły, ale są jeszcze za mało zaawansowane). Poprzez hybrydyzację fragmentów chromosomu Y - jak we wszystkich przypadkach hybrydyzacji molekuły - otrzymać możemy jedynie ogólny obraz genetycznego pokrewieństwa, me szczegółowy obraz sytuacji. Stąd obraz Adama jest znacz­nie bardziej mglisty niż Ewy i metoda ta nie może dać całkiem jednoznacznych odpowiedzi.

Tym większe było zaskoczenie, kiedy z Paryża nadeszła wia­domość: znaleziono Adama! Był mały (jak Pigmeje) i ciemno­skóry, żył przed 200 tysiącami lat, na obszarze Republiki Środkowoafrykańskiej. Tam też musiał spotkać Ewę.

Wiadomość tę podał Gerard Lucotte z College de France. Jest ona rezultatem dwustopniowrych badań chromosomu Y, w których najpierw wydzielono najbardziej archaiczną sekwen­cję nukleotydów określonego fragmentu tego chromosomu wśród Francuzów, a następnie przebadano wszystkie populacje

ADAM I EWA NA DRZEWIE RODOWYM • 69

afrykańskie by znaleźć, gdzie sekwencja ta pojawia się najczę­ściej. Wynik wskazał na Pigmejów Aka, jednego z dwóch - obok Buszmenów - najbardziej pierwotnych szczepów Afryki. To, zdaniem Lucotte’a, zwiększa zaufanie do otrzymanego wyniku.

Trudno zaprzeczyć krytykom, że metoda Lucotte’a nie opie­ra się na znajomości sekwencji wszystkich nukleotydów, a je­dynie na podobieństwie fragmentów, których homologiczności nie da się nawet stwierdzić z całą pewnością, i na milczących założeniach, które należałoby sprawdzić. Trudno też zaprze­czyć, że podany przez niego wiek jest czystą spekulacją, bo metoda ta - przy braku znajomości tempa akumulacji mutacji na chromosomie Y - nie daje możliwości datowania. Jasne więc, że zanim obraz naszego prarodzica nabierze równie wy­razistych konturów, jak wizerunek Ewy, upłynie wiele czasu. Cóż, stwierdzenie ojcostwa jest zawsze bardziej skomplikowa­ne niż macierzyństwa i mniej pewne. Ale trudno też negować, że to, co już wiemy, zdaje się potwierdzać raczej, niż zaprze­czać, fakty związane z odkryciem Ewy mitochondrialnej. Już to samo - zważywszy na ogromne implikacje odkrycia - jest wy­starczająco ciekawe. A przecież to dopiero początek.

Poszukiwania naszych prarodziców - w nas samych - nabie­rają rozpędu. Chcemy wiedzieć, jak wyglądali, gdzie żyli, jak się zachowywali. Ale przecież sam fakt, że żyli naprawdę (o ile uznać to można za fakt), stanowić może źródło głębokiej reflek­sji. Wcale nie wiadomo, czy inne gatunki powstawały tak samo. Tak skrajny punktualizm (skokowość ewolucji) Jest w każdym razie mało popularny wśród ewolucjonistów. Tymczasem w na­szych dziejach mogliśmy mieć prawdziwych prarodziców, i to dwukrotnie. Genetycznie jesteśmy prawie nierozróżnialni od szympansa. Fizjologicznie stanowimy Jeden spośród wielu ga­tunków ssaków. Anatomicznie należymy do kręgowców. A prze­cież wciąż czujemy, że jest w nas coś szczególnego, że coś wyróż­nia nas od wszystkich innych stworzeń. Czyżby się miało oka­zać, że i nasze powstanie było szczególne? Czy tam właśnie, u naszych narodzin, szukać mamy źródeł naszej wyjątkowości?

ROZDZIAŁ 4

ARENA WALKI CZY RAJSKI OGRÓD?

HBistoria jest nauczycielką życia. Czy historia życia jest Htakże nauczycielką? Inaczej mówiąc, czy znajomość praw rozwoju życia na Ziemi, znajomość mechanizmów ewolu­cji przybliża nas do zrozumienia naszej własnej historii, wyja­śnia i tłumaczy zachowania ludzi w dziejach i czy stanowić może punkt odniesienia dla oceny tych postaw? Czy więc z za­sad ewolucji wynika, jaki jest, a zwłaszcza jaki powinien być człowiek, czy ewolucja kieruje do nas jakiekolwiek przesłanie normatywne i moralne?

Są to w gruncie rzeczy pytania o wrodzoną naturę człowie­ka, o to, czy jest on tylko dwunogim zwierzęciem, nagą mał­pą (a jeśli tak, to wszystko, co odnosi się do „małpy”, i do niego ma zastosowanie), czy też przeciwnie - jest gatunkiem niepowtarzalnym w swej wyjątkowości, oddzielonym od resz­ty stworzenia nieprzekraczalną przepaścią, która uniemożli­wia wszelkie ekstrapolacje. Na tak postawione fundamental­ne pytania udzielano różnych, niemniej zresztą fundamen­talnych odpowiedzi. Najprościej mówiąc, zawsze byli tacy, którzy różnice między człowiekiem a resztą żywej przyrody minimalizowali, którzy widzieli w nas taki sam jak inne gatu­nek; lecz nigdy nie brakowało też zwolenników tezy o naszej wyjątkowości i niepowtarzalności. I do dziś nie brakuje ani jednych, ani drugich.

• 71

Poglądy tych pierwszych łatwiej trafiają dziś do powszechnej świadomości: wielu potrafi, odwołując się do Konrada Lorenza, mówić o wrodzonej ludziom agresji (tak jak wrodzona ma być ona u zwierząt), o wrodzonej miłości macierzyńskiej, o wrodzo­nym podziale płci. Obserwacje społeczności małp, a nawet os czy mrówek, wciąż na nowo przenoszone są i na stosunki mię­dzyludzkie, bo i my przecież tworzymy biologicznie uwarunko­wane społeczności. Mówiąc, że człowiek to taki sam jak inne ga­tunek, odwołać się możemy do wielkich autorytetów - Karol Lin- neusz w Systema Naturae umieścił człowieka, orangutana, a także trzy inne gatunki „leśnych ludzi” (małp człekokształt­nych) w jednym rodzaju Homo, w którego skład, oprócz sapiens, wchodziły także takie, bliskie sobie gatunki, jak caudatus, troglodytes, czy sylvestris.¹ Owa „bliskość" nie miała dlań jed­nak ewolucyjnego znaczenia i odzwierciedlała raczej podobień­stwo niż pokrewieństwo, co nie musiało wyjątkowości człowieka na innych polach pomniejszać.

Dalej od Linneusza poszedł Jean B. Lamarck, który skłon­ny był gatunek nasz wyprowadzać wprost, i to stopniowo, od zwierzęcych przodków (gdyby, jak dodawał ostrożnie, nie fakt, że wiemy o naszym jakościowo odmiennym pochodze­niu). Kolejnego kroku dokonał Karol Darwin, który - choć bał się zrazu temat ten poruszać (w O powstawaniu gatunków odsyła czytelnika do „dalszych badań”, nie chcąc wypowiadać własnego zdania) 1 głosił później (w dwóch kolejnych książ­kach: O pochodzeniu człowieka i doborze płciowym oraz

O wyrazie uczuć u człowieka i zwierząt) zwierzęcą filtację nie tylko dla wszystkich cech anatomicznych, ale i dla całej psy­chiki człowieka: nawet uczucia religijne wywodził od mistycz­nego niemal oddania łączącego psa i jego pana. Cała później­sza szkoła „psychologii odruchów", czyli behawioryzmu (dla której uczucia ludzkie są automatycznymi odruchami, takimi samymi jak ślinienie się pawłowowskiego psa na dźwięk

72 •

dzwonka), i niemała część współczesnej socjoblologii tak wła­śnie ludzką psychikę traktuje. Przypomnijmy sobie socjobio­logiczne interpretacje odwagi, altruizmu, poświęcenia, miło­ści lub religii.

Ale i postawa przeciwna miała zawsze wśród biologów swo­ich wyznawców. Georges Cuvier i Johann Blumenbach, a za nimi inni anatomowie początku XIX wieku, wyróżniali dla człowieka, odrębny rząd Bimana, podkreślając, że nasza dwu- nożność i dwuręczność jest nie tylko czymś niepowtarzalnym w świecie zwierząt, ale że odzwierciedla w dodatku głębsze, choć może mniej widoczne, osobliwości naszego gatunku. Cuvier uważał też, że człowiek jest ostatnim gatunkiem, jaki powstał na Ziemi, i w stanie kopalnym nie występuje. Wybitny angielski anatom tego czasu Richard Owen wyróżniał cztery odrębne grupy wśród ssaków, jedną rezerwując dla samego tylko człowieka.

Znacznie dalej poszedł Charles Lyell, „ojciec" geologii i mistrz młodego Darwina. Negując w ogóle pojęcie postępu w przyrodzie i traktując życie jako zjawisko stacjonarne i wieczne, dla jednego człowieka robił wyjątek, podkreślając je­go jakościową odrębność od reszty zwierząt.² Dla ewolucjoni- stów takie specjalne traktowanie człowieka było raczej nie do przyjęcia, gdyż z biologicznego punktu widzenia nie miał się on różnić niczym od reszty „wszelkiego stworzenia”. Człowiek był małpą, cokolwiek tylko osobliwą, lecz nie znaczy to wcale, że musiał się koniecznie ze swoim zwierzęcym statusem godzić. Osobliwością tej „małpy” było bowiem to, że nie tylko rozmy­ślała nad sobą i swoim statusem, nie tylko stawiała pytania, jaka jest, ale nawet - jaka być powinna.

Thomas Huxley, inny z przyjaciół Darwina i wielki propaga­tor jego idei, widząc anatomiczną bliskość człowieka i wyż­szych małp, uważał zarazem, że jedynym przesłaniem, jakie ewolucja niesie człowiekowi, jest zalecenie, czego robić nie po-

ARENA WALKI CZY RAJSKI OGRÓD • 73

winien: moralność nasza wyrosła na negacji wrodzonych in­stynktów, ws2ystko więc, co naturalnie wrodzone, jest zarazem niemoralne (bo „zwierzęce"). „Badaj naturę i rób na odwrót" - to jedno hasło zastąpić mogłoby cały Dekalog (który, nawia­sem mówiąc, też jest głównie spisem dyrektyw mających stłu­mić „naturalne” skłonności; grzech wszak musi być przyjem­niejszy od cnoty, inaczej któż by grzeszył i po co).

Wnuk Thomasa Huxleya, Julian, wybitny neodarwinista, poszedł w swych rozważaniach jeszcze dalej. Uznał, że psy­chika nasza jest czymś tak niepowtarzalnym i wyjątkowym, że ona sama stanowić mogłaby podstawę do wydzielenia dla człowieka w przyrodzie odrębnego królestwa (obok roślin i zwierząt), któremu nadał nazwę Psychozoa (odmianą takiej postawy w geologii jest wydzielanie odrębnego okresu geolo­gicznego I psychozoiku lub antropozoiku; również zapropo­nowane przez Władimira Wiemadskiego wyróżnianie osobnej sfery Ziemi - noosfery, sfery ducha ludzkiego, należy do tej samej kategorii poglądów).

Najdalej w tym kierunku zawędrował jednakże Alfred Rus­sell Wallace, najbliższy współpracownik Darwina i najgorliw­szy propagator jego idei (a właściwie ich wspólnych idei, gdyż Wallace odkrył zasadę doboru naturalnego niezależnie i nie­mal jednocześnie z Darwinem). Choć startował z pozycji orto­doksyjnego darwinizmu (dla którego człowiek nie różnił się jakościowo od innych zwierząt), uznał z czasem niepowta­rzalność ludzkiej psychiki, co doprowadzić go miało wreszcie do zupełnego odwrócenia perspektywy t sformułowania jed­nej z pierwszych wersji „zasady antropicznej", według której losy całej Ziemi, a nawet całego Wszechświata, zmierzały do jednego celu, jakim jest właśnie pojawienie się człowieka na naszej planecie. Nie wiemy, jaka byłaby reakcja Darwina na tego typu „rozszerzenie" Jego teorii (Wallace do koóca uważał się za rygorystycznego darwinistę). Zapewne jednak niezbyt przychylna, skoro już wcześniejsze i znacznie mniej radykal­ne pomysły Wallace’a dotyczące człowieka spotkały się z cierpką uwagą Darwina o „mordowaniu ich wspólnego dziecka” (czyli teorii doboru naturalnego).

I

ZIEMIA i ZYCIE

Pomoc wzajemna i ewolucja

Piszę to wszystko w związku z postacią Piotra Kropotkina, uczonego rosyjskiego, żyjącego na przełomie XIX i XX wieku. Choć jest on znany głównie ze swej działalności w ruchu anarchistycznym, stworzył również pewną, wartą przypo­mnienia, koncepcję ewolucyjną. Koncepcję tę przedstawił w głośnej w swoim czasie książce Pomoc wzajemna jako czyn­nik ewolucji (wydanej w języku polskim w roku 1919). Zawar­te w niej przemyślenia zasługują i dziś na przypomnienie, tak jak przypomnieć też warto sylwetkę ich autora, postaci pod każdym względem godnej uwagi.

Pochodził z rodziny książęcej. Jego ojciec, blisko związany z dworem carskim, był generałem w armii rosyjskiej. Oddany do ekskluzywnej, arystokratycznej Szkoły Paziów, Kropotkin nie skorzystał z wielkich możliwości kariery. Ku zgorszeniu ro­dziny wybrał bardzo podrzędne stanowisko na dalekiej Syberii, gdzie spędził wiele lat. Przeżył głęboko polskie powstanie na Zabajkalu, które - choć Rosjanin - poparł całym sercem. Jako

ARENA WALKI CZY RAJSKI OGROD? • 75

oficer miał zostać skierowany do jego tłumienia, od czego uda­ło mu się, nie bez kłopotów, wyjednać zwolnienie. Związawszy się później z Rosyjskim Towarzystwem Geograficznym, odbył wiele wypraw do najbardziej odludnych terenów górskich i ni­zinnych wschodniej Syberii. Odkrył tam, jako pierwszy, ślady wielkich zlodowaceń (był jednym z pierwszych propagatorów istnienia epoki lodowej na Ziemi); badał też ubogi, lecz fascy­nujący świat tamtejszej fauny i flory (badania te wpłyną na je­go specyficzne poglądy ewolucyjne). W ciągu sześciu lat swych syberyjskich podróży (1862-1867) przemierzył ponad 70 tysię­cy kilometrów. Jak Darwin na pokładzie Beagle, obserwował bacznie zmieniające się krajobrazy i ekosystemy. I myślał, du­żo myślał o ewolucji. Nie rozstawał się też z O powstawaniu ga­tunków, które od niedawna święciło czytelnicze sukcesy. Badał również syberyjskie ludy i ich zwyczaje, odnosząc się z sympa­tią do ich kultury i tradycji i dostrzegając zagrożenie ze strony rosyjskiego ekspansjonizmu.

Wkrótce potem związał się z ruchem rewolucyjnym, co przy­płacił pobytem w twierdzy i ciężką chorobą. Uciekłszy ze szpi­tala, przedostał się do Anglii; później odwiedził Szwajcarię i Francję, gdzie został aresztowany i skazany na pięć lat wię­zienia za swoją działalność polityczną. Wkrótce jednak, pod wpływem presji ze strony opinii publicznej, został zwolniony. Wyjechał ponownie do Anglii, gdzie - nie rezygnując ze swej działalności politycznej - zajmował się znów pracą naukową, publikował też artykuły popularnonaukowe w znanym czaso­piśmie „Nineteenth Century". Po rewolucji 1918 roku wrócił do Rosji, gdzie wkrótce, w roku 1921, zakończył życie.

W roku 1902 ukazała się, napisana po angielsku, książka Kropotkina Mutual Aid (Pomoc wzajemna) , która wyrażała naj­pełniej nie tylko ewolucyjne, ale i polityczne przekonania auto­ra. Jest znamienne i nieprzypadkowe, że mógł w jednym dziele zawrzeć zarówno poglądy ewolucyjne, Jak i polityczne. Czło­wiek bowiem jest dlań jedynie ukoronowaniem procesów za­chodzących w całej biosferze, a skoro Jego odziedziczona po zwierzęcych przodkach skłonność do tytułowej pomocy wza­jemnej Jest też moralnie pożądana, przeto mógł Kropotkin opis

ewolucyjnej historii i politycznych celów połączyć, znajdując w ewolucji właśnie potwierdzenie swych politycznych opcji.

Podstawową tezą jego książki jest więc pomoc wzajemna - przekonanie, że w ewolucji nie walka na śmierć i życie, ale wła­śnie współdziałanie, przynajmniej między osobnikami jednego gatunku, było normą postępowania, pozwalało odnosić ewolu­cyjne sukcesy i przetrwało bez większych zmian także u człowie­ka. Rolą władzy państwowej byłoby owe naturalne skłonności do pomagania sobie, do wewnętrznej solidarności, podtrzymywać i rozwijać, a nie rozbijać je i zwalczać. To właśnie jest istotą jego przekonań określanych mianem anarchizmu (anarchosyndyka- lizmu). W istocie nie zwalczał on państwa jako takiego, lecz tylko te jego formy, które ową naturalną, grupową więź międzyludzką niszczyły. Był przeciwnikiem wszelkiego gwałtu.

Kropotkin nie zwalczał też Darwina. Przeciwnie, uważał się za jego ucznia i kontynuatora. Był jednak przeciwnikiem „gla- diatorskiej” wykładni obecnej w darwinizmie, głoszonej m. in. przez Thomasa R. Malthusa. Zasadą darwinowskiej ewolucji jest dobór naturalny, teza głosząca, że przy powszechnej wśród wszystkich organizmów nadprodukcji potomstwa tylko niektó­re, i to w założeniu najlepsze, osobniki mogą przeżyć i wydać na świat potomstwo. Inne ulegają zagładzie, są więc dla ewolu­cji tracone. Z tezy tej wynika pośrednio, ale tylko pośrednio, zasada „walki o byt”, dosłownej lub metaforycznej walki wszystkich osobników o dostęp do pożądanych, zwykle ograni­czonych, zasobów środowiskowych, takich jak pożywienie, partner seksualny, miejsce do życia lub światło. Ta walka rzadko tylko przybiera w przyrodzie postać prawdziwych zapa­sów na kły i pazury, ale taki właśnie jej obraz, jako nośny i tra­fiający do odbiorców, był przez wielu kontynuatorów Darwina (a niekiedy i przez niego samego) malowany.

W patetyczne tony uderzał często i efektownie zwłaszcza Thomas Huxley. W jednym ze swoich popularnych esejów na­ukowych pisał na przykład, że świat cały wypełniony jest roz­dzierającym krzykiem mordowanych istot i gdybyśmy tylko mieli odpowiednio czuły słuch, wówczas „usłyszelibyśmy do­biegający zewsząd jęk i ryk bólu, podobny do tego, który Dante

ARENA WALKI CZY RAJSKI OGRÓD • 77

usłyszał u wrót piekieł". Takie widzenie świata przetrwało, zwłaszcza w Anglii, dziesięciolecia i nieraz również stosowane było do opisania dziejów naszego gatunku. Szczególnie suge­stywnie pisał na ten temat Raymond Dart, znany odkrywca południowoafrykańskich australopiteków, twórca koncepcji kultury osteodontokeratycznej, kultury kości, zębów i rogu. Jak dziś wiemy, w przeważnie roślinożernych i zapewne cał­kiem pokojowo usposobionych australopitekach dostrzegł dra­pieżne, podniecające się zapachem świeżej krwi istoty, które „[...] rzucały się gwałtownie na swoje ofiary, rozrywały na strzępy ich ciała, zaspokajały swe nienasycone pragnienie cie­płą krwią i pożerały łapczywie drgające jeszcze członki”.

Kropotkin nigdy nie mógł się z taką wizją życia pogodzić. Krwawych walk w naturze nie dostrzegał, a w każdym razie nie sądził, by jakakolwiek istota w nich właśnie znajdowała upodobanie. Przeciwnie, ze swych syberyjskich obserwacji wy­niósł wrażenie świata unikającego niepotrzebnych walk i kon­fliktów, świata wzajemnej pomocy i solidarności, osiągania wspólnych celów przez zespolenie wysiłków. Nie miało to cha­rakteru mistycznego przekonania o prymacie dobra nad złem, a zachowanie się zwierząt nie wynikało z charytatywnych skłonności ani z bezinteresownej miłości dla współplemień- ców. Brało się, jak pisał, z ewolucyjnie sensownej strategii optymalizowania wydatków energii, którą znacznie lepiej i | pożytkiem dla wszystkich użyć można do osiągania wspól­nych celów. Jeden bóbr nie spiętrzy rzeki, ale z ich wspólnego dzieła skorzystają wszyscy (nawet ludzie, to już jednak inna historia). Podobnie, jeden termit nie ma szans na samodzielne tycie, natomiast ich wspólnota potrafi wznosić klimatyzowane, samowystarczalne budowle, nie ustępujące budowlanym do­konaniom człowieka. A wewnętrzne walki w termitierach i w zbiorowiskach bobrów są w zasadzie nie znane.

Zdolności kooperacyjne wśród zwierząt (roślin rozumowanie Kropotkina nie dotyczyło) mogły więc powstać na gruncie ego­izmu i być promowane przez dobór - tego Kropotkin nie negu­je. Gdy już jednak powstały, stwarzały sytuację, w której fawo­ryzowane były zachowania społeczne i „łagodzenie obyczajów”.

IjnftiFTMoi i"»

W walce ze wspólnym wrogiem zawsze lepiej połączyć siły, zwłaszcza gdy wróg jest potężny. A takim właśnie wspólnym „wrogiem” większości zwierząt jest środowisko. To stąd przy­chodzą wyzwania, to tu czai się zagrożenie, przed którym - w pojedynkę - nie ma ratunku. Samotne zwierzęta w konfron­tacji z wrogim środowiskiem giną; ich dobrze zorganizowane grupy mogą przetrwać. A w każdym razie, jeśli zagrożenie jest realne, to wszelkie wewnątrzgatunkowe walki są bezcelowe. I tak nie przetrwa zwycięzca, jeśli me przetrwa nikt.

Wieloletnie obserwacje utwierdzały Kropotkina w przekona­niu, że nie są to spekulacje, lecz empiryczne fakty. Świat, który

ARENA WALKI CZY RAJSKI OGRÓD? • 79

znał ze swych syberyjskich i mandżurskich podróży, był słabo zaludniony, wystawiony na liczne zagrożenia, bezlitośnie nisz­czony przez ataki jesiennych i wiosennych mrozów, groźny. Wszystko to powodowało, jak pisał, „nadzwyczajną ostrość walki

o byt, do której większość gatunków zwierzęcych jest bezlitośnie zmuszana przez naturę”.³ Ale była to „walka” ze środowiskiem, nie ze sobą nawzajem. Zresztą, o cóż tu walczyć przy .nadzwy­czajnym ubóstwie życia”, i tak większość terenów pozostaje nie zajęta, choć przez znaczną część roku się do tego nadaje.

Konieczność przetrwania syberyjskiej zimy stwarzała barie­rę nie do pokonania dla większości zwierząt, utrzymując stale ich liczebność na niskim poziomie. Dlatego też Kropotkin stwierdza ostatecznie: „walki pomiędzy osobnikami tego same­go gatunku [miała to być kwintesencja darwinowskiego dobo­ru] me znajdowałem, choć szukałem jej zawzięcie”. Znajdował natomiast wszędzie przejawy wzajemnej pomocy, choć jej aku­rat nie szukał. Jest ona więc wynikiem działania walki o byt (ze środowiskiem) i jest już u zwierząt utrwalonym przez dobór naturalny instynktownym wymogiem, przynajmniej u form wyższych (choć - jak pisał - „należy spodziewać się, że badacze życia mikroskopowego [...] odsłonią kiedyś fakty nieświadome­go współdziałania nawet między mikroorganizmami").⁴ Walki zdarzają się między osobnikami różnych gatunków (choć i te nie są częste): wewnątrz gatunku obowiązuje jednak „poczucie dużo szersze - poczucie solidarności, łączności społecznej".

Zlo zaczęło się potem

Człowiek w swojej historii nie musiał więc wymyślać nic nowego: jego społeczne skłonności nte zaczynały się wraz z nim - raczej przeciwnie, to on po raz pierwszy spróbował siłą te więzy rozry-

80 •

wać. U ludów „prymitywnych" struktura społeczna jest zawsze obecna i, jak sądził Kropotkin, to ona właśnie jest pierwotna, to na jej podstawie dopiero ukształtowały się więzy rodzinne.

Najmniejszą komórką społeczną jest może rodzina, ale najpier­wotniejszą - społeczeństwo. Silne więzy społeczne pozwalały lu­dziom osiągać to, do czego w pojedynkę, lub nawet w rodzinach, nie byliby zdolni. Maltuzjańskie eliminowanie słabych i ułom­nych nie miało tu miejsca, bo przecież „tysiące słabych i chorowi­tych, poetów, uczonych, wynalazców i reformatorów, łącznie z ty­siącami [nienormalnych] i entuzjastów było najcenniejszą bronią ludzkości w walce o byt”. Dlatego nie agresja i przemoc, lecz wła­śnie poczucie pomocy wzajemnej dominuje u najprymitywniej­szych ludów. I choć zwykle pierwsze kontakty z nimi owocują u europejskich odkrywców opisami podkreślającymi ich dzikość i brutalność, to następne, nie bez zdziwienia badaczy, ujawniają, że wśród ludów tych panuje życzliwość, sympatia, gościnność. Kropo tkin nieraz doświadczył tego wśród najdzikszych ludów Sy­berii - Ostiaków, Samojedów, Aleutów, Tunguzów, Czukczów... Społeczeństwa miały swój interes, by troszczyć się o wszystkich swych członków, bo dobro w ostatecznym rachunku popłaca. Kropotkin widzi po prostu czysto utylitarny prymat dobra nad złem i dlatego to nie zło, lecz dobro ma w ewolucji przewagę. Jego obecność u ludzi ma odwieczne korzenie.⁵

Kropotkin jest piewcą dobra w całym świecie ożywionym (nie darmo w przedmowie do polskiego wydania Pomocy wza­jemnej Kazimierz Demel przyrównuje go do świętego Francisz­ka). Nie negując istnienia zwierzęcej natury u człowieka, z nią właśnie wiązać chciał największe nadzieje. To dopiero powsta­nie państw, a zwłaszcza scentralizowanych rządów, przyniosło zagrożenie naturalnym ludzkim skłonnościom. Jeszcze śre­dniowieczne miasta umiały skłonności te wykorzystać: cecho-

ARENA WALKI CZY RAJSKI OGRÓD? • 81

we gildie, samorządowy system władzy, zgromadzenia gminne na wsiach, wspólnota łąk, lasów 1 nieużytków (ale nie pól uprawnych; tu indywidualne gospodarowanie było skutecz­niejsze), wszystko to były formy, w których indywidualne i spo­łeczne skłonności znajdowały swe naturalne ujście.

Zło zaczęło się potem, gdy chęć dominacji skruszyła tę na­turalną solidarność, gdy centralistyczne zapędy władzy od­bierać poczęły wspólnotom lokalnym ich prawa, gdy w miej­sce wspólnoty celów powstała hierarchiczna zależność, w miejsce wolnych ludzi - poddani. Według Kropotkina, rolą władzy byłoby nie przeszkadzać tym wszystkim zbiorowym i indywidualnym skłonnościom, bo wszystkie one powstały w ewolucji jako odpowiedź na wyzwania środowiska i dlatego właśnie są skuteczne.

Tyle Kropotkin. Jego poglądy godne są przypomnienia, choć nie mogą być tutaj rozwijane, zwłaszcza te z drugiej czę­ści dzieła. Chodzi tu bowiem o problem biologiczny, nie poli­tyczny, a oba one, choć związane, nie wynikają z siebie jed­nak tak prosto, jak to Kropotkin postulował. Cóż więc z biolo­gią? I kto ma rację - Huxley czy Kropotkin, gdy z tej samej darwinowskiej idei wyciągają dwa tak radykalnie przeciw­stawne wnioski? Co jest zasadą życia: pomoc wzajemna czy walka na kły i pazury?

Zacznijmy od osób. nie poglądów. Huxley nie był odosob­niony w swych sądach, rzesze Jego rodaków uważały podob­nie, miał też za sobą całą formację wiktoriańskiej kultury, an­gielski etos walki i konkurencji. Ale i Kropotkin nie reprezen­tował tylko siebie. Przeciwnie, jak pokazał niedawno Daniel Todes, cała właściwie rosyjska formacja Intelektualna I poli­tyczna, od radykałów przez liberałów po konserwatystów, oraz wszyscy niemal wielcy biologowie rosyjscy odrzucali maltu- 2jańską wykładnię darwin izmu. Tyle że Zachód nie zdawał so­bie z tego sprawy. Kropotkin pisał po angielsku I dlatego był znany. Wśród ewolucjonistów był Jednak uważany raczej za osobliwego ódstępcę od głównego nurtu tej nauki, nie zaś za reprezentanta jakiejś większej określonej szkoły. Ta pozostała po prostu nie znana.

82 •

Świat tropików i świat tundry

Dlaczego jednak wszyscy Rosjanie, skądinąd skłóceni w wielu innych sprawach, odrzucili tak zgodnie idee Malthusa? fW ra­dzieckim marksizmie postać Malthusa też była do niedawna symbolem największego wstecznictwa). Czy zaważyła na tym rosyjska mentalność, której obce były - i to niezależnie od poli­tycznych zapatrywań - ideały wybujałego brytyjskiego indywi­dualizmu? Być może. Sam Kropotkin uważa jednak, że przy­czyna leży tu raczej w charakterze rosyjskiej przyrody, nie w umysłowości (o ile ta druga sama nie jest odbiciem pierw­szej). Anglia ma klimat łagodny i jest gęsto zaludniona, a jej wielcy biologowie byli szczególnie blisko obeznani z przyrodą krajów ciepłych i nadmorskich - Afiyki (poza Saharą), Ameryki, południowej Azji, Australii. Darwin, Wallace i Huxley czerpali doświadczenia z tropików, z ich przebogatym, zachłannym, ekspansywnym życiem, skłonnym natychmiast zajmować każ­de „puste”, albo raczej zwolnione, miejsce. W tym świecie nie środowisko jest zagrożeniem. Przeciwnie, zagrożeniem są wszy­scy inni, którzy chcą z tego środowiska korzystać, i stąd ostrość i bezwzględność międzyosobniczęj walki o byt.

Doświadczenia Kropotkina (lecz także Nikołaja G. Czemy- szewskiego, K. F. Kesslera, Klimenta A. Timiriaziewa i wielu in­nych) były odmienne, gdyż zamiast ciepłych mórz południowych przemierzali oni bezkresne stepy Kazachstanu, tajgę Syberii i tundrę dalekiej Północy. Widzieli wszędzie przyrodę surową, nieprzyjazną i słabo zaludnioną, przyrodę po części „pustą”, bo pustoszoną bezustannie przez żywioły.⁶ Z tych różnych doświad­czeń wynikały więc różne idee, które uzupełniały się raczej wza­jemnie, niż wykluczały. Zdawał sobie zresztą z tego sprawę Dar­win, gdy pisał w O powstawaniu gatunków, że im surowszy kli­mat, tym bardziej bezpośredni wpływ wywiera środowisko na ży­

ARENA WALKI CZY RAJSKI OGRÓD? • 83

cie, a „skoro dochodzimy do biegunów, do śnieżnych szczytów lub też do absolutnych pustyń, to przekonamy się, że walka

0 byt sprowadza się wyłącznie do walki z żywiołem”.⁷ Rozumiał to i Kropotkin, kiedy pisał, że walka bądź współdziałanie zależą od charakteru środowiska, a nie od usposobienia zwierząt.

Żaden z nich jednak nie mógł być w pełni obiektywny: Dar­win, bo nigdy nie zetknął się z prawdziwie surową przyrodą Północy, Kropotkin, bo obce mu było doświadczenie tropików. Zdawali sobie sprawę z ograniczeń swych obserwacji, nie umie­li jednak zapanować nad pokusą uogólnień. Stąd ów pozorny dylemat. W istocie bowiem opisywali nie tyle konkurencyjne modele ewolucyjne, co dwie różne strategie, które odnosiły się do różnych środowisk, i dzisiaj wiemy, że obaj mieli rację.

Najlepiej może widać to tam, gdzie dwa różne typy środowisk zazębiają się z sobą, gdzie pewne gatunki z tej samej grupy zwierząt żyją w jednym, a inne w drugim środowisku. Takim miejscem jest na przykład pogranicze lasów tropikalnych i sa­wanny - i tutaj właśnie komplementamość obu modeli ujawnia się najwyraźniej. Niemal wszystkie gatunki ssaków zamieszku­jących dżungle to zwierzęta prowadzące osobniczy tryb życia: większe społeczności są w tym środowisku na ogół nie znane.

1 odwrotnie, ich najbliżsi nieraz kuzyni, zamieszkujący suche i otwarte obszary sawannowe z kontynentalnym o kontrasto­wych porach roku klimatem, prowadzą zawsze życie grupowe,

o ile nie społeczne. Wszystkie żyjące na sawannach antylopy skupiają się w stada, ale u tych nielicznych gatunków, które za­mieszkują dżungle, przeważają samotnicy. W zintegrowanych grupach polują lwy i hieny, ale leśne tygrysy nie lubią towarzy­stwa swych współplemieńców.⁸ W stadach żyją żyrafy, ale oka­pi, które pozostało w lesie, jest samotnikiem Może najlepiej wi­dać to u naczelnych, naszych skądinąd pobratymców.

Gatunki leśne, nadrzewne, nie tworzą zwykle większych społeczności, natomiast naziemne, sawannowe formy zdumie­wają nieraz złożonością swych stad. Samotnikami są leśne orangutany, w niewielkich tylko, zatomizowanych rodzinach żyją gibbony, ale szympanse i goryle są towarzyskie (na otwar­tych przestrzeniach; ich leśne odmiany wykazują tę cechę w znacznie mniejszym stopniu).

Przykłady można mnożyć. I choć nie jest to jakieś bez­względne .prawo natury” (w każdym przypadku czynnikiem grupowego lub samotniczego życia nie są tu raczej różnice kli­matyczne, lecz przeróżne czynniki ekologiczne, które ze środo­wiskowymi parametrami są tylko skorelowane), zasada zdaje się dość dobrze przystawać do rzeczywistości. A przypadkiem szczególnym w całym tym rozumowaniu jesteśmy my sami i nasi bezpośredni przodkowie. W niedawnej - w geologicznej skali czasowej - przeszłości zamieniliśmy jedno środowisko na drugie, testując na sobie cechy obu środowisk i zalety obu strategii. Około 5 milionów lat temu, a może nieco wcześniej, grupa naszych bezpośrednich przodków porzuciła nadrzewny tryb życia i leśne środowisko, przenosząc się na pełną niebez­pieczeństw sawannę. Przed 5 milionami lat opuściliśmy więc .darwinowski” świat dżungli, by w nowym, „kropotkinowskim” i surowym świecie sawann nabierać człowieczeństwa. By prze­żyć, połączyliśmy się w grupy, i odtąd już stale trzymaliśmy się razem, aż skolonizowaliśmy cały świat. Nasz początek zawdzię­czamy wielkiej przemianie ekologicznej, wielkiemu zerwaniu. Kto wie, może to jedno ze źródeł naszego sukcesu? Może, jak w biblijnym wygnaniu z raju, ta zmiana środowiska na gorsze była nam potrzebna, gdyż w zbyt łatwym, stabilnym świecie niewiele można dokonać, bo i niewiele opłaca się zmieniać.

Rację miał zarówno Darwin, jak i Kropotkin. Jesteśmy tutaj, żeby o tym zaświadczyć. Nie mieli racji tylko ci, którzy chcieli nieskończone bogactwo przyrody zamknąć w jednej, choćby i sugestywnej wizji. Przyroda nie jest ani areną walki, ani też sielankowym ogrodem. A nauka, podobnie jak życie, nie lubi ekstremizmów.

ROZDZIAŁ 5

O OSOBACH, OSOBNIKACH, ALTRUIZMIE I WSPÓŁPRACY

Tb, czy butelka jest do połowy pusta, czy do połowy pełna, nie jest cechą butelki, lecz zależy od nastawienia obser­watora. Podobnie rzecz się ma z kwestią, czy światem rządzi egoizm, czy altruizm. W historii myśli ewolucyjnej byli rzeczni­cy jednej i drugiej tezy, a sam problem rozpalał wiele umysłów. W istocie odpowiedź zależy nie tyle od cech świata, ile od per­spektywy, z jakiej się na niego patrzy.

Wojna czy pokój

Wielu ludzi uważa, że pojęcia konkurencji, walki czy współza­wodnictwa wprowadził do biologii Karol Darwin. Rewolucja dar­winowska utożsamiana jest z .rewolucją egoizmu", z walką wszystkich ze wszystkimi, z powszechnymi zmaganiami, z któ­rych zwycięsko wychodzą najsilniejsi i najbardziej bezwzględni. Istotnie, darwinizm nie Jest filozofią współpracy, solidarności, czy miłości. Przeżywanie najlepiej przystosowanego oznacza w praktyce przerwanie najskuteczniejszego, a więc również eli­minację nieprzystosowanych - to jest takich, którsy gorzej od innych dbali o własne interesy. Wystarczy Jeden przykład czyn­nego współczucia w przyrodzie - pisał Darwin w O powstawaniu gatunków, jeden objaw bezinteresownej pomocy, .a cała moja

teoria legnie w gruzy". Rzeczywiście, wszelkie przejawy bezinte­resowności powinny być tępione przez dobór, gdyż pomaganie innym wystawiałoby na szwank własne interesy pomagającego. A to. zgodnie z logiką darwinowską, było nie do pomyślenia.

Ale pojęcie walki, czy nawet wojny w naturze, było znane i przed Darwinem. Co więcej, było ono jednym z najważniejszych pojęć całej przeddarwinowskiej biologii, było słowem-wytrychem używanym do wyjaśniania najrozmaitszych zjawisk. W czasach Darwina ulegało to już zmianie, dla jego współczesnych po­wszechna walka wszystkich ze wszystkimi nie była już tak oczy­wista jak przedtem. Darwin sprawił, że zaakceptowano zjawisko ewolucji, ale jej mechanizm - walka o byt, został dość powszech­nie przez jemu współczesnych odrzucony, właśnie ze względu na status egoizmu osobniczego, któiy starał się wprowadzić.

Walki, zmagania, konkurencja były poniekąd angielską spe­cjalnością i obsesją. Powiedzenie: Homo homini lupus (człowiek człowiekowi wilkiem) wymyślili Rzymianie, ale w nowożytnej Europie pojęcie to i stojąca za nim filozofia wiążą się z nazwi­skiem Thomasa Hobbsa, na grunt ekonomii przeniósł je Adam Smith, socjologii zaś - Thomas R. Malthus; w biologii odpowia­dać temu może słynne Tennysonowskie zdanie o naturze czer­wonej od kłów i pazurów. W angielskim klimacie intelektual­nym koncepcja walki o byt nie była więc czymś niezwykłym.

Agresja i walka w przyrodzie były faktem empirycznym i nie mogły z pewnością pozostać nie zauważone przez przyrodników - nie tylko w Anglii. Wiele uwagi temu zagadnieniu poświęcali uczeni epoki Oświecenia. Osiemnastowieczny szkocki przyrod­nik William Smellie w swym dziele Philosophy oj Natural History [Filozofia historii naturalnej) jeden z rozdziałów zatytułował „Wro­gość wśród zwierząt”, gdzie pisał na przykład: „Kontemplując system zwierzęcy istniejący na tej planecie [...] umysł ludzki ze zdumieniem, a nawet konfuzją, odkrywa obraz ogólnej wojny, masakry i pogromu, które stale i w każdym miejscu stają mu przed oczami".¹ A Erazm Darwin, dziad Karola, tak pisał na ten temat w jednym ze swych licznych dzieł: „Silniejsze zwierzęta po­

O OSOBACH, OSOBNIKACH I ALTRUIZMIE • 87

żerają słabsze bez litości. Taka jest zasada organicznego świata! Świata, którego pierwsze prawo wyrazić można słowami: »Jedz, albo będziesz zjedzony«, i który wydawać się może jednym wiel­kim pobojowiskiem, sceną powszechnej masakry i niesprawie­dliwości”.² Cytaty można by mnożyć - w czasach Oświecenia nie żałowano papieru ani dosadnych określeń. Karol Linneusz w pracy zatytułowanej Politia naturae pisał: „Gdyby pozaziemski obserwator pojawił się wśród nas - cóż by dostrzegł? Zobaczyłby zwierzęta [...] rozrywające się na strzępy - jednym słowem zoba­czyłby jedynie powszechną wojnę wszystkich ze wszystkimi”.

O wojnie, walce i zmaganiach pisali wszyscy wielcy tego cza­su. Sformułowania tego typu znajdziemy u Georgesa Cuviera, Jeana B. Lamarcka, Georgesa Buffona i Charlesa Lyella - u tych wszystkich, którzy mieli cokolwiek do powiedzenia na temat historii naturalnej i filozofii przyrody. Jeśli zatem sądził ktoś, że to Darwin właśnie wprowadził te pojęcia do biologii, był w błędzie: on tylko użył ich w specyficznym i nietypowym kontekście. Same pojęcia znano dużo wcześniej.

Tym, co różniło Darwina od jego poprzedników, był więc nie opis zjawisk, ale mechanizm, jaki im przypisał. Dla przyrodni­ków Oświecenia wojna w przyrodzie była gwarantem utrzyma­nia stabilności i status quo. Harmonia poprzez walkę - oto motto osiemnastowiecznego przyrodoznawstwa. I znów o cyta­ty nietrudno: można by właściwie powtórzyć tu te same co po­przednio nazwiska, tyle że w kontekście wypowiedzi o ładzie i harmonii życia. Świat bowiem nie był postrzegany jako zły. Przeciwnie, miał być rządzony racjonalnie, a śmierć jednych organizmów służyć miała zawsze innym oraz utrzymaniu tej racjonalności - nie była więc nadaremna.³

Nawet Malthus, ów szermierz wszelkich możliwych klęsk doświadczających życie (315 stron swego Eseju o zaludnieniu poświęci! opisowi walk, morderstw, wojen, chorób i epidemii, kanibalizmu, dzieciobósjtw, klęsk żywiołowych i głodowi), ów znienawidzony przez socjalistów symbol agresji, wyzysku i egoizmu tak pisał na ten temat: „Mamy wszelkie powody, by sądzić, że w świecie nie ma więcej zła, niż jest to absolutnie ko­nieczne - konieczne jako składnik tego potężnego procesu, ja­kim jest trwanie życia”.⁴

Drapieżcy łowią swe ofiary, owady zjadają rośliny - nie tylko dla swych własnych egoistycznych interesów. Robią tak dlatego, że bez tych zabiegów nie starczyłoby wkrótce miejsca dla wszystkich żyjących na Ziemi gatunków, a wtedy ilość głodu, nieszczęść i klęsk byłaby znacznie większa. Darwin zburzył ten gmach optymizmu. Wziął z Malthusa wszystkie okropności ży­cia, ale odrzucił nadrzędny cel, któremu miały służyć. O ile przedtem „wojna w naturze” służyć miała utrzymaniu równowa­gi, zachowaniu tego, co istnieje, to teraz „walka o byt” stała się właśnie mechanizmem zmiany, motorem ewolucji. Osobniki walczyły ze sobą - prawda, zwykle nie „na śmierć" i często drogą pośrednią - bo w świecie ograniczonych zasobów tylko silniejszy lub sprytniejszy miał prawo do istnienia, a pomoc lub bezintere­sowność były najgorszą możliwą strategią, zwiększającą szanse konkurencji. Zło - o ile egoizm uznać za zło - nie było już pro­duktem ubocznym i nie było podporządkowane wyższemu do­bru, lecz stało się kwintesencją żyda i zasadą istnienia.

Życie na różnych poziomach

Jednakże twierdzenie, że altruizm nie istnieje - przynajmniej u człowieka - wygląda na negację istnienia żyrafy pod hasłem „takich zwierząt nie ma". Biolodzy od dawna wiedzieli, że coś w teorii doboru naturalnego trzeba zmienić (lub uzupełnić), by można było wyjaśnić te wszystkie przejawy pomocy, sympatii.

O OSOBACH. OSOBNIKACH I ALTRUIZMIE • 89

współpracy czy miłości, które w przyrodzie tak często udaje się obserwować. Jeśli żaden osobnik nie może działać w inte­resie innego osobnika, to gdzie można szukać rozwiązania te­go dylematu? Jak miało się okazać - w samej koncepcji pro­stego na pozór pojęcia .osobnik". Osobnik to inaczej indywi­duum. Indywiduum (od in-dividuus) oznacza - jak atom (a-tomos) - niepodzielny. Tyle że i atomy, i osobniki okazały się nadzwyczaj podzielne.

Życie na Ziemi ma strukturę hierarchiczną, a każdy z kolej­nych szczebli tej hierarchii ma zarówno swą własną, we­wnętrzną organizację (i interesy), jak i zewnętrzne uwarunko­wania nadające spoistość całej biosferze. Skala tych uwarun­kowań, siła powiązań, odrębność interesów - wszystko to |est przedmiotem dyskusji. Istotne jest jednak, że pomimo pewnej niezależności poszczególnych szczebli tej hierarchii, mimo im- manentnego konfliktu, jaki istnieje między osobniczym pędem do powielania swych kopii („bądźcie płodni i rozmnażajcie się" 1 to imperatyw obowiązujący wszystkie obdarzone zdolnością do reprodukcji struktury) a ograniczonością dostępnych zaso­bów, istnienie pewnego kompromisu między tymi rozbieżnymi interesami było konieczne, jeśli życie przetrwać miało na Ziemi przez tak długi czas. Z pewnością inne są interesy patogen­nych bakterii, inne zaś zarażonych nimi komórek eukariotycz­nych. Ale już między .bakteriami" rezydującymi w komórkach eukariotycznych na stałe (a takimi są, prawie na pewno, mito­chondria i chloroplasty) a ich .gospodarzami" istnieć musi swoisty kompromis, bo choć żadne nie utraciło do końca swe) odrębności, to ich los sprzągł je nawzajem ze sobą.

Podobnie komórki wielokomórkowych organizmów zachowa­ły wiele ze swej indywidualności, ale nikt z nas przecież nie roz­czula się nad altruizmem komórek nerek, wątroby czy mózgu, że poświęcają się dla dobra organizmów, w których rezydują. A przecież i one mogłyby prowadzić wewnątrz, naszych ciał bez­względną .walkę o byt" (naszym kosztem, rzecz jasna), mnożąc się na potęgę i kierując się swymi własnymi, egoistycznymi In­teresami - gdyby nie fakt. że Ich los zależy także I od naszego losu (gdy kompromis ten zostaje złamany - Jak w przypadku

nowotworu - wówczas egoistyczny „sukces" jednego szczebla oznacza porażkę obu). I podobnie wydaje się dziać na poziomie całej biosfery, która uzgadnia niejako te różne sprzeczne intere­sy .na dole", prowadząc do wyłonienia się jednostki wyższego rzędu, homeostatycznej struktury planetarnej lub może, jak twierdzą niektórzy, ziemskiego superorganizmu. Albo nawet, jak chce James Lovelock, żyjącej Ziemi - Gai.

Darwinizm był filozofią jednego tylko poziomu 1 osobnicze­go. Na tym poziomie istotnie panuje - lub raczej powinien pa­nować - egoizm. Ale to właśnie z uzgadniania różnych, krzyżu­jących się, sprzecznych interesów na różnych poziomach, po­wstało całe niewyobrażalne bogactwo życia - i to właśnie na styku między poziomami rodziły się najbardziej zdumiewające kompromisy. Tego wszystkiego w czasach Darwina jeszcze nie wiedziano.

Spór o wojnę w naturze, który zaowocował najpierw poję­ciem walki jako mechanizmu zapewnienia harmonii, potem koncepcją doboru naturalnego jako mechanizmu postępu (czy tylko ewolucji - to nie to samo!), został wreszcie sformułowany w kategoriach matematycznych, w których zabarwione emo­cjonalnie pojęcia, jak pomoc wzajemna, miłość czy zwłaszcza altruizm, użyte zostały jako poręczne metafory dla zobrazowa­nia tzw. interesu genowego, wyrażanego w postaci procentowe­go udziału genów - i niczego więcej.

Egoistyczny altruizm

0 tym, że u wielu gatunków rodzice czynnie pomagają swym dzieciom i że pomoc ta ma nieraz wszelkie cechy poświęcenia

1 miłości, wiedziano od dawna; rozumiejąc zarazem, iż może nie być to zupełnie „czysty" altruizm, skoro dotyczy zawsze dzieci własnych, nie cudzych. Samica owadów z grupy gąsieniczni- ków zadziwia swą troską rodzicielską, gdy potrafi zapewnić ca­łemu swemu potomstwu świeży i pożywny pokarm na cały okres ich rozwoju larwalnego. Ale też poraża swoistym okru­cieństwem, Jeśli zważyć, że tym pożywieniem jest żywa larwa

O OSOBACH. OSOBNIKACH i ALTRUIZMIE • 93

innego owada, pożerana od środka przez rozwijające się młode gąsieniczniki, i to w taki sposób, by nie naruszając jej najważ­niejszych narządów jak najdłużej utrzymać ją przy życiu. Cóż, świeże mięso jest zwykle bardziej pożądane od nieświeżego, a życie własnych dzieci - od cudzych, i gąsieniczniki tylko tę za­sadę wykorzystują. Ale te zapobiegliwe owady, u których „mi­łość” do dzieci zderza się z agresją do „obcych”, są tylko przy­padkiem szczególnym sytuacji, gdy „miłości” takiej towarzyszy po prostu obojętność wobec wszystkich, któiych nie sposób do najbliższej rodziny zaliczyć. Adopcja jest wynalazkiem ludzkim, w przyrodzie zdarza się niezwykle rzadko.

Pingwiny cesarskie dokonują niewyobrażalnych wręcz wy­czynów, by wychować swe młode - i opis ich poświęceń poru­szy każdego. Ich młode rodzą się z nastaniem zimy antarktycz- nej, gdy na wiele miesięcy zapada noc, temperatura spada do -50°C, szaleją wichury, a pisklę, stojąc nieruchomo na sto­pach rodzica, domaga się zapewnienia mu ciepła i pożywienia. W tych warunkach tylko ścisła współpraca obojga rodziców, dzielących między siebie opiekę nad dzieckiem z koniecznością wędrówki do morza 1 pieszej rzecz jasna, pingwiny nie fruwają

- zapewnić może choćby szansę sukcesu. Ale wszystkie te zdu­miewające zabiegi obejmują tylko i wyłącznie „swoich” i żaden młody nie może liczyć na litość obcej matki - nawet jeśli ta straciła rodzinę i przyniesione przez nią zapasy nikomu się nie przydadzą. To samo dotyczy wszystkich niemal zwierząt żyją­cych w dużych skupieniach: objawy miłości do dzieci są nie­mal równie spektakularne jak ów mur obojętności wobec wszystkich tych - równie bezbronnych, równie potrzebujących pomocy - których spłodzili inni rodzice.

Dlaczego tak się dzieje? Dlaczego nawet tam, gdzie miłość zdaje się zwyciężać, jest ona niejako skażona. Jest jednostronna i niepełna? Te i wiele innych, choć podobnych, pytań doczekało się wreszcie sformalizowanego matematycznie ujęcia w roku 1964, kiedy to angielski genetyk William D. Hamilton wykazał, że między taką „miłością" a egoizmem nie ma w Istocie większej różnicy, o ile tylko zadane zostaną prawidłowe pytania.

A brzmią one tak: Komu opłaca się pomagać? Wobec kogo war­

to zachować obojętność? Kiedy jawna agresja staje się pożąda­na? Ale najprostsze i najbardziej zasadnicze z nich brzmi: Ko­niu właściwie pomagamy, pomagając własnym dzieciom?

Z teorii doboru naturalnego wynika, że tym, o co naprawdę zabiegają osobniki, jest pozostawienie po sobie możliwie naj­liczniejszego potomstwa. Tylko te cechy, które skutecznie się do tego przyczyniają, zostaną w przyrodzie utrwalone. W świe- cie ograniczonych zasobów, w świecie „zatłoczonym" wygrywa ten. kto potrafi zostawić po sobie najwięcej potomstwa - kosz­tem innych, rzecz jasna. Jak tego dokonać, to inna sprawa. Spryt może okazać się lepszą strategią od siły, a małe organi­zmy wydajniejsze od dużych. Cechy mogą więc być różne, ale jedno przynajmniej wydaje się oczywiste: egoizm zawsze powi­nien zwyciężać altruizm, bezwzględność - niezdecydowanie, agresywność - łagodność. Nie ma to żadnych moralnych kono­tacji, ale też moralność me ma nic wspólnego z doborem natu­ralnym: ten premiuje zawsze osobniki skuteczne, nie moralne (chyba że moralność właśnie okaże się najskuteczniejsza, co w świecie zwierząt wydaje się mało prawdopodobne).

Richard Dawkins, o którym parę słów przyjdzie jeszcze po­wiedzieć, zauważył, że choć ogromna większość organizmów ginie, zanim zdoła osiągnąć wiek dojrzały, to każdy z nas ma przodków, którym ta akurat sztuka się udała. Żaden z naszych przodków nigdy me został za młodu zjedzony przez drapieżni­ka, me padł ofiarą choroby, epidemii, a nawet nie złamał sobie nogi w sposób uniemożliwiający mu dalsze istnienie. I dotyczy to zarówno nas, jak i wszystkich zwierząt oraz roślin na Ziemi. Wszyscy bez wyjątku nasi przodkowie byli skuteczni, choć większość żyjących kiedykolwiek na Ziemi organizmów tej sku­teczności nie umiała sobie zapewnić. Jeśli wygrali, to na pew­no nie dlatego, że pomagali innym - bo wtedy wygraliby zdecy­dowanie ci „inni”. Musieli być egoistyczni i musieli tę cechę przekazać swym potomkom - czyli „nam” właśnie. To my jeste­śmy nosicielami ich cech, choć oni sami już nie istnieją.

Lecz jeśli tak się dzieje, to konkurencja w przyrodzie dotyczy w istocie bardziej cech niż osobników, bo to cechy właśnie utrwalają się lub giną, gdy kresem każdego osobnika jest za-

O OSOBACH, OSOBNIKACH I ALTRUIZMIE • 95

wsze i nieodmiennie śmierć. Żaden osobnik nie przekazuje jed­nak swemu potomstwu cech bezpośrednio. Tym, co naprawdę przekazujemy, jest zawarta w genach informacja o cechach, nie same cechy. W ostatecznym rachunku to geny walczą więc ze sobą o przetrwanie, osobniki zaś są tylko dogodną osłoną, chroniącą je przed groźnymi wpływami otoczenia i pozwalającą bezpiecznie prowadzić swą przebiegłą walkę o pozostawienie po sobie możliwie największej liczby kopii - w innych osobni­kach z konieczności. To geny są więc egoistyczne, nie osobniki, a cechy osobników, ich zachowania, postawy i uczucia są tylko pochodną egoistycznego interesu genów, dla którego realizacji zostały powołane do życia.

Tyle teoria. Miała ona - jak się wkrótce okazało - daleko idą­ce konsekwencje. Na jej gruncie powstała socjobiologia pra­gnąca tłumaczyć zachowania osobnicze, zwłaszcza te na pozór egoistyczne, jako wynik swoistej konspiracji genów, manipulu­jących całym życiem «swych" osobników. Geny „chcą” zostawić po sobie możliwie najwięcej swych kopii, muszą jednak pogo­dzić się z tym, że współżyją z innymi genami w obrębie jednego osobnika i że wpływy zewnętrzne wymuszają liczne kompromi­sy i złożone zachowania. Geny bowiem nigdy nie istnieją od­dzielnie - nawet u najprostszych stworzeń. Każdy wirus czy bakteria ma w sobie setki, o ile nie tysiące, genów i wszystkie one połączyły się wzajem me po to, by sobie pomagać, lecz dla­tego, że tylko wspólnie wytworzyć mogły zdolne do życia „ciała"

- poprzez które mogły się powielać.

Kto zatem, z punktu widzenia genów, najbardziej zasługuje na powierzenie mu swych kopii? Najlepiej, gdy jest to taki sam osobnik jak te, w których dane geny przebywają, wtedy bowiem każdy gen zapewnia sobie to, o co w tej całej ewolucyjnej grze chodzi i replikację. Takie stuprocentowe powielenie samych sie­bie jest z pewnością „marzeniem" wszystkich genów i często się udaje 1 powstają wówczas tzw. klony, obecne tam, gdzie roz­mnażanie jest bezpłciowe, drogą podziału lub pączkowania. Klo­ny mają jednak jedną wadę - są mało plastyczne, gdyż zawiera­jąc wciąż te same geny, nie mogą łatwo reagować na znaczne a nieprzewidziane zmiany środowiska. Geny każdego osobnika

i

„chcą" stuprocentowej sukcesji, ale „chcą” też, by jego potom­stwo jak najlepiej radziło sobie z ryzykiem wpisanym w życie; bo przecież gdyby nie owo ryzyko, geny same mogłyby się powielać i ubieranie ich w ciała w ogóle nie byłoby potrzebne.

Jak się zdaje, tak właśnie zrodziła się płeć. Płciowość jest - znów - kompromisem: dopuszcza geny obce, które rezydować będą w naszych dzieciach, ale sprawia też, że ten zastrzyk „świeżej krwi” pozwoli otrzymać potomstwo zróżnicowane i bardziej plastyczne. Tam, gdzie klonowanie nie jest rozwiąza­niem najlepszym, pojawia się więc seks i „miłość" do dzieci, która w ujęciu socjobiologii jest najlepszą formą opieki genów nad ich kopiami. Pamiętajmy przy tym, że wszystkie geny żyją­ce dziś na Ziemi pochodzą tylko z takich linii, w których opieka tego rodzaju okazała się skuteczna. Miłość, pomoc, współpra­ca byłyby zatem tylko wynikiem manipulacji ukrytych we wnę­trzu organizmu genów. Nie jest to może wizja porywająca, ale zadaniem nauki nie jest uzasadnianie naszych oczekiwań.

Dwa w jednym

Egoizm genowy wymaga od organizmów opanowania sztuki zawierania najrozmaitszych kompromisów. Żadne zwierzę (czy roślina) nie dąży do polepszenia szans życiowych innego zwie­rzęcia (czy rośliny), ale często tylko w kooperacji osiągnąć można cele, które w pojedynkę są nieosiągalne. Tak dzieje się w przypadku ścisłej symbiozy, gdy co najmniej dwa zupełnie różne organizmy łączą się ze sobą w celu wspólnego życia. Ko­rale rafowe nie mogą żyć bez współpracy przebywających w ich ciałach symbiotycznych glonów, zooksanteli, a owoc tej współpracy - rafa - jest pomnikiem skuteczności symbiozy. Podobnie symbiotycznymi „organizmami” są porosty, stano­wiące konglomerat grzyba i glonu, połączonych ze sobą tak ściśle, że żadne już żyć bez drugiego nie może. Porosty są nie­zwykle odporne, dlatego mogą kolonizować środowiska, w któ­rych panują najbardziej niegościnne warunki. I tu - jak u ko­rali 1 ten sukces jest dziełem współpracy: łącząc zalety samo-

98 •

L unwers. TXS UIJ U Lin U^l tu» y

żywności glonu i zdolności do „utylizacji odpadów" grzyba, po­rost korzysta z dobrodziejstw dwu wynalazków ewolucyjnych naraz. Dwa w jednym - ten pomysł natura stosuje równie czę­sto jak człowiek. A porosty są „jednym” tak bardzo, że dziś na­daje im się odrębne nazwy gatunkowe, tak jakby chodziło

o pełnoprawne organizmy.

Przywykliśmy sądzić, że życie składa się z organizmów i in­dywiduów. Ale organizm to pojęcie nieostre i granice indywidu­alności wielu „organizmów" są bardzo rozmyte. Jeśli zazwyczaj rozpatrujemy ewolucję w kategoriach „walki o byt” między osobnikami, to nie dlatego, by izolowane, odrębne osobniki do­

O OSOBACH. OSOBNIKACH I ALTRUIZMIE • 99

minowały w świecie żywym, ale dlatego, że Istota, która tę na­ukę stworzyła - człowiek - sama jest osobnikiem, a raczej w ten sposób sama się postrzega (w istocie 10% wagi naszego ciała stanowią symbiotyczne bakterie, pozostałe zaś 90% to człowiek sensu stricto) . W naturze przeważają istoty o nieokreślonych granicach, hybrydy, które często łączą w sobie partnerów po­chodzących z bardzo różnych grup.

Wróćmy jeszcze do grzybów. Wiosną 1993 roku prasę na­ukową i popularną obiegła sensacyjna wiadomość - znaleziono największy organizm świata. Jego waga wynosić miała co naj­mniej 100 ton, wiek - minimum 1500 lat (a zapewne znacznie więcej), zajmowany zaś przez niego obszar oceniono na 30 akrów (tzn. trzydzieści razy więcej, niż może zaorać w ciągu dnia para wołów - bo taka jest dawna definicja akra; w przeli­czeniu na bardziej współczesne jednostki miary przekracza to 100 tysięcy m²). W dodatku cały ten organizm żyje pod ziemią i nie jest ani zwierzęciem, ani rośliną. A Jeśli w ogóle można nazywać go organizmem, to tylko pod warunkiem, że rozstrzy­gniemy pewne zasadnicze wątpliwości dotyczące natury osob- niczości w przyrodzie. Otóż organizm ten jest grzybem z rodza­ju opieńków - Armillaria bulbosa. (Wkrótce po pierwszym do­niesieniu nadeszły informacje o znalezieniu innego .osobnika" z gatunku Armillaria ostoyae, o jeszcze większych rozmiarach). Opieńki znają wszyscy i wszyscy wiedzą, że są to grzyby drob­ne („opieńki są maleńkie” - pamiętacie?), kilku- bądź kilkuna­stocentymetrowe, o wadze wyrażanej w gramach, nie tonach. Skąd więc ten rekord?

Otóż to, co nazywamy grzybem i co bierzemy za osobnika - nie jest osobnikiem. Jest organem rozrodczym, narządem do produkcji i rozsiewania zarodników. Ściślej, jest Jednym z wie­lu takich organów - owocników - grzyba (opieńki rosną w du­żych skupiskach, zwykle na ściętym pnlu drzewa lub na drze­wie osłabionym). Gdzie Jest więc sam grzyb, skoro owocnlkl stanowią tylko część grzyba, i to. sądząc po opisywanym re­kordzie, znikomą?

Armillaria bulbosa. Jak inne opieńki, zaczyna życie od poje­dynczego zarodnika, mikroskopijnej komórki padającej na zle-

100 1 ZIEMIA I ZYCIE

mię wraz z deszczem spor i pyłków, rozsiewanych przez inne rośliny i grzyby. Gdy znajdzie odpowiednie warunki - kiełkuje wypuszczając nitkowate twory zwane strzępkami. Wszystkie strzępki są identyczne genetycznie, gdyż wszystkie pochodzą od tej samej komórki macierzystej. Wszystkie też połączone są ze sobą w splecioną sieć - grzybnię. Wszystkie są więc, z definicji, organizmem. Grzybnia jest organem eksploratorskim, wypusz­czającym swe macki we wszystkie strony, aż do osiągnięcia fi­zycznej bariery, kiedy to ekspansja ulega zahamowaniu.

Lecz marsz grzybni może się zatrzymać i z innego powodu: gdy na jej drodze znajdzie się front innego rozrastającego się grzyba, gdy dojdzie do konfrontacji. I wtedy, jak przy kontakcie dwu armii wojowniczych mrówek, dochodzi do potyczki. „Wal­ki” grzybni to ciche i tajemnicze, podziemne zmagania, których rozstrzygnięciem jest rozgraniczenie terenów, zatrzymanie wzrostu obu „wrogich" frontów (osobników? ) i wytyczenie „zie­mi niczyjej” - obszaru pozbawionego strzępek którejkolwiek ze stron. Grzybnia może, potencjalnie, rozrastać się w nieskończo­ność i jest, znów potencjalnie, nieśmiertelna. To dlatego wła­śnie może osiągać tak duże rozmiary i bić rekordy wielkości w świecie ożywionym. Jej wzrost hamowany jest jednak przez różne fizyczne lub biologiczne przeszkody i dlatego też musi mieć ona możliwość zasiedlenia nowych terenów, przeskakiwa­nia barier. Dlatego właśnie okresowo buduje ona swe organy rozrodcze - naziemne twory postrzegane jako „grzyby", czyli owocniki. Owocniki, które sprawiają wrażenie całych organi­zmów i które, tak jak one, są śmiertelne, produkują spory i wy­puszczają je w przestrzeń. Rozrywają w ten sposób dotychcza­sową ciągłość komórek „grzyba” i zaczynają cykl życiowy nowe­go już osobnika - o ile znajdzie on odpowiednie warunki, by ży­cie swe w ogóle rozpocząć. Nie jest więc łatwo rozstrzygnąć, co u grzyba jest osobnikiem, co zaś klonem. Kłopotów jest jednak znacznie więcej. Grzyby zwykle nie żyją „w pojedynkę", lecz wchodzą w rozliczne związki z innymi organizmami, tworząc na przykład symbiozy z glonami, o czym już mówiliśmy. Ale nie tylko glony korzystają z obecności grzybów. Wszystkie właści­wie rośliny lądowe żyją w symbiozie z grzybami korzeniowymi,

O OSOBACH. OSOBNIKACH I ALTRUIZMIE • 101

tworząc rozlegle splątane struktury zwane mykoryzaml. Dzięki nim zarówno roślina, jak i grzyb zaopatrywać się mogą w po­trzebne im do życia substancje, których w pojedynkę nie potra­fiłyby zdobyć. Mykoryzy, do niedawna słabo znane i uważane raczej za niezbyt znaczącą osobliwość, okazują się szeroko roz­powszechnione i absolutnie niezbędne w życiu większości ro­ślin. Dziś wydaje się, że to właśnie ścisła współpraca dwu tak odległych od siebie grup organizmów umożliwiła roślinom kolo­nizację lądów - i wciąż decyduje o Ich sukcesie (próby przeno­szenia siewek drzew z kontynentu na konlynent, bez jednocze­snego transferu towarzyszących tym drzewom grzybów, koń­czyły się nieodmiennie niepowodzeniem).

Najpiękniejsze chyba formy współpracy z grzybami rozwinę­ły jednak nie rośliny, lecz zwierzęta. Grzybnia, jak mówiliśmy, potrafi rozrastać się niemal w nieskończoność i osiągać ogrom­ne rozmiary. Ten, kto umie żywić się strzępkami, a zwłaszcza zapewnić sobie stałą ich podaż, będzie miał stałe i cenne źró­dło pokarmu.

O hodowli grzybów

Kilka grup zwierzęcych rozwinęło zdolność aktywnej i celowej hodowli grzybów, a więc swoistej odmiany symbiozy, w której jeden organizm dba o interesy drugiego po to tylko, by same­mu na tym związku skorzystać. Jest to w istocie zasada, na której opiera się rolnictwo. Funkcjonuje ona - niezależnie - u mrówek, termitów i u ludzi.

Mrówki-grzybiarki to grupa wielu gatunków mrówek Nowego Świata, które budują podziemne komory stanowiące specjalne pojemniki do hodowli grzybów. Cała struktura kolonii odzwier­ciedla nadrzędny cel, Jakim jest skuteczność tego przedsięwzię­cia. U amerykańskich mrówek Atta sexdens na przykład duże robotnice poszukują odpowiedniego materiału roślinnego I zno­szą go do gniazda, gdzie odbierają go mniejsze mrówki, roz­drabniające przyniesione fragmenty liści na małe porcje. Te z kolei przerabiane są przez specjalną kastę bardzo małych

mrówek na bezkształtną pulpę, przekazywaną dalej najmniej­szym osobnikom, zajmującym się formowaniem z niej specjal­nych stosów kompostowych. Na tych układanych warstwami stosach mrówki odrębnej kasty zaszczepiają małe kawałki grzybni i opiekę nad tak przygotowaną hodowlą pozostawiają robotnicom, które czyszczą stos, usuwają strzępki obcych grzybni i okresowo pobierają wyrośnięte porcje hodowanego grzyba jako pokarm dla swych sióstr. Czy można się dziwić, że już pierwsi badacze tych mrówek nie potrafili się oprzeć wraże­niu, że mają do czynienia z superorganizmem raczej, niż z naj­lepiej nawet zorganizowaną kolonią odrębnych osobników?

A co z grzybami? Czy nie są one - jako strona zjadana - partnerem wyraźnie poszkodowanym w tym związku? Niezu­pełnie. W istocie mrówki zjadają jedynie fragmenty ich grzybni, troszcząc się poza tym bardzo o interesy swych pożywnych partnerów. Robią to tak dobrze (na przykład zapewniając im pełną klimatyzację), że grzyby te utraciły już zdolność do sa­modzielnej egzystencji - nie spotykamy ich nigdzie poza owymi sztucznie zbudowanymi przez mrówki komorami. Ten związek jest więc tak ścisły, że owej parze symbiontów można by w istocie, jak parze grzyb-glon w poroście, nadać odrębną na­zwę gatunkową. Podobnie jest z hodującymi grzyby termitami, które rozwinęły niemal identyczny proceder zupełnie niezależ­nie od mrówek, w krańcowo odmiennych warunkach i na in­nym kontynencie na dodatek, bo w Afryce.

Superorganizm

Mrówki, termity i ludzi łączy coś więcej niż tylko zamiłowanie do grzybów. Cala trójka należy bowiem do organizmów spo­łecznych - to jest takich, które dzielą między siebie wykonywa­ną pracę, by osiągnąć cele pozostające poza zasięgiem poje­dynczych osobników. Między tak zwanymi owadami społecz­nymi a ludźmi istnieje wiele zdumiewających podobieństw, których jednym, i to nie najważniejszym, przejawem są umie­jętności rolnicze. Zwierzęta społeczne potrafią wznosić złożone

O OSOBACH, OSOBNIKACH I ALTRUIZMIE • 103

budowle, nierzadko - jak termitiery - w pełni klimatyzowane, potrafią mobilizować swych członków do wykonywania zespo­łowych prac (kasty u owadów, zawody u ludzi), potrafią wresz­cie posługiwać się złożonym systemem komunikacji, opartej na niematerialnych symbolach (taniec u pszczół, język u lu­dzi). Tę listę można by ciągnąć, choć to, co tu już powiedziano, jest wy ster czaj ąco niezwykłe. Ale jest zasadnicza różnica, któ­ra odróżnia ludzkie społeczności od wszystkiego, co w świecie zwierzęcym spotykamy - współpraca wśród ludzi nie opiera się jedynie na więzach krwi. Jest to rozróżnienie kluczowe i po­zwala nam powrócić raz jeszcze do przerwanego wątku, zwią­zanego z nazwiskiem Hamiltona: Komu „opłaca się" pomagać i czy pomoc taka nazwana być może altruizmem? ⁵

Otóż skupiska mrówek, os, pszczół czy termitów są zawsze rodzinami, złożonymi ze ściśle spokrewnionych ze sobą osobni­ków. Co więcej, u błonkówek (Hymenoptera) wszystkie osobniki (z wyjątkiem królowych i - nielicznych - osobników męskich) są siostrami, spłodzonymi z jednej matki (królowej) i spokrewnio­nymi w większym stopniu, niż to się w świecie zwierząt spotyka (mają 75% zamiast 50% wspólnych genów). Natomiast między matką-królową a jej dziećmi występuje normalna, 50-procento- wa wspólnota genów. Z punktu widzenia interesów genów bar­dziej opłaca się mieć siostry niż dzieci: lepiej więc wyzbyć się zu­pełnie zdolności do rozrodu, pomagając matce-królowej w pło­dzeniu wciąż nowych pokoleń własnego rodzeństwa.

Rezygnując z tego kardynalnego imperatywu wszelkiego ży­cia, jakim jest rozmnażanie, owady społeczne osiągają w isto­cie ten sam cel, tyle że „rozmnażając" nie siebie, lecz swych krewnych. Ich „pomoc wzajemna" nie ma więc ściśle altru- istycznego charakteru. Zarazem jednak przenosząc na królową ten podstawowy atrybut osobniczości, robotnice zrzekają się części swej indywidualności na rzecz kolonii.

104 •

Oczywiście - robotnice są organizmami, ale i ich kolonie za­chowują się poniekąd Jak organizmy, w których osobniki bez­płciowe odgrywają role komórek, kasty - organów, trutnie - męskich narządów płciowych, a królowe 1 organów żeńskich, wielkich wylęgami kolonii. Stąd właśnie nazwa superorga- nizm: mrowisko, ul czy termitiera to niejako osobnik wyższego rzędu, którego poszczególni członkowie utracili już znaczną część swej autonomii na rzecz kolonii, zachowrując jednak pewne cechy swej indywidualności (w koloniach owadów spo­łecznych obserwowano nieraz objawmy konfliktów, zwłaszcza po utracie królowej).

Różne „superorganizmy” kolonijne różnią się od siebie nie mniej niż organizmy odrębnych gatunków - jedne hodują grzy­by, inne produkują miód, jeszcze inne posługują się niewolni­kami. U mrówek porywających niewolnice można by mówić

o prawdziwym altruizmie - niewolnicy pomagają wszak obcym, nie swoim genom - gdyby nie byl to wynik przemocy i oszu­stwa. Larwy rozwijające się w „przybranym” mrowisku nie wie­dzą, że pracują dla innych - podobnie jak przybrani rodzice kukułki nie wiedzą, że wychowują intruzów. Zwykle te owadzie superorganizmy zachowują się jak zwierzęta osiadłe, u których ruchome są poszczególne części, ale nie zwnerzę jako całość. Osobniki zbierające pożywienie lub „żołnierze” broniący kolonii przyrównani być mogą do „czułków” odżywczych i parzydełek; tak jak wylatujące z kolonii osobniki płciowe podobne są do gamet wypuszczanych do morza przez osiadłe korale. Ale ewo­lucja jest pomysłowa i przewrotna; powstały i superkolonie po­dobne do zwierząt mobilnych; w których poruszają się nie tyl­ko poszczególne osobniki, ale także superosobnik jako całość.

Jest to przypadek tzw. mrówek koczujących lub wojennych (ang. army ants). Prowadzą one grupowe łowy, w których mo­że brać udział żywa armia licząca nawet 20 milionów (!) osob­ników. Armia taka, niczym drapieżne superzwlerzę zaopatrzo­ne w 20 milionów narządów gębowych, przeszukuje okolicę, przenosząc się z miejsca na miejsce 1 transportując w swym ciele produkującą wciąż nowe pokolenia królową wraz z lar­wami i młodzieżą.

Żołnierze mrówek koczujących, porównywani do Hunów i Tatarów w świecie owadów (przejście takiej armii powoduje niemal dokładne wyczyszczenie okolicy z mniejszych zwierząt; ofiarą padają też jaszczurki, węże, a nawet mniejsze ssaki), po­święcają się bezgranicznie dla swej królowej - gotowi w każdej chwili zabijać każdego przeciwnika, który pojawi się na ich drodze. Ale przecież 1 zabijać innych, nie siebie. Zdarzyły się jednak w toku ewolucji przypadki, gdy ta logika poświęceń dla wspólnego dobra doprowadzona została do ostateczności - do wykształcenia kast, których zadaniem jest samozniszczenie. Mrówki z gatunku Camponotus saundersi wytwarzają kasty, których funkcja obronna sprowadza się do autodestrukcji obrońców - nagły skurcz mięśni odwłoka rozsadza ciało owa­da, powodując wydzielenie się lepkiej substancji, która sku­

106 •

tecznie powstrzymuje napór agresorów. Śmierć obrońców jest tu wpisana w program obrony całej kolonii. Czy można wy­obrazić sobie przejawy większego poświęcenia?⁶

Czy superorganizmy pojawiły się tylko w świecie owadów? Głównie - i jest to fakt tajemniczy, który nie został dotąd w pełni wyjaśniony. Jeśli jednak hamiltonowska koncepcja .doboru krewniaczego”, stojąca za tym zjawiskiem, jest praw­dziwa, to wynikające z niej konsekwencje powinny odnosić się do całego świata ożywionego, nie tylko do owadów. Jeśli moż­na wskazać warunki konieczne dla rozwoju wysoko zorganizo­wanej społeczności, to można by oczekiwać, że zostaną one spełnione i w innych grupach zwierząt, a nie tylko w jednej. Również, czemuż by nie - u ssaków.

Ssacze mrowiska

W latach siedemdziesiątych z takim czysto hipotetycznym po­stulatem wystąpił Richard Alexander, wybitny badacz społecz­nych zachowań u zwierząt. Na podstawie teoretycznych rozwa­żań przewidział on możliwość zaistnienia - w szczególnych wa­runkach - ssaczych odpowiedników mrowisk lub termitier. Zdaniem Alexandra, jeśli społeczności takie powstały, powinny istnieć w obszarach tropikalnych, pod ziemią, na terenie o bo­gatych, lecz bardzo nierównomiernie rozłożonych zasobach po­karmowych. W latach osiemdziesiątych przyszło niespodziewa­ne - i niezwykłe - potwierdzenie tych przewidywań. Odkryto ssaki, które żyły na modłę mrówek lub termitów!

Golce lub - w dosłownym tłumaczeniu z angielskiego - nagie kretoszczury (nie będące ani szczurami, ani kretami) wydają się idealnie spełniać przewidywania Alexandra. Żyją w dużych gru­pach społecznych, liczących do 300 osobników (zwykle poniżej 100). W obrębie kolonii panuje ścisły podział pracy: na osobniki zatrudnione przy drążeniu tuneli, znoszeniu pożywienia i obro­

O OSOBACH, OSOBNIKACH I ALTRUIZMIE • 107

nie przed drapieżnikami. Wszystkie te „kasty" są - jak u pszczół lub mrówek - bezpłodne, choć potencjalnie zdolne do rodzenia dzieci. Tylko jeden osobnik - „królowa" - zajęty jest rozmnaża­niem, rolę trutnlów spełnia jeden, najwyżej trzy osobniki męskie, 1 choć nie wyfruwają one oczywiście z kolonii w okresie godów, to proces „pączkowania" kolonii przebiega dość podobnie jak u owadów - przez odłączenie się młodych form płciowych od ko­lonii macierzystej. Golce mają ciała zupełnie nagie i - co jeszcze dziwniejsze - nie są zdolne do termoregulacji. Za to ich pomiesz­czenia są klimatyzowane, przypominając tym samym termitiery czy ule, choć pozbawione są precyzji ich działania.

Jak powstała ta niebywała struktura społeczna u zwierząt, których nic - zdawałoby się - nie predestynowało do pójścia drogą eusocjalnych owadów? Alexander sugeruje, że nie bez znaczenia był tu podziemny tryb życia tych zwierząt, pozwala­jący na w miarę bezpieczną egzystencję, oraz obecność rozpro­szonego, lecz potencjalnie obfitego pożywienia. W tych warun­kach młode po urodzeniu mogły długo przebywać w bliskości dorosłych, co, poprzez chów wsobny, mogło doprowadzić do znacznej uniformizacji genetycznej żyjących blisko siebie osob­ników. Jest w każdym razie rzeczą interesującą, że spośród 12 gatunków rodziny Bathyergidae, do której należą golce, u 3 pojawiły się tendencje społeczne, a w wypadku Jednego - poza golcem - mówić można o prawdziwej eusocjalizacji. Tak czy inaczej, motyw „manipulacji genowej", znany u owadów, zdaje się mieć tu również zastosowanie (konflikty między osobnika­mi - podobnie jak u owadów - wybuchają zwłaszcza wtedy, gdy kilka młodych samic chce „zdetronizować" królową, by za­jąć Jej miejsce: nie jest to jednak częste).

Czysty altruizm, czyli manipulator manipulowany

Nawet najwspanialsze przejawy pomocy czy altruizmu w natu­rze bywają więc sprowadzane do zwykłego egoizmu genowego. Czasem opłaca się po prostu pomagać Innym, by osiągnąć

108 •

większy sukces w przekazywaniu własnych genów, czasem pewna pomoc może być tylko wynikiem przechytrzenia jed­nych osobników przez inne - Jak w przypadku kukułek i ich przybranych rodziców czy niewolnic u mrówek. Bywa i tak, że pewne osobniki wykonują poniekąd rozkazy nie własnych, ale obcych genów - na przykład pasożyta. I to się zdarza, nie pod­waża jednak zasady egoizmu genowego, lecz jedynie rozszerza jej zastosowanie, choć trzeba przyznać, na bardzo niezwykłe tereny. Są też przykłady - wciąż zresztą niejednoznaczne - po­mocy udzielanej osobnikom nieznajomym i nie spokrewnio­nym, ale mogącym w przyszłości odwzajemnić okazaną do­broć. Dobór mógłby faworyzować takie postawy, jeśli osobniki potrafiłyby się rozpoznawać i eliminować z grupy tych, którzy oszukiwali, przyjmując pomoc bez wzajemności. Taki mecha­nizm nazwano - nieco na wyrost - doborem odwzajemnionym: pomogę tobie, jeśli ty pomożesz mi. A wówczas obaj - czy oba nasze genomy - odniesiemy z tego korzyść.

Jest jednak gatunek, który i w takim schemacie się nie mie­ści - człowiek. Człowiek powstał na drodze naturalnej i wszyst­kie jego zachowania, jak twierdzi nauka, biorą się z tych sa­mych, co w świecie natury, przyczyn. A przecież nikt nie zaprze­czy, że jest on zdolny do prawdziwego, najczystszego altruizmu; tak jak, nawiasem mówiąc, zdolny jest do prawdziwego i „naj­czystszego" okrucieństwa (a oba zachowania są jemu tylko wła­ściwe). Zdolny jest także do wielu innych rzeczy, wzniosłych i podłych, które w świecie natury są nie znane. Więc?

Nasze myśli, uczucia i zachowania nie są generowane przez geny, ale przez mózg. Mózg człowieka jest wielką i niebywałą ma­szynerią, w małym tylko stopniu wykorzystaną do bezpośred­nich czynności życiowych. Większa jego część jest niema, czy może raczej wolna - gotowa do przejęcia różnych funkcji, do pro­dukowania różnych myśli, do zrodzenia różnych uczuć. Nie wie­my, dlaczego nasz mózg jest właśnie taki. Zapewne powstał jako swoisty produkt uboczny innych procesów związanych z uczło­wieczeniem (na przykład utrzymaniem wysokiego płodowego tempa wzrostu kory mózgowej w okresie niemowlęctwa). Nie wie­my tego na pewno - nie ma jednak specjalnych powodów, by

O OSOBACH. OSOBNIKACH I ALTRUIZMIE • 109

wątpić, że i w tym przypadku motyw „manipulacji genowej" był obecny. Geny jednak, jak nic zresztą w przyrodzie, nie są wszechmocne. Tworząc tak wspaniałą, niezwykłą i złożoną istotę jak człowiek, nie można być pewnym wszystkich konsekwencji tego przedsięwzięcia - zwłaszcza że przecież, tak naprawdę, ża­den gen nie jest świadom swoich poczynań.

Być może człowiek jest również „futerałem na geny" - wedle obrazowego określenia Dawkinsa. Zresztą, jeśli zważyć na lawi­nowy wzrost zaludnienia, to z takich funkcji wywiązuje się cał­kiem przyzwoicie. Ale w człowieku jest z pewnością coś jeszcze - ta nieuchwytna strona jego natury, ta wolność, ta przekora, ta odrobina szaleństwa, która sprawia, że z pewnością nie wszyst­ko dzieje się „po myśli" genów. I dziś. świadomie kontrolując liczbę swojego potomstwa, wkraczając na teren inżynierii gene­tycznej i docierając do najgłębszych tajemnic kodu genetyczne­go, człowiek sam rozpoczyna eksperyment, którego dotąd miał być jedynie bezwolnym obiektem.

ROZDZIAŁ 6

ZWIERZĘTA, ZMYSŁY I TRZĘSIENIA ZIEMI

CH zy zwierzęta wiedzą o nadchodzących kataklizmach? Py­tanie nie jest nowe. Próby wykorzystania reakcji zwierząt zwiastujących zbliżające się trzęsienia ziemi podejmowane były już dawno i wielu ludzi podejrzewa, że zwierzęta dysponują re­ceptorami zupełnie nieprawdopodobnych bodźców. W wielu przypadkach jest to słuszne - przyroda istotnie zadziwia nas na każdym kroku swymi możliwościami - lecz akurat wobec trzę- Isień ziemi radziłbym zachować powściągliwość. Natura jest wprawdzie przebogata, ale jest także przewidywalna i nie za­opatruje swych tworów w zmysły, których używanie nie byłoby absolutnie konieczne.

Dysponujemy głównie anegdotycznymi opowieściami o dziw­nym zachowaniu się niektórych zwierząt w obliczu zbliżających się wstrząsów. Mało jest jednak pewnych, sprawdzonych da­nych. Badania są prowadzone (przede wszystkim przez Chiny

i Japonię), ale I pomimo zachęcających nieraz doniesień - trudno mówić o praktycznym ich zastosowaniu. Brak też na ra­zie podstaw, by temat ten rozwinąć.

Nie mogąc zatem odpowiedzieć wprost na tak postawione py­tanie, chciałbym zająć się pewnymi ciekawymi zagadnieniami ewolucyjnymi, które z niego wynikają. Nie będzie więc szło tutaj

o to, czy zwierzęta istotnie mogą przeczuwać zbliżający się ka­taklizm (w co wielu ludzi wierzy, a wielu naukowców bada), ale

ZIEMIA I ZYCIE »111

0 to, jak takie zachowania mogły się narodzić 1 jakie funkcje spełniać. Na tak postawione pytania można już próbować od­powiedzieć.

Biologiczny luksus

Żadna istota nie odbiera wszystkich bodźców docierających ze świata, bo jest ich za dużo i są zbyt skomplikowane. Zasadą Jest odbieranie tylko tych sygnałów, które są biologicznie sensowne

1 coś dla zwierzęcia znaczą, a których rejestracja jest fizycznie możliwa i może przynieść jakieś bezpośrednie lub pośrednie ko­rzyści. Mowa tu o zwierzętach, nie zaś o całym świecie ożywio­nym, gdyż tylko one dysponują narządami rejestrującymi (re­ceptorami) i organami interpretującymi (mózgami). Cala tajem­nicza sfera ewentualnego pozazmysłowego reagowania roślin jest jeszcze bardziej zagmatwana i - mimo powtarzających się doniesień na ten temat - wątpliwa. (Wątpliwości tyczą, rzecz ja­sna, tylko tego, co można by nazwać .psychiką" roślin, nie zaś możliwości ich reakcji na bezpośrednie bodźce, na przykład świetlne lub grawitacyjne. Mimo braku zmysłów, roślina potrafi reagować celowo na takie bodźce: jej ruchowe najczęściej .odpo­wiedzi” nazywają się tropizmami). Osobną sprawą Jest też zdol­ność reagowania na bodźce jednokomórkowych pierwotniaków

1 te istotnie mogą odbierać różnego rodzaju Impulsy (światło­czułe plamki oczne u wiclowców, specjalne pęcherzyki z ziarna­mi minerałów do rozpoznawania pola grawitacyjnego u orzę- sków), ale o narządach zmysłów trudno u nich mówić.

Docierające z otoczenia bodźce nie są odbierane przez mózg bezpośrednio: najpierw są rejestrowane przez wyspecjalizowa­ne narządy - receptory, skąd kanałami nerwowymi, zakodowa­ne w postaci impulsów elektrycznych, przekazywane są do móz­gu. Tam w poszczególnych, również wyspecjalizowanych ośrod­kach informacja zostaje odczytana (odkodowana), zinterpreto­wana 1 - ewentualnie - przekazana do .świadomości”. Tylko w takiej formie świat zewnętrzny może Istnieć dla zwierzęcia. Żadne zwierzę (1 żaden człowiek) nie postrzega więc .wprost"

1 12 •

świata rzeczywistego - widzi, słyszy lub czuje jedynie jego wyci­nek dostępny za pośrednictwem zmysłów, a i to w postaci prze­tworzonych sygnałów elektrycznych, których natura jest zupeł­nie inna niż prawdziwa natura bodźców (podobnie jak natura bodźców nie odpowiada przecież naturze wysyłających je przed­miotów). Nigdy nie stajemy ze światem „twarzą w twarz”, lecz tylko z jego ułomnym i subiektywnym obrazem, generowanym przez mózg.

Można zatem poznać tylko to zjawisko, które dostarczy o sobie jakiejś informacji, bądź to na odległość (poprzez telereceptory), bądź przez bezpośredni kontakt z organizmem (za pomocą kon- taktoreceptorów). Tak przekazana informacja może z kolei zostać zarejestrowana przez zmysły (zawsze tylko w wycinkowej, znie­kształconej formie), odpowiednio zakodowana, odkodowana

i wreszcie świadomie, choć częściej nieświadomie, odczuta i zin­terpretowana. Można więc sądzić (choć nie jest to powszechnie przez filozofów przyjęte), że świat realny jest nieprzeniknioną rze­czywistością - nie poznaną i niepoznawalną. Więcej nawet - że zostaliśmy przez naturę tak zaprogramowani, by broń Boże nie wiedzieć o świecie za dużo. „Niezbędne minimum" 1 to jest zdaje się zasada, którą wobec nas zastosowano.

Poznawanie świata jest biologicznym luksusem. Każdy zmysł, komórka i neuron mózgu wymagają znacznych nakła­dów materialnych na ich zbudowanie i dużych wydatków ener­getycznych na ich funkcjonowanie. Zgodnie więc z obowiązują­cą powszechnie w świecie ożywionym zasadą oszczędności, od­bierane są tylko te sygnały, które dobór naturalny uznał za ab­solutnie konieczne do życia. Wszystkie inne są eliminowane

i zwierzę pozostaje na nie „głuche 1 ślepe”. W świecie zwierzę­cym bezinteresowna pasja poznawcza raczej nie istnieje.

Świat sygnałów

Co warto odbierać? Każde zwierzę dokonuje selekcji na swój ra­chunek, a raczej 1 za każde z nich selekcji dokonał dobór natu- . ralny w toku ewolucji trwającej przez tysiące pokoleń. Źródłem

ZWIERZĘTA. ZMYSŁY: I TRZĘSIENIA ZIEMI • 113

innych sygnałów jest środowisko wodne, innych - powietrzne; co innego rejestruje się żyjąc pod ziemią, co innego na otwartej przestrzeni, w ściółce leśnej lub w koronach drzew. Zależnie od środowiska, w jakim żyjemy, wystawieni jesteśmy na różnego typu sygnały. Jednocześnie nasz tryb życia decyduje, które sy­gnały są nam rzeczywiście do szczęścia potrzebne. Wreszcie, ale to już osobna sprawa, do każdego zwierzęcia docierają także różne sygnały z wnętrza jego ciała; wiedza o nich oraz ich pra­widłowe odczytanie - są dla zwierzęcia nie mniej ważne od wie­dzy o świecie zewnętrznym. I dla tych sygnałów więc rozwinęły się odpowiednie receptory, a raczej odrębna ich klasa; proprio- ceptory, które rejestrują stan i zmiany zachodzące wewnątrz naszych ciał. Mamy więc zmysły czułe na świat zewnętrzny, mamy i takie, dla których światem jest środowisko wewnętrzne osobnika. I choć trudno powiedzieć, które z nich są ważniejsze, skupimy się tutaj na pierwszej klasie zmysłów. Chodzi nam wszak o zdolność do percepcji otaczającego świata, a tego nar­cystycznie „zapatrzone w siebie" proprioceptory robić nie potra­fią. W szczególności, trudno przypuścić, by samo zwierzę mogło być źródłem trzęsień ziemi, które potem miałoby rejestrować.¹ Oto zatem wniosek: charakter zmysłów zależy od rodzaju śro­dowiska, jest z nim genetycznie związany.

Ryby na przykład muszą reagować na ruchy wody, jej zmie­niające się ciśnienie i kierunek, dlatego też wykształcił się na ich ciele specjalny narząd, zwany linią naboczną, który te infor­macje rejestruje. Dzięki rozmieszczonym wzdłuż ciała, od głowy aż do ogona, komórkom zmysłowym ryba informowana jest stale o zmianach ciśnienia hydrostatycznego w otoczeniu, a zmiany te mogą oznaczać dla niej niebezpieczną przeszkodę,

1 14 •

zagrożenie ze strony drapieżnika lub nadzieję na obiad.Nie wszystkie ryby są w równej mierze tymi informacjami zaintere­sowane (inaczej ryby aktywnie pływające, inaczej leżące na dnie, jeszcze inaczej zagrzebujące się w osadzie) i stąd nie u wszystkich gatunków narząd ten jest tak samo dobrze rozwi­nięty. Jednak tym iybom, które w ciągu ewolucji wyszły z wo­dy, by dać początek linii kręgowców lądowych, a więc naszym odległym przodkom, informacje te przestały być w ogóle po­trzebne. Dlatego też u płazów, gadów, ssaków i ptaków linia naboczna zanikła zupełnie (jako jej pamiątka pozostał nasz błędnik w uchu - z przekształconej, przedniej jej części). Nato­miast kijankom jest ona potrzebna, zanika więc dopiero u do­rosłych płazów.

Nasuwa się zatem drugi wniosek: zmysły mogą powstawać, mogą też zanikać, niejako w ślad za zmiennymi sygnałami nad­chodzącymi ze środowiska.

Pięknego potwierdzenia tej te2y dostarczają receptoiy sma­kowe. Otóż smak to zmysł odbierania informacji chemicznych

o substancjach nadających się - lub nie - do spożycia. Zmysł smaku, w odróżnieniu od zapachu, związany jest zawsze z roz­tworami wodnymi: zupa czy kompot mają swój smak, gdyż ich rozpuszczone w wodzie składniki działają na nasze kubki sma­kowe umieszczone na języku. Gdy jemy substancję stałą lub suchą, musimy ją najpierw zwilżyć śliną, żeby poznać jej smak, ale żadne pożywienie, czy to płynne, czy stałe, nie może działać na nasz zmysł smaku na odległość. Możemy poczuć zapach go­tującej się zupy, ale by ją posmakować, musimy wziąć ją do ust (nawiasem mówiąc, to rozróżnienie między smakiem a zapa­chem jest ewolucyjnie dość późnym wynalazkiem i powstało niezależnie tylko dwa razy: u kręgowców i u owadów; wszystkie „niższe" zwierzęta odbierają po prostu bodźce chemiczne, nie rozróżniając tych dwu ich kategorii).

Otóż ryby, inaczej niż my, mogą poznawać smak na odle­głość. Mogą, mówiąc przenośnie, nie tylko powąchać, ale i po­smakować gotującą się zupę, i to bez zaglądania do garnka. Ży­jąc w wodzie, ryby mogą bowiem odbierać bodźce smakowe ca­łym ciałem, nie tylko wewnątrz swej jamy ustnej. A skoro tak.

ZWIERZĘTA, ZMYSŁY I TRZĘSIENIA ZIEMI . 115

to ich kubki smakowe mogą znajdować się wszędzie na po­wierzchni skóry, od głowy aż po płetwę ogonową. Jeśli Jeden z gatunków suma ma ponad 220 tysięcy kubków smakowych, a człowiek niemal równo 100 razy mniej (tzn. około 2 tysiące), to nie dlatego, że sum jest większym smakoszem, niż człowiek, ale dlatego, że maje na całym ciele, podczas gdy człowiek tylko na języku. Żyjąc poza wodą, człowiek - i inne kręgowce lądowe

- utracił zdolność do smakowania całym ciałem, a wraz z tym, niemal automatycznie, utracił też zmysły do odbioru tych bodź­ców. Gdy nie ma bodźców, nie ma receptorów - zasada ta doty­czy wszystkich zmysłów, nie tylko smaku, i wszystkich Istot, nie tylko człowieka.

Jeśli smak rozwinął się późno i osiągnął swe wyrafinowane formy jedynie u nielicznych gatunków zwierząt, to zmysł zapa­chu (powonienie) jest filogenetycznie bardzo stary i właśnie u zwierząt „niższych" odznacza się zdumiewającą doskonało­ścią. Świat sygnałów (i receptorów) chemicznych zapełniają do­cierające zewsząd lotne molekuły, wysyłane przez wszystkie ży­we istoty (i przez wiele dał nieożywionych) i odbierane przez te, do których są adresowane, bądź przez te, które same chcą z tych informacji skorzystać. Chemorecepcja polega - z grubsza biorąc - na rozpoznawaniu przez wyspecjalizowane komórki odbiorcze kształtów (a czasem może i składu) określonych mo­lekuł. Gdy cząsteczka taka pasuje do komórki receptorowej, ni- C2ym klucz do zamka, wówczas przylega do niej, przekazując tym samym do mózgu informację odbieraną jako „zapach" lub „smak”, zależnie od narządu zmysłu.

Wrażliwość niektórych zwierząt na zapach Jest zdumiewają­ca 1 jeśli zwierzę ma odpowiednio czułe receptory 1 jeśli taka wrażliwość jest mu potrzebna do tycia. Pewne ryby migrujące, które swe wędrówki odbywają „na węch", osiągnęły tu rekordo­we wyniki: węgorze na przykład wyczuwają olejek różany w stę­żeniu odpowiadającym roztworowi 1 mililitra tego składnika w zbiorniku większym od Jeziora Bodeńskiego. Podobnie łoso­sie. po wielu latach morskich wędrówek odnajdują ujście swej macierzystej rzeki, którą rozpoznają po swoistym, dla niej tylko charakterystycznym zapachu: każda rzeka pachnie inaczej i -

116»

mimo te woda rzek miesza się z morską - łosoś potrafi z tych zapachów wybrać ten. nawet najsłabszy, któiy zaprowadzi go do poszukiwanego celu. (Dziś niektóre rzeki, na przykład Utra­tę. również człowiek potrafi odróżnić po zapachu, łososie za to są coraz bardziej bezradne: wzrost zanieczyszczeń powoduje, że nic docierają już do miejsca swych tarlisk).

Wśród ssaków najlepiej rozwinięty węch mają psy, któiych zmysł powonienia - o bardzo szerokim spektrum odbieranych zapachów - pozwala na rejestrację sygnałów milion razy słab­szych od tych, które rozpoznaje człowiek. Innymi rekordzistami w dziedzinie powonienia są owady, u których węch funkcjonuje odmiennie, stawiając na wąską specjalizację raczej niż wszech­stronność. U niektórych owadów ta specjalizacja na bodźce za­pachowe (zwykle wysyłane przez inne owady w postaci tzw. fero­monów) osiągnęła chyba granice chemicznych możliwości. Sa­miec jedwabnika potrafi nie tylko wyczuć feromon (tzw. bomby- kol) wysłany przez samiczkę z odległości ponad 10 km, lecz tak­że określić kierunek, z którego on nadchodzi. Do wywołania im­pulsu w neuronie dochodzącym do włoska czuciowego wystar­cza jedna (!) cząsteczka feromonu - to już nie jest kropla roz­puszczona w Jeziorze Bodeńskim, to kropla w całym oceanie.

Obok chemorecepcji tylko czułość na światło (fotorecepcja) jest równie stara ewolucyjnie i równie w świecie zwierząt rozpo­wszechniona. Światło „widzialne” to ta część promieniowania słonecznego, która - przefiltrowana przez atmosferę - dociera do powierzchni Ziemi. Światło ma naturę elektromagnetyczną i pod względem fizycznym nie różni się jakościowo od fal radiowych czy rentgenowskich (różnice dotyczą długości fal, nie zaś ich charakteru). Z całego ogromnego spektrum wszystkich fal elek­tromagnetycznych (od promieniowania gamma, którego długość nie przekracza bilionowych części centymetra, do fal radiowych

o długościach mierzonych w milimetrach, metrach, a nawet ki­lometrach) do Ziemi docierają, przez swoiste „okna" w atmosfe­rze, tylko niektóre fale radiowe oraz fale o długości od około 10'⁴ do 10‘⁶ cm - te ostatnie nazywamy umownie falami świetlnymi.

I jest pozornie tylko rzeczą oczywistą, że nasze oczy - i oczy wszystkich innych istot na Ziemi - które powstały niezależnie

ZWIERZĘTA. ZMYSŁY I TRZĘSIENIA ZIEMI • 117

w kilkunastu liniach ewolucyjnych i wykorzystują różne, nieraz bardzo odmienne sposoby rejestracji światła, odbierają zawsze tylko fale z tego wąskiego i przypadkowego zakresu ich długości. Gdyby skład ziemskiej atmosfery był inny, wówczas zarówno szerokość, jak i zakres owych „okien" świetlnych byłyby od­mienne, a wtedy z pewnością i czułość naszych oczu też byłaby inna. Jak dalece ta zbieżność między zakresem „świata i światła widzialnego” a fizjologią zamieszkujących Ziemię zwierząt jest ścisła, niech świadczy to, że u tych gatunków, które same umie­ją emitować promieniowanie, obejmuje ono niemal dokładnie taki sam zakres długości fal, co światło słoneczne, choć przecież podłoże fizyczne obu tych źródeł jest zupełnie różne. Świecące zwierzęta głębinowe po prostu muszą emitować „światło sło­neczne”, jeśli chcą, by zostało ono dostrzeżone.

Światło słoneczne (widzialne) nie jest jednorodne, gdyż w tym zakresie długości fal, w jakim dociera do powierzchni naszej planety, różni się ilością niesionej przez siebie energii, której nasz mózg może arbitralnie przypisywać znaczenie kolo­rystyczne, rejestrując poszczególne zakresy fal jako odmienne barwy. Ale nie wszystkie zwierzęta rejestrują barwy, większość z pewnością tego nie potrafi. Tak jak zmysł smaku jest ponie­kąd najwyższą formą chemorecepcji i pojawił się późno w ewo­lucji, tak samo widzenie barw jest najwyższą formą fotorecep- cji i równie późnym ewolucyjnie nabytkiem. Co więcej, rozpo­znawanie barw pojawiło się tylko u owadów i kręgowców - tej samej pary, która nauczyła się smakować swe pożywienie

i która nabyła też wiele innych, wyjątkowych w świecie zwie­rząt umiejętności.

Widzenie barw jest „trudne", bo wymaga nie tylko obecno­ści światłoczułych cząsteczek 1 rodopsyn - ale też konieczno­ści rozszczepienia światła na „podstawowe" kolory odbierane osobno; a także umiejętności ich późniejszego łączenia we wszystkie możliwe kolory złożone, których ilość jest praktycz­nie nieograniczona. W ten sposób z trzech podstawowych ko­lorów (czerwonego, zielonego i niebieskiego) mózg potrafi ge­nerować całe nieskończone bogactwo barw świata, tak Jak - nawiasem mówiąc - z czterech podstawowych smaków (słone­

118»

go, słodkiego, kwaśnego 1 gorzkiego) „składa" ten jeden, niepo­wtarzalny smak każdej potrawy.

Zarówno smak, jak 1 widzenie barw to z pewnością szczytowe osiągnięcia w ewolucji zmysłów. Ale utrzymanie aparatów słu­żących do odbioru i obróbki tego rodzaju sygnałów jest kosz­towne i gdy nie jest niezbędne, zwierzę chętnie pozbywa się tego zbytecznego luksusu (ta „chęć" nie jest oczywiście świadoma

i przejawia się w skali czasu ewolucyjnego). Zwierzęta mroku na przykład prawie nigdy nie rozróżniają kolorów, rejestrując jedynie natężenie światła, nie zaś długość jego fal; taka jest kondycja większości ssaków, które zdolność do rozróżniania kolorów utraciły na początku mezozoiku przed z górą 200 mi­lionami lat, gdy zamiast dziennego wybrały nocny tryb życia. A zwierzęta żyjące w zupełnej ciemności nie tylko zdolność roz­różniania barw, ale w ogóle zdolność widzenia światła odrzuci­ły: niemal wszystkie żyjące w jaskiniach istoty są ślepe, nawet jeśli ich najbliżsi „naziemni” kuzyni mają zupełnie normalnie rozwinięte oczy.

Zwierzęta reagują też na temperaturę, choć - gdy nie jest po­trzebny dokładny jej pomiar - odbierają tylko bardzo ogólne sy­gnały ojej zmianach (tak jest u ludzi). Specjalnie czułe receptory rozwinęły się tylko u niektórych zwierząt, ale doprowadzone zo­stały niekiedy do perfekcji. Ptaki wysiadują swe jaja, gdyż rozwi­jający się płód wymaga wysokiej stałej temperatury, a stałociepl­ne ptaki mogą mu taką zapewnić. Ptak nie musi badać tempera­tury złożonych jaj, bo siedząc na nich utrzymuje ją stale na tym samym pożądanym poziomie. Te rzadkie jednak gatunki, które me wysiadują jaj, budować muszą dla nich prawdziwe inkubato­ry. Ich temperaturę trzeba już umieć określić i ewentualnie sko­rygować. Do takich wyjątkowych ptaków należą na przykład au­stralijskie nogale (Megapodiidae), których gniazda ogrzewane są ciepłem rozkładających się, butwiejących liści; w specjalnych komorach lęgowych, gdzie umieszczone są jaja, utrzymywana być musi temperatura 33°C, i to niezależnie od znacznych wa­hań temperatury na zewnątrz. Tę właśnie temperaturę bezbłęd­nie wyczuwa opiekujący się gniazdem ptak: mierzy ją wsadzając w głąb gniazda, niczym termometr, swój długi, zaopatrzony

w odpowiednio czuły narząd, dziób. Gdy zarejestruje choćby nie­wielki wzrost temperatury, rozkopuje gniazdo; gdy temperatura spada - ubija je i dosypuje liści.

Do jeszcze większych wyczynów w dziedzinie termorecepcji zdolny jest wąż grzechotnik, który ma po obu stronach głowy specjalne jamkowate narządy. Naciągnięta na nich błona nie­zwykłej cienkości reaguje na promieniowanie podczerwone, wy­syłane przez „chodzące radiatory" cieplne, jakimi dla węża są myszy - jego ulubione przysmaki. Swymi cieplnymi „oczami" wąż nie tylko potrafi wyczuć obecność myszy, lecz może także uzyskać trójwymiarowy niejako, termiczny Jej obraz 1 określić ściśle jej lokalizację, wielkość, odległość, a nawet kierunek marszu. Czy wąż „wridzl", czy czuje swoją ofiarę, jest kwestią nierozstrzygalną, gdyż nie umiemy zgłębić świata jego doznań zmysłowych (zresztą fale cieplne - podczerwień - mają tę samą naturę co światło, a ich długości po części się pokrywają; to tyl­ko dla nas ciepło Jest niewidoczne, być może u węża generuje swoiste obrazy).

120 •

Trudno również określić, jakiego rodzaju doznania wywołują u zwierzęcia fale, których natura jest jeszcze bardziej odmienna od światła. Fale dźwiękowe na przykład, łatwo wytwarzane i ła­two odbierane, niosą informację o wszelkich szmerach i hała­sach, co dla wielu zwierząt ma wielkie znaczenie. Słyszenie - czy to za pomocą uszu, jak u kręgowców, czy przez specjalne włoski słuchowe lub narządy tympanalne, jak u owadów, lub nawet przez pęcherze plawne, jak u wielu iyb kostnych - jest tak samo wybiórcze, jak wszystkie inne zmysły, i nigdy nie obejmuje całego spektrum możliwości. Zwierzęta słyszą zwykle tylko te dźwięki, które w ich naturalnym otoczeniu występują i tak jak widzą tylko te promienie świetlne, z którymi się na co dzień stykają. Słuch więc to odbieranie hałasów - naturalnych lub wydawanych przez inne organizmy - i w tym przypadku nie ma raczej wątpliwości, o jakim zmyśle mówimy. Czasem jednak fale dźwiękowe służą do innych celów i wtedy określenie cha­rakteru ich receptorów może być trudne.

Jak wiadomo, fale dźwiękowe, zwłaszcza wysokie, odbijają się od nierówności terenu i mogą wracać do nadawcy, niosąc ze sobą cenne informacje o świecie. Jest to zasada tzw. sonarów - urządzeń czułych, sprawnych i „kosztownych”, które powstały niezależnie u dwu grup zwierząt: nietoperzy i delfinów. Sonaiy służą do „oglądu" otoczenia, którego nie można zobaczyć w nor­malny sposób, a więc oczami (z powodu ciemności, jak u nieto­perzy, albo ze względu na dużą głębokość wody lub zbyt małą jej przejrzystość, jak u delfinów).²

Informacje słuchowe mogą być przebogate. W zaciemnionej sali przedzielonej niewidzialną (dla nas) siecią o gęstych okach nietoperze bez trudu mogą zlokalizować dziurę wielkości piłki te­nisowej i przelecieć przez nią. Potrafią modulować swe tony, przestawiać je na różne częstości zależnie od odległości, wielko­ści i prędkości „oglądanego" obiektu, potrafią wreszcie wysyłać fale o ogromnej energii, tak nastawiając swój aparat odbiorczy.

122 • ZIEMIA I ZYCIE

bv słyszał najsłabsze nawet powrotne echo, nie zagłuszane przy tym przez własne, nieraz tysiące razy głośniejsze, sygnały.

Pod wodą sonar wykażywać może Inne, nie mniej zadziwiają­ce właściwości. Fale dźwiękowe odbijają się najlepiej na grani­cach faz, a więc na granicy z ciałem stałym lub z powietrzem. Zwierzęta morskie mają ciała wodniste, któiych powierzchnie nie stanowią dla fal dobrych granic odbicia. Inaczej jest z na- rządmi wewnętrznymi, jeśli wypełnione są gazem lub twardą substancją. Delfin, wypuszczający wiązkę ultradźwięków i od­bierający nadbiegające echo, rejestrować może w ten sposób nie tylko zarys samych ciał przepływających w pobliżu zwie­rząt, ale także znajdujących się w nich narządów wewnętrz­nych. Nie wykluczone więc, że prześwietlając swym sonarem, niczym aparatem rentgenowskim, ciała swych bliskich, samica delfina obserwować może na przykład gazy zbierające się w żo­łądku swego dziecka, cierpiącego na niestrawność.

Czy więc zwierzęta słyszą, czy też widzą swoimi sonarami? Informacje, które - zwłaszcza nietoperze - otrzymują w ten sposób, są tak niebywale dokładne, dostarczają tak precyzyj­nej i pewnej wiedzy o otoczeniu, że obraz, jaki na jej podstawie powstaje w mózgu, z pewnością bliższy jest temu, który my re­jestrujemy oczami niż uszami (i bogatszy zapewne od obrazu, jaki same nietoperze odbierają za dnia oczami). Że odbierają go innym kanałem, innymi zmysłami i w inny sposób? Użytek, ja­ki z tych informacji robi mózg, w niewielkim tylko stopniu zale­ży od sposobu ich uzyskania, w znacznie większym - od ich ja­kości i ilości. Mózg nie widzi wszak fotonów, nie słyszy fal dźwiękowych, nie czuje smaków, zapachów ani temperatury - wszystkie one przychodzą do niego w tej samej, zakodowanej postaci. Dlaczego nietoperze czy delfiny nie miałyby »widzieć" ultradźwięków?

Można widzieć ultradźwięki, można - dlaczegóż by nie? - widzieć wyładowania elektryczne. Wiele zwierząt, w tym zwłaszcza ryby, potrafi rejestrować pole elektryczne, a nawet Je wytwarzać - bądź to w celach agresywnych (jak czynią to na przykład drętwy lub strętwy, czyli węgorze elektryczne: te ostatnie generują prąd o napięciu 900 V!), bądź, co nas tu

ZWIERZĘTA. ZMYSŁY I TRZĘSIENIA ZIEMI • 123

bardziej interesuje, dla oglądu swego bezpośredniego otocze­nia. Załamując się na bliskich przedmiotach, linie pola elek­trycznego mogą powracać do „nadawcy", stanowiąc bogate źródło informacji o świecie. Przystosowanie to ma sens w śro­dowisku, gdzie zmysł wzroku nie może spełniać swej funkcji (a sonar, z jakichś względów, nie mógł się wykształcić), a więc szczególnie w nieprzejrzystej wodzie; i nic dziwnego, że w ta­kich właśnie warunkach jest ono spotykane.³ Choć mecha­nizm zbierania informacji opiera się tu na zupełnie innej zasa­dzie, niż echolokacja u nietoperzy czy widzenie u zwierząt dziennych, to przecież mechanizm jest podobny: załamanie fal (tyle, że elektrycznych, nie dźwiękowych czy świetlnych) na przedmiotach otoczenia, rejestracja nadbiegających do zwie­rzęcia zakłóceń, obróbka ich sygnałów w mózgu i wreszcie próba odtworzenia świata na podstawie tej analizy. Trudno powiedzieć, czy ryby elektryczne odczuwają swój świat lak sa­mo jak nietoperze, ale z pewnością ich elektrolokacja (ścisły odpowiednik echolokacji) służy do tego samego celu: do po­znania świata w tym zakresie, jaki jest zwierzęciu do przeżycia potrzebny i na jaki jego zmysły i receptory pozwalają.

Niezliczona jest ilość sygnałów wypełniających każde ziem­skie środowisko i nieprzebrana liczba sposobów wykorzystania tych sygnałów. Zwierzęta migrujące, które muszą pokonać nie­raz ogromne odległości (w skrajnym przypadku - od bieguna do bieguna), potrafią odbierać i analizować najrozmaitsze sy­gnały umożliwiające dokładną nawigację. Niektóre ptaki w. swych przelotach kierują się polem magnetycznym, wy­kształciwszy specjalny zmysł czuły na zmiany kierunku Jego li­nii i natężenia. Niektóre gatunki potrafią tworzyć sobie w mó­zgu prawdziwą mapę topograficzną terenu i prawdziwy atlas nieba - gdzie „zaznaczone są" charakterystyczne punkty orien­tacyjne powierzchni Ziemi i konstelacje gwiazd na dodatek. Migrujące wieloryby co jakiś czas zatrzymują się i stają „słup­ka”, wystawiając głowę ponad wodę i lustrując otoczenie. Przy-

1

124 •

puszcza ślę. że rozpoznają wówczas charakterystyczne ele­menty Unit brzegowej, której zarys mają widocznie w jakiś spo­sób zarejestrowany w mózgu. Niektóre gatunki ryb umieją od­bierać światło spolaryzowane, dzięki czemu potrafią oriento­wać się według Słońca, którego bezpośrednio nie widzą.

Ale i pozostając „w domu” trzeba umieć dobrze rozpoznać swe położenie w przestrzeni. Wiele zwierząt wykształciło narzą­dy dla odbioru siły grawitacji, wskazujące zawsze, gdzie jest gó­ra. a gdzie dół. Taki „narząd grawitacyjny" przyjmuje zwykle postać niewielkiego ciężarka (statolitu), przemieszczającego się w przestrzeni (statocyście) wypełnionej włoskami czuciowymi; niekiedy zamiast ciężarka występuje pęcherzyk gazu zanurzony w cieczy. W pierwszym przypadku wskazywany jest bezpośred­nio kierunek „w dół”, w drugim - „ku górze”. Bardziej zaawan­sowane zwierzęta, takie jak kręgowce, zdolne są do precyzyj­niejszej oceny swego położenia w przestrzeni 1 nasz zmysł rów­nowagi, dzięki obecności trzech kanałów półkolistych wypełnio­nych cieczą i ułożonych w trzech dokładnie prostopadłych płaszczyznach, pozwala na ocenę kierunku i kąta przyspiesze­nia ciała, dzięki czemu można wartości te, w miarę konieczno­ści, korygować.

Liczba zmysłów wydaje się nieograniczona. Istnieją, zwłasz­cza u owadów, specjalne wiatromierze, dzięki którym zwierzę (nawet nieruchome) ocenia prędkość wiatru. Są nawet tak eg­zotyczne zmysły, jak występujące u skorpionów kalibratory do pomiaru wielkości ziaren piasku gleby, czy opisane niedawno „oczy” głębinowych krewetek, przystosowane do detekcji wycie­ków ciepłych wód hydrotermalnych z tzw. szczelin ryftowych na dnie oceanu.

Dość przykładów. Spróbujmy zastanowić się teraz, co z te­go bogactwa wynika, jakie jest jego ewolucyjne przesłanie. Czy można powiedzieć, na przykład, że samiec jedwabnika obdarzony jest dobrym węchem? Niezupełnie. Jego bardzo skromny aparat węchowy (z każdego czułka odchodzą tylko dwa neurony przewodzące doznania zapachowe) jest urządze­niem skrajnie wyspecjalizowanym, niezwykle precyzyjnym, ale i niezwykle ograniczonym, pozwalającym jedwabnikowi je-

ZWIERZĘTA, ZMYSŁY I TRZĘSIENIA ZIEMI • 125

dynłe, jak napisał wybitny znawca owadów Edward O. Wil­son, zachowywać się jak samonaprowadzający się pocisk sek­sualny, zaprogramowany do lotu w kierunku rosnącego gra­dientu stężenia bombykolu, którego źródło znajduje się na szczycie odwłoka samicy - ostatecznego celu dorosłego życia samca j edwabnika.

Samica jedwabnika nie czuje nawet tego. Nie mając żadnych zmysłów węchowych, me potrafi odebrać zapachu nawet swego własnego feromonu, nie mówiąc o innych. Ona nie czuje nicze­go, ale też i czuć nie musi - to ją mają wąchać, nie ona. Ale tak jest ze wszystkim: ssaki zwykle nie widzą kolorów, nietoperze odbierają tylko dźwięki o określonej częstotliwości, cykady i pa­sikoniki rozpoznają tylko określone melodie i tony (w gęstej tra­wie łatwiej posługiwać się dźwiękiem niż wzrokiem czy zapa­chem), a świediki („robaczki świętojańskie”) - tylko określone konfiguracje i sekwencje błysków. Komary odbierają bardzo wysokie tony wysyłane przez wibrujące skrzydełka ich partne­rek, ale na inne głosy pozostają głuche.

Warunki podstawowe, czyli użyteczność i celowość

Pora więc na konkluzję. Świat, który poznają zwierzęta, nie jest tym światem, który znamy z własnego doświadczenia. Jest inny i - w przeważającej większości przypadków - uboższy. Spo­śród nieprzebranego bogactwa docierających ze świata bodźców

i sygnałów żadne zwierzę nie odbiera wszystkich ani nawet większości, żadne też nie jest wyposażone w zmysły, które po­wstałyby po prostu dla poznawania świata, bez możliwości praktycznego wykorzystania tej wiedzy. Człowiek, chętnie pod­kreślający swe upośledzenie w tym względzie, Jest, być może, właśnie w najlepszej sytuacji. Nie specjalizując się w odbieraniu żadnego konkretnego bodźca, wszystkie Jednak rejestruje w dość znacznym zakresie, dzięki czemu Jego świat jest bardziej „obiektywny" od świata takich „rekordzistów”, jak komar, Je­dwabnik czy nietoperz. Dobór naturalny nie tylko premiuje ce­

1

126 • ZIEMIA I ZYCIE

chy użyteczne, lecz eliminuje też bezlitośnie cechy, które uży­teczne być przestały. Tak właśnie utraciły zdolność widzenia - a nawet ubarwienie i zwierzęta jaskiniowe, tak samo straciły zdolność do lotu liczne ptaki i owady wyspowe. Mimo zdumie­wające) przemyślności natury w wyposażaniu swych tworów w czułą aparaturę rejestrującą, nie wszystkie nośniki informacji są wykorzystywane - nie tylko przez pojedyncze zwierzęta, ale

i całą biosferę.

Przykładem są fale radiowe. Docierają one bez przeszkód z kosmosu i - podobnie jak fale świetlne - są dobrym nośni­kiem informacji. Gdybyśmy mogli je słyszeć (lub widzieć), a zwłaszcza gdybyśmy umieli je emitować, świat byłby dla nas nieporównanie bogatszy. Ale nie mamy receptorów fal radiowych, podobnie jak receptorów takich nie ma żadne in­ne zwierzę. Ziemia skąpana jest w szumie radiowym, ale ani jedno zwierzę nie zdaje sobie z tego sprawy (człowiek nauczył się te fale wykorzystywać, ale był to już efekt woli, nie zaś ewolucji). Dlaczego tak jest? Odpowiedzieć można pytaniem: Na cóż nam wiedza o najdalszych zakątkach kosmosu? Co my, lub jakiekolwiek inne zwierzę, począć mielibyśmy z da­nymi na temat kwazarów i gwiazd neutronowych, które są źródłem tych fal?

Co by się jednak stało, gdyby fale radiowe niosły do nas znacznie ważniejsze informacje, gdyby tą drogą chciała do nas dotrzeć poszukująca z nami kontaktu cywilizacja kosmiczna? Czy i wówczas nie znalazłby się żaden gatunek zdolny tak prze­syłaną wiedzę w naturalny sposób wykorzystać? Sądzę, że nie. Obca cywilizacja mogłaby przesyłać nam dane o sobie, swojej planecie i życiu. Ale jakie zwierzę na Ziemi mogłoby z takich danych skorzystać i jak miałyby się narodzić w toku ewolucji receptory czułe na takie bodźce?

Ewentualna „rozmowa” z odległą cywilizacją radiową też wy­daje się, z biologicznego punktu widzenia, niezbyt pociągająca. Komunikacja, w której między sygnałem a odpowiedzią upły­nąć muszą lata, nie może być premiowana przez dobór - nawet gdyby miała, potencjalnie, przynieść partnerom niewyobrażal­ne korzyści. By taką rozmowę prowadzić (Jak próbujemy tego

ZWIERZĘTA, ZMYSŁY I TRZĘSIENIA ZIEMI i 127

dziś), obaj partnerzy powinni już wcześniej osiągnąć wysoki po­ziom myślenia abstrakcyjnego. Odbieranie takich sygnałów nie byłoby więc wymogiem biologii, lecz kultuiy.

Wróćmy do trzęsień ziemi. Nie można wykluczyć, że zbliżają­cy się kataklizm jest zapowiadany przez pewne fizyczne lub chemiczne zmiany, które mogłyby być odbierane przez zwierzę­ta. Zmiany takie są nawet bardzo prawdopodobne. Trzęsienia ziemi zależą od przekroczenia przez skały progu wytrzymałości na ściskanie, a takie rosnące ciśnienie wpływa z pewnością na przewodnictwo elektryczne skał, na magnetyzm i zapewne jesz­cze inne, nieznane cechy.

Sygnały są więc wysyłane, lecz kto i po co miałby je odbie­rać? Jaki byłby biologiczny sens przewidywania trzęsień zie­mi? Nie widzę takiego sensu i nie widzę też dróg ewolucyj­nych, na których tego typu zdolności miałyby się narodzić. Bodziec mogący w ewolucji wywołać powstanie utrwalonej dziedzicznie reakcji, musi być sensowny, powtarzalny i prze­widywalny, a trzęsienia ziemi warunków takich nie spełniają. Nie spełniają ich również na przykład pioruny czy .spadające gwiazdy”, choć i one, gdy .trafią w nie przeczuwającą niczego ofiarę, okazać się mogą niszczycielskie (znanych jest kilka lepiej lub gorzej poświadczonych przypadków uderzenia czło­wieka przez spadający meteoryt). Żadna jednak „aparatura wczesnego ostrzegania” nie powstała i żadna też nie powsta­nie w przyszłości. Pomijając już bowiem trudności techniczne (dobór nie jest, bynajmniej - wbrew temu, co sądzą niektórzy

- wszechmocny i wielu cech, nawet skądinąd bardzo pożąda­nych, wytworzyć nie umie), nie widać biologicznego sensu ta­kiego przedsięwzięcia: pioruny (czy meteoryty) uderzają zbyt rzadko i przypadkowo, by mogły stanowić Jakikolwiek czyn­nik selekcji. Na takie czynniki, nawet groźne, ewolucja pozo­staje nieczuła.

Z trzęsieniami ziemi jest podobnie. Duże zdarzają się bar­dzo rzadko, również na obszarach sejsmicznych, 1 dla żadnej populacji nie stanowią stałego, powtarzalnego bodźca. Nawet najsilniejsze z nich nie są zwykle dla żadnego gatunku (a do­kładniej: dla poszczególnych osobników tego gatunku) groź-

m\ gdyż trwają zbyt krótko i naprawdę zaszkodzić mogą tylko tym gatunkom, których osobniki mają nad sobą ciężkie, nie­stabilne. materialne konstrukcje. Jedynym takim gatunkiem jest człowiek, który żadnych biologicznych receptorów trzę­sień ziemi nie wykształcił. Dlaczego więc miałby oczekiwać tego po zwierzętach?

ROZDZIAŁ 7

CZY CZŁOWIEK MÓGŁ POWSTAĆ NA INNYCH PLANETACH?

Nie jest to problem, który nauka współczesna musiałaby rozstrzygnąć.¹ Ewolucjonizm nie pozostawia tu właści­wie żadnych wątpliwości, odpowiedź zaś jest jasna i jedno­znaczna: nie. Ale w historii myśli europejskiej było to pytanie ważne i stale powracające. Problem życia w kosmosie i pro­blem „ludzi” zamieszkujących inne światy nurtował uczonych, filozofów i teologów, a w jedno i drugie wierzono niemal po­wszechnie. Życie pozaziemskie i pozaziemskie cywilizacje to nie wynalazek dzisiejszych entuzjastów programu SETI (prób nawiązania kontaktu z obcą Inteligencją): przez stulecia był to niemal kanon myślenia o Wszechświecie. Tyle że prawie każde pokolenie odkrywało ten problem na nowo i każde chciało w nim widzieć symbol nowoczesności. Zagadnienie jest Jednak stare i znane od starożytności.

Trzeba rozgraniczyć pytanie o możliwość istnienia gatunku ludzkiego (Homo sapiens) poza Ziemią od pytania o istnienie pozaziemskiego życia oraz pozaziemskiej inteligencji. Na to pierwsze odpowiedź jest jednoznacznie przecząca, na to dru­gie wciąż nie ma dobrej odpowiedzi, choć po raz pierwszy od stuleci zaczyna przeważać pogląd o wyjątkowości życia -

130 •

przynajmniej w najbliższym sąsiedztwie Ziemi. Zobaczmy na przykładach, jak oba te problemy wyglądały w przeszłości.

Pluralizm światów

Rewolucja kopemikańska nie polegała tylko na przesunięciu środka Układu Słonecznego z Ziemi w miejsce zajmowane przez Słońce - wobec ogromu Wszechświata byłaby to zresztą różnica niewielka. Rewolucja ta polegała głównie na uzmysło­wieniu sobie, że Ziemia nie jest wyjątkowa, że poza nią są na niebie inne planety, tak jak poza Słońcem są inne gwiazdy. To wyzwanie i wynikające zeń zagrożenie zrozumiano od razu - odtąd nic, co dotyczy naszego losu, nie miało być wyjątkowe ani uprzywilejowane.

Problem „wielości światów” (pluralité des mondes) sprzągł się z nurtem kopemikańskim nierozerwalnie. Wszyscy niemal nowi astronomowie przyjęli pogląd o wielości światów za swój, za fakt naukowy wynikający wprost z kopemikańskiego mode­lu. Niemal wszyscy też môwili o „ludziach” żyjących na tych in­nych światach.

I tak „pluralistą” był Johannes Kepler (mówił zwłaszcza

0 mieszkańcach Księżyca), Immanuel Kant („zaludnił” Jowisza

1 Saturna), Giordano Bruno (ożywił cały kosmos oraz wszystkie gwiazdy i planety, żyjące zresztą na równi z organizmami, które je zamieszkiwały), Christiaan Huygens („etnolog” Układu Sło­necznego, jak go nazwano) i William Herschel, odkrywca Urana

i największy może astronom XVIII wieku - ten nie zawahał się umieścić życia nawet na Słońcu. „Pluralistyczny” był cały wiek XIX dzięki takim uczonym, jak Robert Proctor, David Brewster, Thomas C. Simon i Camille Flammarion, by wymienić tylko naj­głośniejsze nazwiska.

Pluralizm królował i w naszym wieku. Percival Lowell roz­palił ciekawość milionów Amerykanów opisami wspaniałej marsjańskiej cywilizacji budującej kanały, które miały na­wadniać pustynie Czerwonej Planety, a przekonanie o bli­skim nam sąsiedztwie innej cywilizacji wykorzystał Orson

CZŁOWIEK NA INNYCH PLANETACH? • 131

Welles, gdy w 1938 roku zrealizował audycję radiową - opar­tą na opowiadaniu Herberta G. Wellsa Wojna światów - któ­ra wywołała panikę w Stanach Zjednoczonych opisem inwa­zji Marsjan na nasz glob.

Wszystkie te koncepcje były dziedzictwem myśli Kopernika. Nowe światy, które odkrywano, me były już odtąd tylko innymi planetami czy gwiazdami, lecz sobowtórami Ziemi i Słońca, a tycie na nich przypominać miało to, które znamy. Gdy wspo­mniany już Christiaan Huygens, wielki astronom i matematyk holenderski, rozważał w swym Cosmotheoroste (1698) problem tycia w kosmosie, rozszerzał doktrynę kopemikańską w dwóch kierunkach: dowodząc, po pierwsze, że inne planety są za­mieszkane, tak jak zamieszkana jest Ziemia, i - po drugie - że na każdej z nich pojawić się musiała podobna do człowieka istota inteligentna, bo nie ma powodu, by Ziemia się pod tym akurat względem wyróżniała. Argument kopemikański Jest tu kluczowy | Ziemia nie jest (i nie ma być) wyjątkiem we Wszechświecie, a uznanie, że człowiek powstał tylko na naszej planecie, stawiałoby ją w pozycji uprzywilejowanej, co kłóci się z przyjętym modelem świata. A więc „ludzie” istnieć muszą i na innych planetach. C.b.d.o.

0

132 • ZIEMIA I 2YCIE

Dzieło Huygensa zyskało znaczny rozgłos w kręgach intelek­tualnych Europy 1 podniosło też problem wielości światów do rangi jednego z pewników astronomii. Ale „pod strzechy” trafił z nim nieco wcześniej Francuz Bernard Fontenelle swą książką Entretiens sur la pluralité des mondes, która stała się prawdzi­wym bestsellerem końca XVIII wieku. Dziś jest zapomniana, warto jednak do niej wrócić, bo cała nasza fascynacja egzobio­logią (nauką badającą możliwość istnienia życia na innych cia­łach niebieskich) bierze swój początek w tym właśnie kopemi- kańskim przekazie. A Fontenelle był jego może najbardziej utalentowanym rzecznikiem.

Fontenelle i „ludzie innych światów”

Fontenelle żył w XVII i XVIII wieku (równo 100 lat I od 1657 do 1757 roku; zmarł na miesiąc przed swym wielkim jubile­uszem), u progu francuskiego Oświecenia. Torował drogę no­wym prądom w filozofii, nauce i literaturze. Był niezwykle wszechstronny, oczytany i błyskotliwy 1 jego słynne Eloges, które wygłaszał jako sekretarz paryskiej Akademii, popularyzo­wały nowe idee i ich głosicieli. Problemem wielości światów za­interesował się wcześnie - to właśnie Entretiens..., napisane, gdy nie miał jeszcze 30 lat, zapewniły mu niebywałą popular­ność i sławę. Za jego życia książka miała 33 wydania francu­skie, przed końcem XVII wieku pojawiły się już trzy różne prze­kłady na angielski; ukazały się też wydania włoskie i rosyjskie (polskie w 1765 roku). Entretiens... czytali wszyscy. Ujęta w for­mie dialogów prowadzonych z naiwną, młodą i powabną Marki­zą G., książka napisana była jako dzieło popularne. Jej lektura dziś jeszcze jest zajęciem pociągającym. Można zrozumieć, że argumentacja autora miała dla współczesnych silę dowodu.

Wywód Fontenelle’a był jasny, logiczny i trafiający do prze­konania. Autor udowadniał, że nasza pycha i .szowinizm” są nieusprawiedliwione: inne światy są równie możliwe, a nawet równie konieczne, inni zaś ludzie mogą być równie warci - lub niewarci - podziwu i uwielbienia.

CZŁOWIEK NA INNYCH PLANETACH? • 133

Wcielając się w mędrca i uczonego ze swych dialogów, Fon- tenelle tak mówi młodej Markizie: „Jest naszym szaleństwem, wssystkich ludzi, że w całej przyrodzie widzimy tylko mecha­nizm spełniania naszych potrzeb - a kiedy spytamy naszych fi­lozofów, do czego służą te nieprzeliczone rzesze gwiazd na nie­bie, [...] odpowiedzą nam chłodno, że służą do uprzyjemniania nam widoku".²

Lecz światy te, choć przypominają naszą planetę, są prze­cież różnorodne i każdy jest obdarowany własnymi, odrębny­mi cechami. Tłumacząc Markizie zawiłości nowej astronomii, podnosi Fontenelle problem, który nas tu najbardziej intere­suje. Każda planeta ma swe własne, niepowtarzalne warunki

- oddalenie od Słońca, klimat, zasobność w wodę, a żyjące na niej organizmy, w tym również „ludzie", muszą być od tych warunków zależne. Przeprowadzając wywód, który moż­na by nazwać analizą porównawczą planet, Fontenelle poka­zuje, że tak jak na Ziemi charakter ludów zależy od przyrody, podobnie i na innych planetach oczekiwać można „ludzi"

0 różnych temperamentach, intelekcie, umyslowoścl. Ogól­nie biorąc, im bliżej Słońca, tym żywsze są temperamenty

1 większa gwałtowność mieszkańców: bo podobna zależność istnieje też na Ziemi. I dlatego właśnie na Wenus .klimat jest nadzwyczaj korzystny dla miłości" i nawet najbardziej „gorą­ce” ludy na Ziemi przypominałyby wobec jej mieszkańców - swym chłodem i oziębłością - mieszkańców Laponii czy Grenlandii. Rozwijając dalej tę myśl i zastanawiając się nad zwyczajami mieszkańców Merkurego, którzy żyją tak blisko Słońca, Fontenelle tak streszcza ich cechy młodej Markizie: „Z powodu swej żywiołowości muszą sprawiać wrażenie wa­riatów. Myślę, że pozbawieni są pamięci, podobnie Jak więk­szość Murzynów: że nigdy nad niczym się nie zastanawiają, działają w porywach chwili i wykonują gwałtowne ruchy, a wreszcie, że to właśnie na Merkurym są »słodkie domy« naszego Wszechświata".

134 •

Mieszkańcy innych planet, choć podobni do ludzi, nie są przecież naszymi krewnymi 1 ulepieni są pewnie z zupełnie in­nej gliny - 1 to właśnie Jest może najbardziej oryginalny 1 naj­ciekawszy dla nas rys wywodów Fontenelle'a. Kiedy Markiza, przekonana wreszcie jego uczonymi wywodami, mówi o Gre­kach, Hindusach i Indianach Księżyca, Fontenelle odrzuca tak daleko idącą analogię. Księżyc różni się od Ziemi, a i warunki na nim wydają się akurat wyjątkowo mało korzystne dla życia. Pozbawiony wody, powietrza 1 roślinności. Księżyc musi być zasiedlony przez „ludzi” toczących ciężką walkę z niegościn­nym środowiskiem. „Cóż wiemy - pisze Fontenelle - czy miesz­kańcy Księżyca, trapieni przez warunki, nie chronią się przy­padkiem w tych wielkich studniach [kraterach]. Być może tyl­ko tam mieszkają, tam budują swe miasta... Cały lud przeby­wa w takiej studni, a z jednej studni do drugiej prowadzą drogi podziemne, dla komunikacji między ludami”.

Nie chodzi tutaj jednak tylko o różnice warunków panują­cych na Ziemi i Księżycu. W końcu mieszkańcy Ziemi, choć ty­le różni ich od siebie, są zawsze ludźmi, mogą się krzyżować i wydawać potomstwo. Z „ludźmi” Księżyca jest inaczej: choć, jak powiada, nastanie dzień, gdy między Ziemią i Księżycem odbywać się będzie wymiana handlowa, to przecież to spotka­nie nie będzie przypominać spotkania Kolumba z Indianami, bo „potomkowie Adama nie mogli rozprzestrzenić się aż na Księżyc ani wysłać tam swoich kolonii. Ludzie, którzy są na Księżycu, nie są więc z pewnością synami Adama”. Nie są też, dodajmy, z pewnością córkami Ewy.

Fontenelle’a trudno dziś uznać za autorytet i jego odpowiedź z pewnością niewielu zadowoli. A przecież to, co mówi, można wyrazić dzisiejszymi słowami, zachowując przy tym jego naj­ważniejsze przesłanie. Prawda, że Fontenelle głosił czasem po­glądy niezwykle osobliwe, które trudno doprawdy dziś przyj­mować bez uśmiechu (gdy na przykład powiadał, że Mars wprawdzie pozbawiony jest księżyców - o Fobosie i Deimosie wówczas nie wiedziano - ale może za to ma góry zbudowane z fosforu, zaopatrujące się „we dnie w zapas światła, który od­dają nocą na oświetlenie nieba”; lub nawet - i taką rozpatruje

CZŁOWIEK NA INNYCH PLANETACH? • 135

możliwość! - występują na nim ptaki świecące, które: „gdy tyl­ko Słońce zachodzi, rozfruwają się na wszystkie strony, czy­niąc dzień nowy w miejsce ciemności nocy”).

Ale przecież jego dwie zasadnicze myśli - że inne światy mo­gą istnieć gdzieś w przestrzeniach kosmosu i że zamieszkują je formy me spokrewnione z ziemskimi - do dziś nie straciły swe­go sensu, a okazały się bardziej przenikliwe od wielu później wypowiadanych opinii, współczesnych nie wyłączając (niech zwolennicy odwiedzin kosmitów na Ziemi i ich krzyżowania się z „córkami ludzkimi” przypomną sobie o tym z uporem powta­rzanym zdaniu, że ludzie innych światów „me są synami Ada­ma"). Choć ludzie z innych światów istnieją, nie są podobni do Ziemian, gdyż warunki panujące w ich światach nie przypomi­nają ziemskich (czy oznacza to, że planeta bliźniaczo podobna do Ziemi miałaby również bliźniaczo podobne do ziemskiego życie - z „ludźmi” będącymi potomkami jakiegoś sobowtóra Adama - tego Fontenelle nie mówi, ale taki wniosek zdaje się z jego wywodów wynikać).

Lądowanie w 1976 roku na Marsie sond Viking było zapew­ne ostatnim akordem kopemikańskiej wiary w wielość za­mieszkałych światów w Układzie Słonecznym. Wraz z pogrze­baniem nadziei na odkrycie życia na Czerwonej Planecie widać dziś wyraźny odpływ wiary w powszechność życia pozaziem­skiego. Podkreśla się raczej wyjątkowość Ziemi i wyjątkowość warunków, które zrodziły życie na naszej planecie. A przecież już w początkach XIX wieku, przed niemal 200 laty, powstało dzieło, które mogło stanowić kres koncepcji wielości światów. Jej autorem był William Whewell, niezwykle wpływowy angiel­ski filozof, geolog i duchowny. Fakt, że jego wielka koncepcja nie odegrała w historii nauki większej roli, rzuca wiele światła na czynniki, które decydują o powodzeniu - lub porażce.

Whewell i krytyka pluralizmu światów

William Whewell był człowiekiem niezwykłym. Trudno jednak określić dziedzinę nauki, którą uprawiał. Jego imię zapisało

i

m

F

136 • ZIEMIA I ZYCIE

się na trwale przede wszystkim dzlęld monumentalnym pra­com poświęconym historii i filozofii nauk przyrodniczych; ich lektura i dziś z pewnością nie jest stratą czasu. Niewielu było przed nim i po nim profesorów, którym, tak jak jemu, pozwolo­no by objąć jednocześnie katedry moralności i mineralogii. Był jednym z tych „omnibusów" XVIII i XIX stulecia, którzy dobrze się czuli we wszystkich właściwie dziedzinach nauki. On sam pole swej działalności, bez fałszywej skromności, określał mia­nem universal knowledge. Był przedstawicielem angielskiej teologii przyrody, która w „dziele Stworzenia” raczej, niż w Bi­blii, odkrywać chciała zasady i atrybuty Boga. W swych prze­myśleniach na temat możliwości - czy raczej niemożliwości - Istnienia życia poza Ziemią Whewell odbiegał tak bardzo od przyjętych sądów, że swą wielką pracę na ten temat - Of the Plurality of Worlds - skrył w anonimowości: obawiał się o swo­ją reputację, a może i karierę. A przecież przywracał on tą książką utraconą pozycję 1 Ziemi, i człowiekowi. Dziwnymi, za­iste, drogami chodziła teologia natury, jeśli takie poglądy uwa­żała za obce.

Tylko Ziemia

William Whewell dochodził do swej niezwykłej koncepcji w dwóch etapach. W pierwszym (w wydanej w 1833 roku książce Astronomy and General Physicś) starał się określić, jakie warunki muszą być spełnione, aby planeta mogła nadawać się do życia. Wykazał, że Ziemia spełnia wszystkie te teoretycznie ustalone warunki. W drugim etapie (wyzna­czonym wydaniem Of the Plurality of Worlds: An Essay w 1854 roku) rozszerzył swe rozważania na inne światy i in­ne ciała kosmiczne, wykazując tym razem, że nie spełniają one właśnie tych warunków i że nie mogą być siedliskiem ży­cia. Ale - i to zapewne jest w jego koncepcji najbardziej orygi­nalne 1 pokazał również, w niezwykle nowatorski i nowocze­sny sposób, że te puste światy nie są niepotrzebnym „marno­trawstwem sil przyrody”. Przeciwnie, Wszechświat może mu-

CZŁOWIEK NA INNYCH PLANETACH? • 137

siał być tak wielki i tak „rozrzutny”, by na jednej tylko plane­cie pojawiło się życie.

Zajmując się opisem warunków koniecznych do życia, Whe- well wkraczał na teren prawie całkiem dziewiczy. Zaskakujące, że choć tak wielu mówiło o „zamieszkanych światach”, mało kto przejmował się pytaniem, które światy w ogóle są zamieszkiwal- ne, i co właściwie taka „mieszkalność" miałaby oznaczać. William Buckland, wybitny paleontolog i rówieśnik Whewella, mówił beztrosko o „ciałach stworzonych, by wytrzymać żar pło­mieni słonecznych, ciałach, dla których ogień jest naturalnym żywiołem życia i których kości oraz mięśnie zbudowane są z ze­stalonej ziemi, a krew i soki I z roztopionego metalu”.³

Whewell dowodził, że warunki, w których istnieje życie, nie są wcale dowolne, a świat kopemikański - świat wielu planet i mnogich gwiazd I nie musi wcale prowadzić do degradacji Ziemi i deprecjacji człowieka; przeciwnie, może być tylko opra­wą podkreślającą tę wyjątkowość. Nie sposób streszczać kilku- setstronicowego dzieła Whewella: najogólniej mówiąc, dowodzi on, że chemiczne, fizyczne i astronomiczne warunki towarzy­szące życiu na Ziemi nie są ani dowolne, ani przypadkowe, lecz wyjątkowe i konieczne; że życie może nie być czymś powszech­nym w kosmosie, a Ziemia nie jest typowa i przeciętna, jak utrzymują zwolennicy wielości światów. Aby zrozumieć, w jaki sposób pojmuje Whewell „dopasowanie” środowiska do Jego „funkcji”, przyjrzyjmy się jego opisowi roli wody w ziemskim systemie życia.

Woda

Woda, jako jedyna z powszechnych w świecie substancji. Jest cieczą w szerokim przedziale temperatur panujących na Ziemi. Poza nią jedynie rtęć wykazuje podobne cechy - jest Jednak znacznie gęstsza, trudniej dostępna i jest metalem, co raczej dyskwalifikuje ją jako podłoże życia. Woda jest złym przewód-

138 •

CZtOWIEK NA INNYCH PLANETACH? • 139

nikłem ciepła, ale świetnie nadaje się do Jego przenoszenia I ze względu na swe wyjątkowo duże ciepło utajone, a także fakt, że zawsze występuje zarówno w płynnym, jak i gazowym stanie skupienia. Te cechy sprawiają, że wszelkie zmiany temperatu­ry wywołują jej krążenie w atmosferze, a to z kolei przyczynia się do wyrównywania różnic temperatury na Ziemi. W analo­giczny sposób ciepło jest rozprowadzane przez prądy morskie, a przykład Anglii pokazuje, jak wielki i łagodzący może to wy­wierać wpływ na klimat różnych regionów geograficznych. Ale woda ma jeszcze jedną cechę, zupełnie niezwykłą, a przy tym zupełnie niezbędną dla istnienia życia.

Otóż zwykle substancje rozszerzają się przy ogrzewaniu i kurczą przy oziębianiu. W przypadku wody zasada ta zawiera dwa istotne i charakterystyczne odstępstwa - w pobliżu punk­tu zamarzania woda na krótko powiększa swoją objętość (to znaczy zmniejsza gęstość), by potem, skurczywszy się dalej zgodnie z ogólnym prawem, ulec ponownemu rozszerzeniu w momencie przechodzenia w stały stan skupienia.

Whewell starał się wykazać, że gdyby woda zachowywała się .normalnie”, tzn. zgodnie z ogólnymi zasadami fizycznymi, wówczas istnienie życia na Ziemi byłoby niemożliwe. W świecie .normalnej wody" lód, jako cięższy, opadałby zawsze na dno zbiornika, wystawiając wciąż nowe warstwy powierzchniowe na bezpośrednie działanie chłodu i przyczyniając się do szybkiego zamarznięcia całej objętości wody. Dla życia na Ziemi taka .normalność” miałaby katastrofalne skutki. Whewell wylicza je dokładnie i fachowo. Temperatura na Ziemi waha się często w pobliżu zera stopni, utrzymując się nieraz dość długo poniżej tej granicy. Gdyby lód nie rozszerzał się w momencie zamarza­nia, dolne partie wszystkich zbiorników zapełniałyby się nim szybko już w momencie pierwszych przymrozków, a utrzymy­wanie się ujemnych temperatur choćby przez stosunkowo krót­ki czas prowadziłoby do zamarznięcia nawet głębokich zbiorni­ków. Podczas ocieplenia lód tajałby tylko od góry, pokryty cien­ką warstwą dobrze izolującej wody, tak że niższe partie mórz i oceanów, a zapewne i głębszych jezior, nie rozmarzałyby na­wet latem, wykluczając tym sposobem istnienie wszelkiego źy-

cia przydennego. Dzięki niezwykłemu zachowaniu się wody w temperaturze 4°C i w momencie zamarzania - to lód właśnie izoluje zawsze niższe partie wody i przyczynia się w ten sposób do zapewnienia odpowiednich dla życia wodnego warunków.

Innym przejawem .dostosowania” wody do „ochrony" życia jest jej niezwykle wysokie ciepło utajone. Widać to wyraźnie w pobliżu dwu kardynalnych punktów termicznych - zamarza­nia i wrzenia. Kiedy podgrzewamy wodę do temperatury 100°C lub oziębiamy do 0°C, wówczas dalsze podgrzewanie lub ozię­bianie nie zmienia jej temperatury, aż do chwili gdy cała przej­dzie w formę gazową lub cała zmieni się lód, a proces ten, w związku z „nienaturalnie” wysokim ciepłem utajonym wody, jest długotrwały i powolny. I dlatego właśnie wszelkie zmiany klimatyczne (na które, jak widzieliśmy, woda na Ziemi ma wielki wpływ) są powolne i dają żywym organizmom czas na przystosowanie się do nich. Z żadną inną ze znanych substan­cji nie byłoby to możliwe.

Wiedza Whewella była jeszcze zbyt ograniczona - a jego „ide­ologiczne” preferencje zbyt wyraźne - by mógł problem „dopa­sowania środowiska do życia” bezstronnie i szeroko rozwinąć. Zrobił to w 70 lat później Alfred R. Wallace w swej książce Man’s Place in the Universe (też zresztą dochodząc do teleolo- gicznych wniosków) oraz, piszący na początku obecnego stule­cia, amerykański chemik i fizjolog z Harvardu Lawrence Hen­derson w pięknej książce o charakterystycznym tytule Fitness of the Environment. Obaj dowodzili, że nie tylko organizm Jest (i musi być) przystosowany do środowiska, ale i samo środowi­sko musi być „dostosowane" do żywych organizmów - by życie mogło w ogóle zaistnieć. Henderson na przykład w brawurowy sposób wykazał, że tylko węgiel może być podstawą życia (nie tylko na Ziemi, ale w ogóle), bo tylko on stanowić może podłoże „chemii organicznej”: metabolizm opierać się musi na łatwo do­stępnych, łatwo tworzących się i łatwo rozpadających substan­cjach: i tylko związki węglowe wszystkie te kryteria spełniają. Niektórzy sugerowali, że również krzem mógłby stwarzać tu pewne nadzieje. Otóż, na końcu wszystkich procesów organicz­nych w przyrodzie znajduje się najprostszy ze związków węgla -

i 1 Li

mo • ziemia i Zycie

dwutlenek węgla (C0₂). Porównanie tego gazu z na pozór analo­gicznym dwutlenkiem krzemu (Si0₂), któiy jest skalą (!), stano­wi miażdżący argument przeciw entuzjastom krzemowego ży­cia; i dlatego właśnie związki krzemu są dobre do budowy litos­fery, a związki węgla - organizmów.

Kosmos i „nasiona Stworzenia”

Warunki panujące na Ziemi zależą jednak również od czynni­ków astronomicznych. Już w swej pierwszej książce 1 w części zatytułowanej znamiennie „Adaptacje kosmiczne” - Whewell pokazał, że takie cechy Ziemi, jak jej masa, odległość od Słoń­ca, nachylenie osi obrotu, czy fakt posiadania dużego satelity przyczyniają się do zaistnienia „życiodajnych" warunków; ja­kakolwiek ich zmiana musiałaby przynieść fatalne skutki (na przykład dlatego, że temperatury na jej powierzchni przekro­czyłyby wąski przecież zakres odpowiadający stanowi płynne­mu wody). Problemy te rozwinął dopiero 20 lat później w swej nowej książce, poświęconej wprost życiu w „innych światach”. Tropem tym poszli potem Wallace i Henderson, a ostatnio rzecznicy tzw. zasady antropicznej, której Whewell jest niekwe­stionowanym prekursorem.

W swej nowej książce Whewell nie zajmował się już wykaza­niem, że Ziemia (i Słońce) są szczególnie dobrze dostosowane do spełniania swych życiodajnych funkcji. Tym razem chciał dowieść, że inne planety (i inne gwiazdy) są do tego celu szcze­gólnie słabo predestynowane. Kopemikańska metoda analogii opierała się na zasadzie podobieństwa - innych planet do Zie­mi i innych gwiazd do Słońca. Gdyby więc wykazać, że zasada ta, przynajmniej w niektórych przypadkach, nie sprawdza się, zaufanie do niej zostałoby podważone. Whewell pokazał, że no­wo odkryte planetoidy nie są podobne do innych planet i są za małe, by rozwijało się na nich życie; są więc „pustymi” świata­mi, tak jak znane od niedawna gwiazdy podwójne i zmienne nie są podobne do Słońca i nie są zapewne centrami układów planetarnych. Życie więc, ze zjawiska częstego i koniecznego

CZŁOWIEK NA INNYCH PLANETACH? • 141

,—-j ~«*iua la/WCIRI'. ^—

we Wszechświecie, staje się w najlepszym razie rzadkie, jeśli nie wyjątkowe. Zasada plénitude zostaje złamana - czy wraz z nią jednak nie zostaje podważona również zasada celowości Wszechświata?

Whewell był wyznawcą - choć nietypowym - teologii przyro­dy i z pewnością taka konkluzja byłaby mu obca. Co jednak, w takim razie, jest przeznaczeniem Wszechświata? Cała nowo­żytna nauka to dzieje odkrywania bezmiaru kosmosu, nieistot- ności Ziemi, małości człowieka. Wielkie podróże geograficzne pokazały, że nasza Europa jest tylko niewielkim skrawkiem Ziemi, a ludy cywilizowane tylko wyspą w morzu barbarzyń­stwa. Wykazując później, że gwiazdy stałe są podobnymi do Słońca gwiazdami, astronomia spowodowała, że cały nasz Układ Słoneczny skurczył się do wielkości pyłku wśród miria- dów innych światów. Kiedy okazało się w dodatku, że zarówno Droga Mleczna, jak i inne mgławice to skupiska oddzielnych gwiazd, pozycja Ziemi w ogóle przestała liczyć się na gwiezd­

142 •

nym firmamencie. Tę niepokojącą pustkę świata trzeba było jednak, zgodnie z zasadą plénitude, wypełnić jakoś innymi światami, innymi zwierzętami i roślinami, innymi ludźmi. Na­tura nie znosi próżni - ta starożytna maksyma zaowocowała, bo musiała zaowocować, koncepcją wielości światów. Życie jest wszędzie, gdyż przestrzeń jest wszędzie i wszędzie jest ma­teria, która ją wypełnia.

Lecz jeśli ta maksyma jest niesłuszna, jeśli pustka (niedo­kończenie, niedokonanie, niepełność) jest właśnie zasadą Ist­nienia świata? I tu angielski uczony znalazł nieoczekiwanie rozwiązanie tego dylematu. Ponieważ był, może przede wszyst­kim, geologiem - w tej nauce szukał odpowiedzi na niepokoją­ce go pytania. Geologia, co najmniej od czasów Jamesa Hutto- na, utrzymywała, że Ziemia jest bardzo starą planetą, że za­mieszkiwało ją w przeszłości wiele wymarłych już dziś roślin i zwierząt i że dzieje człowieka są tylko chwilą w jej historii. Przez ogromną większość dziejów Ziemi człowieka na niej nie było, skąd więc przekonanie, że podobne mu istoty muszą dziś występować na innych planetach? Tak jak Ziemia jest jedynie pyłkiem w bezmiarze kosmosu, tak samo i czas człowieka jest tylko mgnieniem w bezmiarze czasu geologicznego. Na argu­ment pluralistów, że przyjęcie pustki Wszechświata oznaczało­by zgodę na ogromne marnotrawstwo przyrody (istnienie milio­nów ciał kosmicznych bez celu), Whewell więc odpowiadał, że właśnie „nadprodukcja” jest normą na Ziemi, bo tyle czasu po­trzeba było, zanim pojawił się człowiek. A jeśli tak, to może jest też normą w całym kosmosie.

Czy światem rządzi więc chaos, przypadek i marnotraw­stwo? Niekoniecznie - pomiędzy nadprodukcją a marnotraw­stwem istnieje bowiem subtelna różnica, której Whewell nada­je nowy, iście „darwinowski" sens. Pisząc, że „ze wszystkich ziam produkowanych przez rośliny, jakże nieskończenie mała część wyrosnąć może w dorosłe drzewa; z jaj zwierzęcych jakże nieliczne tylko staną się zwierzętami”, Whewell przenosi tę ob­serwację na cały kosmos. Świat pełen jest niedokończonych zarysów, niespełnionych potencji, projektów bez realizacji. Kto wie, może i Ziemia jest takim właśnie „płodnym nasieniem”,

CZŁOWIEK NA INNYCH PLANETACH? • 143

które - rzucone w bezmiar Wszechświata - natrafiło na sprzy­jające warunki i wyrosło w piękną roślinę, gdy inne kosmiczne „nasiona”, rozsypane po niebie, zmarniały lub czekają na sprzyjającą okazję? I może wszystkie one są w jakimś sensie potrzebne, by to jedno właśnie mogło wyrosnąć?

Jest rok 1856. Za 3 lata ukaże się O powstawaniu gatunków Darwina i stanie się jasne, że to marnotrawstwo właśnie jest zasadą życia, że aby powstał jeden złożony 1 sprawny orga­nizm, potrzebna była hekatomba istnień mniej sprawnych lub mniej złożonych. I Whewell, paradoksalnie, choć pisał, by się takim poglądom przeciwstawić, podobne rozumowanie zasto­sował do całej Ziemi i całego kosmosu. Dopiero dziś przychodzi nam słuchać podobnych propozycji.⁴

Cisza kosmosu

W roku 1977 Virginia Trimble w artykule pod „Walla- ce’owskim” tytułem Man’s Place in the Universe pisała w zna­nym czasopiśmie „American Scientist": „Nie ma żadnego powo­du, by twierdzić, że Ziemia jest wyjątkowa lub że życie nie po­jawiło się wielokrotnie w historii Galaktyki. [...] Tam, gdzie po­jawi się najprymitywniejsza ameba, dalsza ewolucja aż do po­wstania polityków wydaje się praktycznie nieuchronna".⁵

Nie były to, jak widać, Wallace'owskie konkluzje - przebijało w nich przekonanie o powszechności życia i powtarzalności ewolucji. W tym samym czasie sondy Viking szukały śladów Istnienia życia na Marsie, a autorka wyraziła przekonanie, że zostaną one odnalezione,

144 •

Tak się jednak nie stało. Budząca największe nadzieje pla­neta okazała się jałowa. A wyemitowane w przestrzeń ko­smiczną przesłania do innych cywilizacji do dziś pozostały bez odpowiedzi.

Nie wynika stąd, że jesteśmy zupełnie sami. Może to jednak znaczyć, że Wszechświat nie jest przepełniony życiem, że zaist­nienie życia wymaga splotu rzadkich i nietypowych warunków, które z pewnością nie mogły zdarzać się często i zapewne nie doprowadziły do powstania „wielości zamieszkanych światów”. Jeśli nie sami, jesteśmy przynajmniej osamotnieni - i tacy już pewnie zostaniemy, co najwyżej kolonizując puste, choć poten­cjalnie zdatne gdzieniegdzie do zamieszkania, światy. A na py­tanie, czy konkluzja taka podnosi, czy umniejsza znaczenie Ziemi i „miejsce człowieka we Wszechświecie”, nie ma odpo­wiedzi, bo nauka nie zajmuje się sensem życia i nie pyta o cel wszystkiego, co istnieje. Choć niekiedy jej wnioski mogą do ta­kich pytań wyraźnie prowadzić.

ROZDZIAŁ 8

LODOWE SKAMIENIAŁOŚCI

Rok 1991, wrzesień, dziewiętnasty dzień miesiąca. Ten dzień przejdzie do historii co najmniej trzech dziedzin na­uki - paleontologii, archeologii i glacjologii. Wtedy to właśnie, pod koniec ciepłego w tym roku lata, z lodowca Similaun w Al­pach tyrolskich wynurzyła się głowa i plecy człowieka, który w lodzie przebywał od blisko 5 tysięcy lat. Zdjęcia, jakie zostały przy tej okazji opublikowane, robią wstrząsające wrażenie.

Jak dotąd, za wcześnie na solidne opracowania i poważne wnioski. Człowiek z Similaun, pilnie strzeżony w swej lodówce w laboratorium prehistorii na uniwersytecie w Innsbrucku, cze­ka na szczegółowe badania. Po stosownym zakonserwowaniu, po wykonaniu datowania węglem ¹⁴C, po rentgenowskim prze­świetleniu całego ciała, po wyjęciu i zbadaniu zawartości jelit, po analizie płuc i mózgu, i wreszcie - po sporządzeniu katalogu jego zachowanych genów 1 będzie można pokusić się o biolo­giczną i antropologiczną rekonstrukcję. A kiedy opisane zostaną szczegółowo przedmioty, które człowiek z Similaun zabrał ze so­bą na swą ostatnią i ryzykowną wyprawę i które zachowały się wraz z nim w tym lodowym grobowcu - być może poznamy szczegóły z życia ludzi neolitu (epoki brązu). Jakich się nawet nie spodziewaliśmy. To prawda, że nie będą to szczegóły z życia co­dziennego prostego ludu - bo lud zapewne nieczęsto zapuszczał się na wysokość 3200 m na niedostępne alpejskie lodowce - ale

rzucą i tak nowe światło na życie naszych odległych antenatów. Na to wszystko przyjdzie jednak na pewno zaczekać. Trzeba więc uzbroić się w cierpliwość - pospieszne wnioski są jak naj­mniej wskazane w przypadku okazu, jakiego jeszcze świat nie widział. Dlatego - zostawmy spekulacje. Tym bardziej, że Już te­raz nie brak tematów, które mogą i powinny być w związku z tym poruszone. Kiedy patrzyłem z największym wzruszeniem na piękne, naturalistyczne zdjęcia człowieka z Similaun, pamięć przywoływała od razu obrazy podobnych, wcześniejszych znale­zisk i rodziły się refleksje. To o nich będzie ten rozdział.

O naturze skamieniałości

Każdy, kto wie, czym jest proces fosylizacji (tworzenia się ska­mieniałości), zrozumie, skąd bierze się emocja 1 wzruszenie na widok zachowanych w skale miękkich części żywego kiedyś or­ganizmu (lód, według najlepszych kryteriów petrografii, jest skałą). Skamieniałości to, prawie zawsze, zmineralizowane fragmenty twardych części szkieletowych (pancerzy, kości, zę­bów, a w przypadku roślin - drewna). Nasuwa się więc pierw­szy wniosek - paleontologia nie dysponuje ciałami, lecz szkiele­tami (lub ich odciskami). Ciała miękkie (mięśnie, płyny ustrojo­we, treść jelit, mózg...) niemal natychmiast po śmierci padają łupem drapieżników, padlinożerców, larw owadów, a później grzybów i bakterii, które szybko zamieniają je w proste związki organiczne i mineralne, wracające następnie do gleby i atmos­fery (i do ciał innych organizmów). Tylko w wyjątkowych wy­padkach, gdy zaraz po śmierci odcięty zostanie dostęp tlenu i wody lub gdy temperatura otoczenia przekroczy granice tole­rancji wszelkiego życia, można liczyć na pewną, choćby szcząt­kową mumiflkację ciała (tak dzieje się w żywicy - bursztynie 1 i w tzw. wosku ziemnym - ozokerycie, w którym zachowane są nieraz mumie całych ciał, jak choćby słynnego nosorożca wło­chatego ze Staruni kolo Stanisławowa.¹

LODOWE SKAMIENIAŁOŚCI • 147

I wówczas jednak to, co się zachowuje, to nie samo ciało, ale raczej jego zmineralizowany substytut - różniący się składem chemicznym, kolorem, zapachem od prawdziwej tkanki mię­śniowej. Tylko lód daje szanse zachowania się niemal wszyst­kiego - poza płynami - w takim stopniu, że mięso po rozmroże­niu nadaje się do spożycia. Trąba najsłynniejszego mamuta z lodu, odkrytego w 1901 roku nad rzeką Bieriozowką na Sy­berii, zjedzona została przez wilki, zanim przybyła ekspedycja z Petersburga.² Przechowywany do dziś w muzeum petersbur­skim ten wspaniały okaz ma dorobioną sztuczną trąbę.

Gdzie są lodowi ludzie?

O ile mamuty i inne plejstoceńskie zwierzęta zachowały się dość licznie dzięki wielu nieprawdopodobnym zbiegom okolicz­ności (na Syberii znanych jest około 40 stanowisk z mumiami plejstoceńskich ssaków), o tyle zamrożonych i odpowiednio starych szczątków ludzkich nigdy na terenach Syberii i Alaski nie znaleziono. Dlaczego? Otóż powód wydaje się prosty: ani Syberia, ani północne tereny Ameryki nie zostały jeszcze za­pewne do końca ostatniej epoki lodowej (około 12 tysięcy lat temu) skolonizowane i po prostu nie było szans na tego typu mumifikacje. Gdyby było inaczej - wiele amerykańskich i ro­syjskich muzeów z pewnością mogłoby się poszczycić takimi okazami, jak człowiek z Similaun. Z kolei na innych obszarach Ziemi, gdzie ludzie żyli od dawna, nie ma wiecznej zmarzliny, nie istniały więc warunki, by takie hibernacje były możliwe. Jest jednak jeden wyjątek od tej reguły - lodowce wysokogór-

148 •

skie. Te mogły przechować się od czasów plejstoceńskich 1 mo­gą też, przynajmniej teoretycznie, kryć w sobie zamrożone szczątki dawnych ludzi. Czy jednak kryją?

Otóż. jest to niezwykle wątpliwe. Przed kilku laty na lamy prasy światowej, w tym także naukowej, dostała się rewelacyj­na wiadomość - w lodach na szczycie jednego ze wschodnio- afiykańskich wulkanów znaleziono zamrożone szczątki młodej i bardzo osobliwie wyglądającej kobiety. Natychmiast przewie­ziono je do Londynu, by tam, po rozmrożeniu, poddać je dal­szym badaniom. Ku zdumieniu uczonych okazało się, że nie jest to człowiek współczesny, ale samica (kobieta?) najstarsze­go z gatunków australopiteków, licząca sobie prawie 4 miliony lat rówieśnica Lucy, którą odkryto parę lat wcześniej.

Dalej historia potoczyła się już typowym dla opowieści fantastycznonaukowych torem (bo był to żart, oczywiście). Dziewczynę (miała w momencie śmierci około 20 lat) odmrożo­no, przywrócono do życia, a nawet nauczono porozumiewania się z jej opiekunem. Dzięki temu poznaliśmy nie tylko warunki życia, ale i psychikę naszych najodleglejszych przodków. Ba! poznaliśmy też ich uczuciowość, gdyż, jak się łatwo domyśleć, me obyło się w całej tej historii i bez wątku miłosnego, który -

o ile sobie dobrze przypominam - kończył tę zabawną i pomy­słowo napisaną historię.

Opowieść ta jest nieprawdopodobna z kilku powodów. Po pierwsze, nie ma żadnych szans, by proces naturalnej hiber­nacji pozwalał na zachowanie życia utajonego tak wysoko zor­ganizowanego zwierzęcia jak człowiek (choćby dlatego, że igieł­ki zamarzającego lodu rozsadzają w momencie tężenia zawar­tość komórek). Drugi powód jest taki, że trudno doprawdy przypuścić, by ludzie z dalekiej prehistorii zapuszczali się w mroźne, niedostępne i groźne lodowe ostępy I bo cóż właści­wie mieliby tam robić (człowiek z Similaun był jednak znacznie młodszy i żył w czasach, gdy handlowe i dyplomatyczne wę­drówki były już pospolite; fakt, że znaleziono go na szlaku, który od czasów rzymskich aż do dziś służy do wypraw z połu­dnia na północ Alp, jest znaczący). Ale trzeci powód jest naj­ważniejszy. Dotyczy on samej natury lodu lodowcowego i po­

LODOWE SKAMIENIAŁOŚCI • 149

zwala nam tym samym oderwać się wreszcie od fantastycz­nych spekulacji i stanąć na mocnym gruncie geologii.

Otóż, lód płynie (pardon! to nie jest jednak najszczęśliwszy przykład „mocnego gruntu”) i jest to proces ciągły, nieustający oraz nieodwracalny. Szybkość prądu lodowców alpejskich zmierzono bardzo dokładnie - wynosi ona od 10 cm do ponad 50 cm na dobę, zależnie od wysokości lodowca, charakteru podłoża i klimatu (w innych górach, na przykład w Himala­jach czy na Alasce, zdarzają się lodowce, których prędkość do­chodzi do 6 m na dobę, a rekordziści, jak chociażby Steele Glacier w Kanadzie, poruszają się nawet z szybkością pół me­tra na godzinę!).

Mechanizm ruchu lodowca jest dość prosty. Wysoko, wgór- nej jego partii, masa lodowca stale przyrasta (akumulacja) i lód ten pod własnym ciężarem spływa w dół, schodząc coraz niżej i docierając niekiedy, w specyficznych warunkach geo­graficznych, do obszarów różniących się zasadniczo klimatem od obszarów akumulacji (niektóre lodowce górskie na Nowej Zelandii - jak podaje profesor Alfred Jahn w swej książce Lód i zlodowacenia - schodzą tak nisko, że dolne partie ich jęzo­rów stykają się z bujną roślinnością podzwrotnikowych la­sów!). Znalazłszy się w strefie klimatu cieplejszego, czoło lo­dowca podlega wzmożonemu topnieniu (ablacja) i zatrzymuje się, a spod jego ciała wypływa wartki strumień, który daje nie­raz początek potężnym rzekom, jak Dunaj, Ganges czy Brah- maputra. Tu, w strefie ablacji, lód zwraca te wszystkie przed­mioty, które wtopiły się w jego ciało w strefie akumulacji lub na całej, liczącej nieraz kilkadziesiąt kilometrów długości, tra­sie jego wędrówki.

O ile mechanizm spływu lodowca jest dość prosty, o tyle je­go geometria jest złożona. Lód nie płynie bowiem równolegle do podłoża, lecz zanurza się w głąb w swej górnej części, by wynu­rzyć się na powierzchnię w części dolnej. W roku 1876 - pisze Jahn - „turystę włoskiego nazwiskiem Perazzi spotkał nie­szczęśliwy wypadek na lodowcu Monte Rosa w Alpach. Tuż przy przełęczy spadł on w szczelinę i wprawdzie uratował z tru­dem życie, lecz stracił cały ekwipunek. W szesnaście lat póż-

niej górale alpejscy znaleźli kurtkę Perazziego w odległości 1 km poniżej miejsca wypadku. Przewędrowała ona w dół we­wnątrz lodowca i ukazała się na powierzchni tam, gdzie domi­nuje proces topnienia lodu".³

Tak więc fakt, że lodowiec zwraca obiekty, które uprzednio pochłonął, jest sam w sobie zupełnie naturalny, nawet nie­unikniony - wszystko, co kiedyś wtopiło się w jego ciało, musi po krótszym lub dłuższym czasie się z niego wydostać. Raczej zresztą krótszym niż dłuższym. Ostatnio, wraz z ocieplaniem się klimatu, które trwa już od prawie 150 lat, czoła lodowców cofają się i proces restytucji zabranych przedmiotów (i ludzi) ulega przyspieszeniu. Wiosną, u czoła cofających się lodowców alpejskich, turyści liczyć mogą na bogate łupy I spod po­wierzchni topniejącego szybko lodu ukazują się ich oczom za­gubione kiedyś czekany i ciupagi, młotki i plecaki, kijki i narty

- a niekiedy także mumie ich dawnych właścicieli. Tak właśnie przywróceni zostali światu turyści włoscy Paolo i Elisabeth Varese, których lodowiec pochłonął 20 lat wcześniej, i kilkoro innych turystów alpejskich, którzy postradali życie w ciągu ostatnich 40 lat. Właśnie, 40 lat - a nie 4 tysięcy czy tym bar­dziej 4 milionów. Lód płynie szybko i amatorzy zabytków nie mają raczej czego szukać - najstarsze rzeczy pamiętać mogą czasy secesji, nie faraonów. I dlatego człowiek z Similaun sta­nowi dla nas przede wszystkim zagadkę glacjologiczną - naj­trudniej będzie wyjaśnić nie to, co robił on sam na wysokiej przełęczy alpejskiej przed 5 tysiącami lat, ale w jaki sposób lód więził go przez tak długi okres. O ile, rzecz jasna, rzeczywiście trwało to tak długo.

Tajemniczy Homo pongoides

Człowiek z Similaun długo Jeszcze stanowić będzie fascynującą zagadkę i nie wiadomo, czy kiedykolwiek wyjawi nam swe ta­jemnice, które zabrał do swego lodowego grobu. Jedno przy­

LODOWE SKAMIENIAŁOŚCI • 151

najmniej nie budzi raczej wątpliwości - żyl on naprawdę.⁴ Tej pewności nie ma w przypadku człowieka z lodu, który wzbu­dził krótkotrwałą sensację pod koniec lat sześćdziesiątych. Wówczas to przez kilka miesięcy 1968 roku wydawało się, że w bloku lodu pochodzącego z południowo-wschodniej Azji za­chował się nie człowiek współczesny, lecz neandertalczyk, w dodatku żyjący do dzisiaj gdzieś w śnieżnych ostępach tej części świata. Ten niezwykły człowiek śniegu pojawił się w ro­ku 1968 w Stanach Zjednoczonych, gdzie wystawiany był przez kilka miesięcy na pokazach publicznych, budząc zrozu­miałą sensację 1 przynosząc niemałe dochody jego właścicie­lom. Dobrze widoczny przez przezroczystą warstwę lodu, wy­glądał autentycznie. Gęsto owłosiony na całym ciele (z wyjąt­kiem twarzy i dłoni), miał niskie i płaskie czoło, potężne wały nadoczodołowe, szeroki nos i usta pozbawione mięsistych warg. Nie miał bródki. Ręce były potężne i długie, nogi krępe, umięśnione i krótkie. Stopy wyraźnie ludzkie, szerokie, palce zakończone grubymi paznokciami. Mierzył 180 cm wzrostu.

Nigdy nie został poddany stosownym badaniom naukowym, choć udostępniono go do pobieżnej analizy (bez prawa prze­świetlenia) na 48 godzin. B. Heuvelmans oraz I. T. Sanderson sporządzili na tej podstawie wstępną notatkę w belgijskim cza­sopiśmie „Bulletin de 1’lhstitut Royale des Sciences Naturelles" (ukazała się w roku 1969) i drugą, bardziej szczegółową pracę w roku 1974, w której podali również historię tego niecodzien­nego okazu (stworzyli dla niego odrębny gatunek Homo pongo- idesI Heuvelmans sądzi, że okaz pochodził z Wietnamu (gdzie żywa Jest tradycja dzikich owłosionych ludzi) i przewieziony zo­stał do USA wraz z transportem ciał amerykańskich marines, a więc drogą, która służyła nieraz do przemycania różnych po­dejrzanych ładunków.

152 • ziemia i Zycie

Czy był to w istocie okaz zamrożonego człowieka śniegu (neandertalczyka, yeti? - hipotez nie brakowało), czy raczej, jak wszystko zdaje się wskazywać, prawdziwy majstersztyk fałszerstwa naukowego, wobec którego blednie nawet legen­da człowieka z Piltdown? Nigdy się nie dowiemy, choć nikt właściwie nie wierzy już w autentyczność okazu z 1968 roku. Wkrótce bowiem po pierwszej publikacji na jego temat pu­bliczne pokazy tajemniczego okazu przerwano, a pertrakta­cje w sprawie jego zakupu prowadzone przez znanego antro­pologa Johna Napiera z ramienia Smithsonian Institution spaliły na panewce. Pokazywany ponownie przez kilka tygo­dni w kwietniu i maju 1969 roku (krążyła wersja, że jest to już kopia oryginału), okaz ten zniknął na zawsze z pola wi­dzenia i stanowi dziś już zamknięty, jak się zdaje, rozdział historii antropologii.

Baby mammoth

Jakiś czas później świat poznał inną niezwykłą lodową ska­mieniałość - zakonserwowane zwłoki mamuciego dziecka. Było to 24 kwietnia 1977 roku, nad jednym z dopływów Kołymy, w okolicy, która chyba tylko poszukiwaczom mamutów dobrze się kojarzy. Tego dnia ujrzał światło dzienne, po z górą 10 ty­siącach lat uwięzienia w lodowej pułapce, młody włochaty słoń tundrowy, jeden z ostatnich przedstawicieli gatunku Mammu- thus primigenius. Znalezisko było ze wszech miar niezwykłe: tak wspaniale zachowanego okazu mamuta (z trąbą, owłosie­niem, wszystkimi kończynami, a także wszystkimi narządami wewnętrznymi, płuc, serca, jelit i żołądka nie wyłączając) nie było dotąd w kolekcjach muzealnych. W dodatku chodziło

o mamucie dziecko, co zwiększało tylko wyjątkowość okazu - dotąd znane były tylko osobniki dorosłe. Baby mammoth (pod taką nazwą znany jest dziś w światowej literaturze; w rosyj­skiej ochrzczony został imieniem Dima) mierzył 100 cm wzro­stu, ważył 70 kg (zapewne około 100 kg za życia, zważywszy na odwodnienie tkanek), miał długie włosy (12,5 cm na nogach,

LODOWE SKAMIENIAŁOŚCI • 153

ponad 20 cm na bokach ciała), trąbę o długości prawie 60 cm (górny »palec" trąby miał 5 cm długości) i dobrze zachowaną, miękką po odmrożeniu, brunatną tkankę mięśniową o wyczu­walnym zapachu psującego się mięsa.

Ciało mamuta było nienaruszone. Na skórze nie było śladów walki, również padlinożercy nie mieli najwyraźniej do niego do­stępu. Słonik musiał zostać pogrzebany nadzwyczaj szybko, zanim ciało zaczęło się rozkładać. Jelita były puste, w żołądku zachowały się resztki traw i spora ilość substancji ziemistej. Brak tkanki tłuszczowej pod skórą wskazuje na długotrwałą głodówkę. Wygląda na to, że oddalił się od swej matki (w tym wieku jego podstawowym pożywieniem jest wciąż jeszcze mle­ko) i padł z głodu i wycieńczenia. Ułożenie zwłok wskazuje, że śmierć była spokojna, nie związana z żadnym gwałtownym wy­darzeniem (na przykład złamaniem kości lub utonięciem). Nie zdążył z pewnością przyczynić się do »przedłużenia gatunku". Wkrótce po nim zresztą cały jego gatunek odszedł z tego świa­ta. Czy on i jemu podobne znaleziska rzucają jakieś światło na przyczynę tego wydarzenia?

Mamuty żyły na stepowych i tundrowych terenach Syberii i Ameryki Północnej (a także w całej niemal Europie) w czasie ostatniego zlodowacenia i wymarły ostatecznie około 10,5 ty­siąca lat temu, a więc tuż po ustąpieniu lądolodów kontynen­talnych. Żyły na terenach mroźnych, tundrowych, ale nie po­krytych lodem - dlatego w Europie nie są znane z terenów Skandynawii, a w Ameryce z większości terenów północnej Ka­nady. Natomiast na Syberii szczątki mamutów znajdywane są wszędzie, w tym na wybrzeżach Morza Arktycznego, a nawet na wyspach położonych dalej na północ (gdzie zresztą odlayto ostatnio szczątki mamutów karłowatych, i to z czasów, gdy na Syberii zwierzęta te już wymarły).

Skąd te geograficzne preferencje mamutów? Otóż Syberia, choć wydać się to może dziwne, nawet w czasie największego zasięgu zlodowacenia była terenem wolnym od lodu, a nawet od większych opadów śniegu - i dlatego mogła być zasiedlona przez milionowe rzesze dużych trawożemych zwierząt (mamu­tów, wołów piżmowych, reniferów, koni...: o skali tego zjawiska

154 •

świadczyć mogą setki tysięcy ton (!) .kości słoniowej", czyli cio­sów mamutów, jakie wywieziono z Syberii w XVIII i XIX wieku). Oblicza się, że pogłowie samych tylko syberyjskich mamutów przekraczało liczbę 200 milionów. A Jeśli doliczyć do tego wiel­kie stada wszystkich innych zwierząt trawożemych, otrzyma­my obraz tętniącego życiem, choć bardzo mroźnego, suchego i na pozór niegościnnego świata.

Dziś, choć cieplejsza, Syberia jest krajem słabo zasiedlonym, prawie pustym. Skąd ta zmiana? Otóż powodem może być, choć brzmi to paradoksalnie, właśnie ocieplenie klimatu. Wraz z koń­cem epoki lodowej nad niezmierzone syberyjskie przestrzenie do­tarty masy cieplejszego i wilgotniejszego powietrza, które - przy­najmniej w miesiącach zimowych - pokryły wiecznie zmarzniętą ziemię grubą warstą śniegu. W ten sposób odcięty został dostęp do ubogiej wprawdzie, ale zawsze przedtem dostępnej roślinno­ści i a wraz z tym skończył się też czas tego bogatego, choć oso­bliwego i tak niepodobnego do znanego nam dzisiaj świata.

Pozostaje wyjaśnić, skąd wzięły się zatopione w lodzie ma­muty. Otóż - jest to pytanie fałszywe. Wielkie lodowe bloki z tkwiącymi w środku włochatymi słoniami to wymysł dzienni­karski, nie zaś opis jakichkolwiek rzeczywistych skamieniało­ści. Mamuty nie są uwięzione w lodzie z tej prostej przyczyny, że Syberia nie uległa zlodowaceniu. W czym więc tkwią zamro­żone mamuty?

Odpowiedź brzmi - w zmarzlinie. Wprawdzie bowiem Sybe­ria nie jest (i nie była) pokryta lodem, ale pod powierzchnią (gdzieniegdzie do głębokości kilkuset metrów) zalega zamarz­nięta na kamień piaszczysta lub gliniasta ziemia, w której wszystkie ciała mogą być przechowywane (prawie) w nieskoń­czoność. Ta „wieczna” (wieloletnia) zmarzlina nie jest co praw­da dosłownie niezniszczalna, ale jest wystarczająco odwieczna, by pamiętać czasy ostatniego zlodowacenia. Dlatego, o ile co­kolwiek dostanie się do niej w stanie odpowiednio świeżym, może przetrwać niemal nienaruszone przez długie tysiąclecia. Zwykle są to mamuty - pewnie dlatego, że były najliczniejsze. Kiedy indziej, jak w przypadku, który teraz opiszę, mogą to być przedstawiciele gatunków, które przeżyły do naszych dni.

LODOWE SKAMIENIAŁOŚCI • 155

Błękitny bizon

Alaska jest krainą śniegu... i złota. Poszukiwacze cennego kruszca są raczej ludźmi bezwzględnymi, a ich działalność rzadko kojarzy się z postępem nauki. Przynajmniej jeden z nich, nazwiskiem Walter Roman, znalazł jednak coś znacznie cenniejszego od złota. Tam, gdzie spodziewał się raczej złoto­nośnego piasku, tkwił bowiem w ziemi zamarznięty okaz naj­piękniej zachowanego bizona z epoki lodowej, jaki kiedykol­wiek został znaleziony. Dziś stanowi on prawdziwą ozdobę mu­zeum uniwersyteckiego w Fairbanks.

Giało bizona znalezione zostało w warstwie zamarzłego mu­łu pochodzącego sprzed 46 tysięcy lat. Ciemnobrunatna skóra mumii, po rozmrożeniu i wystawieniu na wpływ atmosfery, przybrała szybko barwę niebieską (stąd nazwa okazu - blue babe) od kryształków minerału wiwianitu, który zaczął się two­rzyć pod wpływem utlenienia. Okaz nie był kompletny. Ciało, częściowo zjedzone zaraz po śmierci, nosiło jeszcze na sobie ślady walki, jaką zwierzę stoczyło w ostatnich chwilach swego życia. Skóra przeorana była przez potężne pazury drapieżnika, widniały również na niej głębokie kłute rany (parami, w odle­głości 8,5 cm od siebie) zadane przez duże kły. Żaden ze współcześnie żyjących na Alasce mięsożerców nie zostawia ta­kich śladów na ciele swych ofiar. Ws2ystko wskazuje na to, że zabójcą był wielki kot (zapewne lew), należący do rodzaju Panthera. Na głowie bizona odkryto plamę zakrzepłej krwi; w jednym miejscu, w skórze i grubej warstwie tłuszczowej, tkwił jeszcze ząb napastnika. Jest to pierwsza ze znalezionych dotąd mumii plejstoceńskich z tak czytelnymi śladami walki, która zakończyła życie tego wielkiego tundrowego zwierzęcia, częściowo zaś rozegrała się już po jego śmierci (tkwiący w skó­rze ząb napastnika świadczy o tym, że martwe ciało szybko stężało na mrozie). Mięso pozostało świeże, brak w nim też larw much lub śladów ich działalności, co również świadczy

o S2ybkim zakonserwowaniu ciała.

Blue babe to kopalnia informacji o życiu wielkich ssaków tundrowych plejstocenu, o upodobaniach trawożerców, o życiu

156 •

społecznym ich prześladowców (z mumii wyczytać można, że za życia zwierzę było atakowane przez trzy lwy), o ekologii tego mroźnego świata, który zaginął. Wiele z tych informacji wpisu­je się w ramy wiedzy, którą na ich temat sobie wyrobiliśmy, wiele innych każe zrewidować zastane poglądy. Nie ma tu miejsca na omawianie tych ciekawych, ale nazbyt już odbiega­jących od tematu problemów. Zamiast tego słów kilka poświę­cić wypadnie warunkom, jakie umożliwiły w ogóle zachowanie się tak nadzwyczajnych skamieniałości, a do tego celu znalezi­sko blue babę świetnie się nadaje.

Zwierzę tkwiło bowiem w silnie zaburzonej warstwie tzw. spływu soliflukcyjnego. Wieczna zmarzlina nie sięga zwykle aż do powierzchni gruntu, ale rozmarza w okresie letnim na głę­bokość metra lub dwóch (dzięki temu możliwy jest rozwój ro­ślinności porastającej tundrę). Rozmarznięta i przesiąknięta wodą warstwa spoczywa na zlodowaciałej zmarzlinie i jeśli znajduje się na zboczu stoku, który nie jest pokryty gęstą tra­wą (na przykład na podmytym zboczu doliny rzecznej), łatwo zsuwa się pod wpływem grawitacji i gromadzi na dnie w posta­ci wielkich jęzorów osuwisk, czyli spływów soliflukcyjnych. Ich powstanie wymaga jednak zaistnienia wielu specjalnych i rzadkich w plejstocenie warunków: dość wysokiej temperatu­ry, dużej ilości wody (a więc i wilgotności powietrza) oraz na­giego gruntu na pochylonym stoku. Trzeba ponadto, by ciało zabitego zwierzęcia znalazło się u podnóża stoku i to niemal dokładnie w momencie spływu, aby masy mroźnego, nasiąk­niętego wodą gruntu pokryły je, zanim zajmą się nim padlino­żercy i muchy, których larwy niemal od razu przystępują do działania. Trzeba też wreszcie, by wszystko to działo się późną jesienią, tuż przed mrozami, które skują tę ziemię aż do wio­sny, kiedy przykryje ją następny spływ. Musi on być na tyle duży, by ciało zwierzęcia znalazło się w obszarze ujemnej tem­peratury; powinien też powtarzać się przez kilka kolejnych lat, by letnie ocieplenie nie mogło już nigdy ciała rozmrozić.

Nie są to wszystkie konieczne - i rzadkie! - warunki, które po­winny zostać spełnione; nie dziwmy się więc, że zamarznięte mu­mie nie są typowym widokiem pośród wiecznej zmarzliny Alaski

LODOWE SKAMIENIAŁOŚCI • 157

i Syberii. A i te, które odnajdujemy, pochodzą Jedynie z bardzo szczególnych momentów epoki lodowej: do ich zmumifikowania doszło najprawdopodobniej albo około 11 tysięcy, albo 45 tysię­cy lat temu, kiedy przejściowe ocieplenia klimatu ożywiły ruchy spływowe gruntu i stworzyły warunki dla tego typu procesów. Z tych powodów każde znalezisko zmumifikowanego zwierzęcia zawsze będzie wielkim wydarzeniem w paleontologii.

Zjawiska, które chcę teraz opisać, z całą pewnością nie zda­rzy się jednak szybko. Jest bowiem najbardziej niebywałym odkryciem, jakiego dotąd dokonano. Tym razem chodzi bo­wiem nie o mumię żywego organizmu, ale o sam żywy orga­nizm, który przetrwał do naszych czasów. A raczej - o tysiące żywych organizmów.

Żywe wnętrze mumii

W głębokich osadach torfowych w stanie Ohio odkryto szczątki innego rodzaju włochatego słonia, mastodonta, który żył współcześnie z mamutem i wymarł wraz z nim - około 10 ty­sięcy lat temu. Tym razem szczątków nie znaleziono w zmarzli­nie i dlatego stan ich zachowania jest inny. Ciało nie uległo jednak rozkładowi, gdyż znajdowało się na dużej głębokości, gdzie temperatura była bliska zeru, a dostęp tlenu - odcięty. Jest to najlepiej jak dotąd zachowany i najbardziej kompletny okaz mastodonta na świecie. Nie o mastodonta tutaj Jednak chodzi, lecz o to, co znaleziono wewnątrz jego ciała.

W okazie zachowały się jelita. Wypełnione są głównie szcząt­kami roślin wodnych i bagiennych (jego dieta odbiegała zapew­ne od jadłospisu mamuta) oraz - i to właśnie była największa niespodzianka - żywych kultur bakterii Enterobacter cloacae, gatunku żyjącego do dziś w jelitach wielu ssaków roślinożer­nych. Możliwość kontaminacji szczątków mastodonta z wód podskórnych, pozwalająca wyjaśnić obecność tych bakterii w bardziej konwencjonalny sposób, została odrzucona, gdy okazało się, że żadna z kontrolnych próbek osadu z torfowiska nie zawiera śladów tego gatunku bakterii (tymczasem we-

158 •

wnątrz mumii ich koncentracja była ogromna: sięgała 100 ty­sięcy osobników na gram).

Nasuwał się jedyny, choć nieprawdopodobnie brzmiący wniosek - bakterie zamieszkiwały jelita mastodonta przez ostatnich 10 tysięcy lat bez przerwy. A zważywszy, że przez znaczną część tego czasu trwać musiały w stanie życia utajo­nego, są - by tak rzec - o wiele milionów pokoleń zapóźnione w stosunku do ich dzisiejszych odpowiedników (bakterie te rozmnażają się, czy raczej dzielą, średnio co 20 minut). Dlate­go porównując DNA współczesnych i plejstoceńskich (ale ży­wych) bakterii, można będzie prześledzić zmiany ewolucyjne - na poziomie genów 1 jakie w tym czasie się pojawiły. Może mieć to ciekawe konsekwencje dla poznania tempa niektórych procesów ewolucyjnych. Może mieć także inne konsekwencje, których na razie nie umiemy przewidzieć.

* * *

Trudno o wspólną konkluzję dla tak różnych przykładów. Jedno przynajmniej warto jednak powiedzieć. Powstanie na­prawdę dobrych skamieniałości wymaga spełnienia tak wielu i tak rzadkich warunków, że nie mogą być one na pewno re­prezentatywne dla typowych warunków, w jakich żyje dany ga­tunek (w warunkach typowych nie zachowuje się nic, ani miękkie, ani nawet twarde części organizmu - w przeciwnym razie cała powierzchnia Ziemi zasłana byłaby już dawno potęż­ną warstwą resztek żyjących kiedyś zwierząt i roślin). W ziem­skim ekosystemie nie ma miejsca na gromadzenie się niezuży- tych i niepotrzebnych resztek - wszystko zostaje szybko i sprawnie przetworzone. I potrzeba splotu naprawdę niepraw­dopodobnych okoliczności, by zachowały się ciała zwierząt lub roślin, które żyły w przeszłości. Ale dlatego właśnie, że są one tak rzadkie, są tak bardzo fascynujące.

ROZDZIAŁ 9

Z DALA OD PARKU JURAJSKIEGO

Mało kto zauważył zapewne, że w stworzonym na po­trzeby filmu Stevena Spielberga Parku Jurajskim bie­gają głównie dinozaury kredowe - me jurajskie. Okres kredo­wy (146-65 min lat temu) nastąpił bezpośrednio po jurze (208-146 min lat temu), więc różnica mogłaby być niewielka, problem jednak w tym, że ogromna większość kredowych di­nozaurów żyła pod koniec tego okresu, nie zaś na początku. Za życia więc nie tylko nie miały one okazji spotkać się ze swymi jurajskimi poprzednikami, ale wręcz musiały być dla nich równie egzotyczne, jak dla nas - tyranozaury. Co więcej, okres, który dzieli koniec świata jurajskich dinozaurów (bo nie każdy wie również, że świat dinozaurów jurajskich skoń­czył się niemal równie dramatycznie jak kredowych, choć pewnie w innych okolicznościach) od końca dinozaurów w ogóle, był dłuższy od tego, który dzieli nas od łyranozaura. Spielberg wskrzesił więc w istocie nie jeden, ale dwa zaginio­ne światy i kazał im żyć razem (pośród współczesnej roślinno­ści - to Już świat trzeci).

Obudziło to moją czujność: czy takie przemieszanie faun by­łoby rzeczywiście możliwe? Nie chodzi tu, oczywiście, o możli­wości techniki filmowej, lecz o sam problem. A przedstawia się on ciekawie. Wyspa Parku Jurajskiego ma przypominać eko­system jurajski w miniaturze. Że Jest on raczej kredowo-juraj-

I

160 •

ski, o tym już powiedziałem, ale czy powinno to w końcu spra­wiać tak wielką różnicę dinozaurom, skoro i tak przez miliony lat nie było ich na świecie?¹ I to właśnie jest ciekawe: czy ze­branie obok siebie organizmów z różnych czasów i różnych ob­szarów (część dinozaurów na filmie pochodzi z Mongolii, część

- z Ameryki) niesie ze sobą jakieś szczególne zagrożenia lub czy w ogóle taka koegzystencja jest możliwa? 1 dlaczego miało­by to być dla nas ważne, skoro fantazja Steven Spielberga (czy Michaela Crichtona, autora książki, na której podstawie po­wstał scenariusz filmu) i tak nigdy się przecież nie ziści?

• 161

Otóż, problem ten jest - wbrew pozorom - ważny 1 aktualny właśnie dla nas. Człowiek w bezprecedensowej w dziejach świata ekspansji na wszystkie kontynenty, a potem i wszystkie wyspy oceanu, kontaktował się z wciąż nowymi zwierzętami, roślinami, a wreszcie i nowymi ludźmi - problem takich spo­tkań dwu różnych światów towarzyszy! mu więc stale. A czasy nowożytne, gdy za tą ekspansją ludzi szla ekspansja towarzy­szących im zwierząt i roślin - wprowadzanych celowo lub za­wlekanych nieumyślnie - dostarczyły najwięcej dowodów na to, że kontakty takie miały często dramatyczne i niespodziewa­ne konsekwencje.

Stworzenie sztucznego ekosystemu, którego części nigdy ze sobą nie współżyły lub który wprawdzie został powołany do ży­cia z „właściwych" elementów, ale sztucznie przez człowieka do­branych, jest wyzwaniem niemal beznadziejnym, jak to pokazał przykład porażki futurystycznej Biosfery 11, zbudowanej od podstaw na piaskach Arizony. Ponieważ ekosystem jest cało­ścią, to pominięcie choćby jednego ważnego elementu wśród producentów, konsumentów, reducentów czy nieożywionych formalnie czynników prowadzić może do porażki. Każdy z dzi­siaj żyjących gatunków ma za sobą 4 miliardy lat ewolucji, każ­dy jest więc depozytariuszem długiej i burzliwej historii zmagań oraz adaptacji do zmiennego i często wrogiego środowiska fi­zycznego, depozytariuszem historii wzajemnego dopasowywa­nia się organizmów. Kiedyś biologia widziała każdy organizm z osobna - opisując jego budowę, zachowania i cechy w ode­rwaniu od innych organizmów, często wręcz podkreślając wro­gość, jaka w przyrodzie między organizmami panuje. Dziś to się zmienia. Coraz bardziej zwracamy uwagę na interakcje między organizmami, a nawet odchodzimy od pojęcia organizmu jako odrębnego, niepodzielnego osobnika, widząc w nim częściej konglomerat różnych współżyjących ze sobą gatunków (bakte­rii, symbiontów, pasożytów i .pasażerów na gapę").

Człowiek jest w równym stopniu jednostką ludzką, co cho­dzącym zbiorem milionów bakterii jelitowych, które znalazły w naszym przewodzie pokarmowym wygodne schronienie, gdzie mogą w bezpiecznych warunkach trawić celulozę - bez

162 •

nas byłyby bez szans. .Nasze" bakterie nie mogą żyć bez ludzi

- poza organizmami są nieznane - ale i ludzie bez bakterii by­liby niepełnymi, niezdolnymi do życia istotami. Składamy się w równej mierze z komórek naszego ciała, co z komórek bak­teryjnych (stanowiących 10% naszej całkowitej wagil), i dopie­ro ten konglomerat, zwany osobnikiem, zasługuje na dumne miano człowieka.

To samo dotyczy wszystkich innych organizmów. Można tutaj przytoczyć raz jeszcze przykład korali: nie są one w sta­nie same budować raf i korzystają z pomocy jednokomórko­wych glonów, zooksanteli, bez których byłyby niepozornymi pojedynczymi polipami, a nie twórcami gigantycznych bu­dowli o rozmiarach przekraczających Wielki Mur Chiński. Wszystkie właściwie rośliny lądowe żyją w symbiozie z grzy­bami korzeniowymi, krowy i inne przeżuwacze korzystają z usług »flory bakteryjnej”, a głębokomorskie zwierzęta z tzw. kominów ryftowych hodują w swych ciałach bakterie, które mają wyłączność na pokrywanie ich potrzeb pokarmowych (traktuje o tym rozdział „Najbardziej niezwykłe ekosystemy świata”).

Biologia zna pojęcie koewolucji - ścisłego i trwającego milio­ny lat procesu ewolucyjnego. W jego wyniku żyjące kiedyś osobno organizmy zaczęły ze sobą współdziałać, dopasowały do siebie swe obyczaje, a wreszcie niekiedy zespoliły się w je­den „organizm”, którego części składowe nie mogą już czasem obejść się bez siebie. Owady nie mogą żyć już bez zapylanych przez nie roślin (1 odwrotnie), termlty zaś nie mogą się obejść bez wypełniających ich przewody pokarmowe 1 trawiących za nie drewno orzęsionych wiciowców (najwięksi pożeracze drew­na na świecie - termlty - są, podobnie jak inne zwierzęta, cał­kowicie niezdolne do trawienia celulozy i drzewnika: całe nie­bywałe bogactwo ich struktury społecznej jest właściwie jedy­nie sposobem na zapewnienie łatwego mechanizmu przekazy­wania sobie tych jelitowych symblontów).

Biologia zna jeszcze Jedno, podobne, pojęcie - „wyścig zbro­jeń", oznaczające rozciągniętą na pokolenia ewolucyjną walkę pomiędzy konkurującymi ze sobą lub zwalczającymi się orga-

• 163

nizinami. Tu, wydawałoby się, sytuacja jest odwrotna - rośli- nożercy zawsze starali się wszelkimi sposobami uniknąć zbyt bezpośredniego kontaktu z drapieżnikami, rośliny broniły się przed nadmiernym spasaniem przez roślinożerne zwierzęta, a wszyscy pospołu zawsze walczyli z patogenami.²

I w tym przypadku wyniki tych ewolucyjnych zmagań oka­zały się nadzwyczaj różnorodne - liczba technik obrony i ataku zdaje się wprost nieograniczona, a jedne i drugie działania są ściśle ze sobą związane. Szybkość uciekającej antylopy jest do­kładną odpowiedzią na szybkość goniącego lwa. Nie Jest za mała, bo wtedy nie byłoby antylop na świecie, i nie jest też za duża - bo nie warto inwestować w kosztowne umiejętności, które nie są absolutnie konieczne do przeżycia. Lecz właśnie to ścisłe dopasowanie do siebie formalnie zwalczających się stron zdradza jedną jeszcze, mniej oczywistą cechę ewolucyjnego wy­ścigu zbrojeń: obie strony tak bardzo dostosowały się do obec­ności przeciwnika, że jego nagłe zniknięcie wcale nie musi stronie przeciwnej wyjść na zdrowie. Zwierzęta roślinożerne zawsze starają się unikać drapieżników i dla każdego z nich z osobna znalezienie się w jego paszczy jest osobistą tragedią. Ale dla populacji roślinożerców obecność drapieżników jest ko­nieczna, gdyż zapewnia utrzymanie ich liczebności i Jakości" na odpowiednim poziomie. Wytępienie drapieżników, lub in­nych „szkodników", nieodmiennie kończy się eksplozją popula­cji ich ofiar i w rezultacie nadmierną presją na ich ograniczone zasoby pokarmowe. Finałem, w skrajnych przypadkach, może być nawet wymarcie „uwolnionej" w ten sposób od zagrożeń ze strony drapieżników populacji roślinożerców.

Między jedzącymi i zjadanymi nie ma prostej, antagonistycz- nej zależności - obie strony są nieraz sobie nawzajem potrzeb­ne. Nie znaczy to koniecznie, że antylopy lubią być Jedzone, Jak to niektórzy XIX-wieczni naturaliści, przesiąknięci wizją ładu i harmonii w przyrodzie, utrzymywali. Każda z osobna antylo-

16A •

pa broni się wszelkimi sposobami przed swym prześladowcą. Może to Jednak znaczyć, że w ekosystemie, który powstał w wyniku trwającego przez tysiące pokoleń wyścigu zbrojeń, obie strony mają swe miejsce i obie odgrywają ważne dla funk­cjonowania całości role. Świat jest tyleż areną walki między osobnikami, co i sprawnie działającą maszyną cybernetyczną ekosystemów. Jest z pewnością paradoksem, że owe prowa­dzone wewnątrz maszyny walki nie powodują zacierania się jej trybów, a może nawet są do jej funkcjonowania potrzebne; i właśnie z powodu tego paradoksu nie mogliśmy przez tak długi czas wielu z tych zależności zrozumieć.

Zresztą, człowiek niejednokrotnie odczuł na własnej skórze nieoczekiwane skutki takich złożonych zależności ekologicz­nych. Stosując na przykład środki owadobójcze (insektycydy), tępił nieświadomie nie tylko „szkodniki”, przeciwko któiym te zabiegi były skierowane, ale przy okazji i wiele innych owadów, w tym i wrogów tego szkodnika. Owady drapieżne - dużo rzad­sze od roślinożernych - znacznie łatwiej jest wybić, czasami więc kończyło się to wszystko wzrostem populacji szkodników, uwolnionych wreszcie od kontroli ze strony swych naturalnych prześladowców. .

Walka ze „szkodnikami" i „chwastami” jest zawsze - z ekolo­gicznego punktu widzenia I co najmniej podejrzana. Oznacza ona w praktyce zakłócenia w funkcjonowaniu ekosystemu, z konsekwencjami, których nigdy nie umiemy przewidzieć. Ekologia potrafi, z trudem, modelować układy współzależności dwóch gatunków (na przykład drapieżnika i ofiary), ale jest w dużej mierze bezradna, kiedy w grę wchodzą dziesiątki lub setki gatunków. A walcząc z jednym owadem, walczymy wła­ściwie ze wszystkimi, bo środki owadobójcze są zwykle bardzo mało specyficzne. Wielu ludzi nie lubi „insektów” i pewnie nie zmartwiłoby się zanadto na myśl, że moglibyśmy taką walkę wygrać totalnie: stworzyć świat całkowicie pozbawiony owa­dów. Wedle wszelkiego prawdopodobieństwa jednak my sami nie przeżylibyśmy takiej „wygranej".

W swej nowej książce The Diversity oj Life (Różnorodność ży­cia), Edward O. Wilson, autor słynnej Socjobiologii, opisuje jak

• 165

mógłby wyglądać świat, w którym zabrakłoby naraz wszystkich „insektów”. Jest to wizja iście apokaliptyczna. Wilson pisze: „Owady i pozostałe lądowe stawonogi są tak ważne [dla funkcjonowania ekosystemów], że gdyby miało ich zabrak­nąć, ludzkość nie przetrwałaby zapewne dłużej niż kilka mie­sięcy. Większość płazów, gadów, ptaków i ssaków przeżyłaby w tym samym czasie podobną katastrofę, po nich przyszłaby kolej na większość roślin kwiatowych, a wraz z tym zmieniła­by się struktura fizyczna większości lasów i innych lądowych środowisk świata. Cała powierzchnia lądów zaczęłaby - do­słownie 1 gnić. W miarę jak rosłaby masa obumarłych i su­chych roślin oraz zamykałyby się szlaki obiegu związków od-

166 i ZIEMIA I ZYCIE

żywczych. zamierałyby i inne złożone formy roślinne, a wraz z nimi również pozostałe jeszcze pr2y życiu gatunki kręgow­ców lądowych. Wolno żyjące grzyby, po krótkim okresie nie­zwykłej eksplozji, zaczęłyby wymierać w coraz szybszym tem­pie. W końcu lądy wróciłyby do stanu z początku eiy paleozo- icznej [sprzed 400 milionów lat], z pokrywającymi je matami ubogiej, wiatropylnej roślinności, z rzadka poprzetykanej kępkami drobnych drzewek i krzewów, niemal zupełnie po­zbawionych zwierzęcego życia”.³

Nasza wygrana mogłaby więc oznaczać wspólną klęskę niemal wszystkich gatunków na Ziemi. I choć nie oznacza to, że zawsze musimy przyglądać się bezczynnie, kiedy szkodniki gadają nam zasiewy, to lepiej jednak czasem się zastanowić, skąd wzięło się tyle szkodników i czy sami aby im trochę nie pomogliśmy.

Ewolucyjny wyścig zbrojeń zakłada parytet uzbrojenia z obu stron. Gdy jednak jedna jest wyraźnie słabsza lub przy­najmniej niedostosowana do strony drugiej, może dojść do tragedii. Szczególnie dramatycznego przykładu dostarczają tutaj wyspy. Te zamknięte i miniaturowe ekosystemy powsta­wały w izolacji od zewnętrznego świata i dlatego „wyścig” był tu zwykle wolniejszy niż na rozległych kontynentach. Rośliny wyspowe nie wytwarzają często wielu, lub wszystkich, zabez­pieczeń, które gdzie indziej powstały - kolców, trucizn, mimi- kry - mogą więc łatwo paść łupem sztucznie czy naturalnie wprowadzanych przybyszów.

Podobnie jest ze zwierzętami: na wielu wyspach drapieżniki nie pojawiły się w ogóle lub w niewielkiej liczbie, nie było więc też potrzeby obrony i ucieczki. Zamieszkujące wyspy formy są często ufne i łagodne, strach wszak jest takim samym mecha­nizmem obronnym, jak szybkie nogi czy silne skrzydła (to dla­tego, nawiasem mówiąc, tak wiele było ptaków bezlotnych na wszystkich wyspach świata). Było - bo wraz z ekspansją ludzi i ich nieodłącznych towarzyszy: szczurów, psów i kotów, te uf­ne i nie znające strachu stworzenia stanęły oko w oko z nie­znanym zagrożeniem i dziś tzw. awifauna wyspowa jest niemal

• 167

wszędzie już tylko wspomnieniem. Słynny wielki bezlotny i ab­solutnie łagodny gołąb dodo (dront) z Mauritiusa, którego ostatni osobnik zabity został w końcu XVII wieku, jest tylko ilustracją znacznie szerszego zjawiska. Z pierwotnych ptaków Hawajów zostało do dzisiaj nieco ponad 1 /3 gatunków; z pta­ków, które stanowiły jeszcze niedawno dietę Maorysów na No­wej Zelandii i których szczątki odnajdujemy w ich obozowi­skach, połowa gatunków już nie istnieje! Z informacji, jakie w ostatnich latach napływają, wynika, że ani jedna z przeba­danych pod względem paleontologicznym wysp Pacyfiku nie uniknęła masowego wymierania rodzimej awifauny od czasu, kiedy pojawił się na niej człowiek.

Wymieraniu jednych gatunków towarzyszyła nieodmiennie ekspansja innych - zwykle tych, które przybyły z bogatszych ekosystemów. Znana jest historia eksplozji demograficznej australijskich królików. Pierwszą parę sprowadził w roku 1859 Thomas Austin na swą posiadłość w południowej Au­stralii. W sześć lat później odłowił na swym terenie 20 tysięcy tych zwierząt. Posuwając się z szybkością ponad 100 km rocz­nie, populacja królików w niezwykłym tempie opanowywała coraz nowe tereny. W ciągu 16 lat dotarła nad brzegi Oceanu Indyjskiego - prawie 2 tysiące km od miejsca, gdzie wypusz­czono pierwsze osobniki!

Szkody wyrządzane przez tych niezwykłych kolonistów przy­bierały zatrważające rozmiary. Rolnicy i hodowcy australijscy wypowiedzieli królikom prawdziwą wojnę. Zbudowano tysiące kilometrów kosztownych ogrodzeń, mających powstrzymać na- pór królików na jeszcze nie zajęte tereny (jedno z tych ogro­dzeń przegradzało cały kontynent). Wszystko to okazało się nieskuteczne, i dopiero kolejna introdukcja, tym razem szcze­gólnie groźnego wirusa atakującego króliki, położyła kres tej niepohamowanej ekspansji.

Ale i australijskie torbacze mogą się poszczycić nie mniej­szymi sukcesami tam, gdzie same były kolonistami. Niewielkie nadrzewne pałanki dostały się na pozbawioną zupełnie fauny rodzimych ssaków Nową Zelandię w roku 1858. Najpierw spro­wadzono na wyspę 300 egzemplarzy tych chronionych w Au-

168 • ZIEMIA I ZYCIE

stralii workowatych ssaków. Ekspansja polanek była piorunu­jąca. Dziś ich liczebność ocenia się na 70 milionów, a wielkie połacie dziewiczych lasów nowozelandzkich ulegają dewasta­cji. Dla ratowania rodzimych ekosystemów rząd Nowej Zelandii wypowiedział pałankom zdecydowaną wojnę - do walki skiero­wano w ostatnich latach lotnictwo!

Losy różnych plemion ludzkich, rozwijających się w izolacji i w różnych warunkach, dostarczają nie mniej dramatycznych i niekiedy tragicznych przykładów następstw takich nieoczeki­wanych kontaktów. Największy, choć najmniej znany, tego ty­pu dramat, o czym rzadko pamiętamy, miał miejsce w Euro­pie, przed 35 tysiącami lat. Z dwóch ludów, które brały udział w tym spotkaniu - neandertalczyków i tzw. ludzi z Cro- Magnon - dla jednego kontakt zakończył się całkowitą ekster-

minacją. Dziś po pierwszych Europejczykach - neandertalczy­kach i nie pozostało nawet śladu. Nie wiemy, co się wtedy sta­ło, nie mamy pojęcia, dlaczego populacje neandertalskie ule­gły zagładzie. Nie wiemy, czy ani dlaczego nie doszło do krzy­żowania się tubylców z przybyszami i z jakich powodów pro­ces zastępowania zachodził relatywnie tak szybko. Można chyba jednak zasadnie przypuszczać, że zadziałał tu. Jak za­wsze, efekt niedopasowania do siebie dwu izolowanych wcze­śniej światów (tam, gdzie kontakty obu tych ludów, czy może obu gatunków, trwały długo, jak na obszarze Lewantu, proces „pokojowej koegzystencji", łącznie z krzyżowaniem, zachodził, wedle niedawnych odkryć, na znaczną skalę). Czy doszło wówczas do krwawej wojny, czy raczej powolnego wypierania słabiej zaawansowanych neandertalczyków? Czy wreszcie -

o czym się rzadko wspomina - nastąpiła wtedy prefiguracja „odkrycia Ameryki", z jej niszczycielską „wojną bakteriologicz­ną" na choroby? Nie wiadomo, ale pewne jest, że spotkanie to posłużyło tylko jednej stronie.

W naszej historii również nie brakło tego typu tragedii. Naj­bardziej dramatyczne okazało się „odkrycie” Tasmanii. Ponie­waż działo się to stosunkowo niedawno - ostatni autochtoni dokonali życia na początku XX wieku - zachowała się bogata dokumentacja tych wydarzeń: zdjęcia wymierającej rasy, szczegółowe raporty, nawet zarejestrowane na płytach patefo- nowych głosy niedobitków.

Najciekawsze zapewne w tym kontekście były skutki „odkry­wania" Ameryki Południowej, bowiem proces ten zachodził trzykrotnie i za każdym razem prowadził do zagłady wielu grup ludzkich, wielu gatunków zwierzęcych lub całych ekosyste­mów. Ostatnie tego typu spotkanie zdarzyło się przed 500 laty, kiedy to doszło do „odkrycia” Indian przez Europejczyków (i odwrotnie, rzecz jasna) po trwającej co najmniej 10 tysięcy lat izolacji tych dwu grup. W wyniku bezpośrednich 1 krwa­wych walk, a częściej jeszcze poprzez nieświadome użycie „bro­ni bakteriologicznej”, nieodporni na te zewnętrzne zagrożenia Indianie wymierali masowo. Ocenia się, że śmierć dosięgła wtedy 90% tubylczych mieszkańców Nowego świata (a na wy­spach karaibskich miejscowe populacje Indian wymarły do­szczętnie). W liczbach bezwzględnych szacunkowe oceny strat

172 •

wahają Się od 2 milionów do kilkunastu, kilkudziesięciu, a na­wet 100 milionów i więcej! 1 tylko minimalny ułamek tej liczby stanowią ofiary bezpośrednich walk z najeźdźcą - inni umarli, nie widząc nigdy białego człowieka, a nawet nie zdając sobie sprawy, że zostali w ogóle .odkryci".

Dwanaście tysięcy lat wcześniej to Indianie odkrywali Ame­rykę Południową po przebyciu Przesmyku Panamskiego i wcześniejszych doświadczeniach z podbojem Ameryki Północ­nej. I w tym przypadku kontakt dwu niedopasowanych do sie­bie elementów ekologicznych okazał się dramatyczny, choć tym razem dla zwierząt, nie zaś dla ludzi.

Ameryka Południowa była wówczas kontynentem obfitują­cym w wielkie i wymarte już dziś zwierzęta - mamuty, masto- donty, tygrysy szablozębne, ogromne pancerniki (glyptodonty), gigantyczne naziemne leniwce (megateria) i wiele innych rów­nie egzotycznych gatunków. Pod względem bogactwa i różno­rodności był to zespół porównywalny tylko z wielkimi ssakami dzisiejszych sawann afrykańskich, ostatnich tego typu obsza­rów na Ziemi. Ale przybyli z mroźnych syberyjskich przestrzeni koloniści nie byli czuli na uroki naturalnej przyrody 1 ich ło­wieckie plemiona niczym walec przetoczyły się po całym konty­nencie. Być może zaledwie 200 lat wystarczyło, by bezpowrot­nie odeszły wielkie zwierzęta, których nic już wskrzesić nie zdoła. Ten okres nazywa się dziś Wielkim Zabijaniem.

A jeszcze 3 miliony lat wcześniej Amerykę Południową odkry­wali nie ludzie, lecz zwierzęta. W tym czasie bowiem wyłonił się z fal oceanu Przesmyk Panamski i połączył oba, całkowicie do­tąd izolowane, kontynenty. Tak rozpoczęła się inwazja. Na połu­dnie ruszyły nieprzebrane rzesze ssaków z północy, w tym konie i jelenie, wielbłądowate, drapieżne tygrysy szablozębne, słonie, niedźwiedzie oraz wilki. I wówczas, w ciągu krótkiego czasu, na­stąpiła katastrofa. Ameryka Południowa straciła większość swych zwierząt i wiele ze swej egzotyki - całą wyjątkową, jedyną w swoim rodzaju, niepowlarzalną faunę: przedziwnie, podobne do żyraf makrouchenie, wielkie i ociężałe, przypominające hipo­potamy taksodonty, zwinne, łudząco podobne do koni tateria, wyposażone w trąbę, zbliżone do słoni piroteria, straszliwe, bez-

• 173

lotne ptaki fororaki i budzące grozę „szablozębne" torbacze bor- hienidy . Zwierzęta, które wydają nam się dziś charakterystycz­nym elementem południowoamerykańskiej fauny - pumy, pe- kari, tapiry, kinkażu, alpaki, wikunie i lamy - wszystko to są niedawni przybysze z północy, którzy wyparli właśnie prawdzi­wie autochtoniczne, miejscowe formy.

Ten dramat, podobnie jak poprzednie, wynikał z izolacji, która w tym wypadku trwała prawie 50 milionów lat. Jest to więc okres porównywalny z tym, który rozdzielał dinozaury na filmie Spielberga. Spotkanie tak odległych i tak długo izolowa­nych faun musiałoby - i tym razem - skończyć się dramatem. Na wyspie Parku Jurajskiego to me ludzie i dinozaury stanęli­by ze sobą do wrogiej konfrontacji, najpierw rozstrzygnąć by się musiały stosunki między dinozaurami. Przeniesione z róż­nych epok geologicznych i z różnych kontynentów, pozbawione naturalnych wrogów, ale i naturalnych sprzymierzeńców, po­wołane do życia w obcym im świecie - to one stałyby się ofiara­mi naszych eksperymentów. W świecie, w którym nie umiemy porozumieć się ze sobą, me ma miejsca dla przybyszów z odle­głej przeszłości.

ROZDZIAŁ 10

NAJBARDZIEJ NIEZWYKŁE EKOSYSTEMY ŚWIATA

Spośród wszystkich ekosystemów spotykanych na Ziemi najbardziej osobliwe występują na dnie głębin oceanicz­nych. Spróbujmy więc przyjrzeć się tym pogrążonym w wiecz­nym mroku, zimnym i na pozór zupełnie jałowym miejscom. Wynikiem tej wędrówki nie będzie jednak błądzenie po oce­anicznej pustyni, staniemy bowiem oko w oko z niebywałym wprost bogactwem życia, którego istnienia nie tylko nie prze­czuwaliśmy, ale nawet nie myśleliśmy, że jest możliwe.

Dna oceanów, leżące średnio na głębokości 3-5 km, wydają się miejscem zupełnie nieodpowiednim do życia. Panuje tam nie­przenikniona ciemność, gigantyczne ciśnienie (około 500 atmos­fer na głębokości 5 km, czyli 500 razy więcej niż na poziomie lą- dówl), bardzo niska temperatura (nieco powyżej 0°C, i to nieza­leżnie od tego, czy „na górze” jest lato czy zima) i niemal zupełnie brakuje substancji odżywczych. Wszystkie te czynniki wydają się w równym stopniu wykluczać możliwość istnienia życia, ale jest to złudzenie. W istocie tylko czynnik braku pożywienia może być naprawdę decydujący. Zrzućmy z góry odpowiednio dużo ży­ciodajnej „manny”, a głębie oceaniczne ożywią się natychmiast pomimo ich ciśnienia, mroku i zimna. Ale - po kolei.

Pozornie to brak światła powinien o wszystkim rozstrzygać. Cale życie na Ziemi zależy w ostatecznym rachunku od roślin zielonych, jedynych prawdziwych producentów materii orga-

ZIEMIA I ZYCIE • 175

nicznej, dostępnej potem jako pokarm dla kolejnych szczebli .piramidy troficznej": od zwierząt zjadających rośliny (roślino- żerców), zwierząt zjadających zwierzęta roślinożerne (drapież­ników), zwierząt zjadających drapieżniki (drapieżników drugie­go stopnia), po wszystkie Istoty odżywiające się trupami in­nych istot (padlinożercy) lub rozkładające materię organiczną do jej prostych, mineralnych składników (reducenci, czyli roz­tocza - grzyby i bakterie).

Prawie całe nieprawdopodobne bogactwo życia na Ziemi opiera się więc dziś na pracy roślin, a ściślej - na pracy ich zie­lonych organelli, chloroplastów, zdolnych do przetwarzania energii promieni słonecznych w energię wiązań chemicznych związków organicznych. Gdy nie ma roślin, wali się cała mi­sternie zbudowana i pozornie tak trwała piramida życia. A ro­ślin nie ma tam, gdzie nie ma światła, czyli również na dnie oceanu. Nie może więc dziwić, że życie jest tam skąpe. Dziwi raczej, że cokolwiek w ogóle może tam egzystować.

Ciasteczkowy potwór (i inne potwory)

Teoretycznie nawet brak światła nie powinien jeszcze o wszyst­kim przesądzać. Na zupełnie jałowych terenach Ziemi - na lo­dowcach, pustyniach lub świeżo okrzepłej lawie wulkanicznej I żyją liczne zwierzęta, które żywią się .manną" przyniesioną wiatrami z dalszych okolic. Producentów bowiem nie trzeba zjadać na miejscu i wystarczy, jeśli wytworzona przez nie ma­teria organiczna dotrze w takie miejsce na Ziemi, gdzie może zostać skonsumowana. Ujścia rzek są najżyżniejszymi obsza­rami świata nie dlatego, że tam najwięcej się produkuje, ale dlatego, że są tam znoszone resztki organiczne z całej zlewni rzeki. Z tego punktu widzenia dno oceanu powinno być bardzo obiecujące, gdyż od milionów lat spada na nie deszcz trupów z życiodajnej, rozświetlonej warstwy fotycznej oceanu. A tam produkuje się dużo i bez przerwy. Jest Jednak inaczej. Deszcz cząstek spadający na dno .wyparowuje" po drodze, tak że Ilość materii dosięgającej dna Jest znikoma. Dlaczego?

176 •

W warstwie fotycznej, organicznej fabryce oceanu, obieg materii Jest niemal zamknięty: na wyprodukowaną przez fito- plankton (plankton roślinny) materię czekają w kolejce niezli­czone rzesze klientów, nieustannie filtrujących wodę i odsą­czających z niej wszystko, co tylko nadaje się do zjedzenia. Na konsumentów pierwszego stopnia czekają już następni, którzy ich pożerają - i tak dalej, aż do ławic tyb i wielorybów ze szczy­tu piramidy troficznej, na któiych z kolei czekają już reducenci

i klienci lądowi - ptaki i ludzie na przykład.

Nie cała jednak materia może być w ten sposób przerobiona. Część z niej przeciśnie się przez nieszczelne oka sieci najroz­maitszych łowców i rozpocznie wędrówkę w dół 1 ku najwięk­szym głębiom oceanu. Ale i ta materia zostaje zwykle po dro­dze schwytana I przez, prawda że już znacznie rzadszych, łow­ców głębinowych, wychwytujących spadający z góiy deszcz

i przerabiających go na swe własne ciała oraz odchody. W ten sposób każda cząstka materii - czy to trup, czy, częściej, nie- strawione resztki - przechodzi wielokrotnie w swej powolnej wędrówce w dół przez narządy pokarmowe kolejnych konsu­mentów, tracąc po drodze większość swej „pożywności". To, co spada na dno, jest więc już niemal zupełnie jałowe, a i tak zwykle nie osiąga kresu wędrówki: tuż nad dnem czekają jesz­cze rzesze tajemniczych istot, nazwanych ostatnio „ciasteczko- wymi potworami” (ang. cookie monsters), które sprawiają, że większość organicznego węgla nie dociera nigdy do celu.

1 dlatego im głębiej, tym życie powinno być uboższe - w sen­sie liczby gatunków i biomasy zamieszkujących tam organi­zmów. Wiele obserwacji potwierdza to przypuszczenie. Prze­prowadzone na otwartym Pacyfiku badania pozwoliły ustalić biomasę fauny żyjącej na dnie na 0,1-0,01 g/m². Tylko pusty­nie piaszczyste mogą wykazać się równie niskim „zaludnie­niem”. Nam, mieszkańcom umiarkowanych stref klimatycz­nych, trudno sobie nawet wyobrazić tak skrajne ubóstwo ży­cia: kiedy na dnie Pacyfiku, na głębokości 4873 m, zainstalo­wano kamerę robiącą automatycznie zdjęcia przez 202 dni, jej obiektyw zarejestrował w tym czasie 35 zwierząt. Średnio więc jedno zwierzę pojawiało się w jej kadrze raz na 6 dni!

NAJBARDZIEJ NIEZWYKŁE EKOSYSTEMY ŚWIATA • 177

Ale i tym razem, jak w tylu innych przypadkach, przyroda przygotowała nam niespodziankę. A nawet dwie i obie naj­wyższej próby.

Podwodna pustynia i podwodne muzeum

Pojęcie pustyni na dnie oceanu do niedawna wydawało się oczywiste. Jeszcze niewiele ponad 100 lat temu uważano na­wet, że głębie oceanu pozbawione są życia zupełnie. Do końca XVIII wieku znano tylko przybrzeżne, pełne życia partie oce­anu. Pierwsi hydrografowie pod koniec tego stulecia zaczęli opuszczać swe sondy na głębokość kilku dziesiątków metrów

i wtedy po raz pierwszy zrodziło się ważne pytanie naukowe

0 granice ziemskiej biosfery. Na początku XIX wieku angielski geolog Edward Forbes prowadził badania na wodach wokół Anglii i na Morzu Egejskim. Stwierdził, że obfitość życia zależy wprost od głębokości: im większa głębia, tym mniej żywych or­ganizmów. Forbes zaobserwował, że już na głębokości około 400 m, dokąd nie sięga nawet najsłabsze promieniowanie, ży­cie zanika prawie zupełnie. Ekstrapolując swe obserwacje wy­liczył, że głębokość 550 m stanowi ostateczną granicę życia - niżej panuje już całkowita martwota.

Forbes się mylił. Choć jego obserwacje zmniejszania się »gę­stości życia" | głębokością były słuszne, to przyjęta przez nie­go zasada ekstrapolacji wyników zawiodła zupełnie, gdyż opie­rała się na przekonaniu, że świat jest w miarę jednorodny

1 w miarę przewidywalny, podczas gdy jest. jak się zdaje, wła­śnie odwrotnie.

Rok 1859, rok publikacji O powstawaniu gatunków Karola Darwina, przyniósł decydujący cios biologicznym generaliza- cjom Forbesa: z głębokości 1800 metrów wyciągnięto na po­wierzchnię ułożony dwa lata wcześniej w poprzek Morza Śród­ziemnego jeden z pierwszych kabli telegraficznych łączący Sar­dynię z Algierem. Ku wielkiemu zdziwieniu stwierdzono, że ka­bel obrośnięty był różnymi naskorupiającymi zwierzętami, zwłaszcza mięczakami i koralami. Musiały tam, na tej nleby-

I

178 •

wałej głębokości, znaleźć odpowiednie dla siebie warunki, a to nie mieściło się raczej w ówczesnych pojęciach na temat granic przeżywalności organizmów.

Kilka lat później doszło do następnej sensacji: w jednym z fiordów norweskich, z głębokości około 600 metrów (a więc też poniżej Forbesowskiej „granicy życia”), wydobyto przyrośniętego do podłoża łodyżkowego liliowca - zwierzę, które żyło na świecie w dawnych epokach geologicznych i które uważano od dawna za wymarłe. Takie „żywe skamieniałości” z głębin oceanu zaczę­to wkrótce potem znajdywać i w innych miejscach na kuli ziem­skiej, a i ich biologiczny repertuar znacznie się rozszerzył. Ry­chło zrodziło się kolejne wielkie i działające na wyobraźnię uogólnienie - uznano, że w historii Ziemi głębie oceanu służyły za swego rodzaju przechowalnię dla prymitywnych i tracących rację bytu na płyciznach faun; idea strefy abysalnej (głęboko- morskiej) jako muzeum przegranych gatunków na długo za­władnęła umysłami przyrodników. Gdy w drugiej połowie XIX wieku statek badawczy ChalLenger wyruszał na podbój oceanów świata, wielu biorących udział w wyprawie naturalistów wierzy­ło, że z głębokiej toni wodnej uda się wyłowić żywych przedsta­wicieli dawno „wymarłych" zwierząt - amonitów i belemnitów na przykład.¹

Na przełomie wieków ekspedycje organizowane przez księcia Monako Alberta I odkryły na głębokości ponad kilometra ogromne kaszaloty i stwierdziły, że żywią się one gigantyczny­mi kalmarami, z którymi staczać muszą prawdziwe boje. Była to zupełna sensacja, która dala asumpt do opowieści o przera­żających potworach żyjących w wielkich głębinach morskich. A w roku 1910 ustanowiono nowy, przez całe dziesięciolecia przez nikogo me pobity rekord - z głębokości 6 km wyłowiono

NAJBARDZIEJ NIEZWYKŁE EKOSYSTEMY ŚWIATA • 179

rybę, jakiej nigdy przedtem świat nie widział (ryby głębinowe stanowią zupełną osobliwość biologiczną 1 prowadzą tryb życia niepodobny do niczego, co znamy z bardziej dostępnych obsza­rów wszechoceanu).

W llpcu 1951 przyszła ostateczna, jak się zdawało, odpo­wiedź na osiemnastowieczne pytanie o granice biosfery. Duń­ski statek badawczy Galathea wyłowił żywe organizmy (strzy- kwy i ukwiały) z największych głębi, jakie są na Ziemi - ze schodzącego na ponad 10 km głębokości Rowu Mariańskiego na zachodnim Pacyfiku (panuje tam ciśnienie 1100 atmosfer, C2yli ponad tonę na każdy cm² ciała zwierzęcia).

Ale jakkolwiek fantastycznie brzmiały te doniesienia o obec­ności życia na największych głębiach oceanu, nie one stanowić miały największą sensację badań oceanograficznych. Znalezie­nie życia na głębokościach ponad 10 km poszerzało wprawdzie w sposób nieoczekiwany granice ziemskiej biosfery, nie prze­czyło jednak przecież Forbesowskiemu przekonaniu, że „gę­stość” życia maleje wraz z głębokością - wydawało się, że bez­denne głębie oceanu to istotnie niemal zupełna pustynia z bar­dzo rzadkimi przejawami życia.

Tymczasem okazać się miało, że pustynia ta zawiera tysią­ce gatunków drobnych zwierząt, że stanowi w rzeczywistości cały nie znany dotąd świat, niczym zatopiony kontynent, za­mieszkany przez nieznane formy życia. I że na tej pustyni - podobnie jak na Saharze - istnieją prawdziwe oazy, kipiące życiem, bogate i żyzne. Forbes mylił się więc zupełnie, nie zaś tylko trochę; Ponieważ tematem tego rozdziału są owe pod­wodne oazy 1 najbardziej niezwykłe ekosystemy świata - a nie cała podmorska Atlantyda, o której wiadomo zresztą jeszcze zbyt mało, by ją tu bliżej omawiać, dlatego poświęcę jej tylko kilka zdań.

Badania głębi oceanicznej nie są łatwe - to oczywiste. Moż­na, po pokonaniu wielu problemów, sfilmować wybrany frag­ment powierzchni dna, można specjalnym wysięgnikiem po­bierać osad, zaburzając przy okazji jego strukturę. W obu przypadkach werdykt jest taki sam 1 pustynia. Ale można też, stosując nową technikę, wprowadzoną pod koniec lat sześć­

180 • ziemia i Zycie

dziesiątych, zdejmować nienaruszone plasterki najwyższego osadu 1 badać je na zawartość mikroskopijnych organizmów żyjących w przestrzeniach między ziarnami piasku. I to wła­śnie te badania przyniosły sensację. Znaleziono tam całe roje lilipucich zwierząt należących do skorupiaków, wrotków, wie- loszczetów i mięczaków, ale tak osobliwych, że nie dających się przypisać do żadnego ze znanych gatunków czy rodzajów. W co najmniej dwóch przypadkach jedynym możliwym przypi­saniem było „królestwo zwierząt”, żadna mniej ogólna klasyfi­kacja me pasowała do badanych stworzeń.

Osobliwość i nietypowość abysalnej fauny jest tak wielka, że praktycznie każdy z żyjących tam gatunków jest nowy i nie­znany. W dodatku jest ich tam dużo, zapewne - bardzo dużo. J. Frederick Grassie, który przejrzał próbki i opublikowane do­tychczas dane (do roku 1991), zasugerował ostatnio, że cho­dzić tu może o dziesiątki milionów nowych gatunków! Zważyw­szy, że podawana do niedawna liczba wszystkich zamieszkują­cych Ziemię gatunków wynosić miała niewiele ponad milion, łatwo zrozumieć, co to oznacza dla obrazu życia na Ziemi, jaki dotąd sobie stworzyliśmy. I jak bardzo nietypowe są te „pu­stynne" głębie oceanu.

Dużo gatunków nie oznacza koniecznie dużej biomasy. Te mikroskopijne zwierzątka, żyjące w cienkiej warstewce po­wierzchniowej osadu dna, z pewnością niewiele ważą, choć jest ich tak wiele. Z tego przynajmniej punktu widzenia poję­cie pustyni może dałoby się utrzymać. Ale wkrótce przyszły nowe doniesienia, mówiące nie tylko o dużej różnorodności gatunkowej, ale i o gigantycznej wręcz biomasie podmorskich zwierząt. Tyle, że na ograniczonych tym razem obszarach.

Pęknięte dno

W roku 1977 rozpoczęto badanie tzw. dolin ryftowych na dnie oceanów. Była to nowa i nie znana wcześniejszym pokoleniom badaczy struktura geologiczna, stanowiąca rodzaj gigantycz­nego pęknięcia, która opasuje całą kulę ziemską na obszarach

NAJBARDZIEJ NIEZWYKŁE EKOSYSTEMY ŚWIATA • 181

abysalnych. Doliny ryftowe są miejscem niezwykłym - są to bowiem „otwarte rany” Ziemi, gdzie rozgrzane do czerwoności, stopione skały płaszcza naszej planety wypływają na po­wierzchnię, szybko krzepnąc i tworząc kuliste ciała, zwane la­wami poduszkowymi. To tu powstaje stale, od setek milionów lat, nowa skorupa bazaltowa, wyścielająca dna oceanów, i stąd bierze się również zjawisko ekspansji oceanów, dzięki czemu

i kontynenty mogą „dryfować" po powierzchni Ziemi. Cała wła­ściwie tektonika ziemskiego globu zależy, w ostatecznym ra­chunku, od tego, co dzieje się na podwodnych ryftach.

Kiedy w roku 1977 amerykański batyskaf Alvin rozpoczął bezpośrednie badania szczelin iyftowych, oczekiwano raczej geofizycznych aniżeli biologicznych sensacji. Są to bowiem, na pozór, miejsca jeszcze mniej nadające się do życia niż te, o któ­rych dotąd mówiliśmy. Wylewom gorącej lawy towarzyszą tu wycieki przegrzanej do ponad 350°C wody hydrotermalnej, przesyconej siarczkami metali, metanem i amoniakiem. Jfest to więc prawdziwie piekielny zestaw czynników - ogromne ciśnie­nie, „trujący” skład wody i temperatury, w jakich żaden znany organizm nie może egzystować.

Tym większe było zdumienie, kiedy wiosną 1977 roku ka­mery Alvina zarejestrowały na jednym z dymiących kominów ryftu Galapagos, na wschodnim Pacyfiku, niebywałą obfitość żywych organizmów, jakiej spodziewać się można tylko w naj­bogatszych ziemskich ekosystemach. A wszystko to miało miejsce na obszarze, gdzie ocean „na górze" był wyjątkowo ma­ło produktywny - deszcz trupów opadający z warstwy fotycznej był niezwykle ubogi i skąpy.

Oazy pustyń oceanicznych

Ekosystemy oaz ryftowych rozmieszczone są zwykle koncen­trycznie wokół fontanny, z której tiyska przegrzana 1 silnie zmineralizowana woda hydrotermalna o temperaturze waha­jącej się od kilku do 350°C (istnienie wody o tak wysokiej temperaturze możliwe Jest tylko dzięki ogromnemu ciśnie­

182 • ZIEMIA I ZYCIE

niu). Najbardziej rzucającym się w oczy rysem tych oaz są gę­ste .zarośla' złożone z długich białych rurek, blisko stłoczo­nych i otaczających miejsce wytrysku cieczy. Rurki te stano­wią schronienie osobliwych „robaków" (ich czerwone ciała wystają przez otwór górny) należących do rzadkiego typu zwierząt Pogonophora (rurkoczułkowców), które też odkryto zresztą przed niewielu laty. Biomasa tych robaków osiąga wartości nie spotykane na tych głębokościach. Oceny doko­nane na ryfcie Galapagos i dotyczące jednego tylko gatunku robaka (Riftia) dają wartości rzędu 10-15 kg/m² - a więc do 100 tysięcy razy (1) więcej niż na rozciągającym się w najbliż­szym sąsiedztwie dnie oceanu.

Oazy ryftowe pozbawione są zupełnie roślin, co na tych głębokościach jest zrozumiale, a dostawę „z góry” można całkiem pominąć. Co więcej, same robaki ryftowe nie mają w ogóle przewodu pokarmowego, otworu gębowego i odbytu. Rodzi to nie tylko pytanie: czym, z braku roślin, mogą się one odżywiać, ale także: jak proces odżywiania może w ogóle się u nich odbywać? Tym bardziej, że większość występującej tam fauny (w tym tak wysoko zorganizowanej jak na przykład małże) ma przewody pokarmowe albo skrajnie zredukowane, albo nie ma ich wcale.

Odpowiedź na to pytanie przynosi - choć pośrednio - anali­za składu wody hydrotermalnej. Otóż obok siarkowodoru, me­tanu czy jonów metalicznych zawiera ona również duże ilości różnych bakterii chemosyntetyzujących, produkujących mate­rię organiczną wprost z dwutlenku węgla i siarkowodoru (a więc S0₂ zamiast H₂0 jak u roślin) i korzystających z ener­gii chemicznej wyzwalanej przy utlenianiu związków siarczko­wych (zamiast z energii promieni słonecznych). Bakterie te są więc producentami, czyli autotrofami - odpowiednikiem roślin na lądach lub planktonu roślinnego w warstwie fotycznej oce­anu. Wszystkie wyższe szczeble piramidy troficznej oaz mogły­by więc zależeć od tej bakteryjnej podstawy pokarmowej. Wy­starczyłoby, aby konsumenci pierwszego stopnia (na przykład robaki ryftowe) pożerali tak produkowaną żywność i przerabia­li ją na swe własne ciała. Kłopot w tym, że robaki ryftowe nie

NAJBARDZIEJ NIEZWYKŁE EKOSYSTEMY ŚWIATA • 183

mogą ani kogokolwiek, ani czegokolwiek pożerać - z braku gę­by 1 układy pokarmowego właśnie. Z drugiej strony wyliczenia wykazują, że zawartość bakterii w wodzie jest o cały rząd wiel­kości za niska, by tak bogaty zespół wyżywić, gdyby nawet wszystkie bakterie mogły trafić w jakiś sposób do wnętrza cia­ła robaków. Gdzie leży więc błąd w rozumowaniu?

Rozwiązanie okazało się proste, choć nieoczekiwane. Roba­ki ryftowe nie muszą bakterii pożerać ani w żaden sposób ich pochłaniać, hodują je bowiem w swych organizmach, dostar­czając im wszystkiego, co im do życia potrzeba. W zamian ko­rzystają z produktów ich przemiany materii. Żyją z nimi więc w pełnej symbiozie lub może nawet więcej - traktują je nie­mal jak organelle swego ciała, coś w rodzaju ciałek zieleni u roślin (też w końcu będących potomkami dawnych bakterii symblotycznych).

Robaki ryftowe są więc zwierzętami na swój sposób autotro- ficznymi - nie pobierają pożywienia z zewnątrz, lecz produkują je wewnątrz swych ciał, korzystając z pomocy bakterii.² Samo pojęcie „zwierzę" w odniesieniu do nich traci swój sens. A jeśli weźmiemy jeszcze pod uwagę, że żyją one przyrośnięte do dna tworząc prawdziwe, falujące zarośla i nie mają żadnych wido­mych narządów zmysłów, ich podobieństwo do roślin staje się doprawdy zdumiewające.

Ale i to nie wszystko. Zarośla robaków ryftowych są bowiem „spasane” przez inne zwierzęta, w tym kraby i ryby. Obgryzają one wystające z rurek „czułki” (gałązki skrzelowe), nie zabijając przy tym samych robaków, gdyż ich skrzela odrastają po tej operacji. Z braku prawdziwych roślin w oazach podwodnych robaki ryftowe przejęły na siebie niemal wszystkie ich funkcje

- i to wydaje się w tym najbardziej niezwykłe.

Odkrywanie tajemnic oaz ryftowych dopiero się rozpoczęło. Już wiemy, na czym opiera się ta wyjątkowa na Ziemi piraml-

184 •

da troficzna, znamy też częściowo kolejne jej szczeble, do naj­wyższych drapieżników włącznie (głównie ryby, kraby 1 ośmior­nice). Znamy też różne osobliwości niższych szczebli piramidy

- na przykład odkiyte niedawno iyby, które spędzają życie bezpośrednio nad wypływem wód hydrotermalnych, w pozycji pionowej, z głową skierowaną do dołu. Sądzi się, że łowią one wprost bakterie z gorącej zawiesiny, stosując znaną metodę .na skróty", czyli pobierania pożywienia bezpośrednio u samej podstawy piramidy; podobnie robią wieloryby fiszbinowce, że­rujące na planktonie oceanicznym.

Tym, co uderza szczególnie przy badaniu ekosytemu oaz ry- ftowych, jest ich niemal doskonale zamknięty charakter. Sta­nowią one izolowany od wpływów zewnętrznych, nie powiąza­ny z resztą ziemskich ekosystemów świat, korzystający z wła­snego „zasilania” i niezależny od wszystkiego, co dzieje się „na górze” (a także „z boku”). Ekologowie podkreślają chętnie współzależność całego życia na Ziemi pokazując, jak narusze­nie jednego elementu wywołać może nieoczekiwane skutki w innych, często pozornie niezależnych systemach. Staje się z wolna dla wszystkich oczywiste, że nie można bezkarnie zmieniać żadnego elementu tej ekologicznej układanki, bo wpłynąć to może pośrednio na wszystkie lub wiele pozostałych elementów, a w konsekwencji i na całą „układankę” - a innej nie mamy. Otóż w przypadku, o którym mowa, może być ina­czej. Wydaje się, że świat oaz ryftowych jest tak dokładnie od­izolowany od innych ekosystemów, że jego istnienie, bądź nie­istnienie, nie wpływa w znaczący sposób na to, co dzieje się gdzie indziej, nawet w najbliższych okolicach. Chyba że istnie­ją jakieś związki, o których jeszcze nic nie wiemy.

Pączkowanie oaz

Choć oa2y me są raczej związane z resztą „wszelkiego stworze­nia”, interesujące jest, w jaki sposób mogą być powiązane mię­dzy sobą. To Jeden z ciekawszych problemów, jaki wyłonił się niemal od razu po ich odkryciu.

NAJBARDZIEJ NIEZWYKŁE EKOSYSTEMY ŚWIATA • 185

Otóż, oazy te żyją krótko. Na jedną tętniącą życiem oazę lub Jeden dymiący komin przypada 4 do 5 wymartych, z nieczyn­nym ujściem kominowym i porozrzucanymi, zbielałymi musz­lami żyjących tam kiedyś organizmów. Przeciętna oaza istnieje zapewne nie dłużej niż 40-60 lat, a obserwacje poczynione na jednej z nich w odstępie dwuletnim wykazały znaczne różnice w intensywności wypływu zawiesiny hydrotermalnej, a także w wielkości i składzie biomasy. Oazy są więc zupełnie efeme­ryczne I pojawiają się nagle, by równie nagle zaniknąć. W jaki sposób zatem są zasiedlane i jak same dają początek innym oazom? Problem ten rodzi z kolei dalsze, zupełnie już fanta­styczne pytania, o których za chwilę.

Problem „pączkowania" oaz to w istocie dwa odrębne zagad­nienia. Pierwsze obejmuje zasiedlanie oaz przez bakterie, dru­gie 1 przez wyższe organizmy. Zacznijmy od drugiego zagadnie­nia, bo wydaje się prostsze.

Ryfty są strukturą ciągłą, opasującą bez większych przerw całą kulę ziemską. Teoretycznie więc drogi migracji - wzdłuż korytarza głębokiej doliny - są jasno wyznaczone i nie powinny być trudne do pokonania. Problem w tym, że miejsca wycieku fluidów hydrotermalnych są izolowane, a między nimi rozciąga się obszar wód zimnych, jałowych i pozbawionych bakterii. W jaki sposób przyrośnięte robaki ryftowe miałyby przebyć te obszary? Większość morskich bezkręgowców przechodzi jednak w rozwoju osobniczym przez młodociane stadium swo­bodnie pływającej larwy, w dodatku przystosowanej zwykle do zupełnie innego niż formy dorosłe pożywienia. I to może być kluczem do rozwiązania zagadki. Te formy, które przechodzą przez stadia pływających larw, mogłyby kolonizować nowe oa­zy, wysyłając swe dzieci jako forpoczty. Tłumaczenie to wyja­śniałoby przy okazji trudną do pojęcia wszędobylskość niektó­rych organizmów ryftowych, znajdywanych niekiedy w odległo­ści tysięcy kilometrów od siebie.

Z bakteriami sprawa jest inna. Nie przechodzą one sta­dium larwalnego, zresztą trudno w ogóle mówić u nich o roz­woju osobniczym. Co więcej. Jako związane bezpośrednio ze składem hydrotermy, nie mogą zapewne egzystować w nor­

186 •

malnej wodzie oceanicznej. Skądinąd jednak wiadomo, że bakterie obecne są Już w płynie tryskającym wprost ze szcze­liny lub komina na ryfcie. Można więc zastanawiać się, czy nie żyją one I głębiej, pod dnem oceanu, w systemie - wypeł­nionych przegrzaną wodą - spękań strefy ryftowej. Spękania te biegną z pewnością głęboko w dół ryftów, tworząc rozgałę­zioną sieć o niezliczonych, zmieniających się i krzyżujących połączeniach. Jest możliwe, że sieć ta łączy też pod po­wierzchnią dna poszczególne oazy, 1 myśl, iż może służyć ja­ko korytarz dla kolonizacji nowo powstających wycieków, nie jest chyba zupełną fantazją. Choć, trzeba przyznać, brzmi nieprawdopodobnie.

Podwójne życie oceanu

Podwodne oazy budzą wielkie zainteresowanie badaczy z jesz­cze innego powodu. Otóż wśród fauny tych dziwnych biocenoz stwierdzono zaskakująco dużo „żyjących skamieniałości", nie­kiedy wyjątkowo archaicznych (do takich zaliczono zupełnie „mezozoicznego" w budowie wąsonoga z gatunku Neolepas ze- vinae, czy jeszcze „starszego", bo zbliżonego do zwierząt pale- ozoicznych, małża z grupy przegrzebków).

Dziś znamy już kilkadziesiąt takich archaicznych gatunków ryftowych, choć zbadaliśmy zaledwie ułamek wszystkich oaz na ryftach. Z pewnością setki, a może i tysiące takich gatun­ków czekają jeszcze na odkrycie. Oazy ryftowe mogą okazać się prawdziwym muzeum żyjących skamieniałości. Ale jest jeszcze jeden aspekt tej sprawy, zapewne znacznie bardziej zaskakują­cy: sam sposób funkcjonowania oaz okazać się może przeżyt­kiem z bardzo dalekiej przeszłości.

Otóż poza makroorganlzmami równie, a nawet bardziej ar­chaiczne są występujące na ryftach bakterie. Jest to niez­wykle złożony zespół. Zarówno pod względem morfologii, jak

i sposobu zdobywania energii wyróżnić można wiele bardzo odmiennych form bakterii. Tu jednak chciałbym zwrócić uwagę na jedną tylko grupę, tzw. bakterie termofilne, a więc

NAJBARDZIEJ NIEZWYKŁE EKOSYSTEMY ŚWIATA • 187

żyjące w ciepłych i gorących wodach, w samym sercu dymią­cych kominów.

Jak bardzo termofilne są to istoty, jest sprawą gorącego (oczywiście!) sporu i nie o to w tym momencie chodzi. W roku 1983 opisano żywe bakterie ryftowe z wód o temperaturze ponad 300°C i choć ich odkrywca spuścił później znacznie z tonu, to faktem pozostaje, że potrafią one na pewno egzy­stować w wodach o temperaturach przekraczających próg 100°C. Ważniejsze wydaje się jednak, że wszystkie one nale­żą do przypuszczalnie najstarszej wśród bakterii grupy tzw. archebakterii.

Archebakterie są grupą niezwykle ciekawą. Odkryte i zbada­ne przed niewielu laty,³ wydają się specjalistami od szczegól­nie „nieprzyjaznych” warunków: żyją tylko w miejscach gorą­cych, zakwaszonych, słonych lub pozbawionych tlenu. Właści­wie żadna z dotąd opisanych archebakterii me została odkryta w warunkach „normalnych" - tak jakby normą dla nich było to, co dla innych jest nie do zniesienia.⁴

Archebakterie, jak mówiliśmy, są grupą bardzo starą. Co więcej, również warunki, w których gustują, wydają się bardzo „stare”: beztlenowa atmosfera, wysoka temperatura, wody hy- drotermalne - wszystko to przywodzi na myśl środowisko naj­dawniejszych ziemskich oceanów. Czy może tak być, że arche­bakterie przetrwały do dziś tylko w tych miejscach na Ziemi, gdzie w ciągu 4 miliardów lat warunki me zmieniły się lub też zmieniły się niewiele? I czy oazy ryftowe me są takim właśnie niezwykłym wspomnieniem najwcześniejszych etapów ewolucji Ziemi i życia? Czy ocean, jak chciał Lam arek, tyje podwójnym tyciem - jednym, współczesnym, na powierzchni, i drugim, ar­chaicznym, w swej głębi? Czy samo tycie przypadkiem nie po­wstało właśnie w strefach ryftów oceanicznych, kolonizując

188 •

późntej calv ocean i lądy? Nie ma Jeszcze dobrych odpowiedzi na te pytania, ale fakt, że można Je było w ogóle postawić w związku z odkryciem oaz ryftowych, świadczy, jak bardzo niezwykłe było to odkrycie.

Ochrona oaz ryftowych

Żyjące swym własnym, osobliwym życiem, nie powiązane z resztą ziemskiego ekosystemu oazy ryftowe, wydają się bez­pieczne w swym odosobnieniu. Być może, jak chcą niektórzy, były to jedyne miejsca na Ziemi, gdzie życie przetrwało w spo­koju nawet największe kryzysy biosfery, łącznie z upadkiem planetoidy, który zakończyć miał rozwój mezozoicznego świata. Kto wie, może właśnie tej izolacji od zewnętrznego świata oazy zawdzięczać mogą swój archaizm.

Ale dziś to bezpieczeństwo zaczyna być coraz bardziej złud­ne. Czy cokolwiek może zagrażać ekosystemom, których jesz­cze parę lat temu w ogóle nie znano? Wbrew pozorom odpo­wiedź na to pytanie jest twierdząca.

To prawda, że na razie zagrożenia nie są wielkie, ale będą się szybko zwiększały, a zważywszy na zupełną wyjątkowość oaz iyftowych i ich ogromny endemizm, lepiej jest zawczasu na zimne (siei) dmuchać. Chodzi tu o plany eksploatacji samych oaz, które okazały się mieć dużą wartość gospodarczą. Otóż wody hydrotermalne wynoszą spod dna oceanu związki wielu cennych metali. Związki te wytrącają się w zimnym otoczeniu, pokrywając czarną skorupą spory obszar wokół komina. Sko­rupa ta zawiera miedź, cynk, ołów, srebro, złoto, i to w stęże­niach przekraczających nieraz najlepsze złoża na lądach. Wiele prac wzbogacających wykonują przy tym za ludzi bakterie, przyczyniając się do wzrostu koncentracji siarki i metali.

Jak na razie nie opracowano jeszcze technologii eksploatacji tych cennych naskorupień, nie udało się też rozwiązać proble­mów związanych z ewentualnym pompowaniem samego płynu hydrotermalnego wprost na powierzchnię (zmiana temperatury

i ciśnienia powodowałaby zbyt szybkie wytrącanie minerałów,

NAJBARDZIEJ NIEZWYKŁE EKOSYSTEMY ŚWIATA • 189

co prowadziłoby do zarastania rur). Ale wydobycie tych bo­gactw nęci wiele krajów i wstępne prace w tym kierunku Już poczyniono. Jednym ze sposobów ochrony życia ryftowego mo­głaby być eksploatacja tylko wymarłych oaz, znacznie przecież liczniejszych od żywych.

Na razie trwają coraz intensywniejsze prace badawcze. Dno oceanów - w tym również oazy - staje się terenem wzmożonego zainteresowania i eksploracji, a niedługo - eksploatacji. Jest pocieszające, że tym razem poznanie idzie przed zniszczeniem, a nawet, w zamierzeniu, ma to zniszczenie powstrzymać. Jeśli ten cel zostanie osiągnięty, będzie to znak, że ludzkość zaczy­na uczyć się na własnych błędach. A jak dotąd oznak takich nie było zbyt wiele.

ROZDZI At 1 1

Z ŻYCIA TRAW

Jednym z największych cudów, jakiego dokonał Chrystus, było pomnożenie żywności. Chleba i ryb, podawanych jego uczniom i słuchających go tłumom, przybywało w miarę jedze­nia. W podobnie cudowny sposób uratowani zostali Żydzi w cza­sie przejścia przez pustynię - manna, która spadła z nieba, po­zwoliła przetrwać najbardziej niebezpieczny czas.

Były to jednak wydarzenia cudowne. W warunkach natural­nych jedzenie nie czeka zwykle na głodnego, nie przybywa go w czasie posiłku, o jego zasoby trzeba toczyć boje i nieraz przy tym ulegać silniejszemu. Obok partnera seksualnego i miejsca do życia, pożywienie jest właśnie najbardziej poszukiwanym dobrem, a jego niedobór jest potężnym czynnikiem premiują­cym .przeżywanie najstosowniejszego". Gdyby jedzenia było zawsze pod dostatkiem, ewolucja utraciłaby najsilniejszy me­chanizm selekcji osobników. Życie jest sztuką radzenia sobie z niedostatkiem.

Zjadający i zjadani

Żaden żywy organizm nie pragnie być zjedzonym przez inny. lecz przecież właśnie żywe organizmy są najpoważniejszym źródłem pożywienia w świecie. Tylko rośliny i bakterie umieją

produkować żywność z substancji nieorganicznych, lecz i one muszą nieraz uzupełniać swą dietę produktami żywymi, a spo­soby, jakich używają, by zwabić i zabić swe ofiary, zadziwiają wyrafinowaniem i precyzją.

Życie to stale pożeranie jednych żywych organizmów przez inne i wszystko wskazuje na to, że cale to oszałamiające bo­gactwo przyrody, które obserwujemy, Jest tylko pochodną tego zjawiska. Istniały kiedyś, w odległej erze prekambryjskiej (tzn. wcześniej niż 530 milionów lat temu), czasy, gdy bujne życie roślinne¹ w morzach (lądy w ogóle były jeszcze jałowe) nie mia­

ło żadnych naturalnych wrogów (zwierząt roślinożernych); mo­notonia ówczesnych skupisk sinicowych (z nich do dziś prze­trwały budowle wapienne przez nie tworzone - stromatolity) zadziwia w świecie, który znamy dzisiaj. Co więcej, pierwsze .zwierzęta", jak się zdaje, także nie weszły jeszcze na drogę za­bijania. Fauna ediakarańska (nazwana tak od miejscowości Ediacara w Australii, gdzie po raz pierwszy znaleziono jej przedstawicieli), istniejąca przed 600 milionami lat na wszyst­kich kontynentach świata, składała się jeszcze zapewne z osobników samoźywnych, jak rośliny pozbawionych otworów gębowych, przewodów pokarmowych i odbytów. Syntetyzowały one pożywienie na modłę roślin całą swą powierzchnią (dzięki ukrytym w Ich ciałach symbiotycznym glonom i bakteriom).

Gwałt zaczął się na świecie później - gdy pojawiły się pierw­sze osobniki pożerające inne żywe organizmy - i wtedy też, w czasie tak zwanej eksplozji kambryjskiej (530 milionów lat temu) świat wkroczył na drogę wzajemnego zjadania się, poja­wili się napastnicy i ich ofiary, rajski ogród Ediacara ustąpił miejsca znanej dziś arenie walki i zapasów, a ewolucja uległa nagłemu przyspieszeniu. To, co jest dla nas kwintesencją życia

- zadziwiające wyrafinowanie drapieżników w poszukiwaniu wciąż nowych sposobów chwytania ofiar oraz bezgraniczna po­mysłowość ofiar w znajdowaniu wciąż skuteczniejszych metod unikania drapieżników, cały ów nieustający „wyścig zbrojeń” w przyrodzie (wedle obrazowego powiedzenia Richarda Daw- kinsa i Johna R. Krebsa) - jest iylko pochodną owego pierwot­nego wynalazku zabijania, jaki zdarzył się gdzieś w ciepłych

i płytkich wodach światowego oceanu przed niespełna 600 mi­lionami lat. Trucizny produkowane przez rośliny i odtrutki wy­twarzane przez zwierzęta, broń napastników i obrona ich ofiar, coraz doskonalsze zmysły i doskonalący się mózg, a nawet ro­snąca świadomość siebie i świata, wszystko to są konsekwen­cje owego pierwszego Kainowego czynu - pierwszego w świecie zabójstwa (pożarcie rośliny jest też zabójstwem). Świat jest w jakiejś mierze gladiatorską areną i nie jest to tylko metafora. Ta wizja rzeczywiście odkrywa pewną istotną prawdę o życiu

i świecie. Tyle, że nie jest to prawda jedyna.

Z ŻYCIA TRAW • 193

Karol Darwin napisał kiedyś, że gdyby udało się znaleźć choć­by jeden przypadek przystosowania nleegolstycznego, to znaczy takiego, które powstało dla dobra jakiegokolwiek „obcego" orga­nizmu, gdyby więc można było stwierdzić przejawy prawdziwego altruizmu w przyrodzie, wówczas jego teoria ległaby w gruzy. Darwinowski dobór naturalny jest wprawdzie bezwzględny, ale w ostatecznym rachunku przynosi zawsze korzyść podlegającym jego działaniu organizmom. Tysiące antylop, które giną w każ­dym pokoleniu ze strony lwów, są ceną, jaką płacą antylopy za powstanie jeszcze doskonalszych mechanizmów obrony przed lwami, tak jak wszystkie zagłodzone lwy są ceną za powstanie jeszcze sprawniejszych metod polowania na antylopy.

Do czego służy owoc?

Wróćmy do naszego biblijnego przykładu. Czy istnieją w świe- cie takie organizmy lub ich części, których funkcją jest służe­nie innym organizmom za pokarm i które w tym właśnie celu powstały? Mysz jest zjadana przez kota, ale mysz nie powstała po to, by służyć kotom za pożywienie; robi wszak wszystko, by tego nieprzyjemnego losu uniknąć. Podobnie przeznaczeniem antylopy nie jest lwi żołądek - co do tego nie mamy żadnych wątpliwości. Również samiec modliszki, gdy kładzie swą głowę na ołtarzu miłości, to nie daje przecież swej partnerce części ciała, która stanowi jej naturalny pokarm. Samiec bez głowy lepiej spełnia swoje podstawowe powinności seksualne, lecz to nie znac2y, że głowę tę oddaje ochoczo: me ma wątpliwości, że broni się przed tym rozpaczliwie. Ale na przykład owoce - te wszak nie bronią się przed zjedzeniem, przeciwnie. Ich oczywi­stą funkcją jest zainteresowanie sobą owocożemego zwierzę­cia. Ich kolor, miąższ, smak, zapach, wszystko to powstało po to właśnie, by zostać zauważonym i docenionym, by znaleźć się wreszcie w żołądku tego, do którego wszystkie te zabiegi zo­stały skierowane.

O owocach możemy więc powiedzieć, że służą innym (to sa­mo dotyczy nektaru kwiatów), ale oczywiście me jest to służba

194 •

całkiem bezinteresowna. O tle „celem" miąższu Istotnie może bvć Żołądek konsumenta, o tyle cel pestki (a raczej ukrytego w jej wnętrzu nasienia), jedynej naprawdę ważnej dla rośliny części owocu, jest zupełnie inny. Po przejściu całego przewodu pokarmowego zwierzęcia znajdzie się w ziemi, gdzie zasilona odchodami, do których powstania i owoc się przyczynił, zakieł­kuje nową rośliną. Ta zaś znów wyda owoce i znów ukryje w ich wnętrzu drogocenne pestki, a w nich swój największy skarb - zakodowaną w języku DNA instrukcję budowy nowej rośliny, nowych owoców i nowych pestek. Owoc nie powstał więc jako bezinteresowny posiłek dla zgłodniałych zwierząt. Jest raczej ceną, jaką płaci roślina za usługę, której sama wy­konać nie potrafi (ta „usługa”, ściślej biorąc, nie polega na przepuszczeniu ziarna przez przewód pokarmowy zwierzęcia - nowa roślina wyrośnie z owocu i bez tego² - ale na jego trans­porcie w możliwie najdalsze miejsce; dyspersja bowiem jest jednym z najważniejszych mechanizmów w powszechnej „wal­ce o byt” w naturze).

Odróżnienie ewidentnej pomocy, jakiej zwierzęta doświad­czają ze strony roślin, od bezinteresowności samych roślin nie zawsze było sprawą prostą. W XVIII wieku, gdy rodziło się no­woczesne przyrodoznawstwo, świat postrzegano jako olbrzymi, sprawnie zarządzany „prawami natury” supermechanizm, w którym każdy element spełniał właściwą, ściśle określoną ro­lę dla dobra powszechnego, dla odpowiedniego funkcjonowania całości. Była to oświeceniowa koncepcja równowagi w przyro­dzie. Połączona z zasadą „wojny w naturze" (w skrajnej postaci spopularyzowanej w słynnym Eseju o zaludnieniu Thomasa R. Malthusa, na którym Karol Darwin i Alfred R. Wallace, odrzu­cając stojącą za nim filozofię ładu natury, oparli swój ewolucjo-

z Życia traw • 195

nizm) pozwalała zachować optymistyczną wiarę w powszechny porządek w obliczu całej bezwzględności i okrucieństw w przy­rodzie. W tej perspektywie lew łowił antylopy, a kot myszy nie po to tylko, by kosztem swych ofiar zaspakajać swe egoistyczne potrzeby, lecz by usuwając z populacji ofiar osobniki chore, słabe lub niedołężne, a także nadmiar młodych, robić miejsce do życia dla najbardziej wartościowych.

Przyroda - rozrzutna w swym niepohamowanym tworzeniu życia I była w ten sposób niejako oczyszczana z nadmiaru pro­duktów swej działalności (dlaczego racjonalna przyroda produ­kuje za dużo, było problemem, nad którym głowiło się wielu przyrodników; m.in. z takich rozważań wyrosła właśnie kon­cepcja Darwina). W ostatecznym rachunku wszystkie zacho­wania wpisywały się więc w logiczną całość, a osobiste trage­die, jeśli się nawet zdarzały (choć wielu kwestionowało istnie­nie prawdziwego strachu czy bólu w przyrodzie), ustępowały wobec wizji powszechnej szczęśliwości, która dzięki nim się budowała. Liczył się efekt finalny, a ten zawsze był dobry.

Wychodząc z takiej filozofii, mógł Erazm Darwin, wybitny przedstawiciel angielskiego Oświecenia i dziad Karola, napi­sać, że kiedy czterdziestotysięczna armia rosyjska padnie w boju w walce z Francuzami, a z trupów jej żołnierzy materia organiczna dostanie się znów do gleby, odżywając na nowo w ciałach milionów mikroorganizmów, roślin, owadów, ssaków

i wreszcie ludzi, wówczas „suma szczęśliwości tych, którzy po­wstaną, będzie pewnie znacznie większa od tej, która była udziałem poległych żołnierzy". Te słowa są może najlepszą miarą rewolucji, jaka się dokonała: gdy dla Erazma liczyła się jeszćze „suma szczęśliwości", dla Karola największe znaczenia miała już tylko osobnicza, egoistyczna korzyść.³

Gdy Darwin-wnuk mówił więc, że jeden przypadek udowod­nionego przystosowania, które nie powstało w interesie jego właściciela, zniszczyłby całą Jego teorię, polemizował właśnie z jakże rozpowszechnioną 1 jak bliską mu w czasie wizją, do

której wprost i bezpośrednio nawiązywał. Dla nas te odniesie­nia (podobnie jak na przykład jego polemiki z oświeceniową wizją postępu lub, przeciwnie, Lyellowską koncepcją świata doskonale cyklicznego) nie zawsze już są czytelne.

Szukajmy więc dalej - nie po to, by sfalsyfikować darwi- nizm. bo ten broni się sam, ale by poprzez najbardziej zagad­kowe przypadki poddać jego myśl najcenniejszej próbie. Sam Darwin postępował tak zawsze, wiedząc, że nie przypadki zgodności z teorią, lecz właśnie wszystkie te, które zdawały się jej przeczyć, mają dla mego największą wartość.

Czy istnieją więc przystosowania służące innym, poza „ma­cierzystymi", organizmom? Czy zdarzają się istoty karmiące bezinteresownie inne istoty? Na pozór - tak. Wszystkie sami­ce ssaków wytwarzają mleko, ale żadna z nich przecież nie urozmaica nim swojej własnej diety. Znane są ryby, które wy­twarzają specjalną odżywczą wydzielinę na skórze; z wydzieli­ny tej korzysta narybek, nie zaś jej producenci. Oczywiście, wiemy, co to oznacza. Potomstwo nie jest wprawdzie zwykle tożsame z organizmem rodzicielskim, ale jest jednak, z gene­tycznego punktu widzenia, wystarczająco do niego podobne; pomagając naszym dzieciom, pomagamy w istocie naszym własnym genom, których interes jest podstawowym „celem” naszego życia.

Ale zdarzają się jeszcze dziwniejsze historie. Istnieją drob­ne pasożytnicze organizmy z rodzaju Leucochloridium, które atakują czułki ślimaków lądowych, docierają do położonych na ich wierzchołkach oczu i, przeświecając poprzez przezro­czystą skórę, zamieniają cały ten narząd w namiastkę wijącej się larwy owada. Ta mistyfikacja przywabia owadożeme pta­ki, które atakują różki ślimaka, połykając wraz z nimi paso­żyta, dla którego ptak jest tylko kolejnym żywicielem. Zacho­wania ptaka i pasożyta nie budzą wątpliwości - są całkowicie egoistyczne. Ale ślimak zachowuje się inaczej. Nie tylko nie próbuje walczyć z pasożytem, ale wręcz mu pomaga. W tym celu zmienia nawet swój behawior (zachowanie). Zamiast, jak czyni to normalnie, unikać światła, aktywnie go w tym czasie poszukuje, wystawiając swe drgające oczy na widok przelatu­

i ŻYCIA TRAW • 197

jących ptaków i zachęcając je najwyraźniej, by się nim zainte­resowały, co kończy się dla niego tragicznie.

Ślimak odstępuje swoim pasożytom tylko czułki, są Jednak organizmy, które ofiarowują się w całości, bal, które powięk­szają znacznie swe rozmiary, aby pasożyt miał więcej do jedze­nia. Tak postępują larwy pewnych gatunków chrząszczy, jeśli w ich wnętrzach znajdą się pierwotniaki z rodzaju Nosema, które się tymi larwami odżywiają. Celem życia larwy (a raczej jej genów) jest intensywne odżywianie się i wzrost, aż do osią­gnięcia odpowiednio dużych rozmiarów, kiedy to możliwa jest metamorfoza w dorosłego owada i rozród. Interes pasożyta jest jednak inny. .Chciałby" on z pewnością, by larwa rozwijała się jak najdłużej lub nawet by nie przeobrażała się w ogóle, i oto zarażona przez nozemę larwa nie ulega przeobrażeniu, ale ro­śnie dalej, osiągając w końcu gigantyczne rozmiary, do jakich nigdy zdrowe larwy nie dochodzą. Z czasem larwa staje się już tylko olbrzymim, żywym magazynem pożywienia pasożyta, aż wreszcie ginie, wypełniwszy do końca swoją najwyraźniej sa­mobójczą misję.

Jak możliwe było pojawienie się takiego zachowania? Otóż wzrost larwy wywoływany jest obecnością specjalnego hormo­nu, którego produkcja zanika, gdy larwa zbliża się do stadium metamorfozy. Wykazano, że gdy larwie sztucznie wstrzyknie się ów hormon można zatrzymać jej przeobrażenie i zmusić do dalszego wzrostu. Nosema nauczyła się tego triku, syntetyzu­jąc dodatkowe ilości hormonu wzrostu i powodując przedłużo­ne dzieciństwo swego żywiciela. Larwa zatraca tym samym podstawowy cel swego rozwoju, stając się poniekąd gigantycz­nym „rozszerzeniem" ciała pasożyta, tak jak .przedłużeniem" ciała Leucochloridium stają się czułki jego ślimaka-tywiciela.

Oddać życie dla nakarmienia innych - czyż nie są to przy­padki, które, zdaniem Darwina, falsyfikowalyby Jego teorię? C2y nie mamy tu do czynienia z pięknym przypadkiem bezinte­resownego altruizmu? Niekoniecznie. Richard Dawkins, z któ­rego prac te pnyklady zaczerpnąłem, nazywa to raczej mani­pulacją niż altruizmem. Wiele zwierząt manipuluje przedmio­tami dla osiągania korzyści - przykład bobrów Jest tu najwy­

196 •

mowniejszy. Ale tymi manipulowanymi przedmiotami mogą być wszak i inne żywe organizmy, o ile tylko uda się skłonić je do zrezygnowania z własnych osobniczych interesów. Jak to zrobić? Należy przeniknąć do ich osobowości (nerwowej lub nawet genetycznej) i zmienić ją, zaprogramować tak, by za własne uznała interesy autora tych manipulacji. Mrówki-nie- wolnice pomagają swym właścicielom-amazonkom w zaopa­trzeniu i obronie swego przybranego gniazda, ale czynią tak dlatego, źe zostały kiedyś porwane - jeszcze jako jaja - i wzra­stając w nowym otoczeniu nie mogły zrozumieć, że padły ofiarą gwałtu. Ich „psychika” została zmieniona przez nowe feromo­ny, i to tak dalece, że niewolnice biorą nawet udział w następ­nych rajdach organizowanych dla zdobycia nowych niewolni­ków, nawet do ich własnych „rodzinnych” gniazd. Skąd mają wiedzieć, że ich mózgi odpowiadają teraz na fałszywe sygnały wysyłane przez nową królową, gdy tych „prawdziwych” nie miały nawet okazji poznać? Przybrani rodzice kukułczych pi­skląt też opiekują się cudzymi dziećmi, gdyż reagują na sygnał czerwonego wnętrza rozwartego dzioba pisklęcia, choć nie było ich „w domu”, gdy jajo zostało podrzucone, ani wtedy, gdy młoda kukułka wyrzucała prawowite potomstwo z gniazda. Wielkie czerwone gardło kukułczego pisklęcia manipuluje uczuciami jego przybranych rodziców, a ci nie zdają sobie po prostu z tego sprawy.

Przyroda zna wiele takich przypadków i owe nieszczęsne śli­maki, larwy, mrówki czy ptaki są tylko bezwolnymi przedmio­tami „w ręku” oszustów, nie zaś ich dobroczyńcami. Ich zacho­wania stają się jakby przedłużeniem, czy rozszerzeniem, za­chowań nieproszonych towarzyszy - stąd zresztą tytuł jednej z książek Dawkinsa, Extended Phenotype (Fenotyp rozszerzo­ny). W ewolucyjnym wyścigu zbrojeń te nieszczęsne ofiary dały się po prostu zaskoczyć i nie znalazły na razie dobrej odpowie­dzi na skierowane do nich wyzwania. Trudno to jednak na­zwać czystym altruizmem.

Zresztą, być może, sami nieraz podobnie się zachowujemy. Kiedy kichamy, rozsiewamy wokół siebie wirusy, zapewniając im tym samym najlepsze warunki do dalszej ekspansji. Czy

Z ŻYCIA TRAW • 199

więc kichanie nasze jest formą reakcji obronnej chorego orga­nizmu, czy raczej darmową usługą wywołaną przez manipulu­jące nami wirusy? Komu służy gorączka, kaszel czy biegunka - choremu czy zarazkom? Wątpliwości jest wiele, a wszystkie biorą się z zasadniczego pytania o granice osobnika, a więc i o granice egoistycznych interesów.

Oddaliliśmy się bardzo od biblijnej opowieści, od której za­czynaliśmy te rozważania, a która miała być jedynie wprowa­dzeniem do głównego tematu tego rozdziału - mianowicie traw. Obawiam się, że tym razem wstęp będzie dłuższy od rozwinię­cia, a liczba dygresji przewyższy liczbę przykładów do tzw. te­matu wiodącego. W przyrodzie jednak wszystko jest ze sobą połączone, obiekty izolowane w ogóle nie istnieją (sztucznie je izolując, zaciemniamy obiekt naszego zainteresowania), może zatem właśnie takie swobodne unoszenie się na fali skojarzeń daje nam czasem lepszy wgląd w złożoność otaczającej nas rzeczywistości od rygorystycznego trzymania się tematu. Nie można zrozumieć drzewa, badając tylko pień - bez korzeni, na których spoczywa, i bez gałęzi, w które się rozrasta.

Jeśli trawy dały asumpt do całej tej skłębionej sieci dygresji, to dlatego, że są one organizmami, których wielkim wynalaz­kiem ewolucyjnym było wymknięcie się z tego morderczego „wyścigu zbrojeń" przez niezwykły fortel. Zamiast unikać za wszelką cenę wszelkich możliwych konsumentów, trawy oparły swą strategię na zupełnie innej zasadzie - dać się zjeść i wycią­gnąć | tego korzyści. Odnieść zwycięstwo dzięki swej słabości.

Egoistyczny altruizm traw

Trawy pojawiły się późno w ewolucji roślin. Ich szczątki kopal­ne pochodzą z połowy trzeciorzędu (sprzed niespełna 30 milio­nów lat), są więc młodsze niż takie wielkie grupy roślin, Jak mchy, paprotniki, szpilkowe, czy większość kwiatowych. Trawy osiągnęły jednak wkrótce niebywały sukces ewolucyjny: prerie Ameryki Północnej i pampasy Ameiyki Południowej, stepy Eu­razji i sawanny Afryki to olbrzymie obszary kuli ziemskiej, na

200 •

których stanowią one dominujący, nieomal jedyny element ro­ślinny. Co przesądziło o ich sukcesie? Kiedy kosimy trawnik kosiarką, trawa nie zamiera, przeciwnie, wtedy właśnie rośnie najbujniej i jest najbardziej produktywna. Spróbujmy podob­nie potraktować inne rośliny, a ich ucięte pędy nigdy już się nie wyciągną, liście nie odrosną. Porządna pielęgnacja trawni­ka polega na jego częstym strzyżeniu - nie tylko dlatego, że to pomaga trawom, ale i dlatego, że przeszkadza wszystkim in­nym roślinom. W rezultacie - trawy zostają same.

Oczywiście, trawy nie przystosowały się do kosiarek, ręcz­nych czy mechanicznych, i nie im zawdzięczają swoje sukcesy. Lecz w tej roli człowiek zastąpił tylko olbrzymie rzesze trawo- żemych zwierząt (głównie ssaków), które od milionów lat ob­gryzały liście i pędy traw całego świata, przyczyniając się do ich sukcesu. Bez zwierząt trawożernych nie byłoby i traw, a w każdym razie stepów (i wszystkich ich lokalnych odmian). A bez stepów, nawiasem mówiąc, me byłoby i człowieka. Nasze losy i losy traw sprzęgły się nierozdzielnie.

Sukces traw polegał na zerwaniu z niemal wszystkimi tak zwanymi trendami ewolucyjnymi, które się w dziejach roślin zarysowały. W czasach powszechnego wśród roślin kwiatowych uzależnienia od owadopylności trawy porzuciły ten sposób za­pylania i wróciły do, znacznie starszej ewolucyjnie wiatropylno- ści (do dziś praktykują ją na przykład szpilkowe). Trawy zredu­kowały do minimum swą morfologię - do prostego pędu i kilku długich, niczym nie wyróżniających się liści - uprościły też swe korzenie, które stały się gęstwą prawie identycznych, nie zróż­nicowanych odrostów. Ale największym zapewne wynalazkiem było zupełne odwrócenie „filozofii wzrostu”. Zamiast rosnąć od czubka, trawy przyrastają od dołu. Co to oznacza?

Wzrost to złożony i skomplikowany proces. Rośliny rozwią­zały ten problem, wytwarzając wyspecjalizowane organy, tzw. ośrodki wzrostu, w których komórki dzielą się intensywnie, in­ne organy zostały tych funkcji pozbawione (gdyby wszystkie komórki zachowały zdolność dzielenia się, organizm szybko utraciłby nad nimi kontrolę, jak to ma miejsce w przypadku komórek nowotworowych, nie stanowiących jednak, ściśle bio­

Z ŻYCIA TRAW I 201

rąc, komórek organizmu). U roślin wzrost odbywa się, mówiąc najogólniej, w górę (lub w dół w przypadku korzeni) oraz na boki 1 oba te rodzaje wzrostu mają swe własne ośrodki, zwane merystemaml. Wzrost ku górze odbywa się w stożku (wierz­chołku) wzrostu, położonym zazwyczaj na szczycie każdego pę­du. Gdy ten szczyt utniemy lub gdy odgryzie go zwierzę, pęd przestaje rosnąć (przynajmniej na długość). Otóż trawy, jak mówiliśmy, przeniosły swój „wierzchołek” wzrostu do podstawy pędów i liści (pędy traw, zwane źdźbłami, przyjęły dodatkowo budowę segmentową, z pustym wnętrzem, co umocniło nieby­wale ich strukturę, pozwalając im rosnąć wysoko przy zacho­waniu bardzo cienkiego przekroju). Gdy odetniemy wierzcho­łek trawy (pędu lub liścia), trawa odrasta: gdy obcinać będzie­my często, trawa będzie odrastać szczególnie intensywnie. A zważywszy, że to obcinanie odbywa się w naturze zazwyczaj za pomocą zębów zwierząt trawożemych, uznać możemy, że trawa wyraźnie przystosowała się, by być zjadaną, i że przyby­wa jej w miarę jedzenia. A to już nawiązuje wyraźnie do opo­wieści biblijnej, od której rozpoczęliśmy te rozważania.

Rosnąc na otwartych, zwykle suchych obszarach, trawy czę­sto padają ofiarą ognia. Pożaiy stepów i sawann, tam gdzie te naturalne skupiska roślinne jeszcze się zachowały, zdarzają się często, niemal cyklicznie, z nadejściem pory suchej. Dla wielu zwierząt i roślin są to wydarzenia dramatyczne. Ale me dla traw. W obliczu nieubłaganego żywiołu trawy zastosowały znany nam już trik ewolucyjny: zamiast próbować walczyć z zagrożeniem, postarały się wyciągnąć z niego maksymalne korzyści. Źdźbła trawy, puste w środku, drewnieją wraz z dojrzewaniem i palą się od byle iskry (słomiany ogień to nie tylko przenośnia, to także opis pewnego istotnego zjawiska biologicznego). Równie łatwo płoną ich wysuszone liście 1 kłosy. Dojrzała trawa sprawia wra­żenie rośliny przystosowanej do palenia się, podobnie Jak przy­stosowana jest do obgryzania przez trawożeme zwierzęta.

Ogień trawiący bezkresne stepy przechodzi Jednak szybko i me jest zbyt gorący. Delikatna tkanka wzrostowa traw, ukry­ta tuż przy ziemi, wytrzymuje więc zwykle jego przejście, goto­wa od razu po pożarze do podjęcia swej działalności. Dodatko-

202 • ZIEMIA I ZYCIE

wa obecność licznych naziemnych lub podziemnych pędów płożących, którymi trawy rozmnażają się wegetatywnie, zwięk­sza ich odporność na wszelkiego rodzaju zagrożenia przycho­dzące z góry. Dlatego też choć stada zwierząt roślinożernych i trawiące stepy płomienie niszczą wszystkie niemal siewki drzew, krzewów 1 innych roślin, trawom nie szkodzą, uwalnia­jąc je przy okazji od konkurentów.

Ewolucja traw

Trawy zaczęły swą zwycięską ewolucyjną epopeję w drugiej połowie trzeciorzędu. Zachodziły wtedy na świecie znaczące przemiany geologiczne i klimatyczne. Jeden, gigantyczny su- perkontynent, który grupował w erze mezozoicznej wszystkie lądy Ziemi, rozczlonkowywał się coraz bardziej. Aktywizowały

Z ŻYCIA TRAW • 203

się przy tym prądy morskie, robiło się coraz zimniej w regio­nach podbiegunowych. Wszystko to w znaczący sposób wpły­nęło na klimat, zwiększając jego zróżnicowanie przestrzenne (na strefy klimatyczne) i czasowe (na pory roku). Prowadziło to między innymi do osuszenia obszarów lądowych i ożywie­nia wiatrów, których działalność jest wszak odzwierciedle­niem niejednorodności klimatycznej planety. Wiatr daje moż­liwość „taniego” rozsiewania pyłku i nasion, ale tylko na otwartych przestrzeniach. Trawy właśnie skorzystały z tej nadarzającej się okazji, przechodząc na wiatropylność. By ich strategia była w pełni skuteczna, dżungle tropikalne, których gęstwina zatrzymuje wiatr niemal zupełnie, musiały jednak ustąpić miejsca terenom możliwie jak najbardziej otwartym. I trawy nie tylko wykorzystały powstanie takich właśnie tere­nów, lecz także jak najbardziej aktywnie przyczyniły się do ich ekspansji. Jak widzieliśmy, „cel” ten osiągnęły dwiema metodami: przez przywabianie (a nawet, poniekąd, stworze­nie) odrębnej klasy stadnych, trawożemych zwierząt, któiych nieustająca aktywność uniemożliwia wzrost siewek większo­ści roślin, oraz przez stworzenie warunków do częstych, choć krótkotrwałych pożarów, niszczących wszystko to, czego zwierzęta zniszczyć nie zdążyły.

W ten sposób niewielkie zrazu obszary porośnięte trawami poczęły powiększać się w szybkim tempie, a stepy i sawanny opanowywały coraz większe obszary lądów. Za nimi coraż to nowe grupy zwierząt przechodziły na trawożemość, przyczy­niając się tym samym do jeszcze większego sukcesu traw. Co więcej, zamieniając obszary leśne, dające liczne możliwości kryjówki, na otwarte stepowe przestrzenie, zwierzęta zaczęły się skupiać w stada, gdyż tylko tak unikać mogły rosnącego zagrożenia ze strony coraz liczniejszych, przywabionych łatwo widoczną zdobyczą, drapieżników. Stadność zachowań, rozbu­dowane życie społeczne, rosnąca doskonałość zmysłów, a co za tym idzie i rozwój mózgu, wszystko to są cechy, które swój rozwój zawdzięczają poniekąd trawom. W takich warunkach, w tej scenerii i wśród takich zwierząt pojawił się na Ziemi czło­wiek. Wiele, bardzo wiele z naszych cech zawdzięczamy tra-

204 • ZIEMIA I ZYCIE

woni - dietę (zwłaszcza powszechność wypieku chleba), zacho­wania społeczne, może nawet psychikę.

Naukowcy są zgodni, że powstanie człowieka wiązało się bezpośrednio z pojawieniem się wielkich, otwartych trawia­stych przestrzeni, jakimi były afrykańskie i azjatyckie sawan­ny. Nasz los od początku splótł się z losem traw. I do dziś z żadną inną grupą roślin nie wiążą nas tak bliskie związki. Wszystkie bez wyjątku zboża należą do traw; każdy niemal lud korzysta z innego ich gatunku, od azjatyckiego ryżu, przez aliykańskie sorgo i europejskie żyto, aż po amerykańską ku­kurydzę. Do traw należy trzcina cukrowa, pierwszy dostawca cukru dla ludzi, i papirus, który patronował narodzinom nie­jednej cywilizacji. Trawą jest też, choć trudno w to uwierzyć, bambus, niezastąpiony w życiu ludów Azji południowo- wschodniej.

Dzięki temu, że ich odżywcze ziarna są wyjątkowo zdatne do długotrwałego przechowywania, trawy pozwoliły nam zbudo­wać miasta i zasiedlić najbardziej niegościnne tereny. Trawom zawdzięczamy możliwość hodowli zwierząt na mięso i skóry, pośrednio dzięki nim możliwy był przez całe stulecia transport pomiędzy najodleglejszymi nawet regionami i wszystkie zwie­rzęta pociągowe i wierzchowe są trawożeme, a ich siła bądź szybkość związane są z trawiastym otoczeniem.

Żadnej innej grupie roślin nie zawdzięczamy tak wiele. I dla­tego warto poświęcić im naszą uwagę. Zwłaszcza że dzięki nim możemy uświadomić sobie pewną ważną ewolucyjną naukę: słabość może być źródłem siły, jeśli tylko właściwie ją wyko­rzystać.

V

ROZDZIAŁ 12

HISTORIA NATURALNA

POŻARU

Co roku na całym świecie płoną lasy. Płoną też suchoro- śla wybrzeży śródziemnomorskich oraz kalifornijski chaparraL Palą się amerykańskie sekwoje, australijskie euka­liptusy i europejskie bory sosnowe. Akcje ratownicze, z reguły mało skuteczne, pochłaniają wielkie sumy. A co na to ekolo­gowie? Jak zwykle protestują. Powód? Żądają zaprzestania gaszenia ognia.

Zielonym trudno dogodzić, to znana rzecz. Potrafią stanąć na drodze najpiękniejszych nawet planów rozwoju, blokować melioracje gruntów, osuszanie bagien, zagospodarowywanie nieużytków. Ale żeby nawoływać do nieratowania płonących lasów, przeszkadzać tym, którzy działają właśnie dla dobra dzikiej przyrody? Przed paroma laty olbrzymi pożar strawił nie­mal połowę wspaniałych lasów Yellowstone, chluby amerykań­skich parków narodowych. Park Yellowstone był głównym rzecznikiem polityki het it bum (niech się pall) w odniesieniu do chronionych i nie chronionych lasów Ameryki i politykę tę po­stanowiono utrzymać, mimo tej ostatniej ekologicznej tragedii. Co więcej, ruch na rzecz niegaszenia pożarów lasów znajduje wśród ekologów coraz więcej zrozumienia, choć wciąż spotyka się z różnych stron z krytyką. O co więc w tym wszystkim cho­dzi? Dlaczego miłośnicy przyrody mają spokojnie przyglądać się zagładzie obiektów ich zainteresowania?

206 •

Zimno - źle, gorąco - jeszcze gorzej

Na pozór trudno to zrozumieć. Ogień, a nawet tylko podwyż­szona temperatura, to jeden z najbardziej destrukcyjnych wo­bec życia czynników. Żywe organizmy są nieraz w stanie znieść największe nawet chłody, żywe komórki nie tracą swojej wital- ności w temperaturze ciekłego azotu, niektóre przeżywają tem­peraturę zbliżona do zera absolutnego. Większość z nich jed­nak ginie przy temperaturze nieznacznie przekraczającej 50°C, a większe i bardziej złożone organizmy (jak człowiek) nie zno­szą już temperatury powyżej 40°C.

Po to właśnie, by utrzymać ciepłotę ciała na poziomie ko­rzystnym do życia, rozwinęła się termoregulacja. U wszystkich stałocieplnych zwierząt - czy to ssaków, czy ptaków - od bie­guna po równik ciepłota ustalona została na niemal identycz­nym poziomie nieco poniżej 40°C. Powód jest następujący: u zwierząt stałocieplnych temperatura ciała musi być dosta­tecznie wysoka, by procesy życiowe (metaboliczne) mogły za­chodzić z dużą szybkością, ale i odpowiednio niska, by nie ule­gły denaturacji białka, stanowiące biochemiczną podstawę wszelkiego życia.

Kompromis między tymi, sprzecznymi w pewnym sensie, wymogami pozostawił ewolucji niewielki wybór. Przyjęta temperatura musiała być bliska górnej granicy, ale i pozo­stawać zarazem w bezpiecznej od niej odległości. Musiała być też wyższa od średniej temperatury najcieplejszych mie­sięcy roku, w przeciwnym bowiem razie konieczne byłoby długotrwałe wypromieniowywanie nadmiaru ciepła, co - jak wiadomo z fizyki - jest nieporównanie trudniejsze od podno­szenia ciepłoty ciała ponad temperaturę otoczenia (stąd sta­łocieplne zwierzęta znoszą często z powodzeniem nawet silne mrozy, ale przegrzane przez kilka godzin choćby o kilka stop­ni - giną). Średnia temperatura tropików rzadko przekracza

* 35°C, denaturacja białek zaczyna się w temperaturze nieco powyżej 45°C. Pole do manewru jest więc niewielkie - powy­żej 35, poniżej 45 stopni (temperatura ludzkiego ciała, 36,6°C, jest więc. Jak widać, wynikiem precyzyjnego kompro­

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 207

misu ewolucyjnego). Jest to jednak, pamiętajmy, temperatu­ra clala, nie zaś otoczenia.¹ Ta druga może być nawet znacz­nie niższa, lecz jeśli podniesie się choćby o kilka stopni na dłuższy okres - zabija. A przecież temperatury ognia nie da się porównać z temperaturą najbardziej nawet rozgrzanej pustyni. Czy można się dziwić, że życie i ogień nie idą ze so­bą w parze?

To prawda, że istnieją na naszej planecie organizmy, które nie tylko nie boją się podwyższonej temperatury, ale wręcz jej potrzebują. W gorących źródłach Yellowstone żyją bakte­rie o charakterystycznej nazwie Thermoplasma, rozwijające się najlepiej we wrzących i kwaśnych wodach gejzerów. Całe zespoły podobnych bakterii zasiedlają przegrzane i przesyco­ne siarką roztwory dobywające się z tzw. szczelin ryftowych na dnie oceanów. Są to tzw. bakterie termofilne, stanowiące ewolucyjnie bardzo stary, osobliwy szczep archebakterii (w istocie znacznie różniących się od wszelkich znanych dotąd bakterii).

Archebakterie są być może żywym wspomnieniem po owych najdawniejszych etapach rozwoju życia na młodej, pozbawio­nej jeszcze tlenu rozpalonej Ziemi, gdy takie przystosowania konieczne były do przeżycia (o archebakteriach pisałem ob­szerniej w rozdziale „Najbardziej niezwykłe ekosystemy świa­ta”). Chroniąc się więc dziś w przegrzanych, kwaśnych i bez­tlenowych wodach gorących źródeł, bakterie te nie poszukują

208 •

egzotyki; przeciwnie - tylko to nietypowe i zabójcze dla więk­szości organizmów środowisko przypomina im Ziemię z cza­sów. gdy innych warunków po prostu nie było. Z punktu wi­dzenia geologii to nie one, lecz my zamieszkujemy nietypowe środowisko.

Jednakże i cl rekordziści, czy może maruderzy, ewolucji żyć mogą jedynie w gorących wodach, nie w ogniu. Już gorące, wysuszone piaski pustyni są niemal zupełnie jałowe, a co do­piero mówić o płomieniach. Takich warunków nie może znieść żadna żywa istota - ani zwierzę, ani roślina, ani bakteria. Lu­dzie zawsze chcieli się wybawić .od powietrza, głodu, ognia i wojny..." i z podobną suplikacją wystąpić by mogły wszystkie inne żyjące na Ziemi organizmy, gdyby tylko umiały mówić (i gdyby umiały prowadzić wojny). Nigdy nie było żywiących się płomieniami salamander ani odradzających się z popiołów feniksów, nigdy również me żyły buchające ogniem smoki. To tylko bogata fantazja ludzka zaludnić mogła świat podobnie nieprawdopodobnymi stworami. Prawda, życie miało już czas, by się ze gawiskiem ognia oswoić, a nawet - jak zobaczymy - by próbować wyciągnąć z niego pewne korzyści, ale żyjące wprost w ogniu organizmy pozostaną na zawsze w sferze czy­stej fantazji.

Ogień w dziejach życia

Historia ognia na Ziemi, choć długa (co najmniej 400 milio­nów lat), jest jednak nieporównanie krótsza od historii same­go życia (które liczy sobie 4 miliardy lat). Skąd ta różnica? Przyczyną był brak tlenu, bez którego zapłon materii orga­nicznej, nawet najbardziej łatwo palnej, jest niemożliwy. W najdawniejszych okresach swych dziejów atmosfera Ziemi była niemal zupełnie pozbawiona tlenu. Z występującego wówczas w wielkich ilościach dwutlenku węgla organizmy fo- tosyntetyżujące (zrazu głównie sinice - należące raczej do bakterii niż roślin, choć nazywane glonami) produkowały co­raz większe ilości materii organicznej, wypuszczając do at­

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 209

mosfery, jako bezużyteczny odpad, wolny tlen - zabójczy dla wszystkich organizmów beztlenowych. Prowadziło to do ogól- noplanetamego, naturalnego „zanieczyszczania środowiska” na nie notowaną potem już nigdy skalę (nawet ludzkie wysiłki w tym kierunku są tylko niepozorną namiastką tego pierw­szego, naturalnego skażenia). Atmosfera stawała się coraz bardziej aktywna chemicznie, coraz groźniejsza, coraz bar­dziej zabójcza dla wczesnej biosfery.

Na początku stężenie tlenu w atmosferze rosło jednak bar­dzo powoli i nieregularnie, a jego nadmiar usuwany był stałe przez powszechnie na powierzchni Ziemi występujące „pułapki tlenowe” - nieutlenione, a łatwo łączące się z tlenem substan­cje (takie jak metan, siarkowodór czy jony związków żelaza; później, gdy te substancje się wyczerpały, pułapkami tlenowy­mi stały się rozkładające się organizmy).

Przez miliony lat ery archaicznej i proterozoicznej stężenie tlenu, choć wahało się w znacznych granicach i - średnio bio­rąc - stale rosło, nie stanowiło na Ziemi żadnego „zagrożenia pożarowego”; zresztą lądy, nie pokryte jeszcze roślinnością, nie dysponowały też odpowiednim „paliwem”. Na początku okresu kambryjskiego (około 530 milionów lat temu) zawar­tość tlenu w atmosferze przekroczyła już 1% (dziś - przypo­mnijmy I wynosi ona 21%) i zaczęła szybko zbliżać się do tej granicy (około 15%), powyżej której spontaniczne palenie się suchej materii roślinnej staje się możliwe. Zbliżał się też szyb­ko moment ekspansji roślin na lądy. Niebezpieczeństwo poża­rów stawało się realne.

W niecałe 100 milionów lat później zazieleniły się lądy, z upływem kolejnych 50 milionów lat (u schyłku okresu sy- lurskiego) pojawiły się pierwsze lasy, złożone z dużych wielo­letnich roślin o zdrewniałych pniach. Poziom tlenu w atmos­ferze zbliżył się do granicy 20%, a gromadzące się przy ziemi obumarłe fragmenty roślin (pnie, gałęzie, liście) stawały się łatwym łupem dla płomieni, które poczęły niszczyć nie tylko martwe, ale także żywe rośliny (a przy okazji i zwierzęta). Ży­cie na lądach stanęło wobec nowego zagrożenia, którego wcześniej nie znało.

I

Chrzest ogniowy i zabezpieczenia przeciwpożarowe

Ewolucja (o nie tylko proces powstawania nowych gatunków; to przede wszystkim historia tworzenia się nowych przystoso­wać. W swych dziejach życie wciąż stawało wobec nowych wy­zwań, którym musiało sprostać pod groźbą wymarcia. Wygry­wał ten, kto potrafił nie tylko do zmian środowiska się przysto­sować, ale jeszcze wyciągnąć z nich, nawet tych pozornie naj­bardziej szkodliwych, korzyści.

Zwróćmy uwagę, że ze wrzględu na zawartość węgla wszyst­kie związki organiczne są substancjami palnymi, zwłaszcza po wysuszeniu. Do zapłonu potrzebna jest zwykle obecność wol­nego ognia - pożar, jak epidemia, powriela się przez kontakt ciał .zainfekowanych” ze „zdrowymi”. Tym czynnikiem spusto­wym może być wyładowanie elektryczne (piorun) lub wybuch wulkanu; same promienie słoneczne nie wystarczają zwykle do spowodowania pożaru.

Podatność na ogień, jak na chorobę zakaźną, jest jednak zmienna - zależy od wilgotności otoczenia, temperatury powie­trza i przede wszystkim stężenia wolnego tlenu. Przy dzisiej­szym stężeniu samozapłon jest niemal wykluczony (zdarza się niekiedy w warunkach pustynnych), ale już nieznacznie wyż­sza jego zawartość mogłaby mieć pod tym wrzględem drama­tyczne następstwa. James Lovelock uważa, że poziom obfitości tlenu w ziemskiej atmosferze jest nieprzypadkowy i znajduje się blisko tej górnej granicy (25%), powyżej której samozapłon lasów byłby nieunikniony. Tak więc, innymi słowy, biosfera sama ustaliła tę granicę na bezpiecznym poziomie i sama też dba, by nie podniosła się ona za bardzo.

W okresach, kiedy stężenie tlenu było wyższe od obecnego, ekosystemy roślinne powinny więc wykształcać specjalne za­bezpieczenia przeciwpożarowe (w materiale kopalnym, jak zo­baczymy, wiele takich zabezpieczeń daje się odczytać). Gdy to nie wystarcza, zdarzać się mogą wielkie, może nawet planetar­ne, pożary lasów, powodujące zmniejszenie ilości wolnego tle­nu (być może odpowiada to sytuacji z końca okresu kredowe­

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 211

go, kiedy to zawartość tlenu przewyższała znacznie dzisiejszą wielkość i kiedy to, jak sugerują popioły znajdowane w lądo­wych osadach tego czasu, spłonęły w gigantycznym pożarze wszystkie lasy świata, grzebiąc też przy oka2ji wszystkie pozo­stałe przy tyciu dinozaury).

Jakiego rodzaju zabezpieczeń można by oczekiwać pod­czas okresu „zwiększonego ryzyka" lub na obszarach szcze­gólnie zagrożonych? Zestaw takich środków jest bogaty, a li­teratura fachowa podaje dziesiątki nieraz bardzo pomysło­wych sposobów. Przede wszystkim pamiętajmy, że rośliny - a do nich głównie odnoszą się te uwagi - nie są w całości w jednakowym stopniu zagrożone. Znaczna ich część, głów­nie narządy zdrewniałe, składa się z martwych komórek (lub produktów ich wydalania), których zetknięcie z ogniem nie musi być dla rośliny specjalnie przykre. Inne komórki, choć żywe, mogą zostać łatwo odtworzone i ich strata też nie jest jeszcze tragiczna w skutkach. Tak naprawdę szczególnie chronić trzeba tylko tzw. komórki wzrostowe (merystemy - to tam właśnie, i tylko tam, roślina przyrasta i produkuje nowe komórki) oraz narządy rozrodcze, gdzie wytwarzane lub prze­chowywane są nasiona albo spory.

Takie założenia zdają się znajdować praktyczne potwierdze­nie. Oczywiście różne gatunki różnie radzą sobie z ogniowym zagrożeniem. Rośliny drzewiaste rosnące na obszarach okreso­wo suchych i upalnych produkują nieraz grubą lub ogniood­porną korę (na przykład dęby korkowe suchych lasów śród­ziemnomorskich). Narządy rozrodcze umieszczają wysoko, naj­częściej na pozbawionym gałęzi, liści i lian pniu, powyżej zasię­gu płomieni (wystarczy porównać drzewa sawannowe z drze­wami wilgotnych dżungli czy lasów namorzynowych). Mogą też je zamykać w szczelnych i „ogniotrwałych" kapsułach (sekwo­je) lub (co dotyczy zwłaszcza krzewów, które nie mogą stoso­wać strategii „ucieczki wzwyż") produkować liczne narządy pod ziemią (kłącza, bulwy, rozłogi), dokąd nie sięga śmiercionośny żar i skąd wkrótce po pożarze wyrosną nowe osobniki (czynią tak na preykład paprocie). Inne wymyślne sposoby to produk­cja postrzępionego i łatwo palnego listowia, odciągającego pło­

212 • ZIEMIA I ZYCIE

mienie od centrum wzrostu osiowego (palmy, paprocie drze­wiaste, sagowce), zwiększenie rozstępu między drzewami, by utrudnić przenoszenie się ognia (drzewa na sawannach), lub zwiększenie zawartości wody w liściach lub pędach (kaktusy, niektóre suchorośla śródziemnomorskie).

Sposobów jest więc wiele i w znacznej liczbie współczesnych środowisk są one spotykane (nie oznacza to, że wszystkie te zabezpieczenia są „adaptacjami ogniowymi”; większość spełnia też inne funkcje, co nie zmniejsza ich przeciwpożarowego zna­czenia). Co jednak ciekawsze, w podobnych kategoriach przy­stosowań przeciwpożarowych interpretować też można liczne skamieniałe szczątki roślinne, zwłaszcza pochodzące z okre­sów o dużej zawartości tlenu w powietrzu. W głównej mierze dotyczy to roślin z pokładów węgla kamiennego, a więc okresu sprzed przeszło 300 milionów lat, kiedy to, wedle pewnych ocen, stężenie tlenu było znacznie wyższe od obecnego.

Rzecz charakterystyczna; w węglach kopalnych spotykamy przede wszystkim szczątki kory i korzeni (oraz narządów pod­ziemnych), które wyraźnie produkowane były w dużych ilościach i których w takich właśnie ryzykownych warunkach należałoby oczekiwać. Co więcej, pnie drzew, które zachowują się niekiedy w całości, są zwykle długie i wysmukłe, a ich korony są postrzę­pione - znów zgodnie z oczekiwaniami. Jeśli dodamy do tego, że chodzi tu o rośliny żyjące zapewne na podmokłych, bagnistych, a więc bardzo wilgotnych obszarach, i że wszystkie one - podob­nie jak dzisiejsze paprocie, skrzypy czy widłaki - wytwarzały roz­ległe struktury podziemne służące do propagacji genów, otrzy­mamy obraz zespołów pod każdym względem przystosowanych do stawienia czoła pożarowemu zagrożeniu. A i tak wiele śladów wskazuje, że także one nieraz padały pastwą płomieni...

Geografia ognia

Choć żaden z żyjących dziś lub w przeszłości organizmów nie przystosował się do życia w ogniu (czemu trudno się dziwić), to jednak wiele jest takich, które nauczyły się okresowe pożary

raa

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 213

znosić (co jest wystarczająco zdumiewające) lub nawet odnostć | nich pewne korzyści. Ewolucja to, w pewnym sensie, proces czynienia cnoty z konieczności. A konieczność radzenia sobie | ogniem zachodzi bądź wówczas, gdy stężenie tlenu wzrasta powyżej bezpiecznego poziomu (Jak bywało w przeszłości), bądź na obszarach, gdzie warunki szczególnie sprzyjają zaprószaniu ognia (jak to bywa dziś w wielu miejscach kuli ziemskiej).

Gdzie są takie obszary? I gdzie szukać przystosowanych do ognia roślin (tzw. pirofitów, od piros - ogień, i JUos - roślina; już to połączenie dwu na pozór wykluczających się pojęć wskazuje. Jak wielkie potrafią być osiągnięcia ewolucji)? Piro- fity, co nie powinno nas dziwić, powstały na obszarach na-

214 •

grzanych, słonecznych i suchych. Najlepszym takim obszarem są oczywiście pustynie i tam jednak roślin, zwłaszcza dużych, zdrewniałych i gęsto rosnących nie ma, a piasek, jak wiado­mo, nie chce się palić. Dlatego w poszukiwaniach pirofitów powinniśmy zwrócić uwagę na strefy klimatyczne, gdzie okre­sowe susze stwarzają odpowiednie warunki do powstawania pożarów, a okresowe deszcze zapewniają warunki do utrzyma­nia odpowiednio bogatej floiy, a więc, poniekąd, paliwa. Ob­szarami takimi są przede wszystkim stepy, śródziemnomor­skie suchorośla oraz lasy klimatów umiarkowanych, o prze­dłużonym, gorącym i suchym lecie. Gdy przyjrzymy się rośli­nom we wszystkich tych biocenozach, w każdej znajdziemy przykłady pirofitów.

Najbardziej „pirofltycznymi” zespołami na świecie są środo­wiska śródziemnomorskich suchorośli - prawdziwy „pas ognia” na Ziemi. Nie dziwmy się, że stamtąd właśnie - z połu­dniowej Francji, z Hiszpanii, Włoch, Afiyki północnej i Lewan- tu - przychodzą rokrocznie doniesienia o katastrofalnych po­żarach. Swą łatwopalność region śródziemnomorski zawdzię­cza osobliwościom swojego klimatu. Występują tu w zasadzie tylko dwie pory roku I lato i zima I o diametralnie przeciw­stawnych cechach. Trwająca około czterech miesięcy zima jest względnie ciepła i bardzo wilgotna - deszcz leje niemal bez przerwy. Jest to więc okres wegetacji, podczas którego ilość potencjalnego paliwa przyrasta w szybkim tempie. Już wcze­sną wiosną deszcze jednak się kończą i rozpoczyna się lato - długie, upalne i skrajnie suche. Wiejące znad Sahary gorące wiatry - jak słynny sirocco - wysuszają powietrze i odbierają mu szybko resztki wilgoci. W czerwcu i lipcu upały dochodzą do 40°C i wtedy zaczynają się pożary. Ofiarą ognia padają krzewy, drzewa, trawa, ściółka. Każdego roku pali się ponad 200 tysięcy hektarów lasów i suchorośli, przynosząc straty oceniane na 50 milionów dolarów. Obliczono, że w najbardziej zagrożonych przez ogień obszarach południowej Francji i Kor­syki każda piędź lasów i zarośli pada ofiarą płomieni średnio co 25 lat. Trudno się dziwić, że mało tu starych drzew i od­wiecznych borów.

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 215

Ale klimat śródziemnomorski panuje nie tylko na wybrzeżu Morza Śródziemnego. Bardzo zbliżone warunki spotkać też można na południu RPA, w południowej Australii. Kalifornii i na wybrzeżach Chile 1 wszędzie tam, bez wyjątku, powstała charakterystyczna, pirofityczna roślinność, wszędzie też zda­rzają się cykliczne pożary, z którymi walka jest tyleż uciążliwa, co kosztowna.

O ile człowiek walczy więc rozpaczliwie z pożarami francu­skiego macąuis, włoskiej la macchia, australijskiego scrubu czy kalifornijskiego chaparralu, o tyle rośliny tych terenów stosują całkiem odmienną taktykę: nie mogąc uniknąć nieuchronnego ognia, próbują nauczyć się z nim żyć, przystosować do groźne­go żywiołu. Niemal wszystkie rośliny medyterrańskie produku­ją nasiona o zgrubiałych, twardych i odpornych na ogień łupi­nach. Nasiona tych, które tego nie czynią, dojrzewają zimą i mają rzadką umiejętność zakopywania się w ziemi, nieraz na znaczne głębokości. Ogromna większość roślin inwestuje też dużo w produkcję części podziemnych - bulw i kłączy - zdol­nych do wypuszczania nowych kiełków wkrótce po przejściu ognia.

Na obszarach, gdzie pożary zdarzają się rzadziej, rośliny krzewiaste produkują nasiona o nadzwyczajnych zdolno­ściach do utajonej egzystencji - na terenach zalesionych Kali­fornii odkryto w ściółce leśnej nasiona zachowujące żywot­ność po upływie 500 lat. Są to więc piroflty czekające niejako na pożar, dzięki któremu powalone zostaną drzewa, odsłonię­te fragmenty lasu i jednocześnie podniesiona temperatura gruntu 1 do wysokości potrzebnej dla aktywacji uśpionych nasion. Nasiona te nie tylko bowiem tolerują zwiększoną tem­peraturę, one jej wręcz potrzebują, by mogły spełnić swe bio­logiczne funkcje. W badaniach prowadzonych w Kalifornii wiele nasion roślin chaparralu przetrzymywano we wrzącej wodzie i przypiekano w specjalnych piecach. Większość z nich wytrzymywała wielominutowe gotowanie (nawet do pół godziny), niektóre kiełkowały po przebywaniu w gorącym po­wietrzu o temperaturze 150°C. W większości przypadków za­biegi takie pobudzały drzemiące nasiona do aktywności, po­

2)6 •

wodując pękanie ich grubych osłon i umożliwiając zarodkowi absorpcję wody i kiełkowanie.

Części płonne niektórych roślin pirofitycznych potrafią nie tylko znosić okresowe pożary, ale stanowią nawet rodzaj za­palnika, płonącego gwałtownie, ogniem szybkim, zimnym i krótkotrwałym. Pnie różnych gatunków australijskich euka­liptusów pokryte są płatami łuszczącej się, cienkiej i niezwy­kle łatwo palnej koiy, dzięki czemu ogień przenoszony jest szybko, ale me zbliża się zbytnio do warstwy meiystemu, gdyż .odciągany” jest przez odstającą korę na bezpieczną odległość. Na obszarze śródziemnomorskim znane są rośliny, które ota­czają się parą szczególnie łatwo palnych olejków, stających w płomieniach od najmniejszej nawet iskry (lub nawet bez iskry - są doniesienia o samozapłonach). Tworzą one rodzaj ochronnej, ogniowej aureoli, która pali się ogniem zimnym i szybko przemijającym. Biblijny „krzew gorejący" to nieko­niecznie przenośnia - Ziemia Święta leży wszak na obszarze śródziemnomorskim.

Adaptacje pirofityczne powstawały z pewnością stopniowo i przez długi czas, jako wynik ewolucyjnego kompromisu z ży­wiołem, którego niepodobna było uniknąć (tak zresztą rodzą się wszystkie przystosowania będące przecież biologiczną od­powiedzią na powtarzalne wyzwania). W ten sposób w ciągu setek milionów lat współżycia z ogniem powstały nie tylko po­jedyncze gatunki ogniolubne, lecz całe pirofityczne zespoły ro­ślinne, dla których pożary stanowią konieczny i nieusuwalny czynnik środowiskowy. Współczesne wspaniałe bory dlugosz- pilkowej amerykańskiej sosny Pinus palustris z południowo- wschodnich regionów Stanów Zjednoczonych są przykładem takiego właśnie ekosystemu, który tylko częstym pożarom za­wdzięcza swą pomyślność. Pirofityczne w pewnym sensie są afrykańskie sawanny i wszystkie właściwie stepowe obszary na świecie. Pirofityczne są również wyniosłe amerykańskie la­sy sekwojowe i bory Parku Narodowego Yellowstone, ale te szczególne przypadki opisane zostaną dokładniej pod koniec tego rozdziału. Teraz natomiast chciałbym zwrócić uwagę na inny, nieoczekiwany aspekt całej tej sprawy.

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 217

Co na to zwierzęta?

Nie istnieją dziś na Ziemi (choć istniały w odległej przeszłości) ekosystemy czysto roślinne, pozbawione zupełnie form zwie­rzęcych. Pisałem już wcześniej, że możliwość przystosowania zwierząt do ognia wydaje się wykluczona, i rzeczywiście trudno znaleźć w świecie zwierzęcym jakiekolwiek ślady bezpośred­nich adaptacji ogniowych. Długa szyja żyrafy nie służy z pew­nością do ochrony mózgu przed częstymi na sawannie pożara­mi traw, gdyż żyrafa miałaby „po drodze" wiele równie cennych narządów do ochrony, a poza tym może ona przed ogniem po prostu uciec, czego żadna roślina zrobić nie potrafi.

A jednak... Przykład żyrafy tyle razy był już w dziejach myśli ewolucyjnej przywoływany dla poparcia różnych, najdziwniej- szych nawet pomysłów, że i my możemy się nim tutaj, choćby pośrednio, posłużyć. Długa szyja tego zwierzęcia jest z pewno­ścią odpowiedzią na wysokość koron drzew, a nie płomieni, ale przecież to pożary sawanny mogły być właśnie czynnikiem de­cydującym o wielkości drzew. Przystosowując długość swej szyi do tej wyselekcjonowanej przez ogień cechy (o ile to ogień właśnie miał tu decydujące znaczenie), żyrafa pośrednio odpo­wiedziała na pożarowe wyzwanie; nie będąc z pewnością zwie­rzęciem „pirozoicznym”, uwzględniła jednak czynnik ognia w swych ewolucyjnych rozwiązaniach.

Ale i możliwość istnienia u zwierząt szczególnie narażonych na pożary bezpośrednich zabezpieczeń przed ogniem nie wydaje się absurdalna. Jednym z takich przystosowań mogą być odpo­wiednio duże rozmiary ułatwiające ucieczkę przed ścianą ognia. Z badań wynika, że istnieje dodatnia korelacja między wielko­ścią i szybkością ssaków oraz ptaków a palnością zamieszkiwa­nego przez nie lasu. Innym podobnym przystosowaniem w przy­padku zwierząt zbyt małych, by mogły podjąć skuteczną uciecz­kę, jest przypuszczalnie zdolność do kopania podziemnych ko­rytarzy - cecha, którą zresztą zwierzęta te dzieliłyby również z roślinami żyjącymi w takich samych warunkach. Wiele innych tego typu przykładów spotkać można w literaturze fachowej, ale nie wykraczają one poza ramy domniemań i spekulacji.

218 • ziemia i Zycie

Są to więc na razie domniemania, mające wykazać, że i 11 zwierząt, które żyją w narażonych na ogień środowiskach, pojawiać się mogły jakieś przeciwpożarowe zabezpieczenia. Ale można przecież pójść o krok dalej pytając - podobnie jak w przypadku roślin - czy zwierzęta żyjące w roślinnych zespo­łach pirofitycznych nie są same zainteresowane w utrzymaniu tych zespołów, zagrożonych nieraz, jak widzieliśmy, brakiem odpowiednio częstych pożarów. Czy nie można więc oczeki­wać, że jeśli nawet zwierzęta nie przystosowały się do bezpo­średniego kontaktu z ogniem, to przynajmniej nauczyły się w sposób dla siebie bezpieczny zwiększać palność otoczenia, zapewniając tym samym odpowiednio częste pożaiy pirofitycz- nym roślinom?

Nie ma na razie jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie, ale fakt, że pytania takie zaczynają być poważnie rozpatrywane, jest sam w sobie wystarczająco ciekawy. J. F. Bendell analizu­je na przykład w swych pracach przypadki ptaków i ssaków, które żyją w często płonących lasach i zachowują się w spo­sób, mogący prowadzić do zwiększenia ich „palności". Ot, cho­ciażby dwa gatunki amerykańskich wiewiórek (wiewiórka czerwona i Alberta) uszkadzają w specjalny sposób wierzchoł­ki wysokich drzew, usypując zarazem stosy suchych łusek szyszek u ich podstawy. Ma to zwiększać prawdopodobień­stwo uderzeń pioruna „od góry”, ułatwiając jednocześnie po­wstanie pożaru „od dołu”. W podobny sposób Bendell rozpa­truje rozmieszczenie i konstrukcję niektórych gniazd ptasich i ssaczych, stanowiących skądinąd doskonały materiał zapło­nowy dla ognia.

Tego typu bezpośrednie i aktywne sprowadzanie ognia jest jednak zapewne bardzo rzadkie i trudno oczekiwać, by miało okazać się rozpowszechnioną w świecie zwierząt właściwością. Zasadą, powtórzmy, jest tu unikanie ognia, nie zaś jego spro­wadzanie.

Ale i od tej reguły są wyjątki. Istnieje gatunek, który nie tylko .wykorzystuje ogień bezpośrednio, ale nawet dzięki niemu bu­duje swoją pomyślność. Tym gatunkiem jest oczywiście 3 i pod tym względem wyjątkowy - Homo sapiens, którego licząca so-

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 219

bie setki tysięcy lat symbioza z ogniem doprowadziła już nawet do nieodwracalnych zmian biologicznych: nie ma dziś ludów

0 diecie w całości opartej na surowym, a więc nie zmienionym przez ogień, pożywieniu.

Człowiek, wedle wszelkiego prawdopodobieństwa, narodził się na sawannie, czyli w typowo pirofitycznym środowisku, 1 ze zja­wiskiem ognia zetknął się z pewnością już na początku swojej hi­storii. Szybko też zapewne nauczył się ten żywioł wykorzystywać, a później również celowo go sprowadzać. Ujarzmienie ognia było może największym z naszych ewolucyjnych osiągnięć. I jednym z najwcześniejszych. Człowiek wcześnie więc stał się gatunkiem par exceUence „pirozoicznym”, a dzięki swej władzy nad ogniem zdołał też radykalnie odmienić oblicze Ziemi. Wywodząc się z otwartych, utrzymywanych przez ogień środowisk, człowiek zdołał podobne środowiska zaprowadzić na znacznych obsza­rach całej planety. Miliony hektarów lasów na wszystkich konty­nentach padły ofiarą płomieni, świadomie lub nieświadomie za­prószonych przez ludzi. To dzięki nim żyjemy dziś na otwartych terenach, które przypominać mogą do pewnego stopnia środowi­ska naszej ewolucyjnej kolebki.

Bez ognia nie byłoby ludzkiej cywilizacji. Nie znaczy to Jed­nak, że rozumiemy dobrze znaczenie ognia w przyrodzie i za­wsze umiemy rozsądnie się z nim obchodzić. Przeciwnie, igra­my z tym źródłem bezmyślnie: sprowadzamy jego niszczyciel­skie moce tam, gdzie to jest najmniej wskazane (na przykład na dżungle tropikalne, które same nigdy się nie palą}, walczy­my z nim tam, gdzie jest on nieunikniony lub wręcz pożądany (suchorośla śródziemnomorskie).

Choć wzrastaliśmy z nim Jako gatunek, dopiero od niedaw­na zaczynamy rozumieć, czym jest ogień w przyrodzie. Uczymy się rozpoznawać prawdziwe zagrożenia. Jest to nauka trudna

1 nie zawsze bezpieczna 1 dla nas i dla innych. Wiemy Już, że nie wolno nam niszczyć przyrody, ale stajemy nieraz bezradni wobec zniszczeń, jakich natura sama dokonuje na swych naj- wspanials2ych tworach.

Co mamy robić, gdy płoną lasy, Jeśli wiemy - lub domyśla­my się I że są to lasy „pirofityczne”? Co czynić, gdy naturalny

220 •

pożar trawi park narodowy, gdzie ingerencja człowieka jest z założenia niewskazana? Czy i kiedy mamy chronić przyrodę przed nią samą? Ostatnie pożary lasów amerykańskich są do­brym przykładem procesów, które postaram się teraz opisać. Zwłaszcza że w kilku wypadkach łupem ognia padły najściślej chronione obszary najpiękniejszych rezerwatów przytody. Fakt. że odbywało się to za aprobatą środowisk zielonych, wzbudził zrozumiale zdumienie i wywołał wiele emocji. Racje ekologów, jak zobaczymy, nie były jednak błahe.

Płonące sekwoje

Sekwoje to najbardziej monumentalne drzewa świata. Ich ogromne pnie osiągają 10 m średnicy i ponad 100 m wysoko­ści, a słoje przyrostowe najstarszych z nich przechowują zapis wydarzeń ostatnich 3 tysięcy lat - w tym również zapis okreso­wych pożarów.

Pożary lasów sekwojowych są zjawiskiem częstym, cyklicz­nym i najwyraźniej nieuchronnym. Wypalają one gromadzące się przy ziemi suche i obumarłe części roślinne, są w miarę „zimne” i krótkotrwałe, a co szczególnie ważne - nawet naj­większe płomienie nie dosięgają żywej korony dorosłych drzew. Ich gałęzie wyrastają na wysokości kilkudziesięciu metrów, czyli znacznie powyżej zasięgu ognia (mamy tu niewątpliwie do czynienia z jednym z przystosowań „pirofitycznych”). Dlatego przejście pożaru nie oznacza dla drzew katastrofy, dla ich na­sion zaś jest nawet zbawiennie, gdyż wysoka temperatura po­woduje otwarcie silnie ściśniętych szyszek, które dopiero wte­dy wyrzucają nasiona jakby czekające na ogień. Młode siewki mają szansę rozwoju dopiero wówczas, gdy pożar odsłoni wil­gotną warstwę gleby spod gromadzącej się na niej masy bu- twiejących szczątków. Dzięki ogniowi znika też gęstwina krze­wów, zabierających i tę niewielką część światła, którą prze­puszczają korony drzew.

Kora sekwoi jest gruba, zwarta, ma strukturę podobną do azbestu - stanowi więc skuteczne zabezpieczenie dla szczegół-

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 221

nie delikatnej i niezwykle dla drzewa Istotnej warstwy żywych komórek miazgi, czyli kambium, organu odpowiedzialnego za ciągle odnawianie warstw drewna i łyka. Bez nich roślina ry­chło by zamarła (w ten sposób zabezpieczone są oba meryste- my 1 wierzchołkowy przez wyniesienie wysoko ponad zasięg płomieni, boczny przez grubą warstwę ochronną). Kora sekwoi chroni więc warstwę merystemu przed ogniem i dlatego ślady pożarów me powinny być na liniach przyrostu widoczne. Naj­większe jednak pożary, o najdłużej działających i najgoręt­szych płomieniach, potrafią przebić tę osłonę i „nadgryźć" ży­ciodajną warstwę kambium. Taki ślad pozostanie już w zapi­sie drzewa na zawsze. Zwykle rana me jest zbyt rozległa i po­zostałe przy życiu komórki potrafią ją zregenerować. Na korze tworzy się blizna, którą z czasem zarosłaby kora, gdyby nie nowy pożar.

Przychodzi on zwykle wcześniej i trafiwszy na ową cienką bliznę bez trudu dociera do kambium, nadgryzając kolejną warstwę zregenerowanych komórek. „Oczko” powiększa się, blizna zarasta - i tak do następnego pożaru, który pozostawia swój ślad w tym samym miejscu pnia. Gdy drzewo wreszcie padnie ze starości, jego pień stanowi bezcenne źródło wiedzy

o dawnych pożarach, ich częstotliwości, sile i zasięgu. Zwa­żywszy na wiek najstarszych drzew - również cenne źródło wiedzy o roli ognia w dziejach biocenoz leśnych.

Z tego źródła dopiero zaczynamy czerpać. Po ostatnich kata­strofalnych pożarach Yellowstone rozpoczęto intensywne ba­dania tego problemu. Próbowano ustalić, na ile są to zjawiska naturalne (a nie zawinione przez człowieka), na ile zaś szkodli­we dla lasu (a może wręcz pożądane?) i jak często zdarzają się w naturze. Przed kilku laty ciszę Sequoia National Park naru­szyło na krótko wycie pił mechanicznych tnących powalone gi­ganty parku I drzewa, na których ślady dawnych pożarów były wyraźnie widoczne. Już pierwsze rezultaty badań przyniosły obfity materiał.

Okazało się, że pożary towarzyszyły lasom sekwojowym od tysiącleci i przekroje większości starych pnl noszą ich wyraźne ślady. Sto ostatnich, najbardziej zewnętrznych pierścieni przy­

t

222 •

rostowych drzew śladów takich jednak nie wykazuje, pożary w ciągu ostatniego stulecia najwyraźniej ustały. Czyżby pal­ność lasu z jakichś przyczyn się zmniejszyła? Otóż nie, jest to wynik ustanowienia parku narodowego i aktywnej ochrony na­turalnego lasu przez człowieka, powołania specjalnych służb, czuwających dniem i nocą nad bezpieczeństwem drzew.

Ochrona parku narodowego sekwoi zaczęła się pod koniec ubiegłego wieku, kiedy to - między innymi - wprowadzono ry­gorystyczny nakaz gaszenia wszelkich pożarów. W efekcie wy­palana dotąd co kilka lat warstwa obumarłych szczątków ro­ślinnych zaczęła gromadzić się w coraz większych ilościach (zwiększając tym samym ilość najbardziej palnego materiału). Sekwoje przestały się rozmnażać (gdyż szyszki najczęściej przestały w ogóle się otwierać i nasiona nie spadały już bezpo­średnio na wilgotną glebę), a struktura lasu zmieniła się znacznie - zamiast mozaiki drzew w różnym wieku i różnym składzie gatunkowym począł powstawać jednolity bór sekwojo- wy z drzewami o znormalizowanej, „pirofitycznej" wysokości.

Tak więc polityka gaszenia wszelkich pożarów doprowadziła do sytuacji, w której każdy następny rok powiększał tylko za­grożenie pożarowe, a gromadzące się coraz większe ilości su­chych liści (lub igieł), gałęzi i kory sprawiały, źe warstwa naj­lepszego „paliwa" rosła z każdym rokiem. Co gorsza, naturalny charakter ekosystemu, zasadnicza wartość, dla której podjęto ochronę lasów sekwojowych, stawał się coraz bardziej proble­matyczny. Raz jeszcze okazało się, że ingerencja człowieka, na­wet podyktowana najszczerszą troską o tzw. naturalne środo­wisko, nie wychodzi temu środowisku na dobre!

W tej sytuacji, wobec rosnącego lawinowo zagrożenia poża­rowego i utraty przez las jego naturalnych walorów, a przede wszystkim w celu przywrócenia reprodukcji drzew, zdecydowa­no się na lokalne „przepały". Liczono, że uda się w ten sposób odtworzyć naturalną strukturę lasu i zmniejszyć niebezpie­czeństwo niekontrolowanego samozapłonu, który mógłby za­grozić całemu drzewostanowi.

Zezwalając na zlokalizowane pożary, starano się imitować naturalne procesy, które w parku narodowym powinny prze-

HISTORIA NATURALNA POŻARU ¡ 223

biegać bez zakłóceń. Rychło okazało się jednak, że kopiowa­nie natury to sprawa bardzo delikatna. Brakowało doświad­czenia. Jeśli pożary miały istotnie być kontrolowane, to nale­żało wiedzieć, jak często mogą one wybuchać. Domniemywa­no, że w naturze zdarza się to mniej więcej co 10 lat. Wynika­łoby stąd, że co najmniej 10 większych pożarów już „prze­puszczono”, trudno więc było przewidzieć, jak zachowa się tak długo nie „przepalany” las, ile drzew powinno spłonąć, zanim interwencja człowieka okaże się konieczna, jaką ilość ściółki można uznać za naturalną, a kiedy jest jej już za du­żo, jakie powinny być bezpieczne warunki wilgotności powie­trza i temperatury w czasie pożaru, aby me wymknął się on spod kontroli itd.

Na domiar złego sam klimat zaczął się w ostatnich latach zmieniać, i to w sposób zwiększający niebezpieczeństwo poża­rów. Zmniejszenie opadów i wzrost średnich temperatur przy rosnącej ilości materiału palnego w lasach stwarzały tylko dodatkowe problemy. Stało się jasne, że następny duży po­żar, o ile zdarzy się podczas suchej i wietrznej pogody, może przybrać niespotykane rozmiary. W roku 1988 ów oczekiwa­ny z niepokojem moment nadszedł. Połączenie tzw. wydarze­nia El Nino (związanego z ekspansją ciepłego Prądu Równiko­wego w zimne wody Prądu Peruwiańskiego i wynikającego stąd globalnego osuszenia klimatu) z podniesieniem tempera­tury i zwiększeniem siły wiatrów (związanych być może z pierwszymi oznakami „efektu cieplarnianego”) dało efekt piorunujący: długotrwały upał, suszę i huraganowe wiatiy. Teraz każda iskra mogła się przerodzić w katastrofę. A iskier nie brakowało - w takich warunkach wyładowania elektrycz­ne są szczególnie częste.

Wielka tragedia w Yellowstone była więc, jak się zdaje, lo­giczną konsekwencją całego splotu wydarzeń, do których dzia­łalność człowieka, zarówno ta lokalna, jak i globalna, walnie się przyczyniła. Latem 1988 roku wiedzy na ten temat jednak brakowało, stąd wielkie zaskoczenie i nie mniejsze przeraże­nie. Przyjrzyjmy się bliżej temu, co wydarzyło się owego roku w Parku Narodowym Yellowstone.

Yellowstone

Dla każdego, kto niegdyś na własne oczy widział ten najpięk­niejszy park narodowy świata, jego dzisiejszy wygląd będzie za­skoczeniem. Tysiące hektarów wspaniałego lasu sosnowego przestało istnieć - jego miejsce zajęły naturalne łąki 1 pastwi­ska dla bizonów. Duże połacie pieczołowicie chronionego od dziesięcioleci parku zniknęły w ciągu jednego dnia, w dodatku przy świadomej bierności ludzi. Wnioski, jakie wyciąga się z tej lekcji, są rozbieżne: jedni, mimo ogromu poniesionych strat, optują za utrzymaniem polityki „niech się pali”, inni zarzucają władzom parku karygodną niefrasobliwość, której skutki będą trwać przez stulecia. Kto ma rację? Zanim spróbujemy odpo­wiedzieć na to pytanie, przedstawmy pokrótce kalendarium całego wydarzenia.

Pierwsze, niewielkie zrazu pożary zaczęły się w czerwcu 1988 roku, w lipcu zaś wybuchały w różnych częściach parku, nie niepokojąc nikogo i nie będąc przez nikogo gaszone. Do 15 lipca spłonęło 35 tysięcy hektarów lasu, przez następny ty­dzień - kolejne 3 tysiące. Lato tego roku było gorące i suche, w sierpniu nadeszły szczególnie silne upały i huraganowe wia­try. Sytuacja stawała się niepokojąca, opinia publiczna - coraz bardziej poruszona. 20 sierpnia, w sobotę (którą nazwano po­tem czarną), pożar wybuchł z niespotykaną mocą. W ciągu 24 godzin, przy wichurze o prędkości 160 km/h spłonęło po­nad 150 tysięcy hektarów lasu. Mimo tych niespodziewanych strat postanowiono jednak nie zmieniać nowej, ale już spraw­dzonej polityki postępowania, licząc na szybkie opady deszczu, a wkrótce i śniegu. Niestety upalna pogoda trwała i ogień roz­przestrzeniał się szybko. Do połowy września sytuacja się nie zmieniła, rosło natomiast zaniepokojenie, a wreszcie i przera­żenie Amerykanów, którzy co dzień obserwowali na ekranach telewizorów zagładę jednego z symboli swego kraju. Coraz gło­śniej krytykowano bierność (Jak najbardziej świadomą) władz parku, wzrastało zdezorientowanie kół ekologicznych, które się nie spodziewały, że zalecana przez nie polityka niegaszenia przyniesie tak dramatyczne skutki.

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 225

W połowie września spadł wreszcie długo oczekiwany śnieg i pożar zaczął się z wolna zmniejszać. Ustał ostatecznie w dwa miesiące później, wraz z nadejściem zimy. Straty oka­zały się ogromne. Przyszła pora na refleksję. Na dymiące jeszcze pogorzeliska wyruszyli naukowcy, by zbadać i zrozu­mieć, co się właściwie wydarzyło i jakie wnioski należy z tej tragedii wyciągnąć. Spróbujmy przyjrzeć się pobieżnie wyni­kom tych badań.

Polityka niegaszenia pożarów w Yellowstone była wynikiem niekorzystnych trendów w ostatnich dziesięcioleciach. Już w latach sześćdziesiątych naszego wieku ekologowie zaczęli zwracać uwagę na charakterystyczne zmiany zachodzące w strukturze chronionych lasów parku. Porównując najstarsze fotografie z końca ubiegłego wieku z dzisiejszym wyglądem tych samych miejsc, stwierdzono znaczną „homogenizację" la­su. Tam, gdzie przedtem było widać mozaikę płatów młodego i starego lasu, gdzie można było spostrzec rozmaitość różnych gatunków młodych drzew rosnących między wypalonymi kiku­tami grubych pni sosnowych - rozciągała się głucha, jednolita, gatunkowo jednorodna puszcza sosnowa, o drzewach w tym samym wrieku i o jednej wysokości. To, co udało się takim wy­siłkiem ocalić dla potomności, najwyraźniej przestawało być lasem naturalnym.

Prowadzący w tym czasie badania w lasach Yellowstone ekolog z Uniwersytetu Stanowego Wyoming, D. Taylor, doszedł do wniosku, że tym, co utrzymywało przedtem ekologiczną róż­norodność lasu, były pożary. Ich wyeliminowanie musiało zmienić charakter chronionego lasu. Jeśli chcemy przywrócić lasom ich utracony stan, musimy dopuścić do głosu ów potęż­ny C2ynnik ekologiczny, jakim Jest ogień. Zwalczając pożary, wzmacniamy tylko nienaturalne cechy lasu. a więc pompuje­my wbrew zasadom, które przyświecały powołaniu Parku Na­rodowego do życia. Taki był końcowy wniosek Jego prac.

Rozumowanie to, naówczas zupełnie nowe i nieoczekiwane, z trudem torowało sobie drogę do władz parku Yellowstone.

W roku 1972, dokładnie w stulecie powstania parku, postano­wiono jednak rozpocząć eksperymentalny „przepał" lasu, któ-

226 •

rego przyrodnicza degradacja stawała się coraz bardziej oczy­wista. Zrazu na pastwę płomieni wystawiono tylko ograniczone fragmenty parku, pozostawiając bez gaszenia tylko te pożary, które wybuchały w sposób naturalny (głównie od pioruna), nie zagrażały ludziom i nie przybierały zbyt dużych rozmiarów. Re­zultaty tej nowej polityki okazały się zachęcające, gdyż popra­wiła się różnorodność ekologiczna lasu, który na powrót przy­bierać począł swój „dziewiętnastowieczny” kształt. W roku 1976 postanowiono więc objąć tą polityką cały obszar parku, z wyjątkiem terenów w pobliżu większych skupisk ludzkich. Przez następnych 12 lat wszystko przebiegało zgodnie z oczeki­waniami, a podobne rozwiązania przyjmowano coraz po­wszechniej, także na innych chronionych obszarach leśnych Ameryki (tylko pirofitycznych, rzecz jasna).

Aż nadeszła „czarna sobota" i wróciły natarczywe pytania: czy warto ponosić tak wielkie koszty w imię cokolwiek mitycz­nej „naturalności” drzewostanów i czy tak gigantyczne pożary mieszczą się w ogóle w ekologicznych scenariuszach, którymi się posługiwano? By na nie odpowiedzieć, nie wystarczyło już stwierdzić, czy pożary wybuchały z przyczyn naturalnych w przeszłości, bo wybuchały na pewno. Istotne było również, czy w ich natężeniu i skutkach istniała jakaś zmienność cza­sowa, czy i to zjawisko ewoluowało w czasie - podobnie jak wszystko, co dotyczy życia. Dziś znamy wstępne odpowiedzi na te pytania. Są one zaskakujące.

Okazało się bowiem, że nie sama tylko powtarzalność poża­rów i wynikające z nich odmładzanie ekologicznej struktury wybranych fragmentów lasów stanowi o istocie tego zjawiska. Naprawdę ważna jest jej skrajna niejednorodność czasowa. Obok niewielkich i dość regularnych pożarów lokalnych - wpływających na stałe, ale ogólnie nieznaczne podniesienie gatunkowej różnorodności lasu jako całości - zdarzają się rzadko, ale cyklicznie, katastrofalne pożary, które obejmują niemal wszystkie drzewa lasu i stanowią przełomowe momen­ty jego historii. Po takich katastrofach dalszy rozwój struktury ekologicznej musi się zaczynać każdorazowo od nowa. Mamy tu do czynienia z czymś w rodzaju cyklicznego „zerowania" ze­

HISTORIA NATURALNA POŻARU ¡ 227

gara historii, w którego mechanizm proces okresowych poża­rów wbudowany jest na trwale. Walka z nim, jak się zdaje, jest beznadziejna.

Ekologia ognia

Badania linii przyrostowych najstarszych drzew w wyżynnych częściach parku Yellowstone umożliwiły odczytanie przebiegu wypadków w ciągu ostatnich 300 lat. Dzięki nim ustalono, że pod koniec XVII wieku wystąpił wielki pożar, któiy strawił nie­mal cały obszar dzisiejszego parku. Yellowstone musiał wtedy wyglądać jak po „czarnej sobocie” jesieńią 1988 roku. Wiele wskazuje na to, że było to wydarzenie bliźniaczo podobne i, co więcej, że takie wielkie pożary zdarzały się w przeszłości cy­klicznie, co około 250 lat. Jednocześnie były one pod wieloma względami odmienne od pożarów mniejszych i niecyklicznych, które dzisiejszy park doświadcza od kilkunastu lat. Jeśli więc „czarna sobota” zaskoczyła wszystkich, to dlatego, że była czymś jakościowo innym od tego, co w polityce „niech się pali” zakładano. Nie była jednym z wielu lokalnych pożarów, lecz zamykała pewien etap cyklicznego rozwoju lasu. A cykl taki, zgodnie z modelem, zaczyna się i kończy wielkim ogniem. By zrozumieć logikę tego modelu, prześledźmy historię jednego z takich cykli.

Wyobraźmy sobie las sosnowy Yellowstone wkrótce po przej­ściu wielkiego pożaru, który pozbawił życia wszystkie lub znaczną część drzew (tak zapewne wyglądał ten teren przed 250 laty, tak też wyglądał 6 lat temu). Na ziemi zalega popiół wypalonych gałęzi, igieł, szyszek i ściółki, wokół sterczą kikuty drzew. Pożar, jak zwykle, nastąpił pod koniec lata, w okresie suchej i upalnej pogody. Wkrótce więc nadejdą deszcze, potem śnieg. Wiosną następnego roku cały teren pokryją bujne tra­wy, zakwitną wszystkimi kolorami jednoroczne i dwuletnie ro­śliny zielne (które, me zatrzymując w sobie, jak drzewa, związ­ków odżywczych na całe lata. znacznie przyspieszają obieg ma­terii w ekosystemie), przylecą zwabione Ich zapachem owady

228 •

i żerujące na owadach ptaki, przywędrują na nowe pastwiska stada bizonów, łosi i Jeleni, pojawią się dawno nie widziane drapieżniki, zaczną rozbrzmiewać glosy, których nie słyszano od dziesięcioleci. Popiół, odchody roślinożernych zwierząt, roz­kładająca się padlina i szczątki roślin, wszystko to użyźni wy­jałowioną glebę, zwracając do niej w ciągu miesięcy to, co od­dawała drzewom przez całe dekady.

Czarna, odsłonięta ziemia będzie pochłaniać intensywnie promienie słoneczne, rozgrzewając się znacznie i sprzyjając tym samym rozwojowi bakterii oraz grzybów - podniesie to jeszcze bardziej „metabolizm” gleby. Azot, fosfor i wapń, zma­gazynowane w tkankach drzew, powrócą w ten sposób do obie­gu, z którego wypadły na długo. Ożywi się też erozja, znosząc do rzek i jezior wypłukiwane z obnażonej gleby minerały i sub­stancje odżywcze. Podniesie to znacznie żyzność wód stojących i brzegów rzek, które zaczną zarastać sitowiem. W wodach po­jawią się zakwity planktonu, co przyniesie gwałtowny rozwój wszystkich kolejnych pięter piramidy troficznej: mięczaków, skorupiaków, ryb i ptaków.

W rok po pożarze na miejscu dość jednorodnego lasu sosno­wego powstanie więc złożony, bogaty i kipiący życiem młody ekosystem, kor2ystający teraz z nagle uwolnionych, gromadzo­nych przez lata, substancji odżywczych. Stan taki nie będzie trwał jednak długo.

Sosny, choć niewidoczne teraz w krajobrazie, nie zginęły. Owszem, ich wypalone kikuty są martwe i nigdy już nie zazie­lenią się pękami świeżych igieł. Ale ich szyszki - grube, silnie ściśnięte i trudno palne, jak na prawdziwe pirofity preystało - potrafią uchronić swe cenne nasiona przed długotrwałymi pło­mieniami. Co więcej, młode siewki sosny wymagają dużo świa­tła i nie są w stanie rozwijać się w półmroku panującym w dol­nych warstwach dojrzałego lasu. Dla nich więc zagłada sta­rych drzew jest właśnie przepustką do nowego życia.

Tak więc w żyznej, ciepłej i odsłoniętej teraz glebie nie brak­nie świeżych nasion sosnowych, gotowych do kiełkowania. Już w następnym roku pojawią się nowe siewki sosen, w dziesięć lat później będą równo rosnąć ponad metrowe drzewka, ni­

HISTORIA NATURALNA POŻARU | 229

czym w dobrze prowadzonej szkółce, rzucając coraz większy cień na bogate jeszcze, ale tracące Już wigor rośliny pierwszej generacji kolonizatorów. Okresowe pożary będą przelotne i nie­groźne, bo brak ciągłej pokrywy drzew uniemożliwi ich roz­przestrzenianie się, a zielone i wilgotne podłoże utrudni po­wstawanie gorącego żaru.

Minie jeszcze 40 lat, zanim drzewa osiągną wysokość 10 m, a ich rozłożyste korony zejdą się ze sobą w górze, odcinając ostatecznie swobodny dopływ światła słonecznego do ziemi. Ściółka zacznie się z wolna pokrywać gęstniejącą warstwą igieł, suchych gałęzi i kory, zacznie znikać zielony kobierzec traw i ziół, odlecą roje owadów i ptaków, odejdą na inne pa­stwiska łosie i bizony. Stan taki trwać teraz będzie przez kolej­ne 100 lat, korony drzew osiągną wysokość z górą 15 m, tak że nawet przelotne pożary, które poczną trawić coraz bardziej ła­two palną ściółkę, będą przechodzić dołem, nie niszcząc lasu i nie powalając drzew.

W tym czasie między sosnami zaczną się pojawiać drzewa coraz bardziej „dojrzałego” stadium sukcesji ekologicznej - świerk subalpejski (Abies laciocarpa) i jodła Engelmanna [Picea engebnanni) - i przez kolejne 100 lat będą się piąć w gó­rę, gdzieniegdzie wypierając starzejące się i coraz bardziej osła­bione sosny. Na miejscu wykrotów po nich powstaną „okna” w koronie, w których szybko będą rosnąć świerki i jodły. Skład gatunkowy ekosystemu zmieni się - poczniemy wkraczać w ostatnie, klimaksowe stadium sukcesji.

Na ziemi będzie gromadzić się coraz więcej coraz bardziej ła­two palnego materiału, a powalone lub pochylone pnie starych sosen i rosnące między nimi młode, strzeliste, z nisko ku ziemi schodzącymi gałęziami świerki i jodły będą stwarzać coraz większe zagrożenie pożarowe, ułatwiając penetrację ognia ściółkowego aż ku koronom. To schyłkowy okres rozwoju lasu sosnowego - jeszcze kilkadziesiąt lat i cały las z sosnowego może się zmienić w świerkowo-jodłowy. Lasu takiego jednak nigdzie w całym parku Yellowstone nie spotykamy. Dlaczego?

Parkowy system istnieje już przecież nieporównanie dłużej, zapewne od kilkunastu tysięcy lat (od końca ostatniego zlodo-

230 • ZIEMIA I ZYCIE

wacenia), miał więc Już niewątpliwie dosyć czasu, by swe kli- maksowe stadium osiągnąć. Dlaczego więc zachowuje wciąż swój .młodzieńczy" charakter? Czyżby proponowany tu model nie odzwierciedlał rzeczywistych procesów ekologicznych? Otóż nie, w opisywanym modelu taki właśnie niedokończony charakter sukcesji jest przewidziany. Pod koniec rozwoju sta­dium lasu sosnowego palność ekosystemu wzrasta bowiem do tego stopnia, że - przy panującym na obszarze Yellowstone okresowo suchym i gorącym klimacie - wielki, katastrofalny w skutkach pożar wydaje się nieunikniony. Wystarczy teraz je­den szczególnie suchy, upalny i wietrzny sezon, jeden piorun, który uderzy we właściwym miejscu i czasie, by cały las zajął się niby pochodnia i spłonął, nie dając konkurentom sosny okazji do ekologicznego triumfu.

Taki właśnie stan wysokiej palności dojrzałego lasu osiągnął ekosystem Yellowstone - po raz pierwszy od wielkich pożarów XVII wieku - w pierwszej dekadzie obecnego stulecia. Od tego czasu wyrok na las został już właściwie wydany i przyroda cze­kała tylko na sprzyjające warunki do jego egzekucji. Zbiegło się to jednak w czasie z aktywną polityką gaszenia pożarów, prowadzoną wówczas przez administrację parku. W efekcie prowadziło to tylko do nadmiernego gromadzenia się palnych materiałów i do ekologicznego starzenia się lasu, a więc do po­wstawania coraz mniej naturalnego systemu na obszarze, gdzie właśnie „naturalność” starano się uchronić za wszelką cenę. W latach siedemdziesiątych pozwolono pożarom płonąć na nowo i odtąd już każdy odpowiednio suchy i upalny rok musiał przynieść ogniową katastrofę (tylko że wówczas nie zdawano sobie jeszcze z tego sprawy). Dalsze gaszenie ognia me tylko przekształciłoby z czasem Yellowstone w prawdziwą beczkę prochu, ale na dodatek odmieniłoby całkowicie jego na­turalny ekosystem sprawiając, że pod hasłem ochrony natu­ralności wydawalibyśmy coraz większe pieniądze na podtrzy­manie ekosystemu coraz bardziej sztucznego.

O konkluzję niełatwo. Człowiek chce i musi chronić resztki naturalnej przyrody, ale natura to nie tylko stan Istniejący, to proces, dziejąca się na naszych oczach historia. W losy wielu

HISTORIA NATURALNA POŻARU • 231

ekosystemów wpisane są okresowe, choć rzadkie, katastrofy, które te systemy niszczą i nie pozwalają się im zestarzeć. Ska­la czasu życia ludzkiego jest dla wielu takich cyklicznych wy­darzeń zbyt krótka i dlatego za katastrofę i tragedię poczytuje­my to, co dla przyrody jest naturalnym, choć nieczęstym wy­darzeniem.

Wielkie pożary w lasach typu Yellowstone są więc zjawi­skiem normalnym i powtarzalnym. Problem w tym, że rozległe lasy typu Yellowstone są dziś na Ziemi czymś zupełnie wyjąt­kowym i niepowtarzalnym, a ich odnowa trwa długo i przemi­nie kilka pokoleń ludzkich, zanim drzewa pojawią się znów na miejscu dzisiejszych pogorzelisk. Decyzja, by pozwolić im spło­nąć, nie jest więc łatwa i oczywista, gdyż tym, co chronimy, nie jest w końcu sama tylko „naturalność”, ale i las jako taki - na­wet nie w pełni naturalny. W naszych kontaktach z przyrodą łatwo jest tylko zniszczyć, znacznie trudniej chronić, a naj­trudniej - zrozumieć. Czy mamy jednak inne wyjście?

* * *

Post scriptum: Nie chciałbym bardzo, by tekst niniejszy został odczytany jako zachęta do pozostawienia naszych lasów bez ochrony pożarowej lub - jeszcze gorzej - do ich celowego pod­palania. Naturalnych lasów mamy w Polsce znacznie mniej niż w Ameryce (i to samo wystarczyłoby, by wszystkie lasy objąć ochroną, nawet kosztem ich - i tak już dawno zatraconej - na­turalności), te zaś, które dziś rosną, z ich sosnową monokultu­rą, są szczególnie podatne na ogień. Poza tym klimat nasz, po­zbawiony okresowej pory suchej, jest na tyle odmienny, by uniemożliwić wszelkie automatyczne przenoszenie ameiykań- skich doświadczeń na nasz grunt.

Wielkie, naturalne pożary są w naszych warunkach tak rzadkie, że akumulacja materiału palnego Jest znacznie bar­dziej długotrwała, a więc ryzyko tragedii przy dużym pożarze odpowiednio większe. W Polsce brak wreszcie. Jak się zdaje, ro­ślin pirofltycznych, zatem wszelkie pożary lasów trzeba uznać za niepożądane - nawet z punktu widzenia ich naturalności.

232 •

Dlatego, przynajmniej na razie, polityka gaszenia wszelkich pożarów wydaje się znacznie bardziej uzasadniona. Z pewno­ścią warto przejąć od Amerykanów ich ogromny entuzjazm dla ochrony naturalnej przyrody. A jeden wniosek wypływający z tego tekstu należałoby zastosować wszędzie: skuteczne i eko­logicznie rozsądne działanie zależy od zrozumienia natural­nych procesów zachodzących w ekosystemach. By to osiągnąć, musimy jednak te naturalne ekosystemy zachować. A o to w Polsce jest coraz trudniej.

ROZDZIAŁ 1 3

EFEKT SZKLARNI

Żyjemy w czasach przełomów. Rozpadają się imperia, kru­szą się systemy polityczne, zmienia się mapa świata. Na­wet najnowsze atlasy są już nieaktualne. Powstają dziesiątki no­wych państw, święte do niedawna granice ulegają zmianom. Ale i geografia fizyczna musi zrewidować swoje mapy. Znane nam ze szkoły zarysy wielkich mórz śródlądowych (na przykład Morza Kaspijskiego) już od dawna nie odpowiadają rzeczywistości. Za­sięgi lodowców górskich zmieniają się z niezwykłą szybkością. Nieaktualne są też mapy klimatyczne świata, bo klimat zmienia się szybciej niż cykl produkcyjny atlasów. Już w najbliższych dziesięcioleciach daleko idącym zmianom mogą ulec zarysy linii brzegowych wielu państw świata, niektóre zaś państwa (pań­stewka, prawdę mówiąc) przypuszczalnie znikną w ogóle z po­wierzchni Ziemi. Już dziś przygotowuje się plany ewakuacji se­tek tysięcy ludzi z terenów, które mogą zostać zalane.

Ostatnie lata przyniosły rekordowe upały na całym święcie i przejdą do historii jako najcieplejsze od wielu stuleci, być mo­że nawet od końca ostatniej epoki lodowej. Ale i cała dekada lat osiemdziesiątych była pod tym względem rekordowa. Jak pisze John Gribbin w książce Hothouse Ekirth: »od czasu rozpoczęcia wiarygodnych pomiarów temperatury przed 100 laty sześć naj­cieplejszych lat odnotowaliśmy w ciągu ostatniej dekady - były to, w kolejności, lata 1988, 1987. 1983, 1981. 1980 1 1976.

234 •

Globalne temperatury wzrosły o około 0,5°C od początku bieżą­cego stulecia".¹ Zdanie to, wyjęte z Raportu Badań Klimatycz­nych Uniwersytetu Wschodniej Anglii, zapisano w roku 1989, czyli przed rekordowymi upałami ostatnich paru lat.

Wzrost temperatuiy będzie jeszcze więks2y, nawet o 1°C, je­śli uwzględnimy okres od roku 1850, kiedy to rozpoczęło się powolne ocieplanie klimatu. Świat, w którm żyjemy, jest nie­wątpliwie cieplejszy od znanego nam z przekazów historycz­nych. Jeden stopień może nie robi wrażenia, pamiętajmy jed­nak, co to oznacza: każdy dzień roku 1990 był średnio o jeden stopień cieplejszy niż przed ponad stu laty. Jak pisze Gribbin, gdyby ciepło to, z jakichś względów, skoncentrowane być miało w jednym tylko dniu, mielibyśmy temperaturę o 365°C wyższą niż normalnie. W tej temperaturze cały ołów świata byłby już w stanie płynnym. A takich zmian nie można lekceważyć.

Nie wiemy, czy człowiek ma swój udział w tych zmianach. Być może są to naturalne fluktuacje, podobne do tych, jakie miały miejsce w przeszłości (będzie jeszcze o nich mowa w tym rozdziale). Ale fakt, że przypadają one na czasy bezprecedenso­wych przekształceń środowiska na całym świecie, jest być mo­że znaczący. Od czasu, gdy Jim Hansen z NASA, niekwestiono­wany autorytet w dziedzinie zmian klimatycznych, powiedział w dramatycznym przemówieniu przed Kongresem Stanów Zjednoczonych w Waszyngtonie, że „możemy stwierdzić z 99- procentowym prawdopodobieństwem, iż obecne ocieplenie rze­czywiście wykazuje trend wznoszący, nie jest więc przypadko­wą fluktuacją”, ludzie odpowiedzialni za politykę zupełnie ina­czej słuchają codziennych komunikatów meteorologicznych i prognoz pogody. I gotowi są wyciągać z nich często wielce kosztowne wnioski.

Nie wszyscy jednak się z tym godzą. Zjawisko „efektu szklar­ni", o którym tak wiele się ostatnio mówi, jest bardzo złożone i nie ma wciąż jednoznacznych dowodów, że wywołane zostało przez działalność człowieka. Z drugiej strony byłoby doprawdy dziwne, gdyby tak radykalne przeobrażenia, jakim podlega ca­

¹ J. Gribbin: Hothouse Earth, Londyn 1990, s. 9.

EFEKT SZKLARNI • 235

la planeta, nie miały w ogóle wpływu na funkcjonowanie ziem­skiego klimatu. Z czasów historycznych znamy zbyt wiele przy­kładów, gdy stosunkowo lokalne i niewielkie zmiany środowi­skowe miały nieodwracalne i dramatyczne konsekwencje dla całych regionów. Nie budzi już raczej wątpliwości na przykład, że załamania cywilizacji Majów czy Mohendżo-Daro były spo­wodowane naruszeniem równowagi „ekologicznej” na zajmo­wanych przez me obszarach. Dziś, gdy zmiany są nieporówna­nie większe i szybsze i gdy wywierają wpływ na całą planetę, musimy po prostu liczyć się z globalnymi konsekwencjami. Efekt szkłami byłby tylko jedną z nich.

Wszystko wskazuje więc na to, że nadchodzą ciepłe czasy. Ilość dwutlenku węgla 1 Innych gazów „szklarniowych" w atmos­ferze rośnie stale i wzrostu tego nie da się w najbliższych latach powstrzymać. A za tym, jeśli modele klimatyczne okażą się prawdziwe, nieuchronnie postępować winno ocieplenie.

0 tym, jaki jest mechanizm funkcjonowania ziemskiej „szklar­ni”, jakie są jej obecne i przwidywane konsekwencje, mówić bę­dziemy w dalszej części. Najpierw jednak skoncentrujemy się na tych zmianach, które miały miejsce w przeszłości i które - choć nie były wywołane przez człowieka - mogą stanowić analogię przyszłych wydarzeń. Będzie zapewne dla wielu zaskoczeniem, że tym „modelowym" zdarzeniom niemal nieodmiennie towarzy­szyły przeobrażenia, które kojarzą się nam jak najlepiej.

Klimat a historia

Żyjemy w okresie polodowcowym, w interglacjale. na ruinach dawnego lodowcowego świata. Cała otaczająca nas geografia - rozmieszczenie Jezior i skał, rzeźba powierzchni, roślinność - nosi niezatarte ślady tego niezwykłego i tak niedawno zakoń­czonego okresu, kiedy to północna i częściowo środkowa Euro­pa, a także północna Ameryka, znajdowały się pod potężnymi czapami lodowymi, które zamroziły ogromne połacie świata na dziesiątki tysięcy lat. Świat, w którym żyjemy. Jest więc młody

1 liczy sobie dopiero 12 tysięcy lat.

236 • ZIEMIA I ZYCIE

Okres, który nastąpił po ostatnim zlodowaceniu, nazywany jest hołoeenem. W porównaniu z epoką lodową jest on cieplej­szy (średnio o kilka stopni) i bardziej wilgotny, gdyż wielka ma­sa wody, która uwięziona była w czapach lodowych, krąży te­raz swobodnie międ2y hydro- i atmosferą. Choć mówimy o jed­nym okresie - holocenie - nie znaczy to wcale, że przez 12 ty­sięcy lat klimat nie ulegał zmianom. Przeciwnie. Podobnie jak w okresie glacjalnym okresy cieplejsze przeplatały się z chłod­niejszymi (co odzwierciedla wprowadzony przez naukowców podział na stadiały, fazy itp.), tak i w okresie „ciepłym”, polo- dowcowym, klimat fluktuował. A zmianom klimatu towarzy­szyły - będąc niemal ich odbiciem - gospodarcze, polityczne i społeczne zmiany w historii ludzkości. Dziś tworzy się już no­wa gałąź wiedzy, historia klimatyczno-ekologiczna, zwana też środowiskową, która stara się uchwycić związek między zmia­nami środowiska naturalnego a głównymi etapami dziejów człowieka. Już teraz niektóre wojny i rewolucje, przemiany go­spodarcze i polityczne tłumaczone bywają jako ekologiczne re­akcje przystosowawcze lub odpowiedzi społeczeństw na - z po­zoru nawet nieznaczne - zmiany klimatu i środowiska. Rodzi się nowy rodzaj determinizmu: kiedyś decyzjom wielkich jed­nostek czy logice zachowań mas ludzkich przypisywano sprawczą moc historii, dziś największe nawet przetasowania historyczne łączone bywają z zaledwie kilkustopniowymi zmia­nami klimatycznymi. I wydaje się, że w niektórych przynaj­mniej przypadkach trudno będzie się przed takim determini- zmem obronić.

Optimum klimatyczne

W holocenie wystąpiły trzy wyraźnie cieplejsze okresy (nie li­cząc naszego). Pierwszy, zwany z angielska Altithermal albo optimum klimatyczne, zaczął się wkrótce po ustąpieniu lądolo- dów i zakończył około 5 tysięcy lat temu. Drugi, z przełomu er, trwał od roku 500 p.n.e. do 400 n.e. Trzeci, który przypadł na czasy historyczne, rozpoczął się około roku 800 i trwał do koń­

EFEKT SZKLARNI • 237

ca XII wieku. Wszystkie - jak zobaczymy - wpłynęły na losy człowieka, dwa odcisnęły piętno na naszej historii.

Być może za 20 lat świat będzie cieplejszy o 1-2°C, niż jest dzisiaj, i może ta różnica nie wydaje nam się znacząca. W końcu różnice mięcby porami roku sięgają nawet kilkudziesięciu stop­ni, a i w ciągu jednego dnia z łatwością dochodzić mogą do 20°. Ale to właśnie takie niemal nieuchwytne zmiany zachodzące w ostatnim tysiącleciu miały głęboki wpływ na rozwój cywilizacji i na niekiedy drastyczne wydarzenia, jakie mu towarzyszyły.

Optimum klimatyczne zaczęło się wkrótce po ustąpieniu lądolodu i było najcieplejszym okresem przynajmniej w ciągu ostatnich 75 tysięcy lat, tzn. od czasu poprzedniego intergla- cjału, który był zapewne nieco cieplejszego niż obecny. Z ba­dań palinologicznych (tzn. pyłków kopalnych) wynika, że bo- realne lasy iglaste (tajga) zachodniej Syberii i Kanady rozcią­gały się wówczas mniej więcej 300 km dalej na północ, a więc zajmowały obszary dzisiaj całkowicie bezleśne (tundrowe), porosłe tylko trawami, krzewami i mchem. Temperatura wód oceanicznych była na niektórych obszarach wyższa nawet

o 6°C od dzisiejszej, oceany parowały więc silniej, co powodo­wało zwiększenie wilgotności powietrza. Wzmożone opady wy­pełniły po brzegi baseny i jeziora saharyjskie, a jezioro Czad na przykład przybrało rozmiary prawdziwego morza, rozlewa­jąc się na obszarze porównywalnym z dzisiejszym Morzem Kaspijskim.

Wtedy to właśnie zazieleniła się Sahara i Bliski Wschód. Wspaniałe ryty naskalne i malowidła świadczą o tym, że tereny te tętniły życiem i występowała na nich fauna typowa dla dzi­siejszej sawannowej Afiyki. Kolejne, rozciągające się na tysiącle­cia, odmiany stylistyczne tej naskalnej galerii pod gołym niebem pokazują jednak obraz terenu coraz bardziej suchego: od bogac­twa dzikiej, a później udomowionej zwierzyny na początku, aż po ostatnie - powstałe tuż przed odejściem ludzi i zwierząt - ma­lowidła przedstawiające już tylko wielbłądy, najbardziej wytrzy­małe zwierzęta prawdziwej pustyni. (Do dziś gdzieniegdzie tylko na wilgotniejszych obszarach pustyni pozostały przy życiu relik­ty dawnych czasów - najstarsze drzewa oliwne, których korze­

nie zdążyły przez stulecia wrosnąć niewiarygodnie głęboko, aż do warstwy wodonośnej, oraz drobne populacje krokodyli nilo­wych, zupełnie izolowane od zewnętrznego świata).

Male optimum klimatyczne

Około 5 tysięcy lat temu okres cieplejszy był już w odwrocie. Temperatury zaczęły spadać, wydłużyły się lodowce górskie, la­sy szpilkowe wycofały się na południe, obniżył się poziom mo­rza, obszary dzisiejszych pustyń na powrót zaczęły przypominać pustynie. Dla populacji ludzkich przyszły ciężkie czasy - przy­najmniej na północy. Wtedy to (około 2500 lat temu) w mroźnej znów Skandynawii narodziła się legenda o Ragnarok jako - być może - odległe wspomnienie dawnego, dobrego i ciepłego świa­ta, po którym przyszła skuta lodowym mrozem rzeczywistość.

Nie jest zapewne przypadkiem, że następne, niewielkie tym razem ocieplenie, przypadające na okres od 500 roku p.n.e. do 400 roku n.e., zbiegło się w czasie z rozkwitem cywilizacji rzymskiej, i nie jest może bez znaczenia, że jej upadkowi towa­rzyszyło kolejne, ponownie dość łagodne, oziębienie, które w Europie zakończyło się dopiero około roku 700. Rozpoczęło się wtedy nowe ocieplenie - znów niewielkie, krótkotrwałe i - brzemienne w skutki. Przyniosło ono spektakularne wydarze­nia, takie jak rozkwit cywilizacji nordyckiej, wielkie wyprawy Wikingów, kolonizację Islandii, odkrycie Grenlandii i wreszcie - dotarcie do Ameryki (Labradoru). Czyżby świat ciepły był za­wsze światem dobrym?

Dzieje wypraw Wikingów 1 całego apogeum kultury nor- mańskiej to niezwykły przykład powiązań historii i klimatu. Historia ta zaczęła się na dalekiej północy, bo tylko tam cie­plejszy klimat przynieść może radykalną odmianę, a nie jedy­nie poprawę życia (dla wielu roślin okres wegetacji musi być odpowiednio długi, by mogły być uprawiane; nawet kilku­dniowe wydłużenie tego okresu przy jednoczesnym choćby niewielkim ociepleniu, może okazać się przełomem). Tak więc około VIII wieku, gdy klimat złagodniał, cywilizacja skandy­

EFEKT SZKLARNI • 239

nawska weszła w okres niezwykłego rozwoju. Szybko zresztą przekroczyła granice nordyckiego świata.

Normanowie byli ludem bardzo ruchliwym. Część z nich po- żeglowała na zachód północnymi szlakami, zdobywając kolejno Islandię, Grenlandię, wreszcie Amerykę. Inni, korzystając z rzecznych szlaków Europy, zapuszczali się daleko na połu­dnie i wschód, patronując nawet narodzinom nowych struktur państwowych na Wschodzie (w tym Rosji - hipoteza warezkie- go, czyli normańskiego pochodzenia linii Rurykowiczów jest dość mocno ugruntowana). Wpływy normańskie sięgały dale­ko, obejmując całą Europę, a poprzez szlaki śródziemnomor­skie sięgając na tereny zdominowane przez Arabów i Bizan­cjum. Mniej lub bardziej krótkotrwale państwa o normańskich korzeniach powstały daleko na południu Europy - na Sycylii, w Italii i Hiszpanii. Również państwo Wandalów w Afryce Pół­nocnej wiązać można z ich aktywnością. Według Gribbina, je­śli Europa należała między rokiem 900 i 1100 do kogokolwiek, to właśnie do Normanów. A niewiele być może brakowało, by do nich należała również Ameryka.

Ekspansja Wikingów szlakami północnego Atlantyku odby­wała się od IX wieku. Islandia została odkryta około 850 ro­ku, podczas bardzo krótkotrwałego ochłodzenia, kiedy lodow­ce wyspy zeszły aż do wybrzeży (stąd nazwa - kraina lodu). Na Grenlandię (krainę zieleni) Wikingowie zawitali mniej więcej 100 lat później, kiedy małe optimum klimatyczne było w swym apogeum, a brzegi lodowej wyspy się zazieleniły. Do dziś więc w nazwach Islandii 1 Grenlandii pobrzmiewają echa drobnych wprawdzie, ale jakże wymownych zmian klimatycz­nych sprzed tysiąca lat.

Około roku 900 na Islandii panowały Już na tyle dobre wa­runki życia, że przybywający na wyspę Wikingowie nie musieli już powracać do kraju. Populacja Islandii szybko się powięk­szała, a dobre wulkaniczne gleby w połączeniu z łagodniejszym klimatem umożliwiły rozwój szybko rosnącej ludności. Jako państwo niepodległe Islandia przetrwała 400 lat (870-1262) - niemal dokładnie tyle, ile trwało małe optimum klimatyczne.

I choć skandynawska ludność wyspy pozostała - musiała nie

240 •

tylko utracić swą niezależność i strukturę państwową, ale też zmienić radykalnie sposób gospodarowania 1 zwyczaje.

Lata 1270-1390 to okres stopniowego, ale wyraźnie już od­czuwalnego oziębienia klimatu. Nastąpi! wówczas upadek rol­nictwa i hodowli na wyspie - okres wegetacji stawał się już zbyt krótki, by zboża mogły zakończyć cykl życiowy przed na­dejściem zimowych mrozów. Zmieniając radykalnie tryb życia

i migrując z wnętrza wyspy na wybrzeża, ludność Islandii zdo­łała zaadaptować się - nie bez ofiar - do nowych warunków: odtąd nie ziemia, lecz morze miało stać się głównym źródłem pożywienia wyspiarzy. Dopiero ostanio, wraz z ponownym ociepleniem, rolnictwo wraca na wyspę (a Islandia, nawiasem mówiąc, ponownie odzyskała niepodległość).

Historia normańskiej populacji na Grenlandii jest krótsza

i bardziej dramatyczna. Po okresie jej rozkwitu we wczesnym średniowieczu (kolonizacja wyspy zaczęła się w roku 982), roz­począł się stopniowy, lecz nieubłagany jej upadek. Po pięćset- letniej obecności na wyspie, osłabiona, wyniszczona i najwi­doczniej niezdolna do adaptacji w nowych warunkach popula­cja ta wymarła. Jej ostateczny upadek związany był z nadej­ściem szczególnie chłodnego klimatu, który negatywnie wpły­nął na całą historię Europy i dał początek okresowi znanemu dziś jako „mała epoka lodowa”. Po grenlandzkich Normanach pozostały tylko nieliczne obiekty archeologiczne, zachowane w wiecznej zmarzlinie mumie dawnych mieszkańców i - powie­trze wypełniające próżnie w lodach i pozwalające odtwarzać skład dawnej atmosfery.

Historia upadku nordyckiej kolonii na Grenlandii jest tra­giczna i stanowić może pouczające memento. Coraz bardziej odcinani przez lody od swych terenów rolnych i hodowlanych na lądzie oraz od szlaków łączących ich ze skandynawską Eu­ropą na morzu, Grenlandczycy trwali uporczywie w swych dawnych zwyczajach i trybie życia. Ostatni biskup na Gren­landii zmarł w 1378 roku i nie miał już następcy (a jeszcze w połowie XIV wieku Kościół był w posiadaniu 2/3 najlepszych ziem; ta typowo europejska struktura własności na Grenlandii zupełnie się nie sprawdziła).

EFEKT SZKLARNI • 241

Kontakty z resztą skandynawskiego świata stawały się co­raz trudniejsze; po roku 1408 ustały całkowicie. Pozostali na wyspie ludzie przeżyli jeszcze sto lat, trzy pokolenia, 1 ta kur­cząca się i zmniejszająca populacja (pod każdym względem, gdyż szkielety wydobywane z pochówków ukazują ludzi coraz niższych: w czasach Eryka Rudego, w drugiej połowie X wie­ku, Ich przeciętny wzrost wynosił 177 cm, na początku zaś XV wieku obniżył się do 164 cm) ostatecznie wymarła. Ostat­ni potomek Wikingów zmarł na Grenlandii około roku 1500. Gdy w 1540 roku jeden ze statków norweskich zepchnięty przez sztormy przybił do brzegu, nie znalazł już nikogo żywe­go, tylko leżące na śniegu, zamarznięte ciało - w europejskim tkanym ubraniu, zupełnie nie pasującym do panujących wa­runków. Tak zmarł ostatni hodowca bydła i owiec na Gren­landii, który nie chciał, lub me potrafił, porzucić trybu życia nie przystającego do zmieniających się warunków klimatycz­nych. Odtąd na wyspie pozostali już tylko Eskimosi - koczow­nicy, ubierający się w ciepłe skóry zwierzęce, obeznani z pół­nocną przyrodą i mroźnym klimatem - którzy przybyli na wy­spę na długo przed Normanami.

„Mała epoka lodowa”

Średniowieczne ocieplenie klimatu, które na Islandii i Grenlan­dii zaowocowało rozwojem gospodarczym i którego efektem by­ło też, pośrednio, odkrycie Ameryki przez Wikingów, wpłynęło na życie i kulturę całej Europy. W czasie, gdy na wyspach pół­nocy rozkwitało rolnictwo, w Anglii pogoda pozwalała na upra­wę winnej latorośli; jej pnącza zniknęły z wyspy po roku 1250, by powrócić dopiero w obecnym ciepłym stuleciu. Podobny roz­kwit przeżywało zresztą rolnictwo całej północnej Europy, a po­średnio jego wynikiem był rozwój miast hanzeatyckich i han­dlu, który w średniowieczu osiągnął swe apogeum.

Wszystko to jednak w drugiej połowie XIII stulecia stawało się z wolna przeszłością. Okres pomiędzy średniowiecznym opti­mum klimatycznym a kolejnym ociepleniem, które rozpoczęło

242 •

się w XIX wieku, czyli okres blisko 600 lat, to czasy zwane umownie „małą epoką lodową”. Kiedy w połowie XIX wieku ba­dacze alpejscy zaobserwowali, że wysokie doliny górskie nie są do końca wypełnione lodowcami, choć poniżej ich jęzorów zacho­wały się bardzo świeże ślady ich niedawnej działalności, uznano, źe przed niewielu laty klimat musiał być chłodniejszy, skoro ma­sy lodów mogły schodzić tak nisko. Niedługo potem przeniesiono te obserwacje w góiy Szkocji, a wkrótce rozszerzono je na ślady lodowców, czytelne również na wielkich nizinnych obszarach Europy. W taki sposób pod koniec XIX wieku narodziła się teoria lodowcowa, która zrewolucjonizowała nasze myślenie o niedaw­nych dziejach geologicznych Europy i świata.

Wydarzenia ta odnosiły się do historii mierzonej dziesiątka­mi tysięcy, a nie setkami lat. Ostatni lądolód kontynentalny ustąpił z Europy przed ponad 10 tysiącami lat i od tego czasu tylko lodowce wysokogórskie przypominać mogą wygląd Euro­py w plejstocenie. Dopiero niedawno jednak okazało się, że okres, w którym rozwijały się nowożytne nauki o Ziemi, jest nietypowy nawet dla ogólnie ciepłych, polodowcowych czasów ostatniego tysięclecia.

Pojęcie „mała epoka lodowa" jest stosunkowo nowe. Po­wstało, kiedy zorientowano się, że jeszcze na początku XIX wieku, a przede wszystkim w ciągu poprzednich 300 lat, kli­mat był znacznie chłodniejszy, lodowce górskie znacznie dłuż­sze, a takie zjawiska, jak zamarzanie rzek, wiosenne i jesienne przymrozki czy nawet zamarzanie całych mórz (zwłaszcza Bał­tyku) - znacznie częstsze niż obecnie. Jednocześnie zdano so­bie sprawę, jak istotny wpływ miały te wahania pogodowe na losy człowieka.

Mała epoka lodowa trwała od końca małego optimum klima­tycznego aż do początków XIX wieku (choć ze stuletnią ciepłą przerwą - też bardzo ważną w historii Europy). Surowe zimy

i znaczne perturbacje upraw rolnych wystąpiły w Europie w XIV i XV wieku. Był to zarazem okres ogólnego upadku go­spodarczego na wielu obszarach Europy i Azji, czas wielkich epidemii (w tym tragedii Czarnej Śmierci - epidemii dżumy, która w latach 1348-1350 pochłonęła miliony ofiar, ponad 1/3

EFEKT SZKLARNI • 243

populacji starego kontynentu), masowych rewolt 1 zamieszek.² Czy zmiana średniej temperatury o 0,5-l°C może istotnie mieć tak dramatyczne konsekwencje?

Wszystko wskazuje na to, że tak. Zresztą średnia Jest tu wartością bardzo mylącą, gdyż jeden szczególnie mroźny dzień w okresie wzrostu roślin lub nieco tylko chłodniejsze lato mo­gą wyrządzić więcej szkód niż nawet najmroźniejsza zima.

Ale i zimy w tym czasie były niezmiernie surowe. Zdarzały się lata, że Bałtyk był cały skuty lodem 1 od Polski do Szwecji: zachowało się wiele opisów wypraw na saniach z Gdańska do Sztokholmu. Regularnie zamarzała Tamiza, co dziś wydaje się niewiarygodne. Zdarzały się też katastrofalne okresy głodu - zwłaszcza w krajach północnych. Koniec średniowiecza spra­wiał wrażenie przygnębiające.

„Te perturbacje klimatyczne - pisze historyk klimatu 1 cywi­lizacji Gustaf Utterstrom w książce The Ends oj the Earth - stanowić musiały podłoże, na którym rozwinęły się gwałtowne ruchy społeczne, które w drugiej połowie XIV wieku wstrząsnę­ły Europą od Londynu po Saloniki, od Majorki po Niderlandy, chociaż gdy badamy każdą z tych rewolt z bliska, dostrzegamy tylko przyczyny lokalne i lokalne osobliwości'.³

A potem wszystko się odmieniło. Jeszcze w 1460 roku cały Bałtyk znajdował się pod lodem i aż do końca marca przejść można było suchą stopą na jego drugi brzeg. Ale był to ostatni tak mroźny rok. Tamiza przestała zamarzać nawet wcześniej - po raz ostatni w 1434 roku. Potem przyszło ocieplenie, a z nim rozkwit Renesansu. Trwało to niemal równo 100 lat, polem mrozy wróciły na kolejnych 250 lat. W roku 1546 południowy

Bałtyk zamarzł ponownie. W roku 1540 pod lodem znalazła się Tamiza. Tym razem uderzenie mrozów było może jeszcze sil­niejsze. W Alpach lodowce górskie zaczęły schodzić daleko w dół. W Szwecji w niektórych latach uprawy w ogóle przesta­ły dawać plony; szczególnie pamiętne są lata 1596-1603, 1649-1652. 1675-1677 i 1695-1697.

Zapiski kronikarskie z tamtych czasów przynoszą nieraz wstrząsające opowieści o dużych połaciach kraju odciętych przez całe miesiące od reszty świata i o ludziach borykających się z dojmującym głodem i zimnem. Ekspansja Szwecji na po­łudnie, do krajów zasobniejszych w żywność, jaka miała w tym czasie miejsce (i którą odczuliśmy na własnej skórze), pozosta­wała zapewne w jakimś związku z tą zmianą klimatu.

Południe Europy także nie było bezpieczne. Klęska głodu do­tknęła Sycylię w 1591, Francję zaś w 1587 roku. W latach 1590-1600 całą śródziemnomorską Europą i imperium oto- mańsłdm wstrząsały wybuchające na tym tle rewolty. Nienoto- wane mrozy wystąpiły też w Niderlandach - znalazło to wyraz we wspaniałej sztuce holenderskiej tego okresu. Przedstawiane przez mą sceny zimowe, dziś trudne do wyobrażenia, stały się nawet jednym z głównych motywów malarstwa pejzażowego. Jeden z wielkich malarzy tego czasu, nieznany z nazwiska, otrzymał nawet przydomek „mistrza zimowych krajobrazów” - tak często śnieżne pejzaże gościły na jego płótnach.

Podobne zmiany zanotowano też na Dalekim Wschodzie, gdzie prowadzone skrupulatnie kroniki pozwalają dobrze uchwycić tendencje klimatyczne. W Tokio na przykład najzim­niejsze okresy przypadały na lata 1450-1500 oraz około 1600-1700, kiedy to temperatura zimowa była o 0,5°C niższa od średniej ostatnich 100 lat. Niemal dokładnie w tych samych okresach szczególnie surowe zimy zanotowano w Chinach, choć najmroźniejsza dekada przypadła tam na lata 1711-1720.

Pierwsze bezpośrednie i wiarygodne dane dotyczące tempe­ratury i jej zmian pojawiają się jednak dopiero po roku 1760, kiedy to zaczęto używać w tym celu termometrów i powołano instytucje zajmujące się rejestrowaniem zjawisk pogodowych. Początkowo nie było ich wiele, ale i tak możemy dzięki nim

EFEKT SZKLARNI • 245

prześledzić dokładny, dokonywany rok po roku, zapis zmian w ciągu ostatnich 200 lat. Co ważniejsze, możemy porównać dane U2yskane za pomocą instrumentów pomiarowych z róż­nymi metodami pośredniego odczytu temperatury, które stoso­wane są dla okresów wcześniejszych.

Porównanie takie wykazuje, że i pośrednie metody badań temperatury - takie jak analiza pyłkowa, badania izotopów tle­nu z lodowców, analiza dokumentów pisanych (na przykład kronik handlowych czy administracyjnych), badanie grubości słojów przyrostowych drzew, czy wreszcie wspomniana już analiza przedstawień elementów pogodowych w malarstwie (podobna skądinąd do analizy rytów i malowideł naskalnych z czasów prehistorycznych) - dostarczają niezłych i w miarę precy2yjnych danych, umożliwiających rekonstrukcję warun­ków klimatycznych. Obraz, jaki się stąd wyłania, przynajmniej w przypadku nowożytnej Europy, jest w swoich zarysach spój­ny i wskazuje niedwuznacznie na paralelizm zmian cywiliza­cyjnych i klimatycznych na tych obszarach. Okresy cieplejsze towarzyszyły nieodmiennie sukcesom gospodarczym i ekspan­sji terytorialnej, okresy chłodniejsze - gospodarczemu, cywili­zacyjnemu i kulturowemu regresowi. A obecny ciepły okres, który zaczął się około roku 1850 i trwa do dziś, towarzyszy największym osiągnięciom cywilizacjnym ludzkości od czasu, kiedy człowiek pojawił się na Ziemi.

Czyżby więc nowy rodzaj determinizmu? Czy klimat rzeczy­wiście kieruje naszą historią, przynajmniej jeśli patrzeć z od­powiednio dalekiej perspektywy? Nie to jest tu dla nas najważ­niejsze. Jakaś forma oddziaływania klimatu na historię jest bardzo prawdopodobna i można ją uznać za niemal udowod­nioną. Ciekawszy problem stanowi jednak charakter tego de­terminizmu, czyli ustalenie tych parametrów klimatycznych, które towarzyszą zmianom postrzeganym jako korzystne. Otóż wydaje się niemal pewne, że to właśnie ocieplenie wywołuje pozytywne cywilizacyjnie zmiany (oczywiście, z tysiącem za­strzeżeń, na które nie ma tu niestety miejsca; w szczególności pamiętać trzeba, że rozumowanie to odnosi się do stref umiar­kowanych), podczas gdy okresom ochłodzenia towarzyszą wy­

246 •

darzenia dramatyczne. Dziś. Jak wiemy, stoimy w obliczu ko­lejnego ocieplenia, wywołanego, przynajmniej częściowo, przez człowieka. Tym razem jednak niemal wszyscy biją na alarm. Czy to nie paradoks? Czy naprawdę jest się czego obawiać? Za­nim odpowiemy na to pytanie, zobaczmy najpierw, na czym w istocie polega mechanizm działania ziemskiej „szklarni”.

Słońce i planety

Całe ciepło docierające do powierzchni Ziemi pochodzi od Słońca. Skorupa ziemska jest grubą, skutecznie Izolującą war­stwą, dlatego też ani roztopione jądro, ani znacznie płyciej po­łożona, również częściowo roztopiona warstwa astenosfery (górnego płaszcza Ziemi), nie mają swego udziału w ogólnym bilansie temperatury na powierzchni. Klimat Ziemi napędzany jest zatem ciepłem pochodzącym spoza naszej planety, jednak­że mechanizm funkcjonowania klimatu zależy już od lokal­nych, ziemskich uwarunkowań. W szczególności obecność na Ziemi „warstwy tycia” (biosfery) wywierała na mego w dziejach rosnący wpływ. Aby zrozumieć ten złożony proces, musimy się teraz cofnąć w czasie o parę miliardów lat, a także rozejrzeć nieco w najbliższym sąsiedztwie naszej planety. W cechach Ziemi musi bowiem być coś wyjątkowego, jeśli tylko na mej po­wstać mogło i utrzymać się przez tak długi czas życie.

Gdyby tylko Słońce wpływało na temperatury panujące na powierzchni Ziemi, wówczas planety położone w takiej samej od mego odległości powinny mieć jednakowe temperatury. Tak jednak nie jest. Ziemia 1 Księżyc krążą wokół Słońca po bardzo podobnych orbitach i otrzymują na jednostkę powierzchni Identyczną ilość ciepła, a przecież temperatury panujące na Ich powierzchniach są diametralnie różne.

Po części związane jest to z tempem obrotu każdego z ciał wokół swej osi. Księżyc wiruje znacznie wolniej i każdy jego „dzień” jest równy czterem ziemskim tygodniom. Nic więc dziw­nego, że Jego strona wystawiona na tak długie działanie pro­mieni słonecznych rozgrzewa się do około 100°C, podczas gdy

EFEKT SZKLARNI • 247

na pogrążonej w długotrwałym mroku półkuli temperatura spada do -150°C. Czy znaczy to jednak, źe szybciej obracający się Księżyc (powiedzmy: raz na 24 godziny) miałby temperaturę taką jak Ziemia? Nie. Średnia temperatura jego powierzchni nie zmieniłaby się, a to właśnie ona pokazuje, jak bardzo różne są te dwa ciała niebieskie. Otóż, średnia temperatura panująca na Księżycu wynosi -18°C, na Ziemi zaś 15°C. Różnica 33°C jest miarą naszego, ziemskiego, naturalnego efektu szklarni.

Energia słoneczna dociera do Ziemi w postaci promieniowa­nia. Promienie o długościach fal w zakresie 0,4-0,7 mikrome­trów są widoczne dla oka i dlatego mówimy, że światło słoneczne wypromieniowywane jest w zakresie spektrum widzialnego. Do­datkowo niewielka część, około 7%, emitowana jest w postaci jeszcze krótszych fal nadfioletowych, pewna zaś drobna część w zakresie dłuższych fal podczerwonych (promieniowanie to, zwane również cieplnym, jest wprawdzie niewidoczne dla oka. ale rejestruje je nasza skóra, odczuwając ciepło) i bardzo długich fal radiowych. Niewidzialne promieniowanie, poza radiowym, w większości nie dociera jednak do powierzchni Ziemi. Fale nad­fioletowe absorbowane są w stratosferze, głównie przez warstwę ozonową, natomiast promieniowanie podczerwone pochłaniane jest głównie przez parę wodną. Tak więc to światło .widzialne” ogrzewa powierzchnię Ziemi, podobnie jak ogrzewa też po­wierzchnię Księżyca i innych planet. Dodatkowo przechwytywa­ne jest też przez „żywą powierzchnię Ziemi" - rośliny, które przy- stowowały się do wykorzystywania zawartej w nim energii do produkcji związków organicznych budujących ich ciała.

Pod wpływem światła słonecznego powierzchnia Ziemi ogrze­wa się do 20-30°C. Przy tej temperaturze emituje ona promie­niowanie w zakresie fal dłuższych niż światło, w podczerwieni.

Na Księżycu promieniowanie cieplne uchodzi w przestrzeń, oziębiając jego powierzchnię. Na Ziemi jednak Jest ono absor­bowane w atmosferze przez parę wodną i dwutlenek węgla, które nagrzewają się i same wypromieniowują fale podczerwo­ne, zwracając Je ku powierzchni. W ten sposób ciepło nie ucie- ■ ka. Ziemia zaś ogrzewa się - i mamy efekt szklarni (analogia ze szklarnią używaną w rolnictwie jest Jednak zawodna - tam nie

1 * Y';\ ^

■

248 •

promieniowanie, lecz cieple powietrze zatrzymywane jest przez szybę szklarni i nie może unieść się do góiy; zwrotna radiacja fal cieplnych odgrywa minimalną rolę).

Sprawność ziemskiej .szklarni” zależy od koncentracji ga­zów .szklarniowych” w atmosferze. Im więcej dwutlenku wę­gla, pary wodnej, metanu i innych gazów, tym bardziej na­grzewać się będzie powierzchnia Ziemi. Obecnie ilość dwu­tlenku węgla w powietrzu jest bardzo niewielka, wynosi około 0,03%. W przeszłości geologicznej było jednak inaczej. Pier­wotna atmosfera Ziemi (podobnie jak Wenus czy Marsa) była w ogromnej większości zbudowana z tego gazu, tak więc efekt szklarni musiał być wtedy znacznie potężniejszy. Historia tych trzech planet potoczyła się jednak odmiennie. Dwutle­nek węgla pozostał w atmosferze Wenus, podnosząc z czasem jej temperaturę do ponad 500°C. Jego stężenie jest tak wiel­kie, że dziś ciśnienie na powierzchni planety niemal stukrot- nie przewyższa ciśnienie na Ziemi, a temperatura wystarcza do roztopienia wielu metali. Inaczej jest na Marsie. I ta plane­ta z początku musiała mieć znacznie gęstszą atmosferę zbu­dowaną z dwutlenku węgla, a i jej temperatura, choć znacz­nie niższa, wystarczała, by utrzymać wodę w stanie płynnym. Jest prawdopodobne, że rozpuszczający się w wodzie dwutle­nek węgla wiązał się z jonami wapnia i wytrącał w postaci wa­pieni, które gromadziły się w skorupie. W ten sposób atmos­fera marsjańska przerzedzała się i temperatura spadała.

Proces ten zachodził lawinowo, aż osiągnięty został próg, po­niżej którego dwutlenek węgla zaczął zamarzać, tworząc widocz­ne do dziś z Ziemi białe czapy lodowe na biegunach. Mars jest dziś wymarłą lodową pustynią i mc nie może tego sianu odwró­cić, bo raz uwięziony dwutlenek węgla (w wapieniach lub w „su­chym lodzie”) nie może już do atmosfery powrócić.⁴ Gdyby Mars był większą planetą, jak Ziemia lub Wenus, wówczas jego ciepło

EFEKT SZKLARNI • 249

wewnętrzne wystarczyłoby do zainicjowania ruchu płyt litosfery

i pogrążające się coraz głębiej osady wapienne topiłyby się, uwal­niając dwutlenek węgla w procesach wulkanicznych. W ten spo­sób naturalny efekt szklarni mógłby się utrzymać podobnie jak na Ziemi. Mars jednak jest małą planetą...

Tylko Ziemia

Na Ziemi wcześnie powstały warunki do istnienia wody w stanie płynnym, a więc i do wychwytywania dwutlenku węgla z atmos­fery oraz odkładania go w formie wapieni. Ze względu jednak na wielkość naszej planety wcześnie zapoczątkowany też został pro­ces ruchu płyt litosfery i związany z nim wulkanizm. Dzięki te­mu uwięziona w wapieniach część dwutlenku węgla stale wraca­ła do atmosfery, podtrzymując funkcjonowanie szklarni, choć na odpowiednio niskim poziomie (bo pewna, i to spora, część dwu­tlenku węgla pozostawała w wapieniach). Gdyby więc tylko ten proces odpowiedzialny miał być za klimat na Ziemi, wówczas po­wierzchnia planety stale by się ogrzewała. W połączeniu ze wzro­stem ilości energii słonecznej, docierającej do powierzchni Ziemi (Słońce jest dziś, jak się zdaje, o 25% jaśniejsze niż 4,5 miliarda lat temu, gdy powstało, i rozgrzewa się nadal), mogłoby to spo­wodować przekroczenie granicy 100°C, odparowanie oceanów, ustanie wytrącania się wapieni i nakręcenie spirali cieplarnianej

1 aż do osiągnięcia nowej równowagi na poziomie uniemożliwia­jącym powrót bardziej znośnych warunków.

Mamy więc w istocie tylko dwa stabilne stany klimatyczne - gorącego piekła Wenus i mroźnej pustyni Marsa - bo oba są wynikiem samowzmacniających się procesów, zatrzymujących się po osiągnięciu równowagi wzajemnie znoszących się sił. Tylko na Ziemi żaden z tych stanów nie został osiągnięty I na­sza planeta wciąż, po prawie 4 miliardach lat. cieszyć się może łagodnym klimatem sprzyjającym Istnieniu życia. Dlaczego?

Po części dlatego, że Jej cechy astronomiczne są wyjątkowo korzystne. Odpowiednia odległość od Słońca i szybkość obro­tu wokół osi zapewniają otrzymywanie nie za dużych, ale i nie

250 • ziemia i Zycie

za małych ilości energii. Z kolei odpowiednia wielkość planety zapewnia funkjconowanie mechanizmu geotektonicznego, dzięki któremu dwutlenek węgla może krążyć między powie­trzem, wodą i litosferą. To właśnie los wygrany na kosmicznej loterii - los. który pozwala zwolennikom zasady antropicznej mówić o uprzywilejowaniu Ziemi, jakby celowym przygotowa­niu jej do potrzeb życia. Ale sam łut szczęścia to za mało. Słońce się nagrzewa, a mimo to na Ziemi nadal panują ko­rzystne warunki. Zawdzięczamy do dodatkowemu c2ynniko- wi, któiy usuwa z powietrza nadmiar dwutlenku węgla. Czyn­nikiem tym jest tycie.

Życie zmienia klimat

W sensie biochemicznym życie uważać można za mechanizm wychwytywania dwutlenku węgla z atmosfery i przekształca­nia go, z pomocą energii promieni słonecznych, na związki or­ganiczne budujące ciała wszystkich istot. Proces ten jest jed­nak odwracalny, gdyż obok organizmów produkujących mate­rię organiczną istnieją też formy rozkładające ją ponownie na proste substancje, w tym na dwutlenku węgla. Same procesy życiowe zmniejszyłyby więc ilość tego gazu w atmosferze, ale byłaby to zmiana niewielka (równa ilości dwutlenku węgla uwięzionego w biomasie) i, co więcej, niezmienna (zakładając, że i biomasa pozostawałaby stała). Spowodowałoby to wpraw­dzie obniżenie początkowej temperatury, ale nie mogłoby spro­wadzić jej do odpowiednio niskich wartości, a także wywołać reakcji na stopniowy wzrost ilości energii słonecznej docierają­cej do Ziemi.

Na szczęście krążenie węgla w biosferze nie odbywa się w obiegu zamkniętym. Część tego pierwiastka wypada z obie­gu, bądź w postaci węglanów wapnia, tworzących się na dnie mórz, bądź w postaci złóż węglowych (torf, węgiel kamienny, ropa naftowa, gaz ziemny itp.), gromadzących się głównie na lądach lub w ujściach rzek. W ten sposób ilość eliminowanego węgla może być znacznie większa i - co najważniejsze | może

EFEKT SZKLARNI • 251

być regulowana: istnieją mechanizmy, dzięki którym życie na Ziemi jest w stanie zwiększać lub zmniejszać ilość uwięzionego w skałach węgla.

Ziemska szklarnia epoki lodowej

Nie miejsce tu na opis szczegółów tych niezwykle złożonych procesów (zwłaszcza zakres regulacji składu atmosfery przez żywe organizmy wymagałby znacznie szerszego potraktowa­nia). Chodzi tu tylko o przedstawienie mechanizmu działania ziemskiej szklarni, i to po to, by zrozumieć zmiany zachodzące na Ziemi obecnie, nie zaś w odległej przeszłości. Klimat czwar­torzędu, okresu, w którym żyjemy, jest zresztą bardzo specy­ficzny, być może niepodobny do żadnego istniejącego w prze­szłości. Po pierwsze dlatego, że odpowiada on okresowi lodow­cowemu, a ten zdarzał się średnio co około 200 milionów lat. Po drugie - bo jest to niezwykły okres lodowcowy, w którym czapy lodowe istnieją na obu biegunach, a to, być może, nie zdarzyło się jeszcze nigdy.

Interesować nas tu zresztą będzie nie tyle klimat czwarto­rzędu, co wpływ, jaki na fluktuacje klimatu wywierać mogą zmiany, choćby nieznaczne, składu atmosfery. Zmiany te nie są wielkie, a nawet wydawać się mogą śmiesznie małe. W koń­cu jeśli obecne stężenie dwutlenku węgla wynosi 0,03%, to na­wet jego dwukrotne zwiększenie (do 0,06%) nie przekroczy jeszcze choćby dziesiątej części procenta. Cóż to jest wobec kilkudziesięciu procent dwutlenku węgla w pierwotnej atmos­ferze Ziemi? A jednak porównanie takie jest mylące. Efekt szklarni wzmaga się wprawdzie wraz ze wzrostem ilości dwu­tlenku węgla (i innych gazów), ale nie jest to bynajmniej wzrost liniowy. Dwutlenek węgla (a jeszcze bardziej metan, ozon czy para wodna) sprawnie absorbują promieniowanie cieplne (choć w nieco różnych zakresach), tak że nawet niewielka ilość tych gazów wychwycić może znaczną część lub nawet całość promieniowania podczerwonego. Później nawet wielokrotne zwiększenie Ilości gazów szklarniowych w powietrzu nie zwlęk-

252 •

szy już ich wpływu na temperaturę. I dlatego największe zna­czenie mają zmiany ich stężenia wtedy, gdy jest Ich bardzo mało, nie zaś wówczas, kiedy jest ich dużo.

Kopalne powietrze, minione klimaty

Jeśli przedstawiony tu model ziemskiej szklarni jest po­prawny i nawet niewielkie zmiany stężenia gazów szklarnio­wych wywołują znaczące zmiany klimatu, wówczas epoka lo­dowa powinna idealnie nadawać się do testowania tej hipotezy. Podczas czwartorzędu klimat zmieniał się wielokrotnie i gwał­townie, a i w obrębie poszczególnych glacjałów i interglacjałów występowały, jak widzieliśmy, istotne skoki temperatury. Wy­starczyłoby więc porównać skład powietrza z poszczególnych okresów różniących się temperaturą i sprawdzić, czy w okre­sach chłodniejszych ilość gazów szklarniowych była istotnie mniejsza, a w cieplejszych - większa. Brzmi to prosto. Skąd jednak wziąć powietrze z dawno minionych okresów?

Okazuje się, że jest to możliwe. Podczas formowania się lodu w czapach lodowych gąbczasta zrazu masa śniegu ulega zgnie­ceniu, więżąc przy okazji znajdujące się w niej powietrze. Lód przyrasta nierównomiernie: szybciej w zimie, wolniej (lub wca­le) w lecie. Dlatego z czasem formuje się wyraźna struktura warstwowa, w której każda warstwa odpowiada dokładnie jed­nemu rokowi. Pozwala to na datowanie „kopalnego” powietrza z lodu - i to z ogromną dokładnością. Wystarczy teraz, by lód z lądolodów był odpowiednio stary (sprzed co najmniej 100 ty­sięcy lat w najniższych pokładach), by można było odtworzyć atmosferę przynajmniej ostatniego zlodowacenia i okresu in­terglacjalnego (lodowce górskie nie nadają się do tego celu, bo choć są one nieraz odpowiednio stare, to tworzący je lód jest stale odnawiany i rzadko Uczy sobie więcej niż kilkaset lat).

Choć idea wykorzystania kopalnego powietrza, uwięzione­go w lodach polarnych, do wyjaśnienia problemu efektu szklarni wydaje się prosta i oczywista, to pierwsze badania tego typu zaczęły się niedawno i uwieńczone zostały powodze­

niem dopiero w roku 1982. Przedtem mało kto zdawał sobie sprawę z tego, jak silny może być związek między klimatem a temperaturą Ziemi.

Dokładne badania przeprowadzone przez szwajcarskich na­ukowców | uniwersytetu w Bemie wykazały, że około 20 tysięcy lat temu, a więc w okresie maksimum ostatniego zlodowacenia, zawartość dwutlenku węgla w powietrzu wynosiła zaledwie od 180 do 240 ppm (części na milion), wobec 280 ppm na początku XIX wieku i 350 ppm dziś. Wyka/ano też, że zawartość tego ga­zu w powietrzu zaczęła rosnąć niemal dokładnie w czasie rozpo­częcia deglacjacji, czyli tajania wielkich północnych czap lodo­wych, ustabilizowała się zaś na normalnym, przedindustrial- nym poziomie wkrótce po ustąpieniu wielkich lodów.

Takich badan wykonano Już wiele, poddając analizie lód z obu lądolodów polarnych. Wszystkie one (wiercenie koło sta­cji „Wostok” na Antarktydzie przebiło lód ostatniego zlodowa-

254 •

cenią i dotarło do lodu z poprzedniego, cieplejszego niż dziś, inteiglacjału) wykazały tę samą, uporczywie powtarzającą się prawidłowość: w okresach zimnych było mniej dwutlenku wę­gla niż w okresach ciepłych, a w okresach szczególnie zimnych było go szczególnie mało.

W wynikach tych nie ma pozornie nic dziwnego. Skoro przy­jęliśmy, że zawartość dwutlenku węgla w atmosferze wpływa na temperaturę Ziemi, to wykrycie prostej zależności - im mniej tego gazu, tym niższa temperatura (i odwrotnie) - powin­no być przyjęte jako piękne, co prawda, ale zrozumiałe i ocze­kiwane potwierdzenie teoretycznych rozważań. Tymczasem od­krycie to okazało się pod pewnym względem wielce kłopotliwe.

Czy zimniej znaczy lepiej?

Kłopot wynika z faktu, że dwutlenek węgla jest nie tylko gazem szklarniowym, lecz także gazem biogennym. Jego koncentracja w atmosferze zależy od ilości i aktywności żywych organizmów, przy czym zależność powinna być dość prosta: im więcej życia na Ziemi (tzn. im większa biomasa), tym więcej węgla uwięzio­nego w ciałach organizmów (i tym więcej odprowadzonego do li­tosfery), czyli - tym mniej w atmosferze. Wolno się więc spo­dziewać, że zawartość dwutlenku węgla w powietrzu stanowi pewien wskaźnik „jakości” warunków na Ziemi: im go mniej, tym „lepsze” (cokolwiek by to miało znaczyć) panują warunki, i gdyż bujniej może się życie rozwinąć. I tak dochodzimy do pa­radoksu. Zimne okresy lodowcowe byłyby, w skali globalnej,, okresami korzystniejszymi dla życia, natomiast ciepłe intergla- cjały oznaczałyby nadejście niekorzystnych warunków. Zupeł­nie odwrotnie, niż można by się było spodziewać.

Pozostaje pytanie, dlaczego właściwie życie jako całość miałoby woleć okresy zimne, glacjalne, od ciepłych, a więc wedle ludzkich kryteriów - korzystniejszych? Nie ma na nie dobrej odpowiedzi. W każdym razie można spekulować, że wraz z obniżaniem się poziomu morza w czasie glacjałów, od­słaniane są znaczne połacie zatopionego wcześniej lądu, i to

EFEKT SZKLARNI • 255

często w tropikach (na przykład ogromny obszar malajsko- australljski). Na tak powiększonym obszarze lądowym rozwija się intensywna działalność biologiczna I oto pierwsza odpo­wiedź. Według drugiej, dzisiejsze oceany, zwłaszcza w stre­fach polarnych, są mało produktywne, choć relatywnie żyzne, gdyż czynnikiem limitującym liczebność planktonu jest żela­zo, konieczne do syntezy chlorofilu i hemoglobiny. Otóż w czasie glacjałów, przy intensywniejszej cyrkulacji powie­trza, wiatry dostarczały znad bardziej odsłoniętych wtedy lą­dów dużych ilości pyłów zawierających żelazo. Mogło to zwiększać produktywność mórz, a więc pobudzać również „pompę” planktonową, odprowadzającą węgiel w postaci wa­piennych pancerzyków na dno oceanów.

Tak czy inaczej, człowiek, zwiększając ilość gazów szklarnio­wych, podwyższa tylko tę i tak już niezdrową „gorączkę” biosfe­ry. I choćby z tej przyczyny powinien tego unikać. Jednak ta­kie rozumowanie mało kogo przekona. Po pierwsze, niewielu ludzi jest skłonnych przedkładać interesy planktonu polarne­go lub tropikalnych organizmów błotnych, czy nawet interesy biosfery jako takiej (bo cóż to właściwie znaczy?), nad swe wła­sne interesy. Po wtóre zaś, wszystko, co wiemy o naszej histo­rii, wskazuje na to, że właśnie w ciepłych okresach żyło nam się lepiej niż w zimnych, więc obawiać się raczej powinninśmy mrozów niż upałów. Może więc idące ciepłe czasy są raczej szansą niż zagrożeniem?

Czy cieplej znaczy gorzej?

Najprostsza odpowiedź brzmi następująco: z ludzkiego punktu widzenia nie ma klimatów lepszych i gorszych, Jest po prostu stan, do którego ludzka cywilizacja w ciągu ostatnich kilku ty­sięcy, a najbardziej w ciągu ostatnich kilkuset lat, przystoso­wała się, i każda zmiana przynieść może katastrofalne skutki. Michaił Budyko, pierwszy uczony, który zwrócił uwagę na moż­liwość nadejścia „klimatu szklarniowego”, dowodził niedawno, że perspektywa ocieplenia Jest korzystna, gdyż wielkie tundro­

256 • ZIEMIA I 2YCIE

we obszary Syberii i Kanady oraz wielkie pustynne tereny Sa­hary będą mogły się zazielenić i zostać wykorzystane w celach rolniaych. Budyko sugerował nawet, że powinniśmy aktywnie wzmagać efekt szkłami, by zmiany te przyspieszyć.

Na szczęście niemal wszyscy odrzucili te pomysły. Budyko się myli, i to pod każdym względem. Po pierwsze dlatego, że trudno z wysokości kilkuset metrów nad poziomem morza skazywać na śmierć dziesiątki milionów ludzi żyjących na obszarach, które muszą zostać zalane w wyniku podniesienia się poziomu wód w morzach. A tak się składa, że są to obszary położone w del­tach wielkich rzek, a więc najżyźniejsze i dlatego też najgęściej zaludnione (Bangladesz, delta Nilu, Holandia, również i nasze Żuławy). A co powiedzieć przedstawicielom państw, które w ca­łości znikną z powierzchni Ziemi - nawet jeśli nie są to państwa duże ani stare? (Chodzi tu o atole koralowe, nierzadko wystają­ce w najwyższym miejscu 2-3 m ponad powierzchnię wody. Nie­dawno wiele z nich uzyskało niepodległość). Co zrobić z zabyt­kowymi miastami, takimi jak Wenecja czy Aleksandria, które muszą zginąć, jeśli morze podniesie się o spodziewany metr lub więcej (o Wenecji wspomniany już John Gribbin tak pisze: „To piękne miasto już dziś można spisać na straty. Jest już po pro­stu za późno, by uratować je przed zalaniem, a pieniądze wyda­ne na powstrzymanie fal, to pieniądze wyrzucone w błoto..."). Co począć z portami, drogami, nadbrzeżami, plażami (i ich tury­stycznym zapleczem)? Wyliczyć można właściwie wszystko, bo cala cywilizacja jest swoistym odbiciem warunków, w jakich przyszło jej żyć. Argumenty Budyko można by ewentualnie przyjąć, przeliczając wartości ludzkich cywilizacji na wydajność w kwintalach z hektara - zakładając, że jego przepowiednie rol­ne by się sprawdziły. Ale i to jest mocno wątpliwe.

Czego nie wiemy?

Największe zagrożenia związane z efektem szklarni wynikają z tego. że nie możemy przewidzieć, co stanie się z klimatem, je­żeli nasz „globalny eksperyment" prowadzić będziemy dalej.

EFEKT SZKLARNI • 257

Słabo jeszcze rozumiemy mechanizm ziemskiego klimatu 1 choć skład atmosfeiy (a w szczególności zawartość gazów szklarnio­wych) z pewnością wywiera na niego znaczny wpływ, to wyni­kających stąd bezpośrednich 1 pośrednich efektów nie umiemy dokładnie przewidzieć. Oczywiście, im więcej tych gazów, tym wyższa jest średnia temperatura Ziemi. Ale reguła ta nie doty- C2y wszystkich regionów w równej mierze (na niektórych tem­peratura może nawet się obniżyć, co już obserwujemy) i nie mówi też, o ile stopni temperatura ta miałaby się podnieść. W tym miejscu pojawia się drugi powód do niepokoju.

Musimy wziąć pod uwagę sprzężenia zwrotne, a dokładniej - dodatnie sprzężenia zwrotne, które - jak wiadomo - mogą pro­wadzić prosto do katastrofy. Zasadą wszelkich sprzężeń dodat­nich jest to, że jakakolwiek zmiana stanu wywołuje skutki pro­wadzące do dalszego odchylenia od stanu pierwotnego, i tak do końca, to znaczy albo do zupełnego załamania się układu (czyli katastrofy), albo do osiągnięcia nowego stanu, w którym wpływ sił przeciwnych dalssym zmianom przeważa nad siłami działającymi dotąd. W ten sposób nawet drobne i zdawałoby się niegroźne zmiany początkowe szybko mogą ulec wzmocnie­niu i doprowadzić do następstw, wobec których wydawać się mogą całkiem niewinnie.

O działaniu sprzężeń dodatnich była Już mowa przy rozpa­trywaniu ewolucji klimatu na Wenus i Marsie. W Jednym przy­padku efektem końcowym było rozgrzane piekło, w drugim - mroźna pustynia, a oba stanowiłyby prawdziwą katastrofę dla jakiegokolwiek życia, gdyby takie na którejś z tych planet za­istniało. Ale i na Ziemi takich przykładów nie brakuje. Naj­prostszy z nich to przypadek albedo.

Kiedy klimat ulega niewielkiemu ociepleniu, wówczas po­wierzchnia terenów pokrytych w zimie śniegiem zmniejsza się (choćby nieznacznie). Im mniej Jednak obszarów śnieżnych, tym mniej promieni słonecznych odbijanych jest z powrotem do atmosfery i tym bardziej nagrzewa się powierzchnia Ziemi. Gdy zatem śnieg taje. dodatkowa część promieniowania ulega pochłonięciu (przez glebę lub wodę morską) i Ziemia nieznacz­nie się ociepla. Wówczas topnieje Jeszcze więcej śniegu. Ziemia

258 •

ogrzewa się jeszcze bardziej itd., aż do stopienia całego śniegu. Oczywiście, dość wcześnie włączają się siły przeciwstawne, ale mechanizm ten z pewnością wywierał pewien wpływ na klimat w okresach przejściowych między okresem lodowcowym i mię- dzylodowcowym.

Kiedy Ziemia się ociepla, wzrasta też temperatura wody morskiej. W cieplejszej wodzie rozpuszcza się mniej gazów, gdy więc jej temperatura rośnie, część gazów (w tym dwutlenek wę­gla) uchodzi do atmosfery, wzmacniając efekt szklarni. Powo­duje to dalsze ocieplenie wody morskiej, ucieczkę dwutlenku węgla do atmosfery na jeszcze większą skalę itd., aż do osią­gnięcia nowej równowagi.

Inna przyczyna wzmacniania niewielkich zmian wywoływa­nych efektem szklarni może się również wiązać z czynnikami geograficznymi. Czasze lodowe wschodniej Antarktydy i Gren­landii są bardzo grube, a ich krawędzie sięgają do morza. A zatem przyrost lub ubytek lodu nie zmieniają początkowo zasięgu lodów (jedynie jego miąższość) i albedo czasz lodo­wych się nie zmienia. Inaczej rzecz się ma z lodami Oceanu Lodowatego oraz zachodniej Antarktydy. Tu pokrywa lodowa jest bardzo cienka (na Oceanie Lodowatym jej grubość sięga kilku metrów) i w razie ocieplenia zmniejsza się z obu stron -, od góry i od dołu. Może to doprowadzić do szybkiego jej sto-; pienia. Proces ten obserwuje się już od paru lat.⁵ I chociaż stopienie całego pływającego lodu nie podniesie poziomu mo­rza (bo wzrost ilości wody kompensowany jest przez zmniej-

i szenie jej wyporu), to odsłonięta powierzchnia mórz pochłania

ii znacznie więcej promieni. Podnosi to z kolei ogólną tempera-' turę obszarów polarnych i przyczynia się w ten sposób do sto­pienia dodatkowych ilości śniegu na otaczających lądach itd. I ten proces może więc doprowadzić do katastrofy.

EFEKT SZKLARNI • 259

Czas na podsumowanie. Tym, co niepokoi nas najbardziej, nie jest żaden przewidywany scenariusz przyszłych zmian, lecz to, że zmian tych nie umiemy przewidzieć.⁶ Żyjemy w okresie destabilizacji dotychczasowego układu pogodowego, a duża liczba dodatkowych sprzężeń uwikłanych w te przeobrażenia sprawia, że przyszłe zmiany mogą być szybkie i dramatyczne.

Według różnych scenariuszy, średnia globalna temperatura Ziemi może wzrosnąć do roku 2030 o 3,5°C lub nawet 5°C. Na niektóiych obszarach przyrost ten może być znacznie większy, przy czym odnosi się on do dzisiejszych temperatur, i tak wyż­szych od wartości sprzed rewolucji przemysłowej. Spowodować to może podniesienie się poziomu morza co najmniej o 50 cm. Zmiany te można porównać do tych, które zakończyły ostatnią epokę lodową, tyle że tym razem zachodzić będą ze znacznie większą prędkością. Nie trzeba specjalnej wyobraźni, by zrozu­mieć, że przestawienie całej gospodarki światowej i przystosowa­nie jej do nowych warunków może być nadzwyczaj kosztowne.

Jeśli, jak chce James Lovelock, Ziemia jest - choćby w me­taforycznym sensie - żywą planetą, to może też - jeszcze bar­dziej metaforycznie I zapadać na zdrowiu (czyli być wytrącaną z pożądanego przez biosferę stanu). Skoro tak. to. Jak przy każdej chorobie, i w tym przypadku obowiązuje zasada Hlpo- kratesa: przede wszystkim nie szkodzić. 1 nawet jeśli Lovelock nie ma racji, zasada ta powinna nas obowiązywać.

CZY CZŁOWIEK MOŻE ZNISZCZYĆ ŻYCIE NA ZIEMI?

Katastrofy są dziś w modzie i geologia pokazująca, jak Iczęsto nawiedzały one Ziemię w przeszłości, walnie się do tego przyczyniła. Wiele współczesnych koncepcji geolo­gicznych przewyższyło pod tym względem nawet dziewiętna­stowiecznych katastrofistów spod znaku Georgesa Cuviera, Williama Bucklanda czy Jeana Louisa Agassiza. Opisane przez tych uczonych gigantyczne zalewy, potopy i zlodowace­nia nie robią już na nas wrażenia. Tylko żyjący na przełomie XVII i XVIII wieku przyrodnik William Whiston, ze swymi ko­metami przesuwającymi oś obrotu Ziemi, zmieniającymi kli­maty i niszczącymi całe ziemskie życie w ogniu powszech­nym, nie ustępuje rozmachem swych wizji uczonym końca XX wieku.

W modzie też jest dzisiaj „wielka ekologia” - 1 przekonanie, że człowiek niebezpiecznie zabawia się z całą biosferą. Z tych dwóch mód czy tendencji narodził się, bo musiał się narodzić, strach, że nasza działalność może wkrótce doprowadzić do roz­regulowania mechanizmu biosfery, do wielkiego wymierania organizmów i ostatecznie do zagłady nas samych. Zewsząd sły­szymy ostrzeżenia przed skutkami naszych działań, a przeko­nanie, że człowiek Jest najmądrzejszym organizmem dla życia na ziemi od początku jego istnienia, przyjęło się już dość po­wszechnie. Czy tak jest w istocie?

ZIEMIA I ZYCIE • 261

Katastrofy dawne i nowe

Lęki kończącego się millenium nie wzięły się znikąd - to pew­ne. Nie trzeba nikogo przekonywać, że istotnie „źle się bawimy” i że już zbieramy ponure żniwo tej zabawy („antropogenne” wy­mieranie gatunków na wielką skalę jest faktem oczywistym). Tu jednak chciałbym pokazać, że być może przesadzamy tro­chę | przekonaniem o własnej wszechmocy i że, co więcej, ka­tastrofy w dziejach Ziemi mogą być postrzegane z odpowiedniej perspeklywy jako tyleż niszczące, co twórcze. Że nawet, ponie­kąd, są one motorem postępu i że my sami zapewne zawdzię­czamy im swoje istnienie. Nie ma więc w końcu tego złego, co by na dobre nie wyszło, tyle że trudno przypuszczać, by wyszło to na dobre akurat nam.

Źródła współczesnego neokatastrofizmu, podobnie jak jego odpowiedników w wieku XIX, są z pewnością rozliczne. Same nauki przyrodnicze nie wszystko mogą tu wyjaśnić. Być mo­że w przełomowych czasach łatwiej przychodzi nam słuchać

o przełomach w dziejach życia, niezależnie od tego, jak bar­dzo prawdopodobne lub nieprawdopodobne są tego rodzaju spekulacje.

A jednak fakty geologiczne, zarówno dziś, jak i przed 150 laty, z pewnością również odegrały swoją rolę. Dziewiętna­stowieczny dyluwializm (od diluvium - potop) opierał się na ważnej i istotnie trudnej do wytłumaczenia obserwacji: na ogromnych obszarach Europy można było spotkać luźne, chaotyczne, bezładnie rozrzucone osady, zawierające niezli­czone głazy egzotycznego pochodzenia. Osady te, nazwane dryftem, stanowiły zagadkę: Skąd wzięły się na Ziemi, i to w tak niedalekiej przeszłości (ów diyft stanowił wszędzie naj­młodsze skały)? Ostatecznie uznano, że tylko potop po­wszechny mógł rozrzucić tak wiele głazów na tak duże odle­głości, jest to więc materialny dowód tego biblijnego wyda­rzenia. (Dopiero teoria lodowcowa Louisa Agassiza, też skąd­inąd katastroficzna, miała tę obserwację ukazać w nowym świetle). Dziś Jest, poniekąd, podobnie. Niezależnie bowiem od filozoficznych uwarunkowań współczesnego neokatastro-

262 •

fizmu jego podłoże naukowe, odpowiednik dziewiętnasto­wiecznego „dryftu", też da się streścić jednym słowem - Iryd. To od niego wszystko się zaczęło.

Co ma iryd do bolidu?

Wszyscy już chyba słyszeli o zderzeniu Ziemi z planetoidą (czy­li z angielska - o impakcie), o iiydzie i o wymieraniu dinozau­rów. Połączenie tych trzech elementów staje się z wolna zbitką pojęciową. Chciałbym więc tylko wyjaśnić kwestię irydu, jako najmniej w tym wszystkim zrozumiałą. Otóż Ziemia ma budo­wę koncentryczną, a jej cechy są wynikiem grawitacyjnego roz­dzielenia mas - w wyniku siły ciążenia w roztopionej kiedyś Ziemi doszło do koncentracji najcięższych pierwiastków w środku (jądrze), najlżejszych zaś - na zewnątrz (w atmosfe­rze), z wszelkimi pośrednimi gradacjami pomiędzy tymi strefa­mi (w płaszczu, astenosferze, skorupie ziemskiej). Potem Zie­mia zakrzepła i ten układ, zakonserwowany, przetrwał do dziś (z tym zastrzeżeniem, że prądy cieplne w płaszczu i jądrze do­prowadziły do częściowego wymieszania mas). Powstała też, nieobecna z początku, hydrosfera. Ogólnie jednak zasada „im niżej, tym ciężej" obowiązuje do dziś i dlatego najcięższe pier­wiastki - z rodziny platynowców - zwykle na powierzchni Ziemi me występują, choć są obecne w meteorytach, a także w płasz­czu i jądrze Ziemi.

Iryd jest tu dobrym wskaźnikiem: względnie obfity w jądrze i płaszczu, w litosferze jest praktycznie nieobecny: jeśli poja­wia się na powierzchni Ziemi, to dlatego, że dostarczony tam został „od dołu”, przez wulkany, lub „od góry”, przez meteory­ty. Jego obecność na Ziemi świadczy więc o stałym opadaniu pyłu kosmicznego i o nieustającej działalności wulkanów. Kie­dy zatem jego zawartość nagle rośnie w cienkiej warstwie od­powiadającej krótkiemu okresowi dziejów Ziemi i kiedy ta warstwa jest obecna na całej Ziemi w utworach tego samego wieku, możliwe są właściwie tylko dwie sensowne interpreta­cje. Albo mamy do czynienia z osadem powstałym w wyniku

CZY CZŁOWIEK MOŻE ZNISZCZYĆ ŻYCIE? • 263

uderzenia w Ziemię gigantycznego meteorytu (planetoidy), al­bo Ziemia przeszła w tym czasie przez okres bardzo intensyw­nego wulkanizmu, który wyniósł na powierzchnię ogromne ilości materii z głębszych warstw płaszcza.

Z taką właśnie sytuacją mamy do czynienia w przypadku osa­dów z przełomu kredy i trzeciorzędu, sprzed 66 milionów lat. Jest to zwykle cienka, kilkucentymetrowa warstewka iłu o wy­raźnie zwiększonej zawartości platynowców; w ciągu ostatniej dekady odkrywano ją niemal na całym świecie, w tym także w licznych wierceniach podmorskich. C2y jest to osad związany ze spadkiem meteorytu, cay osad powulkaniczny, wciąż pozosta­je sprawą spomą i żywo dyskutowaną. Paradoksalnie, z biegiem czasu przybywa argumentów na rzecz obu tych hipotez. Są więc i tacy, którzy sądzą, że wulkanizm mógł być związany z impak- tem (spadkiem), na przykład jako odpowiedź litosfery na wstrzą­sy wywołane uderzeniem w Ziemię meteorytu.

W każdym razie w obu przypadkach chodzi o katastrofę - kosmiczną, ziemską lub obie jednocześnie. Kiedy na dodatek okazuje się, że doszło do niej w tym samym okresie dziejów Ziemi, w którym umiejscowiono wydarzenie znane od dawna jako wielkie wymieranie, wówczas rodzi się myśl, że to ona właśnie wywołała śmierć wielu gatunków. Zaczynają wtedy po­wstawać hipoteiyczne modele etapów tego wydarzenia, rodzą się też analogie do czasów współczesnych, na przykład do sce­nariuszy globalnej wojny nuklearnej (zaskakująca analogia między tzw. zimą jądrową a nocą impaktową bierze się stąd, że model pierwszej zbudowano właśnie według modelu zapropo­nowanego dla wymierania kredowego). Wymieranie dinozau­rów staje się sprawą aktualną - bo zaczynamy w tym wydarze­niu widzieć złowrogie analogie.

Wszyscy jesteśmy katastroflstami

Teoria spadku planetoidy padła (sicf) na podatny grunt - w geologii i poza nią. Jej przesłanie współgrało z katastrofi­zmem we wszystkich właściwie naukach przyrodniczych i nie

264 •

tylko. Ewolucyjny punktualizm, odwołujący się do prawie sko­kowego powstawania nowych gatunków oraz do wielkich i szybkich przekształceń biosfery, lub tzw. stratygrafia zdarze­niowa, sugerująca, że czas geologiczny i jego odbicie w zapisie kopalnym są przejawem nieciągłości dziejów oraz nieciągłości samego zapisu, to tylko przykłady tej tendencji. Tej samej, któ­ra odezwała się w naszych lękach o stan globalnego środowi­ska naturalnego, o wytrzymałość atmosfery i klimatu na an- tropogenne zakłócenia, o odporność całej biosfery.

Nie są to zagrożenia wydumane. Tyle że do ich dostrzeżenia potrzebne było właśnie to nowe spojrzenie na świat I świat

0 kruchej stabilności, nietrwałej równowadze, świat zdarzeń

1 konwulsji raczej, niż powolnych przekształceń i spokojnych dziejów. Trzeba było odrzucić głęboko zakorzenione przekona­nie, że „teraźniejszość jest kluczem do przeszłości", że w prze­szłości - by powtórzyć za Charlesem Lyellem - mogło zdarzać się tylko to i tylko w takim natężeniu, jak obecnie, że więc katastro­fy o nie znanym nam zasięgu są wykluczone, bo „nieaktuali- styczne". Kiedy w roku 1923 amerykański geolog J. H. Bretz zinterpretował osobliwe formy geologiczne z północno-zachod­nich Stanów Zjednoczonych jako osad katastrofalnej powodzi sprzed 20 tysięcy lat, wynikłej z przerwania naturalnej zapory na ogromnym jeziorze zablokowanym przez czapę lodową, nikt mu nie uwierzył, bo za bardzo pachniało to zdyskredytowanym dyluwializmem. Bretz utrzymywał, że potężna fala powodziowa wymyła cały materiał osadowy na obszarze ponad 40 tysięcy km², odsłaniając surową, chaotyczną topografię znaną dziś pod nazwą Channelled Scobland. Rwące rzeki przez kilka dni miały płynąć z szybkością 70 km/h, prowadząc wody o masie dziesię­ciokrotnie przekraczającej zasoby wszystkich rzek świata. W 50 lat później, w zmieniającym się już klimacie intelektualnym, sę­dziwy Bretz doczekał się satysfakcji. Na sympozjum poświęco­nym interpretacji „jego” osadów przyjęto powszechnie tę wersję wydarzeń, a na zakończenie wysłano mu telegram ze słowami: „Dziś wszyscy już jesteśmy katastrofistami”.

Nie ma powodu, by aktualizm przeciwstawiać katastrofi­zmowi I to raczej dwie strony jednego medalu. Bo geologia,

CZY CZŁOWIEK MOŻE ZNISZCZYC ŻYCIE? • 265

w odróżnieniu od fizyki czy chemii, dysponuje czynnikiem, którego nie sposób odtworzyć w żadnym laboratorium - niewy­obrażalnie długim czasem. W roku 1967 inny amerykański geolog, P. E. Gretener, zwrócił uwagę na pozornie nieistotne rozróżnienie między zjawiskami niemożliwymi a nieprawdopo­dobnymi. Te pierwsze, z założenia, nie mogą się zdarzyć, te drugie w czasie liczonym miliardami lat zdarzą się na pewno. Jeśli bowiem istnieje najmniejsze choćby prawdopodobieństwo wystąpienia jakiegoś zjawiska (takiego jak spadek planetoidy lub wybuch supernowej w sąsiedztwie Ziemi), to prawie 5 mi­liardów lat historii Ziemi zwykle wystarcza, by powtórzyło się ono jeszcze nie raz.

Każde „nietypowe” zdarzenie w dziejach Ziemi, krótkie lub długotrwałe, wpływa na życie zamieszkujących naszą planetę organizmów. Każda odpowiednio duża zmiana środowiska po­ciąga za sobą wymieranie gatunków - to nieuniknione. Histo­ria życia to nie tylko dzieje ekspansji na „puste” jeszcze obsza­ry, to także historia opuszczania nisz, które były przedtem za­jęte. Współczesne obliczenia skali wymierania mówią, że prze­łomu kredy i trzeciorzędu nie przeżyło 75% gatunków. Podob­ne wyliczenia dla przełomu permu i triasu sugerują śmiertel­ność sięgającą nawet 95% wszystkich gatunków! Przynajmniej raz w swej historii, przed 245 milionami lat, biosfera otarta się więc o widmo całkowitej zagłady.

Nie oznacza to jednak, że trochę większy kataklizm znisz­czyłby całe życie na Ziemi. Owe 5% ocalałych stanowiły za­pewne gatunki najbardziej odporne, takie, które dawały sobie szczególnie dobrze radę w okresach kryzysów. Natura bo­wiem nieraz doświadczała swe dzieci. Dziś mówi się o pięciu „wielkich wymieraniach” podczas fanerozoiku (tzn. w ciągu ostatnich 600 milionów lat) i o kilkunastu mniejszych. Suge­ruje się także, że kolejne katastrofy dzielą okresy trwające 32 lub 26 milionów lat. Jeśli nawet ta cykliczność me była tak regularna i niektóre wymierania się „spóźniały" lub przycho­dziły „za wcześnie”, to i tak wszystkie musiały być swego ro­dzaju filtrem, przepuszczającym Jedynie gatunki najodpor­niejsze. Wielkie regresje morskie, wzmożony wulkanizm,

spadki meteorytów, nagle zmiany klimatu, bliskie wybuchy supernowych, zmiany położenia biegunów... - wszystko to doświadczyło już ziemską biosferę, uodpamiając ją na całe spektrum możliwych zagrożeń. Myśl, że dziś moglibyśmy bez trudu unicestwić wszystkie gatunki wydaje się więc zbyt zu­chwała.

Życie i jego „nienaturalne” środowisko

Niezależnie od zagrożeń zewnętrznych kryzysy zostały niejako wbudowane w sam mechanizm funkcjonowania biosfery. Za­sadą życia jest ekspansja - wynika to z charakteru darwinow­skiej ewolucji. Drugie z założeń ewolucji mówi, że dobór natu­ralny jest ślepy i nie może przewidywać efektów swego działa­nia. W rezultacie ekspansja życia musi prowadzić do wyczer­pywania się nieodnawialnych zasobów i przekształceń „środo­wiska naturalnego” - z tragicznymi tego skutkami dla wszyst­kich gatunków nazbyt zaadaptowanych do zastanych warun­ków. Takie autodestrukcje biosfery - często na wielką skalę, ale nigdy totalne - były zapewne normalnym, choć rzadkim, gawiskiem w dziejach życia.

Już rozkwit najprostszych form życia w „pierwotnym bulio­nie" (zawiesinie spontanicznie powstałych w oceanie związków organicznych) szybko wyczerpał ogromne, ale przecież ograni­czone i nieodnawialne zasoby pokarmowe. Nad biosferą zawi­sło widmo głodu. Wtedy zapewne, jako odpowiedź na to pierw­sze wyzwanie „ekologiczne”, pojawiły się pierwsze autotrofy, czerpiące energię już nie ze związków organicznych, lecz wol­nych jonów żelaza, siarki i wodoru. Nastała era chemoautotro- fów. Ale i ten okres nie mógł trwać wiecznie. Ekspansja bakte­rii „chemicznych", przy niezmiennej podaży ich metaboliczne­go „paliwa”, doprowadziła do załamania świata opartego na chemoau to troili. Nastąpił nowy kryzys, a ci, którzy przeżyli, znaleźli schronienie w środowiskach zapewniających stałą i re­gularną podaż odpowiedniego „paliwa”: w gorących źródłach, bagniskach i oazach ryftowych oceanów.

CZY CZŁOWIEK MOŻE ZNISZCZYĆ ŻYCIE? • 267

Pojawił się wówczas nowy wynalazek przyrody - bakterie zielone, dokonujące syntezy związków organicznych (cukrów) przy wykorzystaniu światła słonecznego, choć wciąż w atmos­ferze beztlenowej. W ten sposób źródło energii po raz pierwszy było praktycznie nie ograniczone, jednak coraz bardziej brako­wało jonów wodoru potrzebnych jako dawców protonów. Dla­tego bakterie te również dotknął kryzys (choć i one przetrwały do dziś w specyficznych i izolowanych środowiskach), a życie dokonało nowego odkrycia, zapewne największego i najbar­dziej brzemiennego w skutki. Pojawiły się sinice (cyjanobakte- rie), które nie tylko źródło energii, ale i protonów znalazły w nieograniczonych zasobach: cząsteczkach wody rozkłada­nych przy współudziale światła. Z kryzysów i zakrętów ewolu­cji wyłoniły się więc istoty w dużej mierze odporne na dalsze niespodzianki - ich „paliwem” stało się zewnętrzne wobec Zie­mi Słońce, ich surowcem - praktycznie nieograniczona woda.

Ale w powietrzu czaił się już kolejny kryzys biogenny, tym razem wywołany nie brakiem, lecz nadmiarem.

Fotoliza wody oznacza bowiem odłączanie wolnego tlenu, a ten - jako trujący dla ws2ystkich form beztlenowych - usu­wany był wprost do atmosfery (jak widać wyrzucanie odpadów do środowiska nie jest oryginalnym pomysłem człowieka).

Z początku jego obecność nie była zbyt dokuczliwa, gdyż na świecie pełno było nieutlenionych związków (zwłaszcza Jonów żelaza), z którymi tlen wchodził w reakcje - nie bez udziału bakterii 1 i odkładał się na dnie oceanów (kopalną pamiątką tych czasów są tzw. wstęgowe formacje źelaziste. zwane BIF - Banded Iron Formation, największe złoża żelaza na świecie). Ale mniej więcej miliard lat temu całe żelazo zostało utlenione i wówczas wolny tlen zaczął szybko gromadzić się w atmosfe­rze. W krótkim czasie doprowadziło to do wielkiej przebudowy atmosfery, masowego wymierania organizmów beztlenowych, narodzin tlenowego metabolizmu, a wreszcie powstania war­stwy ozonowej, dzięki której stała się możliwa kolonizacja lą­dów wystawionych dotąd na zabójcze promienie nadfioletowe.

Gromadzeniu się tlenu towarzyszyło ubywanie dwutlenku węgla, do dziś Jedynego i niezastąpionego źródła węgla słuźą-

P

cego do produkcji związków organicznych. Wczesna atmosfera była bogata w dwutlenek węgla - stanowi! on być może ponad 90% pierwotnego powietrza (do dziś taką „monokulturą” tego gazu są atmosfery pozbawionych życia planet ziemskich - We­nus i Marsa). Część wychwytywanego z atmosfery węgla wię­ziona była w ciałach żywych organizmów, a po ich śmierci za- grzebywana w osadach na dnie oceanów, zrazu jako tzw. roz­proszony węgiel organiczny, potem - w pancerzykach wapien­nych organizmów planktonicznych 1 bentonicznych żyjących w górnej warstwie oceanu i na płytkim dnie. Ta grupa organi­zmów przez miliony lat przechwytywała węgiel z powietrza i od­kładała go na dnie w potężniejących osadach węglanowych, z których z czasem utworzyły się warstwy skalne budujące dziś wierzchnią część ziemskiej litosfery. Ekspansja życia opartego na ogromnych, ale kurczących się zasobach węgla w atmosferze doprowadzić musiała do kolejnego załamania 1 węglowego tym razem. Jego zawartość ustaliła się wreszcie na niewiarygodnie niskim poziomie (dziś - 0,03% wszystkich ga­zów), a obieg węgla uległ zamknięciu. Odtąd tyle samo dwu­tlenku węgla wchodziło w skład żywych organizmów, co po­wracało do atmosfery za sprawą bakterii redukujących, grzy­bów i wulkanów, przywracających powietrzu tę część związków węglanowych, która zagrzebana została w głębszych war­stwach litosfery. Efektem tych wszystkich kryzysów, wynalaz­ków i przekształceń była gruntowna przebudowa atmosfery (wzbogacenie w tlen i azot, zubożenie w dwutlenek węgla), ustabilizowanie na odpowiednio niskim poziomie biomasy i wprzęgnięcie do globalnej ekologii wszystkich jej ogniw, nie­zależnie od czasu powstania i stopnia „zaawansowania”.

Im gorzej, tym lepiej

1 tak właśnie toczyła się ewolucja. Nowe światy powstawały na gruzach starych, jako odpowiedzi na nowe wyzwania i dzięki nowym wynalazkom, które z tych wyzwań wynikały. Ze­wnętrzne wobec życia lub przez samo życie generowane zagro-

CZY CZŁOWIEK MOŻE ZNISZCZYĆ ŻYCIE? • 269

żenią stanowiły bodziec do nowatorstwa, pomysłowości i po­stępu przyrody I lecz zawsze, mimo strat i kryzysów, „stary świat” pozostawał, znajdując schronienie jako żyjąca skamie­niałość dawnych epok, w tych środowiskach i siedliskach, do których te nowe bodźce nie docierały (również w ciałach in­nych organizmów, przebywająca bowiem w naszym wnętrzu i pomagająca nam w trawieniu „flora bakteryjna" też jest wspomnieniem dawnych, beztlenowych czasów). W ten spo­sób świat się wzbogacał, bo kumulowały się wciąż nowe wyna­lazki, nie wypierając nigdy do końca starych i zapewniając tym samym rosnącą odporność całej biosferze. Najbardziej nawet nieprzewidziane kryzysy dotykały te gatunki, które z ta­kimi osobliwymi warunkami miały Już kiedyś do czynienia: znały już pozbawione tlenu powietrze, zakwaszone gleby.

przesycone siarką wody; które wiedziały, Jak radzić sobie w rozpalonym, nienaturalnie upalnym śwlecle, także w świe- de mrozu, suszy i mroku. Postęp w dziejach życia dokonywał się więc przez katastrofy, wyzwania, zagrożenia, które wysta­wiały pomysłowość natury na próbę.

Współczesny świat jest produktem miliardów lat takich wła­śnie ewolucyjnych wyzwań i odpowiedzi, gdzie każdy nowy wy­nalazek powodował ekspansję nowatorów i eksterminację ma­ruderów (przeżywających czasem w izolowanych, „archaicz­nych" środowiskach i odgrywających wciąż role, do których się najlepiej przystosowały), wywołując kolejną kaskadę nowych wynalazków, nowych odpowiedzi... i nowych katastrof. Świat dzisiejszy jest niczym muzeum paleontologiczne, gdzie w róż­nych środowiskach spotkać można skamieniałości z różnych epok, tyle że są to skamieniałości żywe; a im bardziej warunki przypominają dawne czasy, tym starsze są w nich skamienia­łości. Dziś podróż od brzegu morza ku głębiom oceanu jest po­dróżą w czasie, bo im głębiej, tym więcej owych archaicznych istot można spotkać. A czy w jakimkolwiek muzeum wyrzuca się eksponaty tylko dlatego, że są stare?

Obraz, jaki się wyłania, odbiega od dawnych uproszczonych sądów. Inaczej dziś widzimy rolę kryzysów, katastrof, inaczej patrzymy na „łatwość" i „trudność" środowiska. Inaczej, wresz­cie, postrzegamy problem postępu. Mówiliśmy już o tym, że ży- de szybko dąży do zapełnienia wszystkich dostępnych mu ob­szarów, do wypełnienia luk, do ekspansji. To klasyczny nieja­ko motyw ewolucji, bardzo drogi Karolowi Darwinowi, dla któ­rego stanowił najważniejszy, o ile nie jedyny rezultat działania doboru. W takim statycznym, gęsto upakowanym, „darwinow­skim” świecie postęp był możliwy I ale był to postęp długi, mo­zolny, kierunkowy. W takim świecie trudno o wielkie ewolucyj­ne wynalazki. W ewolucji istnieje pojęcie radiacji adaptatyw- nych, czyli powtarzających się sporadycznie ewolucyjnych „wybuchów” innowacyjności w pustych niszach ekologicznych; pustych, bo jeszcze nigdy nie zajętych lub właśnie pozbawio­nych swych wcześniejszych lokatorów. Problem w tym, że w spokojnym świecie „gęstego upakowania" takie puste nisze

CZY CZŁOWIEK MOŻE ZNISZCZYĆ ZYCIE? • 271

nie istnieją - po 4 miliardach lat darwinowskiej ewolucji świat wypełniłby się po brzegi, a życie wtargnęło wszędzie tam, gdzie tylko było to możliwe.

Dzisiejszy świat nie sprawia jednak wrażenia gęsto upako­wanego. Badania ekologiczne nieoczekiwanie ujawniają istnie­nie wielu pustych nisz. Daniel SimberlofT prowadził prace nad tzw. introdukcją, to znaczy sztucznie wprowadzonymi do eko­systemów nowymi gatunkami. Otóż, zdawało się, że każdy in­truz, który przyjmie się i rozmnoży w nowym środowisku, po­winien być „opłacony” wymarciem autochtona (bo tylko tak za­chowana jest równowaga). Okazało się jednak, że w wielu przypadkach introdukcja gatunków nie wywiera żadnego wpływu na lokalne zespoły. A jeśli tak, to - jak zauważa Sim­berlofT - „oznacza to bardzo przychylne środowisko dla powsta­wania nowych gatunków", dla ewolucyjnej kreatywności.

I choć w tym przypadku chodzi zapewne o msze opustoszałe całkiem niedawno, i to za sprawą destrukcyjnej działalności człowieka, to w przeszłości podobną rolę odgrywać mogły wła­śnie naturalne kryzysy czy zakłócenia. Niestabilność środo­wisk i okresowe katastrofy - oto przepis na postęp. Niestabilny świat pustoszony co jakiś czas przez kataklizmy, świat nastę­pujących po sobie wymierart i radiacji, wciąż nowych wynalaz­ków i eksperymentów, wciąż odmładzany i kreatywny.

Kto sieje wiatr...

W jakimś sensie i nasza obecność związana jest z kryzysami - już choćby dlatego, że tylko koniec dominacji mezozoicznych gadów umożliwił radiację „czekających” od dawna na tę spo­sobność ssaków; a następująca potem radiacja dała również początek naczelnym, grupie, z której się wywodzimy.

Ale człowiek jest nie tylko produktem innowacji, gdyż sam jest, i to największym ze wszystkich, innowatorem. Cywiliza­cja, którą stworzył, oparta została na nieustającej kreatywno­ści, a ostatecznym efektem było pchnięcie ewolucji gatunku na całkiem nowe tory, transformacja zrazu najbliższego, a z cza­

272 •

sem i globalnego środowiska, a wreszcie zagrożenie całej bios­fery nowymi 1 groźnymi plagami. Znów, jak w okresach naj­większych przełomów, biosfera podlega szybkiej i niszczyciel­skiej transformacji: wymierają coraz liczniejsze gatunki, znika­ją całe ekosystemy (na przykład lasy liściaste strefy umiarko­wanej, stepy), zmienia się przebieg rzek, zarys linii brzegowych mórz (Holandia, Morze Kaspijskie), nawet skład atmosfeiy. Zmienia się klimat, charakter znoszonych do mórz osadów, odczyn wód opadowych. Ubywa gatunków w coraz bardziej za­trważającym tempie. I rodzi się pytanie 1 coraz bardziej natar­czywe: Czy człowiek może zniszczyć życie na Ziemi?

Otóż odpowiedź, jak sądzę, jest jednak przecząca: nie mo­że. Wszystkie klęski, które człowiek sprowadza na Ziemię, miały już swoje odpowiedniki. Kwaśne deszcze spadały nieraz na Ziemię, na przykład po przelocie wielkiego bolidu przez at­mosferę, kiedy w rozgrzanym powietrzu tworzyły się tlenki azotu zakwaszające opady. Także największe nawet pożary lasów nie są naszym wynalazkiem: znamy ślady w skałach późnokredowych świadczące o wielkim, globalnym pożarze na lądach, prawdziwym ogniu Ziemi. Mówi się o nocy, która za­padła wtedy na wiele lat, o gigantycznym efekcie cieplarnia­nym, który podgrzał na długo atmosferę (gromadzący się dwutlenek węgla pochodzić miał z rozpuszczanych przez kwaśne deszcze wapieni), i o wielkiej dziurze ozonowej, która rozwarła się wówczas nad Ziemią. Również wojna jądrowa mogła już mieć swe odpowiedniki - bliskie wybuchy superno­wych wystawiać mogły Ziemię na działanie promieni kosmicz­nych, a znacznie częstsze zmiany położeń biegunów pozba­wiały okresowo biosferę ochrony przed nie mniej groźnym wiatrem słonecznym.

Wszystkie te zdarzenia musiały pociągać za sobą fale wy- mierań, nieraz - zapewne - na skalę globalną. Ale życie prze­trwało, a nawet mogło w ten sposób uodpornić się na nowe wyzwania. Nie łudźmy się: szykujemy sobie i innym wiele kło­potów i zapewne wielu Już nie zdążymy zapobiec. Ale życia na Ziemi nie zniszczymy - na to Jesteśmy za słabi. A czy kata­strofa, którą możemy wywołać, i tym razem przyniesie jakiś

CZY CZŁOWIEK MOŻE ZNISZCZYĆ ŻYCIE? . 273

ewolucyjny „wynalazek” - tego i tak się nie dowiemy, bo za­wsze na efekty kolejnych radiacji czekać trzeba było wiele mi­lionów lat. Więc lepiej nie próbować - badanie dawnych kata­strof jest jednak nieporównanie bezpieczniejsze niż wywoły­wanie nowych. A także, mimo wszystko, bardziej twórcze.