JAN ŻABIŃSKI
OD PŁETWY REKINA DO RĘKI LUDZKIEJ
ZAMIAST WSTĘPU PARĘ SŁÓW
O PODOBIEŃSTWIE
Oczywiste jest dla każdego, że wygląd wszelkiej istoty żyjącej nie jest czymś stałym poczynając od urodzenia aż do późnej starości, a więc w różnych okresach czasu. Ale bardzo wielu zdaje sobie już sprawę, że podobnie jak każdy osobnik rodu ludzkiego, tygrysiego czy orlego, jak każda poszczególna żaba, karp, bielinek kapustnik, dąb, pszenica czy trawa inaczej wyglądają w momencie swego urodzenia, inaczej w okresie młodości, dojrzałości czy u schyłku swego życia, to i całe gatunki zwierzęce lub roślinne — tylko że w ciągu wiele, wiele większych okresów czasu — ulegają zmianom i ulegać im będą. Słowem mówimy, że gatunki zmieniają się w czasie.
Naturalnie, że dojrzewanie, starzenie się, a później nawet śmierć poszczególnego osobnika, jest innym procesem aniżeli przemiany ewolucyjne doprowadzające stopniowo do powstawania nowych ras, gatunków czy rodzajów. Porównanie to jednak zdało się nam bardzo poręczne, albowiem w obu przypadkach widać, że substancja żywa — czy to zawarta w jednym osobniku.
czy też powiązana ze sobą tylko nićmi pokrewieństwa: pradziad, dziad, ojciec, syn itd. — nigdy nie jest czymś trwałym i stałym, tylko ulega kolejnym przekształceniom i zmianom w czasie.
Tym, którzy o tym wiedzą, którzy już się i tym pyli, , aż dziwnym się wydaje, że sześćdziesiąt -— siedemdziesiąt lat temu większości ludzi wydawała sięita sprawa czymś tak zdumiewającym, tak mewiarogodnym, po prostu niemożliwym.
Gdybym na przykład zaczął wmawiać czytelnikowi, że (zależnie od jego wieku) za dziesięć, trzydzieści, pięćdziesiąt lat wyglądać będzie tak samo jak dzisiaj, każdy Wzruszyłby tylko ramionami.
— Ależ, proszę pana — powiedzieliby młodsi — sam pamiętam, że dziesięć lat temu wyglądałem inaczej. Inaczej wyglądam teraz, a za parę lat zaczną mi rosnąć Wąsy i broda. Jeśli zaś rozmówczynią moją byłaby dziewczynka, to powołałaby się na długie włosy... Starsi, też dobrze zdają sobie sprawę z wszelkich zmian, jakie zachodzą w nich z każdym rokiem. Jednym słowem nikogo nie dziwi, że wszyscy odmieniamy swój wygląd -w miarę upływu czasu.
Natomiast do niedawna z uporem twierdzono, że np. wróbel musiał być taki sam przed milionem lat, jaki j^st teraz, i że za milion lat wyglądać będzie tez tak samo. Podobnie i koń, i mrówka, i brzoza, i pelargonia...
Ponieważ móich czytelników, jak mam nadzieję,
0 zmienności gatunków przekonywać nie potrzebuję, od razu przystąpimy do omawiania zagadnienia, jak to
1 w jakim czasie następowała przemiana np. od ryby do ssaka.
Chodzić nam będzie zatem o przekształcenia, które prześledzić można wśród grup zwierzęcych należących do kręgowców. Nie znaczy to bynajmniej, aby pierwotne kręgowce miały spaść niby „manna z nieba“ na ziemię i dopiero od nich zaczynała się ewolucja czyli stopniowe przeobrażanie i doskonalenie organizmu. One również w pewnym okresie wytworzyły sid w drodze kolejnych przemian z bezkręgowców. W wielu książkach -Ł* jeśli to was interesuje — znajdziecie wiadomości o stopniowej ewolucji, od jetinokomórkowców poprzez tkankowce bezkręgowe ąż do postaci kręgowych. Tu jednak zajmiemy się specjalnie zagadnieniem przemian dotyczących wyłącznie tej ostatniej grupy, tym bardziej że.jest ona pod tym względem najlepiej zbadana. W rozważaniach pomocny nam będzie szereg gałęzi; nauk biologicznych, przede wszystkim paleozoologia* Paleozoołogowie bowiem znajdując w rozmaitych pokładach geologicznych** (a więc z różnych okresów życia Ziemi) szczątki zwierzęce nauczyli się już dość poprawnie rekonstruować je i wyrabiać sobie wcale dokładne pojęcie o tym, jak zwierzęta ówczesne wyglądały, ba, nawet jaik żyły i czym się żywiły.-
Nie myślcie jednak, iż tylko w ten sposób możemy zdobywać pewne wiadomości o ewolucji. Obszerne ¿badanie wielu gatunków Zwierząt, nawet tylko nam
współczesnych, też może bardzo wiele powiedzieć o kierunku i postępach ewolucyjnych.
Przypuszczam, że ci, którzy uważnie śledzą bieg mojej myśli, będą tym twierdzeniem zaskoczeni.
— Jakto, jeżeli badam jedynie gatunki obecnie żyjące, to czyż mogę wywnioskować z tego cośkolwiek
o ich przeszłości? Przecież właśnie sama zasada zmienności powinna mówić, iż te, które żyją obecnie, są inne niż tamte sprzed kilkudziesięciu tysięcy lat. To wygląda trochę tak, jakby jakiś malarz prosił, aby mu pozować, gdyż z moich rysów chce zrobić portret mego pradziadka, którego w ogóle nigdy nie widział...
No... w tym przykładzie jest trochę przesady, bo nie zwróciliście uwagi, że powiedziałem o zbadaniu bardzo wielu gatunków zwierząt współczesnych. Toż i z tym malarzem nie wyglądałoby tak niedorzecznie, gdyby sprawę postawiono w ten sposób: artysta bada starannie twarze wszystkich żyjących prawnuków starając się uchwycić podobne rysy w ich wyglądzie, słusznie sądząc, iż one jako wspólne tym, co pochodzą od tego samego przodka, prawdopodobnie jego właśnie cechowały przede wszystkim.
Ponadto jednak zechciejcie posłuchać rozwinięcia przykładu, od którego .rozpoczęliśmy ten rozdział, tj. porównania ewolucji gatunku ze zmianami w życiu jednego osobnika.
Wyobraźcie sobie tak na chwilę, że do pokoju przyrodniczego, gdzie w licznych akwariach hodowano przez siedem tygodni parę tysięcy kijanek (wszystkie urodzone jednego i tego samego dnia) wprowadzono osobę, wprawdzie rozsądną i umiejącą myśleć i rozumować,
ale która nic a nic nie wie o żabie, nigdy jej nie widziała i nie słyszała o metamorfozie*, jakiej ten płaz ulega. Otóż osobę taką zostawiamy tam tylko przez jeden dzień. Bada ona starannie i z zaciekawieniem wszystkie hodowane kijanki, których nigdy dotąd nie widziała, otrzymawszy od nas na początku informację, że są\to przedstawiciele tego samego gatunku zwierzęcia.
I oto, czy zdziwilibyście się bardzo, gdyby już pod wieczór ta nic ^przedtem nie wiedząca o tych sprawach osoba opowiedziała nam wszystko najistotniejsze o rozwoju i metamorfozie kijanki w żabę? Myślę, że niejeden z czytelników z łatwością by objaśnił, jak się tego domyśliła. Dla uniknięcia nieporozumień zróbmy to jednak wspólnie.
Jasne jest przecież, że choć kijanki były ściśle w równym wieku, to w akwarium lepiej oświetlonym rozwijały się szybciej, w ciemniejszych nieco później. Ilość tlenu, pokarmu itd. również miała swój wpływ na szybkość wzrostu i rozwoju. Toteż nikt chyba ani nawet przez chwilę nie przypuszczał, że w dniu wprowadzenia owej osoby do naszej hodowli wszystkie kijanki wyglądały jednakowo. Znajdowały się tam takie, u których zanikał ogonek, a łapki były już świetnie wykształcone,
• tak że przypominały niemal dorosłą żabę. Inne miały już łapki tylne, ale zaledwie zawiązki przednich. Jeszcze inne zapóźnione w rozwoju, mogły wcale jaszcze łapek nie posiadać.
Jeśli — co z góry zapowiedziałem — osoba, o której mówimy, miała zmysł obserwacyjny i była rozsądna, to wiedząc nawet, że kijanki są w jednym wieku i że w ciągu jednego jedynego dnia, kiedy je obserwowała, żadnej dostrzegalnej zmianie nie uległy, po przypatrzeniu się im wszystkim łatwo* potrafi sobie wyobrazić, że te mniejsze, łpeznóżkowe, po prostu jeszcze me osiągnęły tego stadium rozwoju, do którego doszły kijanki znajdujące się w szczęśliwszych-warunkach bytowania. Toteż już wieczorem nasza wspólna znajoma swobodnie; wyrecytuje jednym tchem, że kijanki rodzą się bez; nóżek, że najpierw wyrastają im tylne, potem przednie kończyny, później stopniowo zanika ogon 4 i w ten; sposób przekształcają się w żabę.
Czy rozumiecie, co ma oznaczać ten przykład? Przenieśmy go chociażby na współcześnie żyjące ssaki. Choć ich przodkowie wytworzyli się z gadów mniej więcej w tym samym czasie, to jest około 200 milionów lat temu (oczywiście przy tak wielkich okresach dziesięć, czy dwadzieścia wieków naprzód czy wstecz nie gra tu żadnej roli) — to jednak później u jednych warunki, w których żyły, mogły pobudzić bardzo szybkie przekształcanie się pewnych narządów, u innych zaś te właśnie narządy zmieniły się niewiele lub nawet nie zmieniły prawie wcale.
Ot, weźmy przykład szerszy — wytwarzanie się z ryb poprzez płazy typowo lądowych kręgowców; porównajmy jaszczurkę, ptaka, krowę, małpę i przypatrzmy się ich przednim kończynom.
Jaszczurka — gad — ma łapkę pięciopalczastą, pię- ciopalczastą ma również i małpa; ptak natomiast przekształcił już swą kończynę bardzo silnie, jak to naukowo mówimy „zredukował“ całkowicie dwa palce — gdyż na jego skrzydle jest ich wszystkiego trzy, i to. w dodatku dwa z tych, co pozostały, są bardzo skarlałe. Krowa zatraciła całkowicie jeden palec, po dwóch ma resztki w postaci raciczek pęcinowych, a funkcjonują dobrze tylko dwa.
Można by stąd przypuszczać; że jaszczurka czy małpa znajdują się na niższym stopniu ewolucyjnego rozwoju, potem idą ptaki, najdalej zaś posunęła się krowa... , Jeśli jednak zwrócimy uwagę na inny narząd, na przykład serce, to okazałoby się, że u jaszczurki jest ono jeszcze trójdzielny, gdy tymczasem ptaki, krowa i małpa
mają w nim już dwa przedsionki i dwie komory, a więc razem cztery części.
Gdybyśmy zaś zaczęli porównywać mózgi, bezsprzecznie małpa pozostawiłaby daleko w tyle jaszczurkę i ptaka, a również wykazałaby większą ewolucję tego organu, niż by to można widzieć u krowy.
Jakiż stąd wniosek? Ano bardzo prosty, nieco podobny jak z owymi kijankami. Wszystkie wspomniane gatunki żyją co prawda współcześnie, ale przemiany narządów — ich ewolucyjne przekształcenia -j^znaj
dują się u każdego z nich na bardzo różnych etapach. Co więcej, wcale nie należy przypuszczać, żeby zwierzę,, które jeden z organów przekształciło najbardziej, stając się niejako rekordzistą wobec wszystkich innych gatunków, musiało być takim samym rekordzistą również, pod względem wszystkich innych narządów. Mieliście przed chwilą wyraźny przykład. Małpa, ba, nawet i człowiek mają kończyny, jak to się mówi, prymitywne, mało przekształcone, przypominające łapkę płaza czy gada. Pod tym względem zdystansowały ich ptaki i takie ssaki jak ko&, krowa, nietoperz...
Natomiast sprawa serca, sprawa mózgu, sprawa wyrobienia sobie zdolności utrzymywania stałej temperatury ciała, a w związku z tym i specjalnych okryw na skórze, jak na przykład włosy czy pierze, u nich właśnie- jest rozwinięta w znacznie, ale to' znacznie większym stopniu niż u gadów i płazów.
Nie patrzcie więc na ewolucję jako na coś w rodzaju wyścigu — kto prędzej się zmieni; nie jest to bowiem jakaś bezprzyczynowa fantazja natury czy. zabawa w maskaradę.
Zmienność jest niezwykle wartościowym uzdolnieniem istot żywych i idzie zawsze w pewnym kierunku A w jakim? — Po prostu takim, aby zdobywać sobie jak największe możliwości lepszego życia, lepszego dostosowania się do takich czy innych warunków środowiska, w jakich zwierzę się znalazło.
Kiedy będziemy rozpatrywali ewolucję poszczególnych organów, za każdym razem postaramy się rozważyć, jaki pożytek ma dany gatunek z tych nowych urządzeń i przekształceń, które się zjawiły w jego organiz-
mie. Przy tych rozważaniach jednak postępować należy bardzo ostrożnie, trzeba bowiem brać tu mnóstwo rzeczy pod uwagę i nie wyobrażać sobie, że jeżeli nawet stwierdzimy jakąś kolejność ewolucyjną z pożytkiem realizowaną dla danej grupy zwierząt, to już z całą pewnością zmiana ta będzie również użyteczna dla innej grupy żyjącej, choćby w nieco odmiennych warunkach. Zgodzicie się zapewne, że na przykład dla stepowego konia, którego praprzodek miał kończyny pięciopalczaste i stawiał je na ziemi całą stopą, przekształcenie takie, jakie widzimy obecnie, mianowicie chodzenie na czubku jednego i to wyprostowanego palca, było bardzo pożyteczne: kończyna mu się wydłużyła, zwierzę stało się wyższe, dużo szybsze, gdyż jednym krokiem pokrywało znacznie większą przestrzeń niż poprzednio, dzięki
zaś wysokości łatwiej górowało nad trawami, a zatem mogło lepiej zwęszyć lub zobaczyć nieprzyjaciela.* Opuszka rogowa -— kopyto — też okazała się bardzo przydatna jako czynnik chroniący przed zbijaniem sobie delikatnych tkanek palca na twardym, kamienistym
podłożu. To wszystko niewątpliwie dawało przewagę w walce o byt i to pozwalało utrzymywać się przy życiu zwierzętom władnie tak przystosowanym.
Jak myślicie jednak, czy takie osiągnięcie ewolucyjne — jak widzimy, pożyteczne'dla koniowatych i przeżuwaczy — bardzo by uszczęśliwiło żyjącą w koronie drzew małpę lub też bobra względnie wieloryba? Czy patykowate wydłużenie kończyn dawałoby jakieś plusy przy wiosłowaniu w wodzie, a tym bardziej przy przeskakiwaniu z gałęzi na gałąź?
Ewolucja odbywająca się pod wpływem warunków zewnętrznych, pod wpływem środowiska, w jakim zwierzę żyje, musi przebiegać dla każdej grupy rozmaicie. Co dziwniejsze — a co zresztą jest bardzo charakterystyczne — kręgowce, nawet mało sobie pokrewne, w miarę dłuższego życia w podobnych warunkach zaczynają się do siebie nieco upodabniać. Weźcie na przykład foki i wieloryby lub nietoperze i ptaki, a nawet kopalne gady latające.
/ Jedną z bardzo zasadniczych i ważnych cech w życiu zwierzęcym jest pozycja, jaką przybierają one normalnie względem podłoża. Wiadomo powszechnie, iż już z najdawniejszych- czasów człowiek zawsze z pewną dumą podkreślał, że jedną z cech różniących go od zwierząt jest jego pionowa postawa.
Bezspornie, ta postawa jest. dla nas bardzo pożyteczna; nie wspominając już o tym, jak bardzo trudno i niezgrabnie poruszamy się na czworakach, dodać można i to, że w takiej pozycji widnokrąg nasz byłby bardzo ograniczony, musielibyśmy z trudem zadzierać głowę, żeby 'widzieć cośkolwiek, gdyż inaczej patrzylibyśmy
tylko w ziemię na palce naszych rąk — nie, przepraszam, wówczas na palce naszych ,,przednich nóg“..-.
Nie powinniśmy jednak szczycić się tak nadmiernie, iż jest to „wynalazek“ grupy systematycznej, którą uczeni zoologowie określają mianem homo człowiek (wiecie bowiem, iż w biologii wszelkie nazwy systematyczne nadawane są w języku łacińskim). Nie będę już przypominał ptaków, które z nieco innych względów chodzą na dwóch nogach (przednie kończyny bowiem przystosowały do lotu), gdyż mógłby ktoś zarzucić, że ich pozycja kręgosłupa nie jest tak pionowa jak nasza. Aczkolwiek w- odpowiedzi na to ja z kolei mógłbym wymienić pingwina, który stale, gdy jest na lądzie, przybiera pozycję nie mniej wyprostowaną niż żołnierz stojący na baczność. Co więcej nieraz kroczy z powagą w tej właśnie postawie;” a nawet pędzi przebierając swymi króciutkimi nogami, przy czym wygląda kubek w kubek jak stara przekupka w pogoni za psotnikami.
Widzimy natomiast, że i pewne ssaki zaczynają wykazywać skłonność .do przybierania pozycji pionowej . Sądzę, że sami podsuniecie mi od razu niedźwiedzia, może małpy człekokształtne, a może nawet przypomnicie tak odległego systematycznie od nas ssaka jak kangur.
Ja ze swej, strony dorzucę tu jeszcze wielką grupę gryzoni, wśród których nierzadko widuje się też ten-
deńcję do tej postaiwy. Myślicie pewnie o zającu; ja wam dodam jeszcze i susła, którego rzadziej macie sposobność obserwować, a który przypomina małego człowieczka, gdy wyprostowawszy się jak struna i w dodatku uniósłszy się na swych krótkich nóżkach rozgląda się, wietrzy i słucha, czy nie grozi skąd niebezpieczeństwo.
Przyznaję,; że u wszystkich tych zwierząt — z wyjątkiem kangura — ewolucyjne zmiany nie zaszły tak daleko, aby mogły, one swobodnie poruszać się w pionowej pozycji. Niedźwiedź lub małpy człekokształtne potrafią zrobić na. dwóch nogach co najwyżej parę niezdarnych
I ‘
wiek“, mówiąc potocznie, iż jest on „najdoskonalszym tworem natury“.
Rzeczywiście w cią- ■'* gu tysięcy lat zmian
ewolucyjnych, a ** przede . wszystkim
-dzięki pracy, wykształciły/ mu się w, pewien specjalny sposób kończyny przednie, pozwalające na wykonywanie coraz subtelniej-
szych czynności, wykształcił mu się również wspaniale mózg; toteż tymi cechami przewyższa on wielokrotnie wszelkie inne kręgowce.
Jeślibyśmy jednak zwrócili uwagę na jego przystosowania do przebywania w wodzie, co mu sdę przecież czasem zdarza, lub poruszania się w powietrzu, czy choćby do sprawnego- przeskakiwania wśród koron drzew, to okazałoby się, iż pod tym względem odpowiednie przekształcenia kończyn u wydry, wieloryba, nietoperza czy też małpy posunięte są dużo dalej.
Poprawne stanowisko' w tej sprawie byłoby takie, że
wśród żyjących współcześnie zwierząt niemal każdy gatunek ma pewne organy, które odbyły duże przemiany ewolucyjne, podczas. gdy inne zostały niemal takie jak przed milionami lat.
Ta sytuacja w bardzo dużym stopniu skomplikowała zadania zoologów^systematyków. Zdajecie sobie sprawę niewątpliwie, iż wtedy jeszcze, kiedy wyobrażano sobfe, że żadna zmienność wśród gatunków zwierzęcych nie istnieje,** że wszystkie istoty żywe-zostały stworzone kiedyś w odległych czasach mniej więcej równocześnie -i żadna z nich do obecnej chwili nie zmieniała się zu- pełme-it- rola systematyka była bardzo ułatwiona.
Ot... mniej więcej jak bibliotekarza w obfitym co prawda księgozbiorze, do którego jednak więcej książek już nie przybywa. Może więc on spokojnie pomierzyć, pobadać każdą z nich, a później dokładnie opisać w ka
talogu, jaką ilość ma niemieckich, jaką polskich, jaką rosyjskich czy jeszcze innych książek. De tam jest foliałów in quarto, a ile zwykłych książek w formie ósemki czy szesnastki, ile dzieł poetyckich, ile pisanych prozą, ile naukowych czy beletrystycznych, i na tej podstawie posegregować je na odpowiednie grupy.
Wydawało się, że podobnie postępować będzie katalogowanie zwierząt na kuli ziemskiej.
Jeszcze wszystkich gatunków zwierząt nie znamy — mówili sobie systematycy z czasów polinneuszow- skich* — ale wcześniej czy później pozna się je co do jednego, opisze dokładnie, najbardziej podobne połączy we wspólne rodzaje, te zaś z nich, które wykażą większą zbieżność cech, zaliczy się do tych samych rodzin; podobne rodziny zgrupuje się w te same rzędy, te z kolei w gromady, a niezbyt odbiegające od siebie gromady stworzą wspólny typ. I wtedy praca nasza będzie wreszcie zakończona.
Niestety dla ówczesnych, sztywno i niewzruszenie pojmujących świat żywy systematyków, stwierdzenie zmienności wśród gatunków zwierzęcych, a oczywiście co za tym idzie, i wśród wyższych jednostek systematycznych, fatalnie rzecz skomplikowało. Każde takie czy inne ugrupowanie zwierząt kuli ziemskiej stawało się tylko na pewien okres słuszne, gdyż zawsze liczyć się z tym trzeba, że za setki czy tysiące lat u części osobników opisanego dzisiaj jednolitego gatunku — pod wpływem swoistych warunków nieco odrębnego środowiska, w jakim żyły, nastąpią w tych czy innych orga-
nach zmiany tak daleko sięgające, że koniecznością będzie uznać, iż oto zjawił się jeszcze jakiś nowy gatunek, którego w dotychczasowym katalogu w ogóle nie było. Co więcej, jakże inaczej trzeba w świetle ewolucyjnym patrzeć na wyraz „podobieństwo“, dopiero co tylokrotnie przez nas użyty przy objaśnianiu klasyfikacji zoologicznej.
— Podobieństwo istniejących gatunków?.., Dobrze, to jeszcze wykazać dość łatwo; jednak różni się ono
zasadniczo od innego typu podobieństwa, podobieństwa rodowego.
Podobieństwo zewnętrzne płetwy ryby i płetwy wieloryba rzuca się na pierwszy rzut oka każdemu; tymczasem z punktu widzenia ewolucyjnego są to utwory bardzo mało podobne, a w każdym razie płetwa wieloryba jest o wiele podobniejsza do ręki człowieka, nogi słonia czy krowy, aniżeli do płetwy ryby. Dokładne bowiemzbadanie tych ostatnio wymienionych utworów, mimo iż żadne nie przypomina 'kształtem pozostałych, wykazuje, że mają jednak wspólne pochodzenie od pierwotnej pięciopalczastej kończyny gadziej.
A płetwa ryb jest utworem dużo wcześniejszym, z którego dopiero po szeregu przekształceń owo pierwotne pięciopalczaste odnóże pcfwstałp. Toteż mimo że ryby są naszymi przodkami, nie należy się dopatrywać koniecznie ogólnego podobieństwa między nimi a innymi kręgowcami, będącymi na wyższym stopniu rozwoju. Natomiast podobieństwo' to zaznaczać się będzie wyraźnie w obrębie takich narządów, które u tych lub tamtych przedstawicieli wyższych kręgowców uległy nie tak wielkim zmianom.
Na to właśnie zwracać będziemy szczególną uwagę w rozdziałach następnych.
OD PŁETWY RYBIEJ DO LUDZKIEJ RĘKI
Przejdźmy zatem do pewnych zasadniczych podobieństw budowy u różnych gromad kręgowców. Weźmy na przykład rybę, jaszczurkę, żabę, weźmy żółwia, wróbla, konia czy lamparta; zwierzęta td niby z całą pewnością są do siebie niepodobne, a jednak przyznacie chyba, iż w każdym z nich typ budowy jest ten sam. Głowa, tułów, grubsza lub cieńsza szyja łącząca te dwie części i wreszcie dłuższy luib krótszy, u niektórych prawie całkowicie zanikający ogon 3f||| widzimy to u każdego kręgowca.
No cóż, pewnić dziwicie się, iż nie wymieniłem jeszcze dwóch par kończyn, przecież ta cecha na dobrą sprawę też jest wszystkim zwierzętom kręgowym wspólna. Otóż, widzicie, specjalnie zatrzymałem się w tym miejscu. Nie wiem, czy się ze mną zgodzicie, ale mnie się tak naprawdę zdaje, że owe odrębności między kręgowcami „robią“ przede wszystkim właśnie koń
czyny i dlatego chciałbym., żebyśmy sobie tę sprawę bliżej wyjaśnili.
Kończyny chyba najbardziej ,,zawiniły“ w odrębnościach wyglądu zwierzęcego. Ot, postawcie jamnika na długich nogach nie odróżnicie go wówczas od wyżła, mimo że gdybym zapytał, czy w ogóle te dwie rasy psów są podobne, to co najmniej wzruszylibyście ramionami. A koń? Postawcie konia na krótkich, grubych, słupka-. watych nogach — z. całą pewnością powiecie, że to tapir. Prawda, nie wszyscy znają tapira, więc popatrzcie na załączoną rycinę, a jestem przekonany, że przyznacie mi rację.
A chodzi mi głównie o to, że te kończyny, które właśnie dlatego że najwięcej urozmaicają wygląd kręgowców, są jednym z najlepszych przykładów ewolucji. Cała ich olbrzymia różnorodność: i wspomniana już płetwa wieloryba, i kopyto konia, skrzydło nietoperza czy grabkowata łapa kreta, dwupazurzaste kikuty mrówko jada czy łapki trytona albo skrzydła ptasie — wszystko to da się wyprowadzić z jednej wspólnej postaci kończyny. No, dla lepszego zrozumienia powiedzmy z dwóch form wyjściowych, co do których zresztą (jak się wkrótce przekonacie) nie ma wątpliwości, iż jedna z nich jest jakby ftiatką dla drugiej, a więc wszystkie kończyny kręgowców powstały z tego samego „rodu“.
Poczynając od ryb aż do ssaków, uczeni wyróżniają dwa zasadnicze tyipy odnóży. Jeden przedstawiający pojedynczą dźwignię, drugi zaś stanowiący cały układ kilku połączonych tych najprostszych machin fizycznych.
Nie potrzebuję chyba wyjaśniać, iż kończyna jako pojedyncza dźwignia występuje przede wszystkim u ryb. Zwróćcie uwagę na.to, że jeżeli chodzi o środowisko wodne, to tam wiosło ozy łopatka najzupełniej do ruchu wystarczy. A czymże jest wiosło, jeżeli nie zwykłą dźwignią?
Za to na lądzie... Aha, już czuję, że macie ochotę się uprzeć i oznajmić mi, że i na lądzie na prostych, nie sta- wowatych kończynach poruszać by się można. Na przykład niejeden z czytelników zapewne spacerował kiedyś na szczudłach. No cóż. zgadzam się, iż można
używać tego sportu przy pewnej dozie zręczności, ale ciekaw jestem, jakby to posiłkowanie się szczudłami wyglądało, gdybyśmy na nich — naturalnie jako na własnych odnóżach B- musieli drapać się na drzewa prowadząc życie orangutanów-lub na przykład przebywać urwiste przełęcze górskie, gdzie często możność oplecenia ramieniem występu skalnego może być kwestią uratowania się przed runięciem w przepaść. No, jednym słowem — możliwość poruszania się na tych sztywnych 'kikutach to jeszcze nie owo doskonałe przysposobienie do wszelkich warunków, na jakie natrafić można żyjąc na powierzchni Ziemi.
Natomiast stawowata, kilkudźwigniowa kończyna umiała przystosować się zarówno do gruntu skalistego, jak i do maźliwych błot, do elastycznej murawy jak i gęstej pilśni gałęzi, wśród których pewne z kręgowców przebywają stale nié stykając się niemal nigdy z matką ziemią.
Tak, drodzy czytelnicy, nie ma co mówić, przejście od płetwowatej kończyny rybiej do kończyny stawowa- tej, Charakteryzującej olbrzymią większość kręgowców, jest znakiem wyruszenia przez nie na podbój suchego lądu. Zgodzicie się przecież, że na płetwach po twardym gruncie daleko by się zapewne , nie zaszło. Czy wiecie, że u niektórych gatunków ryb dennych, które próbują jak na szczudłach łazić na promieniach swych płetw, istnieją pewne przekształcenia w kierunku jakby stawowatego zagięcia na przedniej parze kończyn,
dzięki czemu ryba taka widziana od przodu czy z boku jest podobna do lwa morskiego — foki, której płetwo- wate odnóża, wtórnie uproszczone z normalnej, wielo- stawowej łapy ssaka zachowały jeszcze przynajmniej w jednym miejscu możność wyraźnego stawowego ■wygięcia.
Ale, widzicie, aczkolwiek jest niewątpliwym pewnikiem, że wielostawowa kończyna kręgowca lądowego powstałą z płetwy rybiej, to jednak uczeni do tej pory v niezbyt dokładnie zdają sobie sprawę, w jaki sposób to przejście nastąpiło. Albowiem u ryb spotykamy postacie kończyn dość mało urozmaicohe. Płetwa — czy to u ryb •chrzęstnoszkieletowych, czy kostnoszkieletowych — to zawsze jedna lub dwie, czasem nawet trzy poziome
kosteczki lub chrząstki, leżące u nasady, i odbiegający od nich wachlarz kostnych lub chrząstkowych pręcików, noszących nazwę promieni. Szkielet taki obciągnięty jest cieniutką błonką — i... kończyna płetwowata gotowa.
Ale zapomniałem wam powiedzieć, że zarówno piersiowa jak i brzuszna para płetw opierają się na pierścieniach kostnych czy chrząstkowych, które odpowiadają naszym pasom barkowemu i miednicowemu. A więc pewne podobieństwa między kończyną ryb a wyższych kręgowców dość wyraźnie się zaznaczają.
Jak tam dalej szło z przekształcaniem na pięciopal- czastą kończynę ssaka lądowego, nie będę opowiadał, gdyż tymczasem mamy na to zaledwie kilka hipotecznych teorii, z których żadna nie jest całkowicie zadowalająca. Wcześniej czy później jednak niewątpliwie wyjaśni się. wreszciejvfak to się odbyło w istocie. Może odkryjemy kości jakiejś formy przejściowej, może przy badaniu rozwoju zarodkowego jakiejś ryby czy płaza znajdzie się nieco materiału rzucającego światło na tę sprawę, gdyż wiecie pewno, że we wczesnych stadiach osobniczego rozwoju istot wyżej uorganizowańych —. po prostu u zarodków ^ nieraz o wiele jaskrawiej zaznaczają się podobieństwa- w organach aniżeli po ich ostatecznym wykształceniu w postaciach już dorosłych!. -Przekonalibyście się o tym dowodnie oglądając na przykład przednią kończynę kurczęcia i jaszczurki w ciągu pierwszych dni rozwoju w jaju (patrz ryc. na str. 109). W każdym razie — dziś już Wszyscy uczeni zgadzają się na to, że promienie płetwy rybiej tt> odpowiednik naszych pięciu palców. „Naszych“ proszę tu rozumieć
nie jako wyłącznie ludzkich, ale wszystkich kręgowców lądowych, a więc ssaków, ptaków, gadów d płazów. Bo już choćby z poprzedniego rozdziału wiemy niefco o redukcji u różnych kręgowców.
W tym miejscu jednak mogłyby się podnieść sprzeciwy. Kończyna pięciopalczasta u człowieka, u małpy, u jaszczurki, no, to jeszcze. Ale przepraszam, gdzież tu palców szukać w skrzydle ptaka, w nodze konia czy może w płetwie foki? Przecież dopiero co mówiliśmy o tej wielkiej różnorodności kształtów kończyn kręgowców.
Toteż na wszelki Wypadek właśnie od tych spraw zacząłem, aby z tym większym naciskiem podkreślić, że cała ta różnorodność łatwo się sprowadza do „wspólnego mianownika“...
Posłuchajcie, proszę. Nie licząc pasa barkowego i miednicowego — czy przednia, czy tylna kończyna stawowa składa się z następujących części-. Z pojedynczej kości ramieniowej bądź udowej — to jest owa pierwsza dźwignia. Druga — połączona z poprzednią stawem łokciowym albo kolanowym (w ręce jest to przedramię, a w nodze nosi nazwę goleni), zbudowana jest zawsze z dwóch kości. Potem następują dwa rzędy drobnych kostek, które trudno uznać za jakąś dźwignię, gdyż są króciutkie i raczej zwiększają tylko ruchomość stawu. Następnie idzie pięć kości dłoni lub stopy. Wreszcie kostki pięciu palców.
Wszystko to pięknie — powiecie — tak jest u ludzi, małp, powiedzmy *pśów, ale u wielu innych kręgowców wcale tak nie bywa.
A teraz to znów ja przepraszam; nigdy nie twierdziłem, że u innych kręgowców są stosunki identyczne, natomiast mówiłem... a jeżeli nie mówiłem, to powiadam teraz, że każda odmiana tego zasadniczego schematu, który przedstawiłem powyżej, da się ująć jako przekształcenia i modyfikacje, zaniki czy zlania się poszczególnych kości w tym dopiero co1 wspomnianym ogólnym wzorcu. I nawet dziwne byłoby, gdyby się kończyna nie przekształcała. Toż zgodziliśmy się, że na ? powierzchni kuli ziemskiej różne bywają warunki. Innego trzeba było narządu dla sprawnego poruszania się po twardych kamieniach, gdzie delikatna naga stopa przy każdym kroku narażona być może na skaleczenia czy odgniecenia, zupełnie inaczej dostosować się trzeba do błotnistych topielisk dżungli czy niebezpiecznie
■ wciągających w głąb mszarów leśnych.
W tych właśnie różnorodnych warunkach pięciopal- czasta kończyna zdała świetnie egzamin swej wysokiej plastyczności. Umiejętność przystosowywania się potrafiła posunąć aż tak daleko, że w pewnych razach oderwała się od podłoża ziemskiego, umożliwiając s\femu właścicielowi korzystanie nie tylko z wody i lądu, ale z trzeciego żywiołu — mianowicie powietrza.
Zanim opowiem wam o owych przekształceniach, za każdym razem inaczej przebiegających u gadów, ptaków
i ssaków, najpierw jeszcze omówię tę „kabalistyczną“ liczbę wyjściowych pięciu palców, podczas gdy przecież promieni w płetwach ryby bywa znacznie więcej. Otóż, widzicie, tutaj anatomowie są rzeczywiście w kłopocie. Z ryb powstały płazy — płazy, które dalekie były jaszcze od swobodnego poruszania się na lądzie. Łapka
płaza jednak ma już pięć palców, przynajmniej na tylnej nodze. Przyznajemy dla ścisłości, że u dziś żyjących na przedniej już jeden zanikł i jest ich zwykle tylko cztery.
Ale okazuje się, iż właśnie u płazów trafiają się w rozwoju zarodkowym dodatkowe palce, i to zarówno poza tak zwanym kciukiem jak i poza małym palcem, a zatem okazuje się, że istnieją u kręgowców możliwości posiadania większej ilości palców niż pięć. Że jednak nie przejawia się to u żadnej z wyższycft lądowych gromad zbyt powszechnie, nie ¡powinno nas specjalnie dziwić, bo — jak Wiecie — przy pokonywaniu trudności na powierzchni kuli ziemskiej sprzyjające jest raczej zmniejszanie ilości palców niż ich powiększanie.
Niech jednak gady czy ssaki wrócą do morza i bądź jak ichtiozaurus przed tysiącami lat, czy dzisiejszy wieloryb, z powrotem przekształcą swą kończynę w coś wyglądającego jak płetwa — to ujrzymy wyraźnie pomnożenie ilości kostek nie tylko każdego pojedynczego palca ze zwykłych trzech na kilka, czy kilkanaście, ale prócz stałych pięciu wystąpi rząd kostek szóstego, ba, nawet siódmego palca. A więc nawet u ssaków możemy dopatrzyć się pozostałych jeszcze po rybich przodkach możliwości posiadania przy końcu odnóża większej ilości „promieni — palców“ niż sakramentalna piątka.
.Jako ogólną zasadę jednak podałem tendencję zanikania, czyli redukcji ilości tych utworów.
Wspominaliśmy już o zwierzętach jedno- i dwu- kopytnych, a teraz przypatrzmy się temu zjawisku ria przykładzie kończyny latającej. Nie myślcie czasem, że
pierwszymi lotnikami były ptaki. Wcale nie, umiały to już czynić i niektóre gady swobodnie unoszące się w przestworzach na błoniastych skrzydłach niby nietoperze. Przednie-ich odnóże, jednym słowem to lotne, miało cztery palce, z których trzy były Jkrótkiei wolne, czwarty zaś, odpowiadający naszemu małemu palcowi, wydłużał się, i to ni mniej ni więcej jak o drugie tyle co cała kończyna z ramieniem i przedramieniem.
, Chcąc zrozumieć, w jaki sposób latały owe gady, trzeba by sobie wyobrazić, iż ubrani w szeroką kurtkę czy płaszcz zaczepiliśmy dolne rogi jego prawej i lewej poły za paznokcie małych palców rąk (przypuśćmy, że były tafn jakieś pętelki czy dziurki). Jeżeli teraz rozłożyć ręce na obie strony, to wzdłuż całej kończyny i boków ciała obie poły owej kurtki stanowić będą rodzaj skrzydeł, którymi nawet będziemy mogli sobie pomachać, naturalnie bez żadnej możliwości wzbicia się w powietrze. Wyobraźmy sobie dalej, że nasz mały palec się wydłuża, a za nim i owa „błona lotna“ z kurtki; gdybyśmy ponadto uzyskali inne przystosowania, na przykład zmniejszenie wagi szkieletu wskutek wystąpienia pustych w środku pneumatycznych kości, wtedy może nawet i lot mógłby być prawdziwy.
Chyba sami się zorientujecie, że takie urządzenie wcale nie przypomina sposobu rozmieszczenia błony lotnej u nietoperzy, tam bowiem jest ona rozpięta przede wszystkim pomiędzy drugim, trzecim, czwartym i piątym palcem, przy. czym wszystkie są porządnie wy- dłużone.x Tylko jeden jedyny pierwszy palec — nasz poczciwy kciuk -4-jest tam mały i zupełnie wolny.
A zatem błona nietoperza to raczej jakby coś w rodzaju rozrośniętej błonki pławnej na nodze gęsi czy łabędzia.
No, ale przejdźmy już nareszcie do ptaków, tam bowiem przekształcenia palców poszły najdalej. Przede wszystkim muszę powiedzieć, że ptaki powstały z gadów nie w tym stadium, gdy te miały w przednich kończynach pięć palców, ale kiedy ilość ich została już zredukowana do trzech. — Skąd wiem o tym? Zaraz się przyznam. Znaleziono kilka szkieletów praptaka, który miał jeszcze normalne kości przednich łap trójpalczastyełi, jednak na ramieniu, przedramieniu, no. i oczywiście ogonie — już całe mnóstwo piór.
Jeśli chociażby ogryzając skrzydełko 'kury przypa-
trzycie się uważnie jego kościom, przekonacie się, iż łatwo wyróżnić tu można- kość ramieniową i dwie przedramienia, z których łokciowa jest już obsadzona piórami. Dalej idą trzy, cztery maleńkie kostki, odpowiadające napięstkowi, a następnię cztery kości dłoni, które, zresztą zlewają się w jeden kompleks z wyraźnymi śladami zrośnięcia; na nim to i na odchodzących odeń dwóch palcach osadzone są lotki. I oto macie całe skrzydło.
Ale prawda, uważniejsi spośród was przypomną jeszcze o trzecim palcu. Przecież praptak miał ich trzy,
i przyznaję się, sam wspomniałem, że w skrzydle ptasim jest ich właśnie tyle. Otóż ten trzeci palec, ściślej mówiąc palec wskazujący, gdyż pierwszy i piąty zaniknęły zupełnie, obsunął się nam nieco, bo me jest już na końcu zrośniętych kości dłoni, lecz u ich nasady, mianowicie tam, gdzie stykają się one z przedramieniem. Łatwo go
zresztą znaleźć, gdyż siedzą na nim dwa, a czasem trzy piórka i tworzy on w ten sposób tak zwane „skrzydełko“ na skrzydle właściwym.
Kiedy zdarzy się komu oglądać ptaka w całości, łatwo na to skrzydełko natrafi.
. No, pięknie, jedno tylko w tym wszystkim mogłoby was prawdopodobnie dziwić. Jak człowiek, który przecież odbył najdalszą drogę w ewolucji, może mieć tak bardzo mało wyspecjalizowaną, pierwotną, pięciopal- cza-stą kończynę. I tu powiem, że mylicie ^ię bardzo.
Górna kończyna człowieka ma tylko pozory pierwotnej; gdyż choć rzeczywiście nie zredukowała sobie żadnego palca, to jednak nastąpiło w niej przekształcenie — pozornie niewielkie — mianowicie przeciwstawienie kciuka pozostałym.
Jeżeli spojrzycie na łapkę jaszczurki, przednią łapę kangura, niedźwiedzia czy wiewiórki, to zauważycie, że wszystkie pięć palców jest ustawione bądź wachlarzy- kowato, bądź jak grabki czy pazurki do drapania grządek.
Tylko u małpiatek, małp i u człowieka nastąpiło to niewielkie przekręcenie pierwszego palca, które spowodowało chwytność ręki doprowadzoną u nas do takiej doskonałości, iż jak mówiliśmy możemy nią wykonywać najsubtelniejsze praoe.
I to właśnie wykonywanie pracy zrobiło człowieka w dalszych etapach ewolucji takim, że dziś może się nazywać „panem stworzenia“, gdyż nie jest on już tylko •przedmiotem zmieniającym się pod wpływem warunków przyrody, ale sam moie te warunki do swych potrzeb naginać, i przekształcać.
ŻUĆ, CZY OD RAZU ŁYKAĆ
Niemal dla każdego stało się już teraz rzeczą niewątpliwą, jasną i zrozumiałą, że bodźcem do przemian zachodzących wśród zwierząt czy roślin jest wpływ nowych warunków zewnętrznych. Wskutek tych zmian z biegiem lat prawnukowi e talk bardzo odbiegają wyglądem od swych przodków, iż w końcu staje się konieczne uznanie ich za nowe, odrębne gatunki. Nawet najprostsza substancja żywa, a już tym bardziej składające się z niej organizmy mają zdolność przystosowawczą i ona to w dużym stopniu zabezpieczyła ciągłość trwania życia na Ziemi, mimo że podczas tych kilkuset milionów lat warunki istnienia zmieniały się wielokrotnie i dość znacznie,- za każdym razem poważnie mu zagrażając.
Nie popełnijcie jednak czasem takiego błędu, jak- to się zdarzyło jednemu z moich korespondentów, który biorąc pod uwagę te sprawy, przed chwilą przez nas omawiane, doszedł do wniosku, że organizmy żywe w ogóle nigdy nie zginą; gdyby nawet bowiem przyszły na nie jakieś ciężkie terminy, na przykład zmieniłaby
się na Ziemi temperatura czy wilgotność, gdyby nawet zgasło Słońce, czy co tam sobie chcecie wyobrazić, nie zagrozi to istotom żywym, albowiem zawsze i tak do tych nowych warunków się przystosują.
Obawiam się, iż wielu czytelników dziwi się w tej chwili, dlaczego tego rodzaju rozumowanie nazwałem błędnym, dopiero co sam informując o przystosowawczych zdolnościach substancji żywej. Otóż zaraz to wyjaśnię.
Jest rzeczą dziwną, że nawet ci, którzy już umieją myśleć przyrodniczo — to znaczy nie mają skłonności do traktowania każdego nowego zjawiska jako nadprzyrodzone czarodziejstwa i cudowności, ci którzy potrafią rozumować na podstawie praw fizycznych i chemicznych — jednakże z jednym jakoś źle dają sobie radę. A tym ,,czymś“ jest czas. Po prostu zapomina się, iż każde zjawisko, każda reakcja chemiczna, czynność fizyczna czy proces życiowy zachodzą w czasie, wymagają określonego terminu na to, żeby mogły się odbyć. A więc trzeba pewnego czasu, aby kilogram węgla połączył się z odpowiednią ilością tlenu; trzeba czasu, aby w danej temperaturze wyparował litr wody, a również po właściwym okresie czasu różnym zresztą w zależności od ciepłoty — skwaśnieje szklanka mleka i czy zazielenieje woda w akwarium stojącym na słońcu.
Podobnie rzecz się ma i z ową zdolnością przystosowawczą. Wszystko zależy od tego, w jakim tempie
i w jakich rozmiarach nadchodzą te spodziewane zmiany na ziemi.
Ot, cobyście powiedzieli o młodym samochwale, który
patrząc na wolno toczący się walec do ugniatania szosy stanąłby sobie na środku drogi i perorował:
— Ho, ho, żaden wóz motorowy mnie nigdy nie przejedzie, bo gdyby nawet nadjechał, tó zawsze zdążę uskoczyć!
• A wiemy, że dziś, na lep- szych szosach samochody ; rozwijają szybkość około dwustu kilometrów na godzinę, źle więc mogłoby się
■ skończyć z naszym mło- £» dzieńcem, gdyby ufając
swym zdolnościom „odskakiwania“ upierał się wędrować środkiem autostrady...
Tak jest i z owym przystosowaniem się organizmów. Przekształcenie kończyny, budowy ciała, zmiany sposobu oddychania nie dokonywają się z dnia na dzień ani z pokolenia na pokolenie. I tu jest właśnie tak jak w owym przykładzie, który dopiero co podałem. Zdąży „uskoczyć“ — będzie żył, nie zdąży |8- to koniec z nim; zdąży się przystosować — to będzie istniał dalej, choć w nieco innej postaci, nie zdąży — czekać go będzie los tej olbrzymiej ilości gatunków zwierzęcych czy roślinnych, o których istnieniu świadczą dziś już tylko ich resztki w różnych pokładach ziemskich znajdowane przez paleontologów.
Przechodząc do tematu a więc organów trawiennych, muszę stwierdzić, że zmiany i przystosowania zachodzą w nich przeważnie d^ść szybko. Przy czym chciałbym zwrócić uwagę, że istnieją dwa rodzaje przystosowań. Pierwsze to przystosowanie fizjologiczne, kiedy to jeszcze bez wyraźnych zmian w wyglądzie zaczynają się organizmy przyuczać do życia w jakimś nowym środowisku. Można wtedy mówić o przystosowaniu czynnościowym, czyli funkcjonalnym —■ od wyrazu „funkcjonować“. Dopiero drugi etap to przystosowanie polegające na zmianach anatomicznych.
Weźmy taki przykład. Człowiek jest typową istotą lądową i chyba nikomu z nas nie przyszłoby do głowy uznać, iż przystosowany jest do środowiska wodnego. A jednak! Jednak każdy z nas potraf? nauczyć się pływać i nurkować, a więc poruszać się w głębinach wodnych, czyli pod względem funkcjonalnym w pewnym stopniu opanować to odrębne środowisko, mimo iż w związku z tym nie wyrosły nam jeszcze ani błony między palcami, ani nawet tak niewinne przystosowania, jak zamykanie nozdrzy specjalnym mięśniem lub wyłupiaste oczy niby u Hipopotama czy żaby.
Otóż jeżeli chodzi o przewód pokarmowy, to zasadniczy wygląd jego bodajże najmniej się zmienia, i to nie tylko wśród kręgowców, ale i w całym świecie zwierząt tkankowych. Jest to zawsze rura — w rzadkich przypadkach z jednego końca zamknięta, która w' ciągu rozwoju ewolucyjnego', dla coraz lepszego sprostania swemu zadaniu, musiała jedynie dążyć do coraz większego wydłużenia się oraz w postaci rozszerzeń, uchył
ków czy kieszeni zwiększania swej powierzchni. Ponadto doskonalą się' gruczoły produkujące soki trawienne w ten sposób, aby jak największa ilość pokarmów mogła być przez nie rozkładana.
Co do tego drugiego punktu nie wątpię, że się ze mną, zgodzicie, ale obawiam się pytania:
— A po co ta długość jelita? Czy przy ośmiu skrętach kiszek gorzej się będzie trawić niż przy szesnastu?'
Przepraszam, ale zdaje mi się, że znów zapominacie
o czasie. Toż przy dw;a razy dłuższym jelicie, dwa razy dłużej przesuwać się przezeń będą substancje pokarmowe, a więc również dwa razy dłużej działać na nie będą soki trawienne, a co za tym idzie, pokarm będzie lepiej wyzyskany. Ot tak, jak z całą pewnością lepiej zostanie zmielona kawa przepuszczona dwa razy przez młynek niż raz. Przy. większej powierzchni zaś wchłanianie będzie się oczywiście odbywać lepiej i dokładniej.
Bo tu w dodatku warto uwzględnić „wyścig przystosowań“ u różnych zwierząt. Zjadane „starają się“ osło- nić swe ciało mocnymi, niestrawnymi pancerzami czy muszlami, pokryć swą powierzchnię nieprzyjemnymi kolcami lub włoskami parzącymi. Zjadające „doskonalą, swe urządzenia“ w' przewodzie pokarmowym, aby jednak pokonać te wszelkie napotykane trudności w trawieniu zdobyczy.
A więc przystąpmy kolejno do rozpatrzenia tej sprawy u różnych kręgowców.
Czy to u ryb, czy u płazów, gadów, ptaków, czy ssaków spotykamy zasadniczo te same urządzenia w przewodzie pokarmowym. U wszystkich widzimy otwór
ustny, jamę gębową, w której ciałka węchowe i smakowe pozwalają jeszcze sprawdzić, czy pobrany kęs nadaje się do połknięcia, czy do wyplucia. Następnie krótka rurka przełyku (wprawdzie trzeba przyznać, że u żyrafy, strusia a choćby łabędzia nie tak znów krótka, ale tak się już powiedziało ze względu na jej nikłe wymiary u olbrzymiej większości innych kręgowców w stosunku do dalszych partia przewodu pokarmowego). No i już pożywienie jest w workowatym rozszerzeniu, zwanym żołądkiem. Tu zostaje poddane z reguły pierwszej poważniejszej przeróbce chemicznej, a następnie zostaje przesunięte do krótszej lub dłuższęj rury jelit.
Rzeczywiście — krótszej lub dłuższej, bo u ryb na przykład kiszka robi zaledwie jeden lub półtora skrętu
w ciele i już przechodzi w odbyt, u człowieka przewód pokarmowy po kompletnym rozprostowaniu przewyższa ośmiokrotnie długość jego tułowia. U krowy natomiast czy u królika jest od ciała zwierzęcia dłuższy 20 do 30 razy.
A poza tym istota przemian polega na większym lub mniejszym rozbudowaniu gruczołów dostarczających rozmaitych soków trawiennych, jak ślinianki, wątroba ze swą żółcią lub trzustka, z sokiem trzustkowym.
Widzicie więc w dalszym ciągu, iż nie ma tu potrzeby tak wielkich przekształceń anatomicznych jak przy przemianie pięciopalczastej łapki jaszczurczej na skrzydło ptaka czy jednopalczastą nogę zebry. Natomiast całe istotne przystosowanie przewodu pokarmowego dotyczy wyrobienia zdolności produkowania takiej obfitości szczególnych związków chemicznych, które by we właściwy sposób rozkładały substancje zdobytego pożywienia. Nie potrzebuję chyba przypominać, że składniki jego to węglowodany, białka i tłuszcze. A wiecie, że
o ile jedne z nich trawią się łatwo, jak na przykład cukier buraczany czy gronowy, a choćby białka mięśni czy krwi, o tyle dużo gorzej jest z białkiem rogu, włosów czy piór lub z węglowodanem — błonnikiem (celulozą).
Na czym ta zła strawność polega? Po prostu na tym, że kręgowce przeważnie nie posiadają odpowiednich fermentów* rozkładających podobne białka, dlatego to włosy czy pióra albo przechodzą nie strawione, albo
czasem latami zalegają w ich żołądku. Natomiast wśród bezkręgowców — mole oraz różne piórojady mogą pokrywać swoje całkowite zapotrzebowanie życiowe takim właśnie białkiem, gdyż przy pomocy odpowiednich fermentów są w stanie rozłożyć je na substancje prostsze — a więc strawić.
Drapieżne ssaki jednak, a już przede wszystkim ptaki, jeśli nawet wraz ze zdobyczą połkną sporo włosów czy twardych piór, zazwyczaj wymiotują je potem, co u tych zwierząt zachodzi zwykle bez specjalnych trudności. Jeśli jednak zdobyło się na pożywienie antylopę czy sarnę, a.choćby mysz, wróbla, wronę czy wiewiórkę, to na wagę tego włosia czy pierza jest tak znikomo mało w stosunku do łatwiej strawnego białka z wątroby, mięśni, ba, chociażby nawet kości czy chrząstek, że strata ta z niewykorzystania owej substancji rogowej nie jest znów tak wielka. W dodatku zaś nadmienić muszę, że ostatnio w jelitach ptaków drapieżnych wykryto pewne ilości przez nie same wytwarzanego fermentu, którym, jak sądzono dotąd, „pochwalić się“ mogą tylko mole i piórojady. Z czego-wniosek, że drdbne włosy i piórka z ich karmy przynajmniej częściowo zostają przez soki trawienne tych ptaków rozkładane, a następnie wchłonięte i zużytkowane na budowę ciała.
O wiele cięższy jest los zwierząt odżywiających się pokarmem roślinnym, tam bowiem prócz białka czy rzadziej tłuszczu występują w dużych ilościach węglowodany, a wśród nich dwa: skrobia i błonnik. Otóż o ile ową skrobię rozkładają dość łatwo fermenty przewodu pokarmowego wszystkich zwierząt, o tyle z błonnikiem jest wręcz fatalnie; nie ma, przynajmniej wśród krę
gowców takich, które by się mogły poszczycić posiadaniem fermentów zdolnych do rozkładania go.
Rozumiem, że to aż dziwnie czytać, że papier, słoma, siano, drewno, płótno lniane czy korek dałyby się rozłożyć na cukry i na dobrą sprawę mogłyiby nam dostarczać tyleż pożytku co kartofle czy słodkie ciasto. Zwierzęta roślinożerne zjadają z konieczności błonnik w swym pożywieniu, gdyż stanowi on mniej więcej jedną czwartą lub jedną trzecią wszelkiej paszy roślinnej. Składnik ten marnuje się jednak i przechodzi nienaruszony przez przewód pokarmowy, ot tak, jak gdybyśmy połknęli garść piasku czy tłuczonego szkła.
U kręgowców spotykamy więc przede wszystkim wysiłki w kierunku opanowania i wyzyskania błonnika.
Reakcje fermentacyjne, jak i wszelkie inne reakcje, zachodzą tym lepiej, im substancja, na którą się działa, jest bardziej rozdrobniona — im większa jest powierzchnia rozkładanego ciała, na którą mogą działać fermenty. Oczywiście każdemu nasuną się w tej chwili na myśl — zęby.
A więc patrzcie, zęby — i to już wcale piękne i wyraźne — występują u najniższych nawet kręgowców. U ryb chrzęstnoszkieletowych, przede wszystkim rekinów, występuje ich kilkanaście rzędów. Kostnoszkiele- towe zaś mają je nie tylko na szczękach ale i na podniebieniu; mają je płazy, ma większość gadów. Tylko że funkcja ich jest jeszcze wciąż dość jednoznaczna i jednostronna — są przeważnie małe, równiutkie, zazwyczaj liczne, zwykle ostre i często haczykowato zagięte ku wnętrzu, ot, po prostu typowe urządzenie utrudniające wyśliźnięcie się z paszczy Taz pochwyconej zdobyczy.
O żadnym żuciu, ba, nawet o żadnym rozkrawaniu ofiary przy pomocy zębów nawet mowy nie ma u niższych kręgowców.
, Co najwyżej u niektórych ryb roślinożernych w pewnym stopniu grać mogą rolę tarki.
Przechodzimy do ptaków. Cała ta olbrzymia grupa na ogół jest zbliżona
do gadów, różni się od nich między innymi tym, że zębów nie^ posiada wcale, a co dziwniejsze —- spotykamy wśród nich po raz pierwszy gatunki zwierząt wyłącznie roślinożerne, które oczywiście muszą mieć kłopoty z błonnikiem stanowiącym, jak mówiliśmy, tak pokaźny procent w składzie chemicznym ich pożywienia.
Na dobre więc do walki z tym niedostępnym źródłem pokarmowym przystąpiły dopiero ssaki. Przede wszystkim zęby ich uległy zróżnicowaniu; rolę przytrzymujących zdobycz zachowały tylko siekacze i kły, dalsze — przedtrzonowe i trzonowe u drapieżców przekształciły się w ostre noże do odkrawania kęsów — u roślinożer- ców zaś siekacze zazwyczaj służą do odcinania kawałków gałązek lub listków stanowiących pokarm, trzono-
we natomiast zamieniły się w żarna trące pożywienie na jak najdrobniejszą miazgę. Zresztą może wiecie, że tego samego, choć bez zębów, dokonują również ziarnożerne ptaki. Ale inaczej. Tam dolna część ich żołądka oddziela się od przedniej w postaci potężnego wora — potężnego wcale nie wskutek swej pojemności, lecz grubości ścianek mięśniowych. Wnętrze jest pokryte sztywnym oskórkiem*, ale co więcej, zawiera całe mnóstwo spe
cjalnie połykowych twardych ziarenek piasku czy kamyczków, które są znakomicie pomocne do przecierania nasion, niemal tak jak to się robi na kamieniach młyńskich.
Ale mimo to, i tak przecie wiemy, że choć byśmy na jak najbardziej małe odrobiny rozpylili pokarm, a wraz z nim również ten fatalny błonnik, to jednak nie osiągnie się tego, aby stał się on rozpuszczalny, aby jego wielka cząsteczka chemiczna rozpadła się na „cegiełki“ składowe — a mianowicie słodkie cukry, z łatwością przenikające przez ściankę jelit do krwi. Do takiej przemiany trzeba przeróbki nie mechanicznej, lecz chemicznej, przeróbki przy pomocy fermentów, których przecież wciąż jak nie ma, tak nie ma. Jednym słowem ostatecznego efektu z tych wszystkich ułatwień dla odbycia się reakcji chemicznych uzyskać się nie da, jeśli nie będzie tego czynnika, który owe reakcje przeprowadzić potrafi. .
Niewątpliwie substancja żywa komórek ciała zwierzęcego wyrobiła sobie w ciągu wielu setek lat umiejętność produkowania fermentów rozkładających najrozmaitsze związki pokarmowe. Odbywa się to początkowo niedostrzegalnie, tak maleńkie ilości fermentów zaczynają być wytwarzane. Następnie z roku na rok, z pokolenia na pokolenie produkcja wzrasta, aż w pewnym momencie jesteśmy w stanie naocznie stwier-
dzić obecność danego fermentu w przewodzie pokarmowym zwierzęcia. Toteż żaden przyrodnik nie może zaręczyć, czy kiedyś w toku ewolucji organy zwierzęce nie „nauczą się“ we własnych tkankach fabrykować celula- zy czyli fermentu rozkładającego błonnik, ba, nawet czy już nie wytwarza go któreś w znikomych ilościach. Tymczasem jednak możemy stwierdzić, że nie ma na ziemi kręgowca, u którego udałoby się wykryć tę umiejętność.
—- Jak to, więc żaden kręgowiec nie potrafi, do obecnej chwili wykorzystywać błonnika?
Nie, tego nie mówię, powiedziałem tylko, że sam nie umie wytworzyć właśdwego po temu fermentu. Ale jeśli się czegoś samemu nie potrafi, to czasem udaje się do tego zaprząc kogoś, kto Właśnie w tej czynności celuje. Myślę, że długo jeszcze nie mielibyśmy ¡sposobności umoczyć warg w winie ani odświeżyć się w upalne dni lata szklaneczką zimnego, pienistego piwa, gdyby chemik laboratoryjnie sam usiłował preparować te płyny, a nie „namówił“ drożdży, aby pod jego opieką wykonały zań tę czynność dzięki posiadanym w sobie fermentom.
Otóż mogę wam powiedzieć, że istnieją pewne gatunki bakterii (gdyż do jakichże reakcji organicznych bakterie nie bywają zdolne), które właśnie świetnie rozkładają błonnik. Toteż patrzcie, w jakim kierunku idą przystosowania w organizmie kręgowców roślinożernych. Gdyby rzecz miała być rozstrzygana tak czysto rozumowo, można by naszkicować taki plan.
Ponieważ jakoś nie udaje się „samemu“ produkcja celulazy, trzeba w obrębie przewodu pokarmowego stworzyć pomieszczenia i komory, gdzie by mógł żyć
i rozmnażać się szczęśliwy posiadacz tego cennego fermentu. Niech on się najpierw rozprawi z błonnikiem, błonnikiem zresztą, który przy pomocy zębów i śliny zostanie mu przygotowany tak, aby był na chemiczne zadziałanie jak najbardziej podatny.
I oto patrzcie u pewnych ssaków, zwanych przeżuwającymi, w toku naturalnej ewolucji, końcowa część przełyku tuż przed samym żołądkiem właściwym zaczyna się rozrastać w wór o takiej pojemności jak żaden inny organ w ciele ssaka. Czy wyobrażacie sobie, iż u krowy może on pomieścić około stu litrów paszy? W komorze takiej jest ciemno, ciepło, wilgotno, błonnika wbród — wszystko co większość drobnoustrojów lubi, a więc w tak sprzyjającym środowisku bakterie roz-
• kładające błonnik osiadają i rozmnażają się masami.
— No, teraz jest wszystko jasne. Jak to pięcie i gładko się składa: bakterie otrzymują wygodne mieszkanie od zwierzęcia, a w zamian „płacą mu czynsz“ rozkładając dlań błonnik. To naprawdę bardzo dowcipne i sprawiedliwe...
O, na pewno tak by było, gdyby... było, jak mówicie. W rzeczywistości zaś jest nieco inaczej. To nie są stosunki ludzkie, o żadnych zapłatach mowy być nie może, gdyż bakterie w ogóle nawet, ,,nie wiedzą“, że znajdują się w czyimś organizmie. Tu są dobre warunki, więc się tu rozmnażają, płacić nikomu „nie mają zamiaru“. Pochłaniają drobne cząsteczki błonnika*! wewnątrz swego ciała rozkładają je na cukier, z którego zaraz, łącząc z innymi substancjami, budują własną plazmę.
— No dobrze, ale cóż w takim razie ma z tego ssak? — zapytacie może.
Aleście też w gorącej wodzie kąpani! • Tymcza- I sem nie ma nic, ale słu- I chajcie dalej.
Bakteriami żywią się I nadzwyczaj chętnie małe, I jednokomórkowe zwierząt- I ka, zwane pierwotniaka- I mi. I one lubią ciepło i I wilgoć. W żwaczu (bo tak I nazywa się worek przed- I żołądkowy) są więc rów- I-, nież i dla nich bardzo do- H. godne -warunki. Nie błon- I ;nik je jednak interesuje,
m— -» lecz rozkładające błonnik
bakterie — i na nich owe pierwotniaki „tuczą się“ znakomicie. A na to dopiero czyha gospodarz zwierzęcy. Całe porcje pierwotniaków wykarmionych na bakteriach, które_znów wyżywiły się na nieużytecznym jak dotąd błonniku, dostają się do właściwego, bo własnymi sokami trawiącego żołądka ssaka. A ponieważ ciało pierwotniaka to prawie czyste białko, na które już w żołądku i dwunastnicy czekają fermenty pepsyna i trypsyna, aby je rozłożyć na części składowe zwane aminokwasami, więc dawny błonnik (ale teraz jako białkowe ciało pierwotniaka) zostaje z łatwością rozłożony, a potem w jelicie wchłonięty na pożytek organizmu gospodarza.
— Ależ to okrutne! — wyrwie się może niejednemu. — Biedne bakteryjki, biedne pierwotniaczki, po to się napracowały, żeby je spotkała tak rychła śmierć!
No, nie trzeba tego brać z ludzkiego punktu widzenia. Pamiętajcie, że przy maleńkich rozmiarach i krótkim życiu bakterii, a nawet pierwotniaków, pobyt ich w żwaczu odpowiada przeważnie całemu okresowi istnienia. Czyżbyście zapomnieli, że ten sam przeżu-
waez — owca czy też krowa, po to tylko przetrawia ten błonnik poprzez bakterie czy pierwotniaki, aby wyprodukować wełnę, mleko lub mięso, którymi z kolei my, ludzie, zaspokajać będziemy nasze potrzeby życiowe.
A przy sposobności macie oto jeden z przykładów małego wycinka cyklicznych przemian substancji organicznej w przyrodzie.
Otóż zamiast takich czułostkowych, a nieistotnych z punktu widzenia przyrodniczego biadoleń wolałbym, abyście postawili takie pytanie:
—: To wszystko pięknie, ale jak dają sobie radę zwierzęta, żywiące się również w dużym stopniu pokarmem roślinnym, które jednak nie mają takich urządzeń jak przeżuwacze, a więc: koń, liczne gryzonie czy też ptaki ziarnojady?
I tu rzecz odbywa się tak, jak opisywałem dotąd, z tą tylko różnicą, że bakterie rozkładające błonnik umiejscowione są u konia i gryzoni w ślepych kiszkach, które wyrastają u tych zwierząt do bardzo pokaźnych rozmiarów. U ptaków zaś stwierdzono Obecność tych pożytecznych pomocników w całym przewodzie pokarmowym: od wola aż po jelito grube.
Jak więc widzicie, każde zwierzę w większym lub mniejszym stopniu przystosowuje się jakoś, aby tak czy inaczej dopomóc sobie w możliwie dobrym wyzyskaniu pobieranej paszy.
Skrzela, płuca — czyż to trzeba objaśniać? Każdy wie, że są to narządy oddechowe. Otóż będę bardzo zadowolony, jeżeli po pewnym namyśle zgodzicie się, że organy powszechnie noszące nazwę „narządów oddechowych“ właściWie mało na ten tytuł zasługują, bo tak naprawdę wcale nie są oddechowymi. A co tego- ście się nie spodziewali? Więc posłuchajcie, czy nie mam racji.
Oddychanie jest to utlenianie pokarmów w celu uzyskania energii lub wytwarzania jakichś specjalnych związków chemicznych. Odbywa się ono we wszystkich komórkach całego ciała, a przede wszystkim w mięśniowych. Transporterem donoszącym tlen na miejsce, gdzie ma nastąpić to prawdziwe oddychanie, bywa krew. A to, co nazywamy organem oddechowym, jest ząledwie miejscem w ustroju, gdzie organizm stara się napędzić możliwie dużo tlenu, aby owa krew miała skąd czerpać go w potrzebnych ilościach.
No, odżegnywałem się nieraz od tych mechanicznych porównań, ale tu ich raz użyję, bo organy oddechowe
najbardziej przypominają mi zbiornik na środku podwórza fabrycznego, do którego stale dopompowywana jest woda. I jego rola właściwie już na tym się kończy. A to, że cebrzykami, rurami czy kanalikami woda będzie z niego roznoszona czy rozprowadzana — do jednych hal dla produkcji, do innych dla mycia podłóg czy do podlewania trawników, czy do gotowania herbaty — to już jest inna sprawa, sprawa jej wykorzystania.
Od zbiornika wymaga się tylko, by posiadał zapasy w dostatecznych ilościach, byleby) nie stał pusty, byleby pompy kierujące doń strumień wody działały sprawnie. Gdzie, w którym miejscu fabryki zbiornik ten będzie umieszczony, na jego funkcjonowanie właściwie nie wpływa; chodzi o to tylko, by ci, co będą zeń tak czy
inaczej tę wodę zabierać, aby dostarczać gdzie należy, mieli doń łatwy dostęp.
Powrócimy jeszcze do tej sprawy, tymczasem zaś przyjrzyjmy się położeniu tych narządów oddechowych w organizmie.
Jak się okazuje, u wszystkich kręgowców związane są one z przewodem pokarmowym. Zacznijmy "od ryb. Te mieszkanki środowiska wodnego korzystają w pierwszym rzędzie z tlenu rozpuszczonego w wodzie. Bezsprzecznie jest tam tego pierwiastka nie tyle, co w atmosferze nad powierzchnią morza czy jeziora, niemniej jednak umiejętność dopomagania sobie tlenem z gazowego powietrza wyrobiła się u ryb dopiero później.
Przewód pokarmowy, przez który do wnętrza ciała u kręgowców dostają się wszystkie substancje odżywcze ,dla przemiany materii, wziął na siebie rolę zaopatrywania poza pokarmami również i w tlen. Jednakże zastanówmy się, jakie w tym przypadku u ryb wyłaniały się niedogodności, które trzeba było usunąć.
• Pokarm wyłapywany jest przez rybę w postaci takich lub innych kawałeczków, z których co najmniej 50°/o należy do substancji wsysanych po strawieniu w jelicie i wykorzystywanych w organizmie. Nieużyteczna zaś x/4 czy Vz część pobranych materiałów wyjdzie przez odbyt jako kał.
Natomiast z tlenem jest inaczej. Dla otrzymania takiej odrobiny tlenu jak dajmy na to zawartość małego kieliszka, trzeba by przepuścić przez cały przewód pokarmowy około trzech litrów wody.
— Cóż by to szkodziło? zapytacie może.
— Ależ pomyślcie, ta woda uniemożliwiłaby właściwą rolę przewodu pokarmowego, wypłukiwałaby pobrane pożywienie, rozcieńczała i wyprowadzała na zewnątrz soki trawienne... Trudno i darmo— nie da się w tym samym naczyniu przechowywać na przykład lodu i jednocześnie wrząoej wody... Stąd wniosek, że jeśli przewód pokarmowy ma jednak wziąć na siebie rolę stałego dostarczyciela tlenu, to sprawy te muszą być załatwiane zaraz na początku rury trawiennej, aby nie przeszkadzały w procesach przeróbki pokarmu odbywających się w dolnych jej partiach.
Tak też jest w istocie. Ryba bez przerwy chwyta pyszczkiem pewne ilości wody, jednak nie kieruje jej dalej ku żołądkowi. Po prostu, zaczynając od ryb spo- dóustych aż do kostnoszkieletowych, po obydwu stronach gardzieli widzimy rzędem umieszczone otwory — w ilości pięć do sześciu, przez które pobrana woda od razu wycieka na zewnątrz.
— No, dobrze, ale w ten sposób rzecz przedstawiona wyglądałaby na tę czynność, 'którą się wytyka darmozjadom: ,,ty umiesz tylko pluć i łapać“.— Tak, tylko że w danym przypadku „łapanie“ wody i „wypluwanie“ jej otworami skrzelowymi ma istotną rolę, gdyż po drodze z przepływającej wody organizm odbiera tlen.
Zainteresujmy się zatem na drodze rozważań teoretycznych mechanizmem tego odbioru.
Prawdopodobnie wiecie, że tak jak magnes spomiędzy wszelkicłi śmieci i odpadków wydobywa i przyciąga do siebie wszystkie przedmioty żelazne tak i barwik krwi, zwany hemoglobiną, gdy tylko znajdzie się w pobliżu
jakiejkolwiek mieszaniny zawierającej tlen, wybierze i przyciągnie do siebie właśnie jego cząsteczki. A więc ponieważ wiadomo nam, iż krew ryibia posiada hemoglobinę, trzeba byłoby tylko jak najstaranniej, jak najmocniej ukrwić ścianki tych szczelin, przez które przepływa woda, aby już osiągnąć żądany efekt. Jeśli włosowate naczyńka krwionośne (tzw. kapilary) znajdować się będą tuż pod powierzchnią, którą omywa przepływająca woda wyłapywanie z niej tlenu me powinno nastręczać specjalnych trudności.
Tylko teraz zechciejcie się zastanowić, kiedy szybciej da się przecedzić litr mleka: czy filtrując je na lejku przez czterocentymetrowy płatek, czy też przelewając przez metrową płaszczyznę prześcieradła? Rozumiecie dobrze, że im powierzchnia zetknięcia większa, tym proces ten przebiegnie szybciej ..Hemoglobina krwi ,.nie ma czasu“: uderzenia serca ryby pchają całą ciecż wciąż naprzód i naprzód przez naczynia włosowate, a więc tylko w ciągu tych paru chwil, kiedy przepływać będzie koło- szczelin skrzelowych, zaopatrzyć się musi w tlen dla organizmu. Trzeba więc powiększać powierzchnię — fałdować, rozgałęziać krawędzie szczelin skrzelowych. Przypatrzcie się skrzelom okonia czy szczupaka 3 zobaczycie szeregi cienkich, równiutkich czerwonych blaszek, istniejących tylko po to, ażeby zwiększyć płaszczyznę, w której rozgałęzione naczynia krwionośne stykałyby się z przepływającą wodą.
Czy orientujecie się, na czym tu polega cały „dowcip“? Na każdym miejscu, które.; |est narażone na częste omywanie lub owiewanie substancją bogatą
w walny tlen, może powstać organ oddechowy, jeśli tylko od strony organizmu podejdą tam i rozgałęzią się cieniutkie naczyńka włosowate...
— Czyż to możliwe? Czy są w ogóle u kręgowców jakieś inne organy oddechowe niż skrzela lub płuca?
Ano, zastanówcie się razem ze mną... a właściwie ponieważ samym wyłącznie rozumowaniem nic w przyrodzie rozwiązać nie można, najpierw poobserwujcie, proszę, rybkę w akwarium. W akwarium urządzonym świadomie źle — bez roślin, z od dawna nie zmienianą wodą. Zobaczycie, że rybka coraz to wypływać będzie na powierzchnię i gwałtownie łykać powietrze z atmosfery.
Na pewno słyszeliście też o tym, że gdy jezioro czy staw skuje lód, to ryby całymi masami szczególnie pod koniec zimy, w lutym czy marcu —zbierają się przy przeręblach i chwytają gazy atmosferyczne.
.t”— No, to znowu nic nadzwyczajnego; wiadomo, że gdyby dajmy na to popsuły się wodociągi i z kranu nie można by wysączyć ani kropelki wody, zaczęlibyśmy z wiaderkami czy dżJbankami wędrować do rzeki. To postępowanie ryb zatem wcale nas szczególnie nie dziwi.
Przepraszam, nie opiniujcie zbyt pochopnie, bo teraz właśnie następuje moment do rozumowego rozważania zagadnienia.
Ryba.chwyta powietrze atmosferyczne pyszczkiem, tak jak wodę — normalną dla niej dostarczycielkę tlenu czy jednak wypuszcza je też przez szczeliny skrzelowe? Bo przecież tam są rozgałęzione naczynia
krwionośne, tam ma owe organy oddychania. Zdawałoby się, że inaczej nawet pomyśleć nie można. Ale w takim razie przez te szczeliny, przez które normalnie wycieka woda. powinno obecnie wychodzić powietrze; bo jeśliby nawet cały tlen został wessany w naczyniach włosowatych, to i tak 4^ połkniętego powietrza stanowił azot oraz inne gazy, a więc przynajmniej one powinny w postaci pęcherzyków wymykać się ze szczelin lub spod pokrywy skrzelowej.
Tymczasem nie przeczytacie nigdzie o czymś podobnym, a tym bardziej nie zauważycie tego. Ryba, jak mówiliśmy, chwyta pyszczkiem powietrze, ale cały ten gaz gdzieś w niej „przepada“, a w każdym razie na pewno nie jest kierowany do skrzeli. Widzicie, jak to zastanowienie nasunęło nam przed oczy ciekawą zagadkę: duszący się osobnik chwyta powietrze, ale wcale nie po to, aby jak to mówią oddychać, gdyż nie kieruje go do swoich organów oddechowych. Toż wyśmielibyście takiego lekarza, który by stwierdziwszy u chorego objawy zadyszki powiedział: „Ten człowiek dusi się, trzeba go ratować, zanurzcie mu rękę w balonie z tlenem...“ Przecież nawet dziecko wie, że tą drogą wchłaniać gazu nie potrafimy, a jeśli nawet, to w tak niezwykle małym stopniu, że moglibyśmy w ten sposób pokryć zaledwie jedną setną naszego zapotrzebowania na tlen.
— Cóż więc ryba robi z tym zdobytym powietrzem atmosferycznym?
— Ależ powiedziałem już, połyka go.
— Jak to? Połyka — to znaczy wprowadza do jelit, a przecież tlenu nie potrzeba trawić, pierwiastka nie
można rozłożyć na jakieś substancje jeszcze prostsze. Po co więc? Po co?...
Po prostu po to, żeby zaopatrzyć weń organizm. Dopiero co mówiłem, że w każdym miejscu, gdzie sieć naczyń włosowatych podchodzi pod samą powierzchnię, ,może powstać organ oddechowy. Przewód pokarmowy ma już dla wchłaniania cząstek pożywienia powierzchnię zwiększoną fałdami lub kosmkami. Kapilarów krwionośnych też jest tam mnóstwo. A hemoglobina krwi — widzicie — wcale nie jest taka „pedantyczna“, aby „uważała“, iż tylko w skrzelach ma prawo pochłaniać tlen. Nie ma ona tych „poglądów“, które wyznawali dawni przyrodnicy, że tylko w organie oddechowym „wolno“ pobierać tlen, a w przewodzie pokarmowym wyłącznie pokarmy i tak dalej.
Ot, i na tym przykładzie okazuje się, że organizm to nie zlepek narządów, lecz jednolita całość.
Jest zima •— lód nie pozwala rozpuszczać się tlenowi w wodzie, posiadane przez nią zasoby tego gazu już się w dużym stopniu wyczerpały, toteż skrzela mimo stałego prądu przepływającej przez nie cieczy mogą wyłowić zaledwie znikome ilości tego tak ważnego pierwiastka. Ale oto nieoczekiwanie w jelicie zjawia się porcja powietrza. Trudno... — nie jestem biurokratką — „powiada“ krew —* gdzie tylko jest produkt potrzebny całemu organizmowi, tam będę się weń zaopatrywać. — No, i jak widzicie, wtedy jelito staje się miejscem odbioru tlenu... Ściśle mówiąc, u tych ryb, które najczęściej korzystają z tego rodzaju oddychania, a więc u ryb szlamowych, szczególnie tylna część jelita zostaje mocno
■ unaczyniona i ona to
■ jest teraz organem
■ oddechowym. Tam
I też wydziela się dwu-
■ tlenek węgla, który
■ ryba wyrzuca niby
■ gazowy kał przez od-
■ byt. Piskorz, na któ-
■ rym przeprowadzono
■ doświadczenie, pra- wie przez pięć miesięcy wytrzymał w wodzie całkowicie pozbawionej powietrza, gdzie oddychanie skrzelowe było właściwie tak jakby wyłączone, a oddychał sobie systemem dorosłej żaby czy choćby wieloryba, mianowicie od czasu do czasu łapiąc powietrze znad powierzchni akwarium.
I wszystko szło normalnie, z tą różnicą, że krew jego zaopatrywała się w tlen nie w skrzelach, a w jelicie.
U takich ryb zresztą jelito jest silnie wydłużone, czasem 25-krotnie dłuższe od ciała, gdy tymczasem u zwykłych ryb nie przekracza ono nawet półtora raza ich rozmiaru — a wszystko w tym celu, aby tylko zwiększyć powierzchnię, na której mogłyby się rozwinąć kapilary tlenobiorcze.
O ile ryby zamieszkujące szlam denny oddychają w ten sposób, o tyle u większości innych organem pomocniczym przy oddychaniu jest worek powstający ‘ jako kieszeniowate wklęśnięcie przy początku przewodu pokarmowego. Wór ten rozrasta się bardzo i staje się w końcu tak samodzielny,- że u niektórych gatunków następuje całkowity zanik przewodu łączącego go
z jelitem. Domyślacie się pewnie,-ze myślę o pęcherzu pławnym u ryb. Ma on szereg różnych zadań: utrzymuje równowagę ryby, ułatwia przesuwanie się w górę i w dół, a zwłaszcza bierze udział w czynnościach oddechowych. U ryb z otwartym pęcherzem, tj. mającym połączenie z przełykiem lub żołądkiem, całe powietrze połykane z powierzchni zostaje właśnie tam przekazywane — tam też niby w płucach krew zasila się w tlen i wydziela dwutlenek węgla, który ryba wyrzuca przez pysk. A więc po prostu podwójny system oddechowy w razie potrzeby skrzela, w razie potrzeby — pęcherz pławny,* czyli coś w rodzaju płuc.
Wyobraźcie sobie, że na przykład pstrągi, mimo iż żyją w bogatej w tlen wodzie strumieniowej, jeśli je odciąć siateczką czy szybką szklaną od komunikacji z powietrzem atmosferycznym, idą wkrótce na dno i duszą się z braku tlenu, no —- po prostu topią się. Ryby się topią? Czy komu przyiszłoby kiedy coś podobnego do głowy?
U ryb tak zwanych dwudysznych pęcherz pławny powiększył się,' stał się nawet parzysty i one już swobodnie uprawiają podwójny sposób oddychania.
„Jest w wodzie tlen — korzystamy ze skrzeli, nie ma tlenu, ba, jeszcze gorzej, wodą wyschła, a pozostał szlam, którym można tylko zamulić skrzela będziemy oddychać powietrzem atmosferycznym przez pęcherz pławny. W obydwu przypadkach damy sobie radę.“
Nie sądzę, aby w tym, co powiedziałem dotychczas, było coś niezrozumiałego, oczekuję jednak od tych, co uważnie czytali, jednego pytania:
— Wszystko to pięknie, jeżeli pęcherz jest otwarty i ma połączenie z przełykiem czy też żołądkiem, ale wspomniano dopiero co, że są ryby z zamkniętym pęcherzem, który jak piłka nie ma żadnego otworu na zewnątrz. Skądże tam dostaje się tlen lub jakikolwiek inny gaz?
O, to jest rzeczywiście dość skomplikowana sprawa. Taki pęcherz jest właściwie rezerwuarem różnych gazów, w których przeważa tlen. Oto krew chwyta go ile może w jelicie, skreelach czy też przez skórę, donosi potrzebującym i zużytkowującym go tkankom, ale nadmiar tego gazu wydziela do pęcherza, a dopiero kiedy
potrzeba, to znaczy gdy od otoczenia z jakichś względów nie można go już z zewnątrz pobierać, czerpie go spokojnie z zapasów, które zamagazynowała, kiedy o tlen było łatwo.
Oto opowiedziałem, ile przeróżnych sposobów oddychania posiadają takie ryby.
— A jak się rzecz ma u wyższych kręgowców lądowych? O, bardzo prosto! Parzysty pęcherz pławny ryb dwudysznych jest przecież właściwie płucami i teraz już ten organ doskonali się stopniowo u coraz lepiej wyspecjalizowanych w życiu naziemnym gromad, aby jak to mówiliśmy poprzednio — przez tworzenie fałd, zakamarków i zagłębień zwiększać jak najbardziej powierzchnię ścianek, w których mogą rozgałęziać się ka- pilary. Ba, wreszcie u ssaków dochodzi do tego, że całe płuco jest jak gdyby kiścią gron — tyle tylko, że musielibyście sobie wyobrazić, iż owoce jego są puste wewnątrz, mikroskopijnie maleńkie, a przede wszystkim ilość ich wynosi... no, bo ja wiem, w każdym razie liczy się je na miliony.
Nie potrzebuję chyba dodawać, że główna łodyżka i gałązki prowadzące do tych ,,gronek“ są również puste wewnątrz, bo przecież przez nie tlen przedostaje się z jamy ustno-nosowej do płuc. Tą główna łodyżka to przecież tchawica, będąca poszerzeniem i rozbudowaniem właśnie tego przewodu, który u ryb łączył pęcherz pławny z przełykiem.
A więc uzyskaliście chyba odpowiedź na nasze tytułowe pytanie?
JEDEN CZY DWA KRWIOBIEGI
Zakończyliśmy rozdział poprzedni informacją, że powietrze atmosferyczne wypełniające jamę ustno-nosową przedostaje się u ssaków do płuc... Przedostaje — łatwo to powiedzieć. Ale proszę wyjaśnić, jak? Powietrze nie posiada własnej energii i na pewno nie jest „obowiązane do żadnych uprzejmości“ względem zwierzęcia, aby wędrować tam, gdzie organizm go potrzebuje.
Ryba czynnie połykała tlen, aby odświeżyć jego zapasy w pęcherzu pławnym. JJ ssaków przystosowania poszły w tym kierunku, aby automatycznie i regularnie co kilkanaście sekund wprowadzać do płuc świeże porcje tlenu. A dzieje się to w ten sposób, że klatka piersiowa, którą prawie całkowicie ten organ wypełnia, może się rozszerzać albo zwężać niby poruszany miech, a wtedy już automatycznie wskutek ciśnienia atmosferycznego powietrze bądź wdziera się przez jamę ustną do płuc, bądź bywa z niej wyciskane kurczącymi się mięśniami klatki piersiowej i przepony.
Takie urządzenia są u ssaków. U niższych, jak gady czy płazy, klatka piersiowa nie tworzy jeszcze zam-
"f-.[[ kniętego miecha. Wtedy rolę pompującą bierze H . na siebie podgardle.... Zresztą jeśli już mówię- o, płazach, to trzeba przyznać, że krew ich czerpie mniej więcej tyleż tlenu w płucach co> i przez miękką; śluzowatą skórę, gdzie rozgałęzia się, mnóstwo naczyń krwionośnych,. zbierających się ostatecznie w dwie potężne żyły skórne, w których i zatem płynie do-serca j krew wcale pokaźnie | utleniona, mimo że nie odchodzą one z płuc.
Rozumiecie jednak, że I największe zapotrzebo- I wanie na tlen powinny wykazywać ptaki.'
— A dlaczego?
Przede wszystkim ze względu na swoją ruchliwość. . jgS- A co ma ruchliwość do ilości tlenu?
Jak to, czyżby i to trzeba było tłumaczyć? Więc proszę.
Ruchliwość może wykazywać tylko ten organizm, który rozporządza zasobami energii. Energią zaś może rozporządzać tylko wtedy, jeżeli sięgnie do jej zapasów
ukrytych w węglu i wodorze, które z kolei, jak wiecie, są składnikami węglowodanów, białek i tłuszczów, a więc krótko mówiąc pokarmów. Wydobywanie tej energii ' oczywiście dokonywać można przez połączenie tych substancji z tlenem. No cóż, toż i motor samochodowy nie ruszyłby z miejsca, choćbyśmy go nawet pogrążyli w benzynie, gdyby nie było przy tym dostępu tlenu.
A więc ptaki, wydatkujące na lot duże zasoby energii, muszą dużo jeść, ale i mocno oddychać. I tu jest cała trudność. Ten znakomity sposób stałego przewietrzania płuc ruchami klatki piersiowej nie zdążył się jeszcze u nich wykształcić. A właściwie jakże mogę mówić, że „nie zdążył“; przecież ptaki nie są przodkami ssaków, i jedne, i drugie to mniej więcej „równolatki“, nie biorąc pod uwagę drobnych różnic wobec tych milionów wieków, które dzielą chwilę obecną od powstania na świecie obydwu tych grup kręgowców.
W danym przypadku należałoby powiedzieć, iż udoskonalenie sposobów oddychania poszło u jednych innymi drogami niż u drugich i może wcale ten ssaczy sposób nie byłby dogodny dla powietrznych lotników. Przypomnijcie sobie bowiem, że ich klatka piersiowa musi być potężnym fundamentem dla mięśni poruszających organami lotu, musi być sztywną i twardą podstawą do wykonywania mocnego zamachu skrzydłami. A jak połączyć stałość, nieruchomość i solidność podstawy z odbywającymi się bez przerwy ruchami oddechowymi?
Nie, tu działały inne warunki środowiska, toteż i przystosowania musiały się dopasować do odmiennych wymagań. Ptaki nie mogły sobie pozwolić na rytmiczne
i regularne pompowanie powietrza, ale za to w każdziutkim wolnym miejscu między trzewiami, ba, nawet do wnętrza kości, płuca dały swoje wyrostki w postaci ciemutkościennyćh pęcherzy. Ptak jest po prostu cały wydęty powietrzem, a gdyby się kiedy komu udało, tak jak to mnie się zdarzyło, zanurzyć rękę w pierze żywego pelikana i dotknąć jego skóry, to nawet pod nią wyczulibyście przesuwające się powietrze —* jak w słabo napompowanej dętce rowerowej.
No, ale to wszystko, jak już wiemy, i tak nie rozwiązuje ostatecznie spraw oddechowych, gdyż drugim ważnym etapem jest kwestia regularnego dostarczania tlenu do mięśni i innych tkanek, tam bowiem dopiero realizowane będą istotne chemiczne procesy oddychania.
Ciekaw jestem, czy mieszkańcy miasta mieliby dużo pociechy z tego, iż zbiorniki przelewałyby się w zakładach wodociągowych wodą, a brak rur czy złe funkcjonowanie pomp uniemożliwiły przesyłanie jej aż do kurków w mieszkaniach. Zobaczymy zatem, jak ta sprawa zostaje załatwiona w organizmie.
System wodociągowy... nie, przepraszam, system krwionośny w ustroju kręgowca Urządzony jest na tych isamych zasadach co i wspomniane wodociągi. Właściwie nie... i ten przykład niezupełnie dobrze odpowiada. Do wodociągów bowiem wciąż przychodzi nowa woda, -a stara jest z rur wylewana i zużywana do celów gospodarczych. Wolę więc porównać układ naczyń krwionośnych *do sieci kolei żelaznych, poktóreg krążą wciąż te same wagony załadowywane coraz to odnawianym ładunkiem, dowożonym to w tę, to w inną okolicę kraju, •ewentualnie... organizmu.
Z tamtego przykładu można by tylko wziąć tę analogię, że każdych parę centymetrów krwi nie trzeba ciągnąć specjalnym parowozem, lecz jedna mocna pompa może je stale wprawiać w ruch. Pompą tą w 'postaci •samoczynnej grubościennej niby „gruszki gumowej “ jest serce.
Rozmyślając teoretycznie nad takim urządzeniem -można by1 wyobrazić sobie, iż jedna taka kurczliwa ko- , mora, wlotem i wylotem połączona z całym układem rur krwionośnych, powinna wystarczyć, byleby tylko przy tych otworach znajdowały się odpowiednie zastawki, nie dopuszczające do cofania się strumienia cieczy; Komora się kurczy, otwiera się zastawka prowadząca do głównej arterii, zwanej aortą, i cała porcja krwi
zostaje wypchnięta do naczyń. Skurcz się skończył, zaczyna się rozkurczanie, ale zaciśnięta zastawka od strony aorty nie pozwoli wracać dopiero co wypchniętej krwi. Za to w tym czasie otwiera się tylny otwór i z żył zostaje wessana znajdująca się tam krew. I tak raz po raz, raz po raz — przez całe życie zwierzęcia.
U ryb tak właśnie wyglądają te stosunki, z tą jednak różnicą, że omawiana wyżej komora jest przewężona w środku, dzięki czemu istnieją jakby dwie, leżące jedna za drugą: pierwszą z nich zwiemy przedsionkiem, drugą zaś komorą właściwą, przy czym — co w tym wszystkim jest najważniejsze — kurczą się one i rozkurczają nie razem, lecz kolejno, na przemian. Zaciskający się przedsionek wstrzykuje krew do rozkurczonej właśnie komory, a kiedy i ona z kolei zaczyna się kurczyć i wyrzuca otrzymaną porcję dalej, przedsionek się rozkurcza przyjmując z żył krew, która obiegła już cały organizm.
W ten sposób przedstawiliśmy zdaje się bardzo wyraźnie mechanizm krążenia. Ale nie to w tej chwili jest najistotniejsze, bo przecież przede wszystkim mieliśmy się zająć zagadnieniem, jak tę cyrkulację zużytkować przy jednym z etapów oddychania, to jest przy roznoszeniu tlenu.
— No, z tym nie ma kłopotu. Mówiliśmy przecież, że w którymkolwiek miejscu naczynie krwionośne tuż pod powierzchnią rozbije się na mnóstwo kapilarów, tam może już następować utlenianie. Co tu więcej gadać!
A mnie się zdaje, że jednak jeszcze trochę „pogadać“ by 0 tym warto.
Wiadomo, że wychodząca z komory sercowej aorta będzie się rozgałęziać. Załóżmy, że rozbiła się na dwie runy, te znów na cztery, owe cztery znów się rozwidliły tworząc osiem, te z kolei szesnaście i tak dalej — dając w końcu sieć naczyń włosowatych po całym ciele. A następnie w ten sam sposób zbiegać się będą te naczynia, aby w końcu jako jedna czy dwie żyły wpaść wreszcie do przedsionka.
Ale teraz pomyślcie sobie, w którym miejscu na drodze tego krwiobiegu powinno być umieszczone miejsce utleniające?
-T- Wszystko jedno...
O wcale nie. Bo zwróćcie uwagę, że cała krew, która płynęła aortą, już po pierwszym rozgałęzieniu płynie dwoma strumieniami, potem ośmioma, szesnastoma... i tak dalej. Gdyby więc organ oddechowy znalazł się dajmy na to na ósmym rozgałęzieniu, to w takim razie tylko ósma część krwi wzbogacałaby się w tlen, a sie
dem ósmych płynęłoby równie ubogie jak przedtem. Bardzo nieekonomicznie byłyby wyzyskane czerwone ciałka krwi, czyli transportery tlenu, bo tylko jedna
- drobna ich część z tego, co krąży po organizmie, zostałaby utleniona. Stąd wniosek, że organ oddechowy, jednym słowem — utlenianie krwi powinno się znajdować tuż w pobliżu serca, zanim aorta się jeszcze nie rozproszyła na szereg naczyń.
U niższych ryb tak jest w istocie. Aorta po wyjściu z serca dzieli się na pięć par naczyń, z których każde
rozgałęzia się bardzo obficie we wspomnianych już listeczkach łuków skrzelowych i zaraz potem wszystkie te naczyńka zbierają się znów w jedno, a więc jak gdyby w dalszy ciąg tej samej aorty, i wtedy dopiero zaczynają się jej prawdziwe rozgałęzienia po całym ciele. Ale najważniejsze w tym wszystkim jest to, że od skrzeli biegnie już tylko krew bogata w tlen, następnie traci te swoje zasoby w kapilarach ciała i ku sercu płynie znów pozbawiona tego gazu. Zwróćcie uwagę, iż właśnie odcinek od serca do skrzeli jest tym, na którym występuje krew w największym stopniu ód tleniona.
Obawiam się, czy was to nie zaskakuje, — Serce, ciężko pracujące, wciąż kurczące się serce właściwie zupełnie nie jest zaopatrywane w tlen, bo przepływająca przez nie krew została już w kapilarach organizmu? od dawna całkowicie tego gazu pozbawiona.
Ale nie niepokójcie się proszę, serce przepycha przez swój przedsionek i komorę wielkie porcje krwi, ale z jej zasobów tlenowych wcale nie korzysta. Serce jest odżywiane przez krew, która przepływa w naczyńkach rozgałęziających się w jego mięśniowych ściankach, a te odgałęzienia odchodzą od aorty tuż za skrzelami i donoszą krew bardzo dobrze utlenioną.
Wygląda to tak, jakby ubolewano nad robotnikiem na stacji pomp wodociągowych patrząc na mulistą, zanieczyszczoną wodę:
—r Jak to musi być nieprzyjemnie pić herbatę z takiej „zupy“!
— Ależ ja tej „zupy“ wcale nie piję, ja ją tylko kieruję na stację filtrów, tam zostaje ona oczyszczona i rozprowadzona dalej. Aniby mi do głowy nie przyszło czerpać wodę z głównego kanału, bo korzystam z powracającej rurami wodociągowymi, już pięknie przefiltrowanej.
Zresztą u ryb i u płazów, które piócz skrzeli i płiic mogą mieć — jak wiecie — i inne miejsca utleniania, rzadko gdzie w ciele jest krew całkowicie odtleniOna... Niemniej jednak proste to urządzenie, jeśliby można tak powiedzieć, szeregowe — najpierw serce, potem skrzela, potem kapilary całego ciała, gdzie się krew odtlenia, a później znów żyły i serce — komplikuje się z chwilą, gdy „ryby zaczęły wychodzić na ląd“ i zamiast
skrzelami coraz więcej oddychać przekształcającym swą rolę pęcherzem pławnym, czyli jak już wiecie, płucami.
Też trudność — wzruszy ramionami czytelnik — a więc wyrzucić ^krzela jako już bezużyteczne, aortę sercową połączyć z płucami, niech się w nich rozgałęzia i utlenia krew a zaraz za płucami' niech się znów wszystko zbierze w jeden pień — i jazda z bogatą w tlen krwią na całe ciało!
Gdybyście tak rozumowali, popełnilibyście zasadniczy błąd, polegający na niepojmowaniu „techniki“ przemian ewolucyjnych w organizmie. Nie należy wyobrażać sobie, że przemiana taka wygląda w ten sposób, iż mając na przykład obszerny, ale parterowy domek rozbieram go w pewnej chwili na poszczególne elementy, cegły itd. i później buduję z tego materiału wysoki czteropiętrowy komin fabryczny, bo Okazało się, iż właśnie taki narząd będzie dla mnie obecnie użyteczniejszy.
Nie! Tak dokonywać przeróbki może technik, murarz, ale przemiany ewolucyjne w żywym organizmie nie mogą być podobnym systemem prowadzone.
— A więc nigdy nie będę miał na tym miejscu potrzebnego mi wysokiego komina? Bo jakże go inaczej zbudować?
Jeżelibyśmy wyobrazili sobie, że ma się to odbywać systemem ewolucji organizmu, to wyglądałoby tak. Domek prawdopodobnie posiadał swój maleńki komin, wyprowadzający dym spod kuchni; otóż bądź rozbierając jakiś niepotrzebny schowek, bądź dokupując nieco cegieł S stopniowo nadmurowujemy ten nasz komin, no, dajmy na to, ż początku o metr, a potem (w dalszych pokoleniach) coraz wyżej i wyżej.
— Ależ taka cienizna przy znacznej wysokości obaliłaby się za lada podmuchem wiatru!
I to racja. Toteż nie myślcie, że komin ten nie byłby przy tym stale bardzo silnie pogrubiany.
Ach, jak to niepraktycznie! Co za sens i brak oszczędności! Olbrzymie, grube ściany, a ciągle wąziutki przelot.
Wcale nie, bo w miarę pogrubiania ścian wybierałoby się cegły od środka poszerzając wnętrze kanału. I tak zobaczylibyście, że bez przerwania funkcjonowania samego domku powoli, powoli zmieniłby się jego kształt na wysoki komin. Podkreślam to: „bez przerwania funkcjonowania“, bo wy, nastawieni na budowę i przebudowę martwymi cegłami, mówiliście spokojnie właściwie tak:
— Domek przez dwa miesiące w czasie rozbiórki i budowy przestanie istnieć, za to potem będzie już wyglądał tak jakeśmy chcieli.
Ale jak owo „przestanie istnieć“ należałoby przetłumaczyć w przypadku ewolucji organizmów? Czyż ryby przekształcające się w płazy mają powiedzieć: „przepraszamy, teraz przez paręset lat nas nie będzie, rozpadniemy się na komórki, a one po pewnym czasie ułożą się w prześliczne salamandry, trytony i żaby“ —?
Sądzę, że nawet tym, którzy mają bogatą fantazję,, takie załatwienie sprawy wydałoby się zgoła nierealne.
Dlatego też wracając do naszego'przykładu, z chwilą gdy organ oddechowy (nie skrzela, a płuca) znalazł się w innym miejscu, nie daje się tak „szachu machu“ przerobić całego dawnego układu krwionośnego. Rzecz odbywała się powoli, jedne łuki skrzelowe zanikały, inne poszerzały się tworząc część aorty. Dwa z nich tylko pobiegły do płuc i stały się teraz głównymi dopro- wadzaczami krwi do miejsca jej utleniania.
Ale ponieważ obecne płuca to był przecież dawny pęcherz pławny, od którego naczynia jako jeszcze wcale nie od organu oddechowego wracały spokojnie do serca — wytworzyła się teraz dziwna sytuacja: komora
wypycha krew do aorty, a ta niemal natychmiast ©d- dziela od siebie dwa boczne naczynia idące do płuc. Większość cieczy jednak płynie nadal głównym pniem rozgałęziającym się po całym ciele. I tak jak poprzednio była jedna droga -3 teraz powstały dwie, gdyż ta krew płynąca głównym pniem aorty wraca pó obiegnięciu ciała do serca, ale strumień, który skierował się na płuca, utleniwszy się od razu zmierza z powrotem do serca. O ile więc komora wypycha płyn tylko przez jeden otwór, o tyle przedsionek przyjmuje teraz dwa
różne, rodzaje krwi: jedną, która przybywa z ciała, a więc w dalszym ciągu beztlenową, drugą, która przychodzi naczyniami płucnymi, a więc silnie utlenioną.
Przedsionek w związku z tym odpowiednio „się urządza“: tworzy się w nim przegroda dzieląc go na dwa wory. W ten sposób powstaje wtedy serce trójoddzia- łowe, które widzimy u płazów, przy czym z prawego
przedsionka wpada do komory krew odtleniona z ciała, z lewego krew utleniona z płuc.
Ale cóż, za to w komorze następuje ich złączenie, tak że do aorty i na całe ciało płynie tam zawsze krew nie mocno utleniona, lecz zmieszana. Te stosunki nie są zbyt dogodne, toteż nic dziwnego, że to samo, co zrobił u płazów tylko przedsionek, u gadów zaczyna robić
i komora: tworzy się w niej przegroda, której , różne stopnie rozbudowy możemy zaobserwować u rozmaitych ich rzędów. Jaszczurki mają dopiero jej zaczątek, a u takich krokodyli jest już gotowa, tyle że pozostały do „zarobienia“ jeszcze niewielkie otwory. Ale u pta-
112
ków i ssaków mamy już ten proces dawno zakończony i w ten sposób — jak dobrze wiecie — powstały zupełnie odrębne dwa krwiobiegi, a w sercu widzimy jak gdyby dwie pompy w jednym organie: prawa — pracująca tylko dla krwi nieutlenionej, przetłaczając ją z ciała do płuc, i lewa — pompująca tylko utlenioną krew z płuc do ciała.
Jak widzicie, wszelkie mieszanie się krwi zostało już zupełnie wyeliminowane. Aparat wydaje się tak dosko-
nale dopasowany, że gdybyśmy nie mieli na oczach wszystkich stopni jego ewolucyjnej przebudowy, nikomu by do głowy nawet nie przyszło, że jest to niby wysoki komin, stopniowo przerobiony z obszernego, ale parterowego domku, przy czym — co jeszcze raz podkreślam — ani na chwilę nie zostało przerwane jego użytkowanie.
To samo zresztą stosuje się do każdego zmieniającego się ewolucyjnie narządu.
NIEUŻYTKI TRZEBA USUWAĆ
. Na czym jak na czym, ale na organach wydalniczych u strunowców najłatwiej chyba prześledzić zjawiska ewolucyjne. Albowiem nie tylko u każdej z grup tego typu można znaleźć poszczególne etapy przemian, ale w dodatku jeśli przesunęlibyśmy się jeszcze niżej, bo aż do pierścienic, to Okazuje się, iż stadia wyjściowe przeobrażeń nerek są właśnie takie same, jakie widzimy u tego niewysoko jeszcze zaawansowanego w przekształceniach ewolucyjnych typu bezkręgowców.
Uprzytomnij my sobie, jak te organy tam wyglądają. W każdym segmencie dżdżownicy występuje po parze urzęsionych lejków, niby rury wylotowe armat sterczące do jamy ciała zwierzęcia. Od lejka zaś prowadzi elastyczny ^ jak rurka gumowa kilkakrotnie skręcony kanalik, który uchodzi na zewnątrz.
Jest to chyba jeden z organów, którego funkcjonowanie najłatwiej można pojąć. Produkty przemiany materii — jednym słowem materiały odpadkowe, które zawsze przecież w trakcie życia każdej komórki w większej lub mniejszej ilości tworzyć się muszą —
zostają wydalone wprost do jamy ciała, a z niej przez owe lejki i odcho- BL dzące od nich kanaliki wyprowadzane są na zewnątrz, aby nie zanieczyszczały lub nawet nie zatruwały organizmu. Gdyby technika bu- | downictwa mieszkamo- f wego była bardziej po- f wszechnie znana, to aż L prosiłoby się tu porów-
• nanie z wentylatorami,
I jakie instalowane bywa-
* ją w fabrykach, salach koncertowych lub teatralnych. W ścianie wykuwa się dziurę, w której zostaje obsadzony wentylator elektryczny — niby otwór naszego urzęsionego lejka. Ciągnie on kurz i zepsute powietrze, które kanałem w murze, zwanym przewodem wentylacyjnym, biegnie jeszcze kilka metrów, a ostateczny wylot tego całego urządzenia może znajdować się gdzieś pod samym dachem lub wręcz na dachu. Prawdopodobnie rzęski lejka niby śmigła wiatraka wentylacyjnego sprzyjają wychwytywaniu z cieczy wypełniającej jamę ciała pierścienicy wszystkich tych cząsteczek, które powinny być wydalone.
Sami jednak możecie zauważyć, ki takie urządzenie nie jest jeszcze zbyt doskonałe. Bo cóż, jama ciała — ta obszerna przestrzeń znajdująca się w zwierzątku, gdzie leżą tak zwane wnętrzności, staje się wtedy niby pu-
blicznym śmietnikiem. Każda komórka wyrzuca do niej,
oo ma tylko niepotrzebnego, a więc nawet substancje szkodliwe. Wszystko to, przynajmniej czasowo, przebywa w jamie ciała, zanim trafi do któregoś z lejków, który chociaż część z tego usunie. Ol, przypomina to dawne niechlujne kamienice wielkomiejskie, kiedy gospodynie albo służące nie zadając sobie wiele trudu wyrzucały wprost przez okno na podwórko śmiecie, pomyje i wszelkie nieczystości, a co pewien czas. co jeden, dwa dni przyjeżdżali specjalni śraieeiarze. zgarniali przynajmniej część i wywozili gdzieś dalej.
Ale nasze strunowce juz pod wieloma względami wydoskonaliły te pierwotne urządzenia Zobaczmy więc, na czym owe ulepszenia polegają.
Najniższe ooSród strunowców, a wifc bezczaszkowce.awsród nich lancetniki, barda© wyraźnie wykazują jeszcze odcinkową bu* dową ciała 11 nich te właśnie lejki funkcjo- , nu ją ciągłe podobnie do tego, jak opisywałem
Ale już u najpierwotniejszych kręgowców, mianowicie u śluzie spotykamy się z pierwszym udoskonaleniem, zresztą wywołanym przez zwiększenie ciała zwierzęcia.
A cóż ma jedno do drugiego?
Zaraz to wytłumaczę. U większych zwierząt grubieje przecież bardzo miąższ ich ściany cielesnej i można by powiedzieć, że już nie każda komórka ma „okno“ na to „podwórko“ jamy ciała, aby tam wyrzucać swoje odpadki. Ale przecież nie ma takiej komórki, która nie musiałaby się ich pozbywać... Od czegóż jednak jest docierający niemal do każdego miejsca organizmu wspar niały narząd komunikacyjny — omawiany układ krwionośny? Tam teraz wyrzucać można odpadki, a on wyniesie je „na podwórko“, czyli do jamy ciała, skąd zabierane będą przez wspomniane lejki-czyściciele. Lejki te i tu są ułożone parami jedna za drugą, ale już mniej Mcznie niż u dżdżownicy czy lancetnika, bo i jama ciała
jest stosunkowo znacznie mniej pojemna, aniżeli było to u pierścienic.
Jeślibym tak dla próby zaproponował, żebyście się zastanowili, jakie waszym zdaniem należałoby przede wszystkim zaprojektować dalsze ulepszenia w tym systemie, to jestem przekonany, że każdemu najbardziej nie podobałoby się owo „wyrzucanie śmieci“ na „wspólne podwórko“, ęzyli do jamy ciała, i później dopiero zbieranie ich przez czyścicieli, tj. owe lejki, zwane nefridiami. Wszystko jedno bowiem, czy owego niechlujstwa dopuszczał się przez swoje „okienko“ każdy „mieszkaniec“ organizmu, to znaczy każda komórka, czy też to samo robi teraz krew.
I oto, wyobraźcie«sobie, ewolucja idzie właśnie w tym kierunku, aby odpadkami nie zanieczyszczać jamy ciała.
--T-. Ale jak to zrobić?
Ano, bardzo prosto. Niech krew bezpośrednio, ot, jakbyśmy powiedzieli „z ręki do ręki“ podaje te odpadki czyścicielom, czyli nefridiom. U niektórych niższych kręgowców mianowicie obserwować można takie zjawiska, iż drobniutkie naczynka krwionośne — kapilary, z których odsączają się wydaliny, nie rozchodzą się po całej powierzchni jamy ciała, czyli nie w dowolnym miejscu usuwają owe produkty, lecz tuż nad każdym lejkiem „wentylatorem“ tworzy się w ściance jamy ciała silnie unaczyniony wzgórek niby brodawka lub krostka ^ i z niego tylko następuje usuwanie produktów odpadkowych, które niesie krew. A ponieważ tuz pod nim otwiera się „paszcza“ lejka, wszystko od razu wpada do niej, a „podwórko“, czyli jama ciała zanieczyszczane bywa minimalnie.
— Ale jak ulepszać to ulepszać! A czy nie dałoby się tak urządzić, żeby nawet ta odrobina „śmieci“ nie dostawała się do jamy ciała?
Ależ naturalnie! Otóż u ryb chrzęstnoszkieletowych od kanalika wyprowadzającego, tuż za lejkiem, zaczyna uwypuklać się coraz bardziej rosnący pęcherzyk, niby balonik. Pęcherzyk o niezwykle cieniutkich ściankach. Zbliża się on ku brodawce, tak że w końcu zaczyna ona coraz bardziej uciskać i wtłaczać do środka ściankę naszego pęcherzyka. Wyobraźcie sobie, że w dziurawą piłkę lub jeszcze lepiej w bardzo słabo wydęty gazem balonik gumowy zaczynacie wgniataę pięść. Ścianka w tym miejscu wklęśnie i nasz balonik przekształci się z wydętej kuleczki w niby dwuwarstwowy kielich, w którego środku tkwić będzie Skulona dłoń.
Ale proszę przypomnieć sobie, że „pięść“ to w danym przypadku owa brodawka z kłębuszka naczyń krwionośnych, przez który odfiltrowują się substancje wydalane. Ponieważ ten kłębuszek tkwi teraz w owym kielichowa- tym pęcherzyku nefridialnym, więc to, co się odfiltro- wuje z naczyń krwionośnych, nie wydostaje się już wcale do jamy ciała, lecz przesiąka przez pierwszą — tę wklęśniętą — warstewkę pęcherzyka. Substancje wydalane dostają się więc do jego wnętrza i potem już spokojnie kanalikiem wyprowadzane są na zewnątrz ciała.
No i jeszcze jedno ulepszenie, ulepszenie zresztą zrozumiałe. U takiej dżdżownicy, o budowie wyraźnie .pierścieniowej, nie było wielkiej trudności z wyprowadzeniem kanalikowego przedłużenia lejka jamy ciała na
zewnątrz, Teraz zaś, kiedy w strukturze kręgowca, choćby na przykład ryby, dawna prosta budowa od-' cinkowa bardzo się
■ skomplikowała i zatarła, można więc tu właśnie przewidywać
I istotne trudności.
I Trzeba by prowadzić " każdy kanalik od lejka, czasem przez grube warstwy mięśni. Tutaj więc następuje owo ulepszenie, którego praktyczne znaczenie łatwo zrozumieć. Kanaliki od lejków z każdej strony ciała uchodzą nie od razu na zewnątrz, ale do zbiorczego kanału biegnącego od przodu ku tyłowi, który w jakimś tam miejscu ma wylot zewnętrzny bądź zupełnie samo-
^%t^gjá^Í^LÍkÍ^JL!l2L^L¿A^
dzielny, bądź — co na jedno wychodzi — w jelicie tuż przy odbycie.
Zresztą takie udoskonalenie w postaci wspólnego kanalika widuje się już nawet u niektórych pierścienic.
Jeśli zrozumieliście to, co przed chwilą powiedziałem, a przekonany jestem, że nie sprawi to nikomu trudności — na pewno niejeden z czytelników ma ochotę zrobić uwagę, że obecnie, szczególnie po tym ulepszeniu z wklęśniętym pęcherzykiem i siedzącym w środku kłę-
buszkiem naczyń krwionośnych, lejek wraz ze swoim szerokim, ziejącym otworem do jamy ciała przestał mieć jakiekolwiek znaczenie, bo przecież w niej nie ma teraz żadnych produktów odpadkowych. Wszystkie z kłębusz- ka naczyń krwionośnych przesiąkają bezpośrednio do wnętrza pęcherzyka. Zbyteczny funkcjonalnie lejek staje się tym, co nazywamy w ewolucji organem szczątkowym i podziela los wszystkich takich narządów, to jest powoli zarasta i zanika. U większości wyższych kręgowców nie widzimy go zupełnie, ale ślady wykazujące, na jakiej drodze odbywało się to ewolucyjne doskonalenie organów wydałniczych, możemy zaobserwować i to nawet dwukrotnie.
Bądź rozpatrując najniższe kręgowce, a więc kręgo uste i pewne ryby, u których lejki zachowują się jeszcze przez całe ich życie, bądź też u większości kręgowców w ich okresie zarodkowym. Istnieje bowiem tak zwane prawo biogenetyczne Baeckla, polegające na tym, iż bardzo często niektóre etapy, po jakich postępowała ewolucyjne przekształcenie się organu, występują
i trwają przez pewien okres podczas rozwoju zarodkowego niby dokumentalne świadectwa, jak to wyglądało u przodków (ryciny ze str. 106, 109). Stąd to u embrionów kręgowców możemy widywać owe lejki, których u postaci dorosłej nie będzie już ani śladu.
Para takich lejków zresztą — co prawda jedna* ale za to potężnie rozrośnięta — zachowuje się i u dorosłych ssaków w zupełnie innym organie, mianowicie w żeńskich narządach rozrodczych. Rozrosła stą ona bowiem
i służy jako jajowody, gdyż jak się okazuje, cały aparat
wyprowadzający komórki rozrodcze powstał właśnie z przekształcenia części dawnych nefridiów. Z tego widać, jak to przy przeobrażeniach ewolucyjnych mogą się zupełnie zmieniać nawet funkcje organów.
No, ale o tym wspominam tylko mimochodem, gdyż narządy rozrodcze do tematu niniejszego rozdziału nie należą.
Natomiast jeszcze parę słów zakończenia należy się losom organów wydalniczych, czyli nerek.
Jak wiecie, u pierścienic przebiegały one wzdłuż całego zwierzątka. Trudno zresztą sobie wyobrazić, żeby mogło być inaczej, skoro trzeba było oczyszczać jamę ciała w każdym pierścieniu. Teraz jednak, kiedy pośrednictwo objęła krew, która w dowolnym miejscu jest w stanie stworzyć — chciałoby się rzec — „zbkład oczyszczania organizmu1*, nerka może przybrać kształt utworu krótkiego, zwartego; byleby tylko posiadała dostateczną ilość kłębuszków od filtrowy jąeych produkty wydalania, kolejne zaś szeregowe ułożenie tych organów też staje się rzeczą nie absolutnie konieczną,
Ale, jak juz wykazano, na drodze ewolucyjnej wszelkie ulepszenia odbywają się tylko stopniowo A więc u ryb nerki są to jeszcze organy pokaźnie wydłużone, leżące wzdłuż ciała po wewnętrznej stronie kręgosłupa.
U płazów i gadów następuj* wyraźne ich skrócenie, u ssaków zaś są to już zwarte, krótkie, f&soiowatej formy utwory, co nk wpływ# w JiktmknlwKt stopniu na mniej sprawne Ich działanie csyśrtcselskie.
Opowiedziałem już tyle o prwiiiiitiinniM li w rozwoju ewolucyjnym organów wydslniczych. podknlłt jąc ciągle, fci usuwają one z organizmu sbęda» łub
szkodliwe produkty przemiany materii (nazywaliśmy je nawet obrazowo „śmieciami“), należałoby więc już chyba „postawić kropkę nad i“ i wyraźnie powiedzieć, czym są owe wydaliny.
Nikomu z czytelników nie jest chyba obcy chemiczny skład organizmu. Każdy od razu powie, że podstawowy składnik komórek—- protoplazma jest przede wszystkim mieszaniną przeróżnych białek w wodzie, a w pewnym stopniu w dodatku i tłuszczów oraz węglowodanów. Wymiana zaś między tymi związkami pewnych grup pierwiastków (przy czym tworzą się coraz to nowe: białka lub inne związki) iest właśnie istotą owej przemiany materii, na której polega życie. Jak zatem rozumieć owe produkty odpadkowe?
Otóż proszę sobie wyobrazić, iż każda komórka to niby pokój z olbrzymią ilością przeróżnych klocków, układających się ciągle w liczne i najrozmaitszego kształtu figury, które będą nam symbolizowały cząsteczki różnych dajmy na to — białek. I oto od jednej figury odrywa się parę klocków i uzupełnia deseń figury drugiej, trzecia nagle rozpada się na poszczególne klocki, część z nich przyłącza się do pierwszej, a reszta tworzy jeszcze jakiś inny układ. Zawsze jednak zdarzyć się może, że ten czy inny klocek w czasie tego ciągłego ich przekładania i przemieszczania rozłupie się na parę drzazg, jeszcze od innego utrąci się rożek lub nastąpi jakaś podobna katastrofa. Wtedy takie 'kawałki nie będą pasowały do innych klocków, nie będą się nadawały do ułożenia żadnej innej, ładnej czy dobrze trzymającej się struktury. Jak to mówimy w biologii, do dalszej przemiany materii nie mogą już być użyte. Co więcej, takich
klocków nie damy już dzieciom do zabawy, bo drzazga łatwo wbija się w palec, toteż te zbędne, połamane klocki niepotrzebnie tylko zajmują miejsce w pokoju.
Tak jest i w danym przypadku. Produkty, których nie można użyć więcej w przemianie materii, bywają zbędne albo czasem nawet szkodliwe.
— No, ale jakże wyglądają one chemicznie?
Przypomnijcie sobie, że białka składają się głównie z azotu, węgla, wodoru i tlenu, a tłuszcze i węglowodany z tych samych pierwiastków z wyjątkiem azotu. Otóż
dopóki białka w owych przemianach rozpadają się na aminokwasy, węglowodany — na cukry prostsze, tłuszcze — na kwasy tłuszczowe i glicerynę, to z tych związków w czasie przemiany, materii protoplazma ciągle jeszcze potrafi zrobić nowe białka, nowe węglowodany złożone czy nowe tłuszcze, niby nowe figury z nie- zepsutych klocków. Niech jednak te związki, które porównałem z najprostszymi klockami, rozpadną się jeszcze dalej na poszczególne ,,drzazgi ', to już z nich organizm nic pożytecznego zbudować nie potrafi. Z chropowatych drzazg już się nowego klocka nie odtworzy... A takie właśnie chemiczne „drzazgi“ wystąpią
wtedy, kiedy na przykład od węglowodanu oderwie się nieco węgla i tlenu jako dwutlenek węgla lub odpadną wodory '/ i również z tlenem wytworzą | wodę, zaś azot wraz z wodorem odszczepi się od aminokwasu J jako amoniak. To są już ,,drzaz- $ gi“, gdyż z amoniaku i dwutlen- ku węgla żadna plazma zwie- 1 rzęca ani białek, ani tłuszczów, 1 ani węglowodanów zbudować I nie umie. Jedynie woda nie jest I właściwie odpadkiem, gdyż 1 może być jeszcze wielokrotnie I w ustroju zużytkowana.
Toteż właściwymi, ostatecz- I nymi wydalinami jest właśnie I dwutlenek węgla i amoniak.
Pierwszy przynajmniej nie jest tak szkodliwy; zabiera go krew i odnosi do płuc, które jak wiecie, usuwają go przy każdym wydechu. Na dobrą sprawę więc płuca mają podwójną funkcję: nie tylko zaopatrywania w tlen, ale również wydalniczą. Natomiast nerki, to jest te organy wydalnicze, którym poświęciliśmy cały ten rozdział, mają za zadanie usuwanie głównie odpadków azotowych, a więc amoniaku lub jego związków. Tylko że amoniak, jak już wspomniałem, jest dla organizmu wręcz trujący. Nawet krótkotrwałe przebywanie jego we krwi mogłoby źle odbić się na ustroju, dlatego też ten odpadek jest jeszcze uprzednio w organizmie unie
szkodliwiany przez zamienianie go w specjalne związki, jak na przykład mocznik albo kwas moczowy. I dopiero rozpuszczone w wodzie stanowią one główny składnik płynu, który z owych kłębków krwionośnych przesącza się do wspomnianych na początku rozdziału kanalików i po pewnych przeróbkach jako gotowy mocz jest wydalany na zewnątrz.
Zwierzęta przerabiające amoniak na mocznik, substancję dobrze rozpuszczalną, mają mocz płynny. Tak jest na przykład u ssaków. Kwas moczowy natomiast rozpuszcza się bardzo źle, toteż występuje w moczu jako biała masa. Dlatego wydaliny gadów, a przede wszystkim ptaków wyglądają nie jak ciecz, lecz jako' biała pasta. Nie znający się na tym ludzie sądzą, że to jest kał, w rzeczywistości zaś jest to wydalina moczowa, nie- płynna dlatego, że u tych dwóch gromad kręgowców składa się prawie wyłącznie ze źle rozpuszczalnego kwasu moczowego.
Sporo narządów omówiliśmy już do tej pory. Każdy z nich z całą pewnością przyczynia się dodatnio do życia organizmu jako całości, większość z nich jednak miała jakby swoje określone specjalności, które jeśli można tak powiedzieć, wykonywa w miejscu swego położenia. Sprawdźmy to na przykładach.
! Mięśnie: ich zadaniem, zresztą dość jednostajnym, jest kurczenie się — czynność zresztą bardzo mało urozmaicona i tylko dzięki temu, że ich pasemka, ba, czasem nawet poszczególne włókna przyczepiają się w różnych miejscach, możliwe są — przez jednoczesne współdziałanie — tak różnorodne ruchy organizmu. Najlepiej zrozumie to ten, kto wyobrazi sobie w tej chwili teatr marionetek. Poszczególna laleczka, gdyby wisiała tylko na jednym sznureczku, za pociągnięciem mogłaby co najwyżej podskakiwać w górę lub opadać w dół. Ale jeśli do jej dłoni, do stóp, do łokci, kolan i boków przyczepione są dodatkowe, niewidoczne dla nas nitki, to w rezultacie patrząc na marionetkową scenkę nie możemy wyjść z podziwu, jak to zręczny manipulator je-
jego rurowaty kształt |4- nie jak poprzednio w formie bochenka chleba, lecz długiego, grubego pręta. Różnica, którą jeszcze można by dostrzec, jest ta, że tutaj owa jaśniejsza warstwa jest na wierzchu, a szara stanowi jakby wewnętrzny trzon owego pręta. Oba te zwoje nerwowe są połączone tak, że jeślibyśmy chcieli żartobliwie całość przyrównać do jakiegoś zwierzątka, można by uważać że ów mózg zx czaszki stanowi jego tułów, a rdzeń kręgowy jest pokaźnym, długim ogonem.
To, co opisywałem dotąd, nosi nazwę układu centralnego albo głównych zwojów nerwowych. Gdybyśmy się jednak przypatrzyli nieco lepiej temu naszemu „zwierzątku“, okazałoby się, że od spodu mózgu, a w rdzeniu jeszcze i z boków, odchodzą — niby liczne nóżki 3 oien-
kie, białe, bardzo silnie rozgałęziające się powrozy. Siedząc ich przebieg w całym ciele przekonalibyśmy się, że to one, a właściwie ich poszczególne włókna (gdyż właściwie owe „powrozy“ są jakby kablami zawierającymi setki, a nawet tysiące odrębnych przewodników) kończą się każdy w innym miejscu organizmu. Nic więc dziwnego, że w ten sposób — niby drutami telefonicznymi — wszystkie części ustroju połączone są z owymi dwoma głównymi zwojami: rdzeniem lub mózgiem.
Po jednych przewodnikach biegną podrażnienia, jak mówimy bodźce, dośrodkowe.
Na przykład w którymś tam miejscu ciała komórki zaczynają odczuwać brak tlenu. Krew wprawdzie go wciąż donosi jak zwykle, ale mięśnie okoliczne znajdują się właśnie w wzmożonym ruchu i potrzebują zwiększonych ilości węglowodanów oraz odpowiednio więcej gazu do ich spalania. I oto po włóknach nerwowych biegnie już zawiadomienie o tym stanie rzeczy do zwojów centralnych. A teraz dzieje się rzecz najdziwniejsza. Bo ni stąd ni zowąd, nawet bez naszej woli i świadomości zaczynamy prędzej oddychać, a więc szybciej zaczynają się kurczyć mięśnie klatki piersiowej. Co więcej, i serce zaczyna bić w przyspieszanym rytmie. Każdy zrozumie, iż dzięki temu we krwi zwiększą się zasoby tlenu, a jednocześnie nastąpi sprawniejsze transportowanie jej do miejsca sygnalizującego swoje zapotrzebowanie. Nadto, gdybyście mogli zajrzeć do wnętrza tego łaknącego tlenu organu, zobaczylibyście, iż stał się on znacznie czer- wieńszy. Okazałoby się, że wszystkie jego naczynia krwionośne nagle się poszerzyły, aby przyjąć większe ilości donoszącej ten drogocenny gaz krwi.
: Zastanówmy się H przez chwilę nad tym, co powiedziałem.
Bo to się tak łatwo mówi: ,,zwoje nerwo-* . we regulują...“, „zwoje nerwowe poleciły...“
Warto jednak uprzytomnić sobie, jak się to j naprawdę dokonuje.
Bodziec, czyli sygnał, I pobiegł ku zwojom wyłącznie z jedną wieścią: „tam a tam potrzeba tlenu“. Wieść ta przybyła do określonego miejsca w zwojach — i oto takie proste wezwanie wywołuje reakcję i odzew w różnych organach: w sercu, i w przeponie, i w różnych mięśniach międzyżebrowych, i w naczyniach krwionośnych mięśni łydki, jeśli założymy, że one to właśnie domagały się tlenu wobec zmęczenia długotrwałym spacerem. Oczywiście w organizmie włączają się tu nieraz przeróżne inne czynniki, gdyż stanowi on całość, w której wszelkie szczegóły działania zazębiają się o siebie. Jednakże nadrzędne stanowisko ma układ nerwowy i dlatego upraszczając w pewnym stopniu zagadnienie zajmiemy się wyłącznie jego rolą. Ale, wracając do naszego przykładu, przecież żaden z tych organów regulujących zakłócone stosunki w mięśniu łydkowym nie jest połączony bezpośrednio 'z tym miejscem mózgu, które odebrało bodziec. Ośrodki nerwowe zawiadujące sercem leżą gdzie indziej w układzie centralnym niż te, które
zawiadują mięśniami klatki piersiowej, zaś rządzące rozszerzeniem się naczyń jeszcze gdzie indziej...
Skąd „dowiedziały się“ one o tych potrzebach mięśnia łydkowego i dlaczego zawiadomienie nie poszło na przykład do gruczołów ślinowych albo mięśni grzbietu?
Ale natomiast niech po nerwach od ciałek smakowych dojdzie do ośrodków nerwowych wiadomość, że na języku znajduje się kropla kwasu, w tej chwili zaalarmowane zostaną właśnie ślinianki i do jamy ustnej zaczną sączyć się ich wydzieliny. A gdy dojrzymy grudę śniegu spadającą z dachu tuż przed naszym nosem, to natychmiast mięśnie grzbietu tak mocno szarpną w tył, że można stracić równowagę i nawet przewrócić się na wznak.
Jakże się to dzieje? Gdybyście kiedykolwiek mogli zbadać dokładnie tablicę rozdzielczą na stacji telefonicznej albo radiowej, z pewnością z przodu widać byłoby tylko jakieś nieliczne gniazdka czy zaciski na gładkiej tafli. Natomiast po stronie odwrotnej zobaczylibyście setki i tysiące drutów biegnących początkowo razem, później całymi wiązkami oddzielających się i rozpada- jących aż na pojedyncze drobne przewodniki, łączące poszczególne części aparatu. Przy dokładnym poznawaniu budowy mózgu i rdzenia okazuje się, ze owa jasna ich część to nic innego jak tylko masy przewodów — połączeń między komórkami nerwowymi, te ostatnie zas znajdują się tylko w substancji szarej. A więc widać, iż w samym zwoju też istnieją wewnętrzne połączenia między jego poszczególnymi partiami.
Obawiam się jednak, iż to wyjaśnienie niezupełnie was zadowoli. Z całą pewnością muszą budzić podziw
owe miliony subtelnych, izolowanych od siebie przewodników oraz te miliony aparatów odbiorczych lub nadawczych, gdyż tak można by nazwać w przenośni każdą komórkę nerwową. Lecz przecież istotą rzeczy w danym przypadku jest to, w jaki sposób ta pierwsza „centralka“, która odebrała podrażnienie, „wie*4, kogo zawiadamiać dalej, po których przewodnikach wysyłać informacje, aby dotarły do tych właśnie ośrodków nerwowych, które zawiadują organami mogącymi złu prze* eiwdziałać. Skąd taka pieczołowitość i dbanie, aby zawsze wszystko się działo dla ogólnego dobra organizmu?
Długo o tych sprawach rozprawiano jako o czymś cudownym i niewytłumaczalnym. Dziś już jednak nie tylko przyrodnik, ale i żaden trafnie rozumujący i myślący człowiek nie zadowoli się podobnie nieokreślonymi i nieistotnymi wyjaśnieniami. Dzięki uczonemu rosyjskiemu Pawłowowi posiadamy już i całą pewnością nie ostateczne może, ale przynajmniej ogólne wytłumaczenie tych zjawisk.
Posłuchajcie następującego przykład u -
Jeśli jadąc do miasta po nieznanym, dzikim., bezludnym trakcie dotrzemy nagle do rozstajów, to każdy kierunek jest dla nas mniej więcej jednakowej wartości i wybierzemy któryś na chybił trafił, później dopiero przekonując się, czy zaprowadził nas we właściwe mttj KW, czy nie
Jeśli jednak trakt ten jest z dawna bardao uczęszcza- my, wytworzy się na nim twarda wyżłobiona koleina, która przy rozstajnych drogach pozwoli nam wybrać wlaśriwą trasę, fdyi najgłębiej uaaemi jtj praadtu-
zenie, będzie dawać największe prawdopodobieństwo, które z odgałęzień prowadzi do punktu najludniejszego, jakim jest miasto.
Podobnie i tutaj. Bodziec przybyły do określonego miejsca mózgu od pragnących tlenu mięśni łydek początkowo, przed wielu wiekami, u jakiegoś z naszych praojców był zapewne przekazywany na chybił trafił do przeróżnych, nie zawsze właściwych ośrodków nerwowych. Ale po szeregu pokoleń, właśnie na pożądanych, pożytecznych połączeniach zaczęły się wytwarzać owe niby „głębsze koleiny“, dzięki którym coraz szybciej i sprawniej bodziec biegł ku tym ośrodkom, których działanie było najprzydatniejsze przy wypełnianiu zapotrzebowania.
Nic więc innego, jak powtarzanie przez szereg pokoleń tych czynności spowodowało to, iż dziś bodźce przekazywane są już nieomylnie tam, gdzie należy.
Tak więc jeśli mięsień łydkowy wielokrotnie alarmował o zwiększenie ilości tlenu, a prawie nigdy o przyspieszenie wy dzielania śliny czy skurczów mięśni grzbietu, wytworzyły się jak gdyby bardziej stałe połączenia do tych grup komórek nerwowych, które zawiadują sposobami dostarczania tego gazu. Podobnie jak z-kolei pomiędzy ośrodkami nerwowymi otrzymującymi zawiadomienia od języka powstały połączenia ku tym, które rządzą gruczołami ślinowymi.
Z powyższego można wyciągnąć wniosek, że w tym pozornie na pierwszy rzut oka jednolitym mózgu jest w rzeczywistości niby wielka mozaika najrozmaitszych, na oko nie odróżniających się części, z których każda zawiaduje działaniem innych narządów lub nawet tylko ich odcinków. Tak jest w istocie. Uczeni wyrysowują Obecnie jakby wielkie mapy mózgu nanosząc na nie w różnych miejscach położenie ośrodków kierujących odpowiednimi organami. Jeżeli jednak początkowo mówiliśmy o mózgu jako o dość jednolitej bryle, to przy dokładniejszym zbadaniu okazuje się, że można już anatomicznie wyróżnić w nini kilka części. U człowieka będą to przede wszystkim: olbrzymie półkule mózgowe, mniejszy, z tyłu leżący móżdżek, za nim wreszcie część łącząca z rdzeniem, czyli tak zwany rdzeń przedłużony. Te trzy działy są dobrze widoczne od razu. Po usunięciu zaś półkul znajdziemy zakryte przez nie całkowicie jeszcze dwie części międzymóżdże i śródmóżdże.
Ten stan rzeczy ułatwia uczonym jeszcze dokładniejsze wyszukiwanie ośrodków.
Sądzę, że zainteresuje was, jak robi się podobne doświadczenia. Oto u zwierząt laboratoryjnych, którym wycięto dany kawałek mózgu, bądź też u ludzi rannych lub potłuczonych, u których stwierdzono określone uszkodzenie tego organu, bada się sposób zachowania, czyli obserwuje, które narządy ciała ulegają wtedy porażeniom lub zakłóceniom w swym funkcjonowaniu. Ale wnioski z takich doświadczeń trzeba wyprowadzać ostrożnie, nie przenosić automatycznie tego, co się zauważy u zwierząt, bezpośrednio na stosunki ludzkie. Albowiem mózg od pierwotnych kręgowców aż do człowieka odbył wręcz olbrzymią ewolucję. Jeśli spojrzycie na półkule mózgowe, dajmy na to ryby, to
okaże się, że wynoszą one mniej więcej 0,1% całości tego zwoju, podczas gdy u człowieka ta część jest kilkakrotnie większa aniżeli wszystkie pozostałe,.
Doświadczenia w dodatku dają bardzo rozmaite rezultaty, w zależności od gatunku badanej istoty. Okazało się na przykład, że jeśli przeciąć połączenie pomiędzy mózgiem a rdzeniem
powiedzmy u żaby, to potrafi ona mimo to pływać, a więc w skoordynowany sposob poruszać mięśniami. Jeśli tak spreparowanemu płazowi przyparzyć skórę na brzuchu watką nasyconą mocnym kwasem, to stara się on zrzucić ten t^mponik prawą lub lewą łapką.
Natomiast pies po analogicznej operacji staje się po prostu bezradnym inwalidą. Skoordynowanych ruchów wykonywać nie może. Jeśli na przykład unieść^ go za przednie łapy i ukłuć w jedną z tylnych, zaczyna przebierać nimi chaotycznie, jaikby miał gdzieś biec. Jeśli zaś psu wyciąć całkowicie dajmy na to móżdżek, to zwierzę porusza się wprawdzie, ale rzuca się w oczy trudność w utrzymaniu równowagi, w rytmicznym poruszaniu łapami. Zachowuje się zupełnie tak, jak człowiek mocno pijany. Tu jednak chcę zwrócić uwagę na jedną bardzo istotną sprawę. Oto po pewnym czasie zarówno prężność mięśni, jak i skoordynowanie ruchów tak zoperowane- mu psu wracają.
— O, to coś nieoczekiwanego, czyżby móżdżek odrastał?
Nie, części mózgu u wyższych zwierząt nie regenerują*, ale za to czynności móżdżku w służbie dobra całości organizmu przejmują najważniejsze u ssaków, partie układu centralnego, mianowicie półkule mózgowe. Jeśli tylko bowiem takiego psa, który pomimo wycięcia móżdżku odbudował sobie możność sprawnego poruszania się, pozbawić półkul mózgowych lub choćby ich kory, opisywana nieporadność ruchów wraca.
Rozumiecie chyba, że doświadczenia takie rzadko się udają, gdyż podobne operacje są bardzo niebezpieczne dla życia organizmu.
W każdym razie jeśli chodzi o człowieka, to jak mówiłem, dominującą rolę w mózgu zarówno co do ważności, jak i rozmiaru grają przede wszystkim jego półkule, ściślej mówiąc ich szara substancja, czyli powierzchniowa warstwa zwana korową. O ile podrażnienia1 docho- chodzące do ośrodków innych części mózgu lub rdzenia wywołują reakcje odruchowe zupełnie nieświadome,
0 tyle w korze mózgowej półkul tworzą się stany naszej świadomości, po czym jak wiemy choćby z własnych przeżyć, mogą w wielu przypadkach zostać opanowane
1 zahamowane niektóre zwykłe odruchy jak to świadczy np. opowieść o Mucjuszu Scaevoli*. Ponadto właśnie w korze mózgowej powstają owe skojarzenia, będące przyczyną zbadanych przez Pawłowa mniej więcej skomplikowanych odruchów warunkowych, które są podstawą wszelkiego uczenia się i ludzi, i zwierząt.
Większość niewątpliwie zna już te sprawy. Tych, którzy chcieliby się z nimi dokładniej zapoznać, odesłać muszę do licznych książek traktujących obszerniej
o tym przedmiocie. Rozumiem jednak, że jeśli już się coś samemu poruszyło, nieładnie jest ze strony autora nagle ,,umywać ręce“ i pozostawiać czytelnika samopas.
To po prostu tak, jakby się zaproponowało komuś wspólną wycieczkę w znanej sobie okolicy, a po przejściu kilku czy kilkunastu kilometrów powiedziało, żeby nasz towarzysz szedł sobie już dalej sam dowiadując się
o drogę, bo my tu mamy znajomych, do których wstąpi- pimy na obiad.
Wobec czego, mimo że i beze mnie dalibyście niewątpliwie sobie radę, choć króciutko omówię te sprawy.
Wiecie już, że jeśli jakiś organ zostaje podrażniony, bodziec szybko przenoszony jest po włóknach nerwowych do odpowiedniego ośrodka w układzie centralnym. Ten komunikuje się z innym, zawiadującym narządami, których interwencja byłaby w danej sytuacji pożądana — i potrzebna czynność zostaje wykonana od razu, niejako automatycznie, jeszcze przed udziałem naszej świadomości.
Nie podaję przykładów, gdyż na pewno każdy zaraz powiąże to sobie dokładnie z tym, co o parę stronic wcześniej mówiliśmy o zaopatrywaniu mięśni łydkowych w tlen.
To są odruchy wrodzone i dziedziczcie, nazwane przez Pawłowa —r bezwarunkowymi.
Ale nam chodzi przede wszystkim o warunkowe. To nie jest isprawa trudniejsza, ale za to rzeczywiście o wiele ciekawsza i — jak się za chwilę przekonacie —> o niezwykle doniosłym znaczeniu dla życia zwierząt, a przede wszystkim człowieka.
Odruch warunkowy powstaje wtedy, gdy na układ centralny działają jednocześnie dwa różne bodźce, ale w dodatku nie raz, lecz wielokrotnie zawsze towarzysząc sobie nawzajem.
Wiadomo powszechnie, że rogówka oka i krawędzie powiek są, jak to się mówi, bardzo wrażliwe. Każde dotknięcie wywołuje zmrużenie, a co więcej, wzmożoną produkcję gruczołu łzowego, który swą wydzieliną zaczyna silniej zwilżać gałkę oczną. Ma to duże znaczenie przy usuwaniu wszelkich, nawet drobnych zanieczyszczeń na tym organie. Jest to oczywiście odruch bez- B$|y warunkowy.
Ale oto wyobraźcie sobie następującą sytuację.
Komuś po operacji ocznej przez dłuższy czas w szpita-' lu robiono codziennie opatrunki. Wszystko dobrze się skończyło. Po miesiącu wyleczony i zdrów powrócił do |t - domu.
Cóż jednak się okazało? Wystarczyło, aby żona włożyła biały fartuch — człowiekowi temu zaczynały się lać łzy. Po prostu płakał jak bóbr...
Nie śmiejcie się z tego ani nie dziwcie. Zresztą zapewne sami dacie szyibko^ wyjaśnienie:
Oczywiście w szpitalu operowali wspomnianego pa- . cjenta i zakładali opatrunki zawsze biało ubrani lekarze, wobec czego biały kitel skojarzył mu się z drażnieniem oka S- a później -już sam widok takiego odzienia wywoływał łzawienie.
Otóż tu szczególnie ważny jest wyraz „kojarzenie się“. Trwałe skojarzenie dwóch bodźców to właśnie zasada odruchu warunkowego, tylko że wyraz ten będzie zaledwie pustym dźwiękiem, jeśli nie wyjaśnimy sobie, co za procesy nerwowo-fizjologiczne przy tym zjawisku zachodzą.
f, , To właśnie zbadał i wytłumaczył Pawłów.
W danym przypadku ciałka dotykowe spojówki oka zawiadomiły właściwy ośrodek w układzie centralnym
o podrażnieniu. Po odpowiednich drogach nerwowych nastąpiło pobudzenie gruczołu łzowego, ale za każdym razem siatkówka gałki ocznej informowała jednocześnie drugi ośrodek w korze, iż widzi w tejże chwili barwę białą.
I oto w mózgu między tym ośrodkiem wzrokowym a ośrodkiem podrażnienia spojówek zaczęło wyrabiać się połączenie nerwowe, zaczęła po prostu tworzyć się ta jak gdyby ,,utarta koleina“, o której dopiero co mówiliśmy.
Wytworzenie się koleiny, czyli łatwej drogi dla podniety, tłumaczy nam istotę zjawiska psychicznego zwanego kojarzeniem. Bo oto teraz okazuje się, iż podrażnienie ośrodka wzrokowego białością przenosi się po owym utartym torze na ośrodek odbierający podniety od spojówek. Ten, z chwilą gdy tylko został pobudzony, już po zwykłych dla siebie drogach przekazuje bodziec do ośrodka zawiadującego gruczołem łzowym, który ż kolei alarmuje i pobudza do wydzielania sam narząd.
W efekcie, chociaż nikomu nie śniło się dotykać oka,, już zwykłe zobaczenie człowieka biało ubranego wywołuje łzy.
— No dobrzej to jasne. Ale jakiż pożytek z tego ma organizm? To raczej niewygoda dla tego biednego osobnika.
Ach, tutaj — oczywiście. Rozpatrzcie jednak inne przypadki.
Wyobraźcie sobie młode zwierzę w lesie, które kilkakrotnie słuchało spokojnie trzasku suchych gałązek na
ziemi Za każdym jednak razem natychmiast po takim bodźcu następował atak drapieżnika, którego tylko szczęśliwym trafem udało się uniknąć.
I oto następuje skojarzenie: trzask gałązek — odruch natychmiastowej ucieczki. Odtąd rzadziej już młodziak • znajduje się o włos od zębów czy pazurów wroga.
Widać z tego, jaki pożytek z podobnych skojarzeń i wyrabiania właściwych odruchów warunkowych czerpać może każdy osobnik zwierzęcy.
Odruchy warunkowe jednak, jak już wspomniałem, przez wiele, wiele lat w każdym pokoleniu wyrabiane, mogą być w końcu przekazywane dziedzicznie i stają się wówczas nawykami od urodzenia charakteryzującymi takie, a nie inne postępowanie zwierząt. W ten to sposób nie jako ,,celowe cudowności“, lecz jako z pokolenia na pokolenie nagromadzoną ,,mądrość gatunku“ w postaci utrwalonych pożytecznych odruchów warunkowych można wytłumaczyć te wszystkie zjawiska instynktu zwierzęcego, dla których uczeni dawniej nie znajdowali racjonalnego wyjaśnienia. Tu należą takie interesujące zjawiska jak wrodzona umiejętność plecenia skomplikowanych sieci przez pająki, budowa regularnych sześciobocznych komórek przez pszczoły i wiele, wiele innych.
Myślę, że zgodzicie się, iż miliony zwierząt omawianym skojarzeniom zawdzięczają życie. Odruchy warunkowe to po prostu psychiczne przystosowanie się do środowiska, to uczenie się, jak unikać jego niebezpieczeństw, a równocześnie, jak wykorzystywać jego 3ary. Bo na przykład poznawanie, oo jest jadalne, a co nie-
jadalne, takie polega na powiązaniach jednocześnie występujących doświadczeń życiowych.
Jeśli się nad tym choć trochę zastanowicie, sami dojdziecie do wniosku, iż każda nauka, czy to zwierzęcia czy człowieka, polega na właściwych skojarzeniach, a więc na wyrabianiu sobie odpowiednich połączeń między ośrodkami w korze mózgowej dla szybkiego przebiegu odruchu warunkowego.
Przypuszczam, że gdybym postawił czytelnikom takie naiwniutkie zresztą pytanie, czy dla człowieka równałoby się śmierci, gdyby go tak w jednej sekundzie (jak to zdarza się w bajkach) przenieść na Księżyc — wszyscy odpowiedzieliby twierdząco. Ostrożniejsi dodaliby zastrzeżenie, iż wprawdzie nie znamy zbyt dokładnie wszystkich warunków, jakie panują na powierzchni te- •! go ziemskiego satelity, to jednak zarówno olbrzymie przeskoki od zimna do upału, jak' i brak atmosfery pozwalają bez wątpienia twierdzić, że okres żyda człowieka przeniesionego w te okoliczności wynosiłby co najwyżej kilkadziesiąt sekund.
No, a jeślibyśmy nie przenosili go gdzieś aż poza naszą planetę, lecz wybrali jakiś punkt na lądzie stałym kuli ziemskiej?
Wtedy trafna odpowiedź brzmiałaby, że to by zależało też od warunków — gdzieś na Antarktydzie czy w samym środku pustyni Gobi mogłaby go czekać śmierć,
.No, to jeszcze jedno pytanie. A gdybyśmy go tak nagle przenieśli, tu w Obrębie Polski, daj my-na to z Lublina do Warszawy albo Poznania? ■
— Na to nawet nie warto odpowiadać. Wtedy nic by mu już nie groziło. Może urządziłby się mniej wygodnie, a może nawet lepiej, ale o żadnym niebezpieczeństwie nie byłoby mowy.
Zaraz, zaraz, tak szybko odparowaliście moje pytanie, że nie zdążyłem naWet powiedzieć, o jakim człowieku myślałem w tym ostatnim przypadku. Otóż przyjmijcie pod uwagę, że była to osoba licząca zaledwie dwa miesiące życia.
PIK No, to i wtedy nic by się nie stało, bo ktoś by się tym maleństwem zaopiekował, a jeśliby nawet nie uczynił tego znalazca dziecka, podjęłaby pielęgnację odpo- •wiednia instytucja społeczna.
Tak, ale w warunkach naszych rozważań nie chodzi
o pomoc z zewnątrz, tę musimy teoretycznie wyłączyć, I zapytuję bowiem o możność samodzielnego dania sobie rady przez organizm.
— E, przy takich zastrzeżeniach nawet zastanawiać się nie ma nad czym. Dwumiesięcznego dziecka nie potrzeba nawet nigdzie przenosić, bp jeśli się je na miej-, scu pozbawi pielęgnacji matki czy jakiegoś innego ludzkiego opiekuna, też nie będzie mogło wyżyć.
Ten szereg stopniowanych pytań pozwoliłem sobie
postawić na początku rozdziału, by zwrócić uwagę czy- t^jjika na to, że nawet warunki, w których normalnie i zupełnie dobrze żyją dorośli przedstawiciele jakiegoś gatunku istot żywych, mogą nie być wystarczające, kiedy osobniki te nie będą w stadium dojrzałości. No i z całą'pewnością im więcej będzie brakowało do owego pełnego rozwoju ich organizmu, tym większe trudności nastręczać będzie możność przeżycia.
<4df cn(|4) (aopl( t Mi ÂMâom\ imMUd kmi tiw lyM^t tf 1|A ay^nniCn 9fowfb|A ifuifdil * ng
nui/ru
«vftio h(min mQfpvts Byao»(w po mi po j#f
•ivÛMd tid» iwjCi pru 4ui >rs iBuwinw2
mórki jajowej, która na to, aby się móc rozwijać i dać nowego osobnika, musi się uprzednio połączyć z fhną komórką, zwaną plemnikiem. Proces ten nosi nazwę zapładniania. Z początku zatem tylko jedna — ta ^zapłodniona komórka musi wziąć na siebie trud wszystkich zabiegów życiowych: odżywiania, oddychania,
Wzrostu, no i podziałów, aby wreszcie po krótszym lub dłuższym okresie czasu wytworzyć zdołała na przykład ważącą pół tony głębinową ośmiornicę czy rekina długości 10 metrów, czy wielkiego strusia, czy też olbrzymiego kilku dziesięciotonowego wieloryba, a również i żlabę, i motyla, i karpia, królika, krokodyla, lwa czy jakie sobie chcecie zwierzę.
— No tak — powiecie — ale u ssaków takie jajo r^/wija się w ciele matki, gdzie nie grozi mu żadne niebezpieczeństwo, gdzie przez cały okres rozwoju zarodek odżywiany jest jej krwią, nie napotyka więc specjał- »
Jnych trudności. Ptaki, chociażby wspomniany struś, też pilnują i wygrzewają złożone jajka, a potem przez dłuższy czas i karmią, i opiekują się młodymi, aż osiągną one możliwości dawania sobie jako tako rady w otoczeniu.
„Przepraszam, ale chyba na ptakach i ssakach nie kończy się już świat zwierząt?
— Oczywiście nie, ale są- przecież i rybyr na przykład ciernik, którego samczyk pilnuje jaj i młodych w pierwszych dniach po ich wykluciu.
O, jeśli o to chodzi, drogi czytelniku-, to i ja jeszcze poddam ci przykłady. Oto w rodzinie ryb zwanych Ci-
Ichlidae matka' w razie niebezpieczeństwa pozwala się kryć młodym w swej paszczy. Samice uprzykrzonych nieraz w domu owadów zwanych prusakami noszą pa-
kieciki jaj aż do I wylęgnięcia, nie po- I zostawiając ich sa- .mym sobie. Podob- I nych faktów u róż- I nych grup zwierząt I znaleźlibyśmy na- I wet kilkaset. Ale te 1 parę setek to kro- I pla w morzu wobec. | olbrzymiej liczby I gatunków, gdzie rodzice po złożeniu przez matkę jaj' absolutnie się nimi nie interesują, 1 gdzie jednym słowem —- zdane są na łaskę losu.
Ponieważ w ni- ■ niejszej książeczce zajmujemy się wyłącznie kręgowcami, rozpatrzmy tylko w obrębie tej grupy, jafc przedstawia się sprawa jaj u przeróżnych jej przedstawicieli..
Jak wiadomo, ta interesująca nas gruli pa zwierzęca opanowała dwa odrębne środowiska na kuli ziemskiej. Jedne z
168
nich są mieszkańcami wód, inne — lądów, przy czym, żeby się już wyrazić ścisłe, do tych mieszkańców wód zaliczymy i takie kręgowce jak żaba czy tryton, które chociaż jako postacie dorosłe opuszczają zbiorniki wodne, składają jednak jaja'i przebywają cały okres młodociany właśnie w tym* płynnym środowisku.
Jak się już pewnie zorientowaliście z dopiero co powiedzianego, tę wodną grupę reprezentować będą ryby i płazy, lądową zaś — gady i ptaki. To, iż pomijam w tej chwili ssaki, nie zdziwi chyba nikogo, gdyż choć każdy wie, że są one zasadniczo lądowej jednak sami już wspomnieliście, iż u nich warunki rozwoju zapłodnionego jajka są zupełnie swoiste i odrębne, a co za tym idzie potraktować je musimy jako grupę trzecią, która osiągnęła najwyższy stopień przystosowań w dziedzinie ochrony jaj i zarodków przed niebezpieczeństwami świata zewnętrznego przechowując je przez początkowy okres rozwoju w ciele matki.
169
Zastanówmy się więc przez chwilę, jakie to niebezpieczeństwa — nie licząc już zwierzęcych wrogów, z których każdy gotów jest się uraczyć taką czy inną „jajecznicą“ — mogłyby grozić jajku czy zarodków, w jego pierwszych stadiach rozwoju, kiedy to jeszcze składa się z kilku, kilkunastu, a nawet kilku setek czy paru tysięcy niezróżnicowanych i mniej więcej jednakowych komórek.
Oto pierwsza trudność, w dodatku bardzo oczywista Jak zarodek ma powiększać swoją masę, kiedy jeszcze- nie posiada ust do pobierania pożywienia ani przewodu pokarmowego do jego trawienia? A zatem sprawa „jedzeniowa“.
Drugą jednak nie mniej ważną kwestią jest zagadnienie wody. Zarodek składający się nawet z paru setek komórek jeszcze nie posiada skóry, która by go chroniła przed wysychaniem. Kitka, minut na upale czy wietrze — i już pozostałby z niego suchy wiórek. Spróbujcie położyć na słońcu mały kawałeczek (tak wielkości łebka od szpilki) mięsa czy wątróbki, a przekonacie się, że wytchnie w kilka minut.
Wymieniliśmy więc dwa największe niebezpieczeństwa grożące zarodkom w najwcześniejszych stadiach ich życia.
Uważny czytelnik już się na pewno zorientował, że u zwierząt rozwijających się w wodzie to drugie niebezpieczeństwo chyba nie jest aktualne... I oczywiście ma rację. Tym bardziej więc słuszne będzie, jeżeli tą sprawę rozpatrzymy osobno dla każdego z tych obydwu środowisk.
Zaczynamy zatem od ryb i płazów.
Uzupełniając to, co czytelnik już sam zauważył, dodać bv można, że środowisko płynne nie tylko usuwa groźbę wyschnięcia, ale że woda, słodka czy morska, stwarza zarodkom i pod względem pokarmowym o wiele bardziej sprzyjające warunki niż ląd- Bo proszę uprzytomnić sobie tylko, jakie mnóstwo znajduje się tam przeróżnych mikroorganizmów: glonów5 *, drobniutkich pierwotniaków, którymi nawet maleńki zarodek, jeszeae nie bardzo sposobny do wyszukiwania i chwytania pokarmu, już może się pożywić, gdyż woda sama mu je napędzi do otworu gębowego i jelita.
No, ale jak już mówiliśmy, trzeba najpierw te organy posiadać Ani w stadium ledwie zapłodnionego jajka, ani też w stadium kilkudziesięciu komórek zarodek nawet „napędzanym * jedzeniem odżywiać się nie może. Chociaż nie od rzeczy będzie nadmienić, że substancje rozpuszczane w wodzie prawdopodobnie przenikają do jego ciała, a więc nieco materiałów pokarmowych małe zarodki otrzymują z otoczenia płynnego, nawet zanim wykształcą tobie po temu odpowiednie narządy.
Niemniej jednak bardzo jest wątpliwe» nioby odżywianie tą drap było obfite | pozwalało mi szybki wzrost A tymczasem MOMéode sic sami — esy leży w interesie organizmu, oby OM najgorszy, najbardziej bezbronny okres Jogo życia trwał długo? Toé im szybciej zdoła przebkc w ciaste ten mnmoiH riobnid
i niedoskonałego przystosowania do warunków zewnętrznych, tym w każdym razie będzie dlań lepiej.
Wyobraźmy sobie, że jacyś złoczyńcy uśpiwszy dwóch ludzi porzucili ich wśród niebezpieczeństw podzwrotnikowej puszczy, przy czym jednemu zastosowali taką ilość narkotyku, żeby obudził się po czterech godzinach, drugiemu zaś zastrzyknęli dawkę na sen czterodniowy. Każdy chyba zgodzi się bez wahania, iż właśnie ten ostatni znajduje się w stokroć większym niebezpieczeństwie aniżeli pierwszy.
Dlatego też jajko oddzielające się od rodzicielki, która później* nie będzie już troszczyła się o nie, zawczasu, kiedy jeszcze znajduje się w jej organizmie, otrzymuje pewne zabezpieczenia. Ot, czytuje się często w powieściach i opowiadaniach — a zresztą nieraz zdarzały się takie sceny w życiu ludzkimże biedna matka, wychowawszy przy sobie syna do lat kilkunastu, później wyprawia go z domu mówiąc: ,,Idź, synku, w świat, próbuj własnym staraniem i pracą utrzymać się-przy życiu. Ale na pierwsze dni, zanim dobrniesz do ludzi, przy których znajdziesz pracę, masz tu bochenek chleba 1 gomółkę sera“.
Ten „bochenek chleba“ i to ,,trochę sera“ dostaje każde jajo od organizmu macierzystego w postaci mniejszej lub większej ilości żółtka. Nie myślcie bowiem, że żółtko znajduje się tylko w jajku kurzym lub w ogóle > ptaków. Żółtkowe zapasy odżywcze znaleźlibyście w każdym innym jajku, na przykład płaza lub ryby, tylko może nie tak rzucające się w oczy, gdyż jest ich tam znacznie mniej.
172
Czyż znajdzie się ktoś, kto by nie znał skrzeku żabiego, kto by po dokładnym obejrzeniu takiego Czarnego, małego jajeczka nie zauważył, że tylko jego górna połowa jest czarna, dolna zaś »jasna. A gdybyście mogli podobne obserwacje wspomóc mikroskopem i odpowiednimi odczynnikami, przekonalibyście się naocznie, że ta dolna część to żółtko — zupełnie podobne do żółtka jaj ptasich."
W danym przypadku jednak tych zapasów pokarmowych w stosunku do części plazmatycznej jest niewiele, ot, zaledwie dwa — trzy razy więcej. Dlatego jaja tego typu noszą nazwę skąpożółtkowych. Zresztą w istocie żaden gatunek kręgowców wodnych (z pewnymi wyjątkami spośród ryb) nie wysila się na danie potomstwu większych porcji prowiantu na drogę życia.
Ale bo też dopiero co powiedziałem, że i rozwój zarodkowy trwa u nich dość krótko. Byle larwka, z ledwie wykształconymi zaczątkami organów, poruszająca się w wodzie tylko skrętami ciała, gdyż kończyn jeszcze nie posiada, już jest w stanie od biedy znaleźć w tym żywiole możliwości wykarmienia się, że tak powiem, ,,na własną rękę“. Inna sprawa, iż wiele z'nich ginie... Ale też większość wodnych kręgowców, skąpo wyposażając swe jaja w zapasy, ma możność za to produkować ich olbrzymią ilość. Na przykład taka żaba składa około dwóch tysięcy sztuk ikry, a karp potrafi znieść jeszcze więcej — po prostu dziesiątki tysięcy. Dla istnienia gatunku więc nie jest znów tak groźne, jeśli nawet połowa z tego, a choćby i więcej we wczesnych stadiach rozwojowych przepadnie.
Zupełnie inaczej przedstawia się sprawa u potomków tych ryb i płazów, które niegdyś oczywiście nie świadomie i dobrowolnie, ale pod wpływem jakichś nowych przemian, które zaszły w dotychczasowym ich środowisku, opuściły gościnne tonie wodne i ,,pod jęły ciężki trud przystosowania się“ do o wiele mniej sprzyjających warunków lądowych. Jak już wiecie, nie f#łko w zasoby odżywcze trzeba wtedy .zaopatrywać jajka. Składając je na lądzie konieczne jest zabezpieczenie w zapasy wody, a co więcej, takie uszczelnienie powierzchni,. aby ta woda nie wyparowywała stawiając wątły zarodek przed grozą wyschnięcia. Toteż zwierzęta, które „zdecydowały się“ żyć na lądzie, nie tylko musiały „sfabrykować“ sobie stawowate kończyny, nie tylko wytworzyć skórę, która przeciwstawiałaby się
wysychaniu, nie tylko podjąć to, na co przeważnie każdy przede wszystkim zwraca uwagę i uznaje niesłusznie za jedyne przystosowanie wystarczające do opanowania środowiska lądowego, mianowicie zmianę sposobu oddychania ze skrzelowego na płucny/ To jeszcze mało, ponadto musiały one wyrobić w swoim organizmie umiejętność zupełnie innego zaopatrywania jaj na samodzielną drogę życia.
Dlatego to, czy weźmiecie jajo gada, czy ptaka, czy ssaków jajorodnych, zobaczycie zawsze wielkie różnice w porównaniu z jajami kręgowców wodnych. Bywają one większe czy mniejsze: inne rozmiary ma jajko wróbla, inne strusia, inne naszej jaszczurki zwinki, jeszcze inne krokodyla, ale bo też i składające je zwierzęta pokaźnie różnią się wielkością, jednak i jedne, i drugie,
i trzecie są kolosami w zestawieniu z jajami ryb czy płazów. Przyczyna | jest—jasna. Zawierają bowiem olbrzy- f: mdo (kilkaset bądź nawet tysiące razy) I większe ilości żółtka od właściwej | komórki zarodkowej, zwą się też
■ z tego powodu wielożółtkowe. Bo zgo-
■ dzimy się przecież, że w danym przy-
I padku nie można dopuścić do wyklucia
■ zarodka zaledwie z zawiązkami orga-
■ nów. To, co wyjdzie z jaja, czy mały wąż, czy jaszczurka, czy pisklę ■— musi mieć nie jakieś tam zaczątki narządów,
ale skórę zdolną do dokładnej ochrony przed wysychaniem, ale przewód pokarmowy który by już dobrze spełniał funkcje trawienne, ale i zmysły pozwalające na wyszukiwanie zdobyczy, i organy do jej pochwycenia.
U większości, z wyjątkiem ptaków gniazdowników*, takie maleństwo zaraz po wyjściu z jaja musi rozporządzać wszelkimi środkami do walki, o zachowanie swego bytu; trzeba więc jajo z góry zaopatrzyć w materiały do wytworzenia tego wszystkiego.
A dalej — sprawa wody na ten okres. Na otaczające powietrze pod tym względęm liczyć nie można, ono raczej „wydrze“ każdą kroplę wilgoci, ale jej, nie do-' starczy. Toteż i właściwy zarodek, i kula żółtkowa otoczone są grjibym, galaretowatym, zasobnym w zapasy wody pokładem tak zwanego białka jaja.
, A wreszcie najbardziej na zewnątrz znaj duj e się warstwa utrudniająca parowanie, przeszkadzająca wysy- ćhaniu... I nie myślcie, że mówię tu o skorupie wapiennej, gdyż ta przeważnie jest bardzo porowata i chroni raczej przed uszkodzeniami mechanicznymi -V- u gadów zresztą zazwyczaj jej nie bywa. Dużo ważniejsza pod.
tym względem jest cienka wprawdzie; ale rzeczywiście dla wody mało przepuszczalna tak zwana błona pergaminowa.
W, ten sposób zaopatrzone jaja można dopiero pozostawić na lądzie z pewnymi szansami, nalo, że zdołają się z nich wykluć młode. Rozumiecie chyba jednak, iż tak bogato wyposażonych jaj żaden organizm nie zdoła wytworzyć tysięcy, dlatego w przyrodzie każda samica gadów czy ptaków składa ich kilka, kilkanaście, a najwyżej kilka dziesiątków.
Jedynie człowiek swoimi staraniami i metodami hodowlanymi zdołał doprowadzić do tego, że niektóre rasy kur produkują ich dwie do trzech setek rocznie.
A wreszcie ostatnia grupa kręgowców — ssaki. Tu, jak mówiliśmy, spotykamy się z czymś zupełnie nowym; matka nie powierza swych jaj środowisku, lecz
przez cały czas rozwoju zarodka stwarza mu otoczenie we wnętrzu własnego ciała, gdzie i pokarmu, i wody jest w bród, gdzie nie grozi wyschnięcie, nie grożą wrogowie ani zgniecenie przez urazy mechaniczne. Odpada więc potrzeba zapasów, broniących przed wysychaniem btonek czy twardych skorupek. Jaja ssaków są w związku z tym znów maleńkimi kuleczkami przeważnie najwyżej pótmilimetrowej średnicy, żółtka zaś mają zaledwie tyle, że można stwierdzić dowodnie, iż jest to typ takiego samego rodzaju komórek rozrodczych jak i innych kręgowców, tylko że wtórnie przystosowanych Ido nowego środowiska i odmiennych warunków rozwoju.
Jak dziś pamiętam, że kiedy zapytałem jako ośmio- czy dziewięcioletni chłopiec, dlaczego żaba czy ryba są takie zimne, i odpowiedziano mi, iż mają one zawsze zaledwie temperaturę otoczenia, albowiem tytko ssaki
i ptaki utrzymują w swym organizmie ciepłotę około trzydziestu siedmiu stopni — nie obeszło mnie to specjalnie. Jeśli tak jest, to niech sobie będzie...
Dopiero w trzy — cztery lata później zacząłem się interesować, skąd się jednak bierze ta temperatura w ptakach i ssakach, gdyż życiowe doświadczenie nauczyło mnie, że taka rzecz jak ciepło nie przychodzi sama z siebie. Były to czasy pierwszej wojny światowej, opał zdobywało się nie łatwo, namarzłem się sam wtedy dość i na własnej skórze poznałem, że paec będzie grzał tylko wtedy, gdy w nim się pali węgiel, koks, drzewo czy też gaz. Przez pewien czas myślałem, iż spod tej ogólnej zasady wyłamują się przynajmniej piecyki elektryczne, ale prędko mogłem stwierdzić, iż i one ciepła nie dadzą, jeśli przez ich instalację nie będzie przepływać prąd elektryczny.
Wkrótce w szkole na lekcjach fizyki otrzymałem wyjaśnienie teoretyczne, ii CtąŚO jest jednym z rod»» jów energii, która — zresztą jak i każda rnna jej forma — nie może powstać i nimfi, lecz mai być zawsze rłfutirnmi my to w postać! energii chemicznej ukrytej w materiale opałowym, czy jako właśnie ów prąd elektryczny —* i one dopiero w odpowiednio urządzonych piecach i piecykach pruśourtiicają cię aa tak pnmlMW ciepło.
Jak dotąd, wszystko poszło glad&u Niemniej jednak me wyjaśnione pozostało dla mm# zagadnienie, «Md to ciepło w nas tif bierze Bo czy w zimir termometr wskazuje zero, czy w łada pita p*ętn*inr a na wat plus dwadzieścia $xopm„ my, ludzie I inne ssaki ingiliamti i etągW mamy swdfa trzydzieści sadan ety titydiieśri
osiem stopni, ba, niektóre wśród ptaków nawet niemał do czterdziestu.
Ciało ludzi i tych grup kręgowców można zatem uważać za stale wytwarzający ciepło piecyk, podtrzymujący wewnątrz organizmu temperaturę w zimie
o kilkadziesiąt, w lecie zaś przynajmniej o kilka bądź kilkanaście stopni| wyższą, niż panuje dokoła nas. Z pewnością nie jest to byle co, a jeśli, jak się potem dowiedziałem, wziąć pod uwagę podbiegunowego pieśca
lub białą kuropatwę polarną, żyjące w temperaturze często minus trzydzieści sześć stopni, to one-nadrabiają W swoim ciele już nie parę dziesiątków, ale siedemdziesiąt, a nawet .osiemdziesiąt stopni w stosunku do otoczenia.
Pewnie, podśmiewacie się z moich dziecięcych kłopotów i dziwicie, jak dwunastoletni chłopak mógł nie wiedzieć, że w organizmie energia uzyskiwana jest
przez spalanie, czyli utlenianie pokarmów. Toteż i ja' dość szybko tę wiadomość otrzymałem i z łatwością sobie przyswoiłem... Ale wtedy wyłoniła się dopiero najistotniejsza kwestia, którą — obawiam się — nie każdy rozstrzygnąłby tak łatwo. Nie chwalę się zresztą, że i ja.' wówczas ją rozwiązałem. A mianowicie, dlaczego to ptaki i ssaki są tak upośledzone życiowo, podczas gdy żaby, węże, krokodyle mają nad nimi tak wielką przewagę.
Może nie rozumiecie, o co mi chodzi? Ale to przecież jasne!
W czasie owej pierwszej wojny światowej było trudno nie tylko o węgiel, ale głodowało się też często, nic więc dziwnego, iż w takich warunkach mogły nasuwać się podobne myśli. Czemu zatem ssak czy ptak musi starać się o tak wielkie ilości pokarmu, żeby utrzymywać na nic nieprzydatną dużą temperaturę swego ciała? Śmiało twierdziłem wówczas, iż rzeczywiście na nie nieprzydatną; gdyż płazy, gady, ryby i zresztą wszystkie bezkfęgowce żyją sobie bez niej znakomicie. A jakże kolosalne oszczędności mają na jedzeniu mogąc obywać się bezeń tygodniami, ba, nawet miesiącami!...
Proszę, czy ktokolwiek podejmie się tak od razu wykazać jakiś błąd w tym rozumowaniu?
Przyznaję w każdym razie, że ja przez wiele lat jeszfczfe nie mogłem sobie z tym zagadnieniem dać rady. ! Bo — jak się za chwilę przekonacie —* sprzeczności będą się piętrzyć coraz większe.
Już w moich czasach szkolnych wszyscy bardziej postępowi nauczyciele przyrody uczyli o ewolucjoni- zmie, o zmienności gatunków, idącej zawsze w kierunku
coraz lepszego przystosowania się do warunków otoczenia. Toteż w szkole stale mówiono, że ryby to najniższe kręgowce, że one przystosowując się do opanowywania środowiska lądowego dały początek płazom, że dalszymi, coraz wyższymi etapami tego procesu było wytworzenie się gadów, a z tyich ostatnich -^ptaków i ssaków.
No, po prostu, jeśliby dać tak z grubsza przykład-, wyobrażałem to sobie, jak gdyby coraz to nowe modele samolotów czy traktorów, które im później wypuszczane przez fabrykę, tym są bardziej udoskonalone, szybsze, silniejsze, oszczędniejsze w paliwie, wygodniejsze w kierowaniu, jednym słowem -—¡Lepsze.
I znów sądzę, że nikt mi za takie ujmowanie tej kwestii wyraźnych zarzutów nie zrobi. Ale jakaż wyłania się sprzeczność, jeśli zestawić obydwie te sprawy! Ssaki i ptaki wyrobiły w sobie stałocieplność, a wię<r
powinno to być jakby udoskonaleniem w nowym modelu zwierzęcia lądowego w stosunku do tego, jaki przedstawiały wcześniejsze od nich gady. A tymczasem ja ani rusz tego ulepszenia dopatrzyć się nie mogłem. Bo któż wmówi we mnie, że ulepszył mi motocykl w ten sposób, iż obecnie jeżdżąc nim. spalać będę pięć litrów benzyny, kiedy przedtem na dzienną jazdę wystarczał litr?
Niewątpliwie — powtarzałem sobie coś w tym jest, ale co, tego ani rusz rozwiązać nie mogłem. Bo w dodatku, żeby to tylko chodziło o samą sprawę większej ilości opału... no, rozumiecie, w danym przypadku pokarmu. Ale ileż te zwierzęta stałocieplne musiały przy
tym wyrobić w sobie jeszcze dodatkowych przystosowań dla regulacji tej stałej temperatury organizmu.
Taki wąż czy jaszczurka siedziały dajmy na to wczesnym rankiem pod kamieniem, gdzie było chłodno, tak jakieś plus dziesięć do dwunastu stopni. Wszystkie tkanki ich ciała miały również taką samą temperatur
i nic im to nie przeszkadzało. W południe wypełzły sobie na oświetlone majowym słońcem miejsca, gdzie jest co najmniej trzydzieści stopni, niczym martwy przedrnj - nagrzewały się z minuty na minutę — i oto wkrótce mają już ciepłotę o osiemnaście czy dwadzieścia stopni wyższą niż przedtem, i w dalszym ciągu nic im to nie przeszkadza.
A ptak i ssak w podobnych warunkach musi natychmiast regulować temperaturę... Siedząc pod kamieniem — no, powiedzmy, w grocie skalnej, spalać będzie więcej pokarmów, na słońcu mniej. Posiadają one w tym celu, oczywiście w mózgu —- głównym regulatorze procesów organizmu, specjalny ośrodek, bardzo skrupulatnie zawiadujący stalą i na równym poziomie utrzymywaną ciepłotą ciała.
Gady posiadały rogowe pancerze z twardych łusek dość dobrze chroniące przed wrogiem. Ptaki i ssaki natomiast musiały okrywę ciała przekształcać na puszyste pióra czy futerka, stanowiące dzięki zawartemu w nich powietrzu tak zwaną warstwę izolacyjną, me dopuszczającą do nadmiernych strat wewnętrznego ciepła.
A w dodatku to wszystko, co powiedziałem, dotyczyło tylko tych, najczęstszych zresztą przypadków, kiedy
otoczenie jest chłodniejsze niż owa ustalona temperatura dała, więc o te kilkanaście czy kilkadziesiąt stopni trzeba je podgrzewać i — co kłopotliwsze — ciągle przeciwdziałać ucieczce wytworzonego ciepła do otoczenia.
Zdarzają się jednak na ziemi, aczkolwiek rzadkie, •w pewnych tylko okresach dnia temperatury: plus czterdzieści lub nti rdzieści pięć, ba, na lak cwanym biegunie ciepła nawet plus pięćdziesiąt sześć stopni Celsjusza. A cóż w takich przypadkach? Wówczas naturalnie organizm przestaje podgrzewać się od środka, ale
i ta przecież nie wystarcza. Jeśli w ciele musi być dajmy na to trzydzieści siedem stopni, a dokoła jest czterdzieści, trzeba puścić w ruch aparaturę ochładzania, a którą tez w swym organizmie trzeba się byle „postarać”, a zwierzętom zm i ennoc ieplft >m oszczędzone są te wszystkie kłopoty Tą aparaturą chłodzącą są przede wszystkim gruczoły wydzielające na powierzchnię skóry płyny, w pierwszym rzędzie pot, który silnie parując, jak wiadomo, pochłania wiol* kie ilości ciepła, a przez to oziębia organizm
Choć się o tym przeważnie wie t fizyk; , jednak dla pamośd. aa 4ę rostimiemy, opowiem wam następujące ¿darzeni«* Kiedy byłem na Półwyspie Bałkańskim, pewna wieśniaczka dała mi ras w nasię «traasliwaga upału kubek zimnego jak lód mleka Przypusanalaaa, ze ma w chacie lodówkę alsktrynną Tymcsaaem wy- «Mae sobie, dowcipna kobieta, choć się wfdjr fizyki nie uczyła, trzymała swój udój właśnk aa śdci w g|i* maoy m porowatym garnku, tyle tytka Aa owmiętym
szmatą silnie nasiąkniętą wodą. Woda parując zabierała takie ilości ciepła od mleka, że stało się ono przyjemnie chłodne.
Tę właśnie rolę obniżania temperatury ciała spełnia u wielu ssaków pot, a u psów na przykład, które gruczołów .potowych mają znikomo mało -®po prostu ślina, I dlatego w czasie upału widujemy je zazwyczaj z otwartym pyskiem i wywieszonym językiem.
■Bfeł Wszystko to może być bardzo ciekawe — powie- cie -gmimo to jednak ani na krok nie posuwa naprzód naszego głównego zagadnienia, mianowicie czy ptaki
192
i ssaki na ustaleniu temperatury wewnątrz ciała zyskały, czy też nie.
Jeśli spodziewacie się, że teraz .— kiedy już jestem stary i spory kawał życia strawiłem na rozważaniach przyrodniczych — odpowiem na to pytanie wskazując na jakiś wielki zysk, jakąś wielką przewagę, którą zdobyły zwierzęta po wytworzeniu w sobie „stało- cieplności“, to się bardzo mylicie. Przeciwnie, wszystkie moje kłopoty ówczesne przedstawiłem tylko po to, aby teraz w drugiej części rozdziału przekonać was, iż w ogóle takie stawianie pytania i podobne podchodzenie do zagadnień przyrodniczych jest z gruntu fałszywe.
Człowiek bowiem nie powinien rozważać zjawisk otaczającego świata niezależnymi fragmentami, gdyż ta metoda prowadzi tylko do wielu i wielkich błędów. Co więcej, drugą zasadą, która zresztą wynika z poprzedniej, jest to, aby nie wyobrażać sobie, iż jakieś zjawisko może być bezwzględnie albo korzystne, albo niekorzystne. Ja wiem, że w tej chwili to brzmi nieco niezrozumiale, ale sądzę, iż łatwo pojmiecie moją myśl na przykładach, które zaraz podam.
Ot, dajmy na to, szczur był głodny i w tym momencie zdobył skądś kawałek kiełbasy... Prawdopodobnie wszyscy uznacie, że to dla niego bardzo dobre i szczęśliwe zdarzenie. Tak, tylko że mięso to zawierało try- chiny, wobec czego gryzoń ciężko zachorował i zdechł. A więc sąd* nasz o jego korzyściach był niewątpliwie przedwczesny.
Nie ma chyba człowieka w Polsce, który by nie podziwiał wspanialej rozbudowy Warszawy, trasy W-Z,
MDM-u, pięknie odbudowanego traktu Starego Miasta... Posłuchajcie wobec tego ciekawej rozmowy, której byłem świadkiem w pociągu. Przedział" wypełniali uczestnicy wycieczki z prowincji powracający właśnie ze zwiedzania stolicy.
Z podziwem przypominano sobie ten lub inny fragment, wielkość domów nowoczesnej zabudowy, szerokość ulic, gładkość asfaltów itd., itd. Aż wreszcie ktoś odezwał się w te słowa:
— Nie rozumiem po prostu, jak ci ludzie budowali miasta dawniej, w takim średniowieczu na przykład. Czyta Się o tym lub ogląda resztki dzielnic z tych czasów o wąziutkich ulicach, ścieśnionych domkach zasłaniających sobie nawzajem światło... Nie żądam oczywiście żelazobetonów i stosowania zdobyczy konstrukcyjnych, których wówczas nie znano, ale miejsca przecież mieli dosyć. Do zrobienia szerszej ulicy lub postawienia rzadziej tych samych domów nie potrzeba było żadnych specjalnych nowoczesnych wiadomości technicznych. Ot, po prostu niechlujstwo, zacofanie, brak kultury.:.
Wszyscy zamilkli, nie bardzo wiedząc, co powiedzieć. Gdy nagle odezwał się jadący w tymże przedziale kierownik wycieczki:
— O nie! Tak mówić nie można.
Spojrzano nań ze zdziwieniem, a on ciągnął dalej: iby- Tak mówić nie można dlatego, iż przy podobnej ocenie należy uwzględniać cały zespół ówczesnych warunków. Średniowieczne miasta nie były przecież 'budowane, ciasno z powodu czyjegoś widzimisię, lecz powstawały jako wynik ówczesnych potrzeb. Gdyby nasza, piękna, wspaniale i postępowo budowana Warszawa
wyglądała taik jak dziś już dajmy na to w XIII wieku, prawdopodobnie byłaby bezludna, a gdzieś koło niej stanęłoby zamieszkane miasto inne, Obudowane właśnie w ten sposób, jak to przed chwilą zostało poddane gorącej krytyce.
Zaciekawienie rosło.
Ciasna zabudowa była wynikiem względów bezpieczeństwa. Miasto rriusiało być otoczone murami obronnymi, i to nie tylko w obawie najazdu jakichś odleglejszych wrogów, dajmy na to Tatarów. Niejeden w sąsiedztwie żyjący feudalny magnat też bez żadnych skrupułów podjąłby wyprawę, aby zapełnić swą kabzę kosztem bogatych mieszczan...
— Mówicie o gładkich brukach. Ślicznie jedzie się po nich dzisiejszym samochodem, konie-jednak jedyna lokomocja ówczesna — ślizgałyby się na nich i łamały nogi... %
Wielkie przestrzenie... Ależ weźcie pod uwagę, że wówczas nie było tramwajów i autobusów. Ludzie po mieście poruszali się przeważnie na piechotę. Wszystkie sprawy trzeba było załatwiać w pobliżu; — odległości hamowałyby ry^m życia...
••• Wysokie domy byłyby niezwykle uciążliwe bez wind, których przecież wówczas nie znano.
j— Tak to, widzicie, oceniając jakieś zjawiska zawsze trzeba je brać w zespole ich warunków historycznych oraz środowiskowych.
Ma rację! — pomyślałem. Postęp obejmować musi całe życie, a nie poszczególne jego fragmenty. Jakże często' do fałszywych wniosków prowadzi zapominanie
o tej zasadzie. Toż naiwnością jest charakteryzować zjawiska bez uwzględniania wszelkich warunków zarówno czasu, jak i miejsca, w jakich zachodzą... a tylko tak teoretycznie oceniając je J(same w sobie“.
Dlatego też te wszystkie moje .młodzieńcze rozważania o plusach czy minusach stałocieplności miały ten błąd myślowy, że starałem się bezwzględnie odpowiedzieć na pytanie, czy to jest lepiej, czy gorzej. Tym-
czasem (a tego, widzicie, nauczyłem się dopiero znacznie później) zorientować się w tak skomplikowanej sprawie można tylko wtedy, jeżeli się rozważy różne okoliczi ności, różne warunki — i w każdym z nich rozpatrzy, jaką przewagę daje posiadanie danego urządzenia lub jakie pociąga ono za sobą niedogodności.
Dla trafnego zaopiniowania naszej kwestii trzeba wiedzieć, że wszystkie procesy chemiczne zachodzące w tkankach zarówno ^zmiennocieplnych, jak < i stałocieplnych zwierząt, ba, nawet roślin, najszybciej i najsprawniej odbywają się w temperaturze plus trzydzieści siedem do plus czterdziestu stopni.
Cóż więc zyskały stałocieplne?
Zyskały to, że ich tkanki działają zawsze. w najlepszej, najdogodniejszej ciepłocie.
A co,Straciły?
, Straciły z kolęi to, iż jeśli 'temperatura w ich ciele spadnie lub przekroczy granice górne, tkanki, a ściślej mówiąc cały organizm ginie. Aby się przed śmiercią obronić, muszą więc nas^e stałocieplne zdobywać olbrzymio większe zapasy „opału“ aniżeli zmienno-: cieplne.
To jednak jeszcze nie wszystko, snujmy nasze rozważania dalej.,.
Z tego, co powiedziałem, wynika,, iż niedźwiedź czy pie§ będzie jednakowo sprawny: szybki, zręczny, dobrze „wietrzący“ czy słyszący zarówno w temperaturze otoczenia plus dwadzieścia stopni, jak i minus dziesięć czy ewentualnie zera.
Sami wiecie, że nie można tego powiedzieć o zmien- nocieplnych-Í o gadach czy płazach. Im niższa tempe-
198
ratura, tym wszystkie procesy w ich tkankach biegną ospałej, więc zmysły działają gorzej, ruchy są mniej szybkie, trawienie mniej Oprawne...
Jak myślicie, która z dwóch istot w waran / kach dzikiej puszczy miałaby większe szanse utrzymania się przy życiu: czy taka, która przez całe" życie posiada niewielkie siły, powiedzmy, siły psa, ale ciągle czynne i ustawicznie gotowe do obrony, czy też istota, która w dzień a więc przez pół doby miałaby siłę słonia, a przez drugie pół a. więc w nocy kiedy jest chłodniej cała moc by ją opuszczała, tak że byle mysz czy wiewiórka mogłyby z nią robić, co im się żywnie podoba?
Coś podobnego mamy
i w danym przypadku. Dlatego to gady i płazy nie sięgają na północ, gdyż w niskich temperaturach są pod każdym względem życiowo bardzo- nieporadne.
Inna sprawa ze stałocieplnymi. Mogą one żyć wszędzie na ziemi, bowiem
sprawność swych tkanek uniezależniły zupełnie od zmiennych temperatur otoczenia. Co prawda kosztowało je to mnóstwo przystosowań we własnym organizmie. A co ważniejsze, jeśli tam gdzie zawędrują, nie znajdą możliwości zdobycia „paliwa“, czyli — jak rozumiecie — pokarmu, wtedy trudno, muszą przeważnie rozstać się z życiem.
Albowiem każde zjawisko ma co najmniej dwie, a zazwyczaj wiele stron, z których pewne są dodatnie, a inne mogą być ujemne — i te ostatnie organizm w dalszym ciągu odpowiednimi przystosowaniami musi opanowywać.
Przykładów na to w różnych dziedzinach życia sami znajdziecie mnóstwo.
ZADANIA SKÓRY
Czy nie zastanawiało was czasem, dlaczego to jeśli się myśli o całym organizmie, często w przenośni wymienia się tylko skórę?
Czemu, gdy ktoś zarobi sobie na naganę lub karę, pytamy: „czy go świerzbi skóra“? Czemu po uniknięciu niebezpieczeństwa twierdzimy, że „unieśliśmy skórę, cało“, a nie na przykład neriri lub wątrobę?
Dlaczego mówimy o wilku, że jest w skórze baraniej, a nie z trzustką baranią lub baranim szkieletem? Przecież to wszystko też są narządy i każdy z nich jest dla organizmu bardzo ważny.
Niewątpliwie każdy organ jest ważny i każdy w całości. ustroju ma swoje znaczenie i często narządy bardzo niewielkie, jak na przykład tarczyca czy nadnercza, z chwilą gdy zostały zniszczone, zazwyczaj powodują nawet śmierć całości.
Tylko że skóra posiada swoisty charakter. Wszystkie inne organy mają swoją szczególną specjalizację, jakieś więcej określone zadania. Trzy zaś spomiędzy nich: układ nerwowy, układ 'krwionośny i właśnie skóra wyraźnie się spośród innych wyodrębniają. Są one jaskra
wym dowodem, że organizm to nie zlepek narządów działających, jakby można powiedzieć, „na własną rękę“, lecz że stanowi jedność i całość, gdyż właśnie układ nerwowy, a w pewnym stopniu i krwionośny, regulują, porządkują, usystematyzowują czynności wszystkich innych organów nie pozwalając żadnemu z nich ani na niedobory, ani na przeholowanie produkcji powyżej granic niezbędnych i pożądanych dla całości organizmu.
A cóż zatem skóra? Jakież są jej funkcje? Bo to, co się pospolicie mówi, że okrywa ciało, nie określa właściwie żadnej czynności. Co najwyżej objaśnia jej położenie w ustroju zwierzęcym.
To położenie jednak jest tu właśnie sprawą najważniejszą.
j Wszystkie inne organy, poza skórą, znajdują się wewnątrz ciała, a więc w środowisku swoistym, jąkie organizm może w dużym stopniu sam wytwarzać i regulować. Skóra natomiast posiada jakby dwie strony: wewnętrzną, stykającą się z przyjaznym, dodatnim środowiskiem własnego ciała, gdzie wspomniany, już układ nerwowy i krwionośny „dbają“, aby panowała równomierna ciepłota, właściwe zaopatrzenie w. tlen i pożywienie; strona zewnętrzna zaś, zwrócona jest do środowiska, które wcale nie bywa tak specjalnie „przychylnie usposobione“ dla jej własnych potrzeb a również i całego znajdującego się w jej obrębie organizmu.
— Przychylnie usposobione?^.. — Może to i niewłaściwe wyrażenie.
Jeśli mielibyśmy już mówić o środowisku niby o jakiejś osobie, to raczej należałoby powiedzieć, że nic je
nie obchodzi, po prostu ani ziębi, ani grzeje, czy skóra lub organizm znajdujący się pod nią jest zadowolony, czy nie, z tego, oo się dzieje dokoła, czy pasuje mu temperatura, wilgotność, ilość tlenu, światło...
Te sprawy zmieniają się i przekształcają w środowisku na podstawie odrębnych praw chemicznych i fizycznych i nie mają na to specjalnego wpływu potrzeby nie tylko tej skóry i tego organizmu, o który w tej chwili chodzi, ale i wszystkich razem skór i istot zamieszkujących to środowisko. •
Cóż więc czynić? Istnieje żartobliwe przysłowie: „Ponieważ góra nie chciała pójść do-.Mahometa, Mahomet przyszedł do góry“. Tak jest i tutaj.
Ponieważ środowisko „nie chce się liczyć“ z organizmami, orgąnizmy tym bardziej liczyć się muszą z warunkami otaczającego je środowiska.
I prawdopodobnie nie istniałoby wcale życie na ziemią gdyby nie naprawdę zadziwiająca właściwość substancji N żywej, z której przecież składają się organizmy, polegająca na ^umiejętności coraz lepszego przystosowywania się do warunków zewnętrznych. A pamiętajcie w dodatku, że tego przystosowania nie można było dokonać kiedyś tam jednorazowo, raz na zawsze, gdyż warunki otoczenia dalej w ciągu lat i wieków mogą się zmieniać.
Ciągle więc przed organizmami stoją zadania* aby liczyć się, a więc w miarę możności dopasowywać, a co za tym idzie przeciwstawiać szkodliwym dla siebie kaprysom środowiska.
Od kilku chwil oddaliliśmy się pozornie od głównego naszego tematu— skóry. Powracamy jednak do niej, jak
to się mówi, pełną parą, gdyż właśnie jej zadaniem są, w związku z zewnętrznym położeniem, wszelkie kontakty i w ogóle załatwianie spraw ustroju ze środowiskiem.
Można by powiedzieć, iż organizm to jakby cywilizowany, dobrze rządzony kraj, gdzie wszystko aż do jego granic jest uregulowane odpowiednimi prawami lub okólnikami i życie idzie tam jak w zegarku.
Ale za to za owymi granicami Obowiązują już inne prawa lub inne zarządzenia. Z jednej 'strony może się czaić wróg, u innego, sąsiada w jego źle gospodarowa- nym państwie mogą szaleć zarazy luib wylewać nieujęte w tamy rzeki i grdzić wtargnięciem wód na nasze ziemie.
O tym wszystkim zawiadamiać powinna centralne władze^ właśnie straż pograniczna. Ona musi ponadto w pierwszym rzucie przeciwdziałać niebezpieczeństwu, jakie mogłoby pochodzić z zewnątrz, zanim z głębi organizmu... nie, w danym przypadku — kraju (chociaż słowo „organizm“ pasuje tu również bardzo dobrze) nie przybędą posiłki. Straż graniczna zresztą już z góry zostaje przez kraj zaopatrzona w najrozmaitsze urządzenia Obronne.
Taką właśnie strażą graniczną jest skóra. Prześledźmy zatem, jakie są jej konkretne, bezpośrednie zadania, jfer- 'Odbiór wrażeń -ze świata zewnętrznego: dotyk, ból, ciepło, zimno...
Ależ niewątpliwie tak. W tym celu po całej skórze rozchodzą się jak najdrobniejsze rozgałęzienia nerwowe, czasem kończąc się wolno, czasem zaś oplatając specjał-
ne ciałka zmysłowe, szczególnie uzdolnione w odbieraniu jakiegoś typu wrażeń.
Druga jej funkcja, którą niewątpliwie każdy by mi podpowiedział — to sprawa ochrony przed urazami.
Wrogów żadnej istocie żywej nie brak. Wszędzie grożą kły, ostre dzioby albo pazury. Ale gdyby nawet ich nie było, to przecież coraz to można się natknąć na ostry kamień, spiczasty kolec, czy odgniatać delikatną tkankę stąpając po zaschniętej glebie...
Konieczność obrony przed tym wszystkim też spada na skórę. U kręgowców wytwarza ona dwa rodzaje zabezpieczeń.
Najpierw jednak muszę parę słów powiedzieć o jej; strukturze. Składa się bowiem u tych zwierząt z dwóch zupełnie odrębnych warstw., Głębsza — to skóra' właściwa* zbudowana z tkanki łącznej, w której jak pewno wiecie, komórki są małe i rzadko rozrzucone, a za to między nimi przebiegają całe pasma wytrzymałych i mocnych włókien tworząc z całości zwartą i mocną tkaninę. Znacie zresztą jej moc i wytrzymałość, jest to bowiem warstwa, która po przeróbce w garbami daje nam rzemień na pasy transmisyjne, na podeszwy, na cholewki do butów, rękawice lub rękawiczki.
Ponieważ zaś jeszcze lepiej chroniącym rodzajem tkanki łącznej jest kość, omawiana tkanka włóknista ^kóry stosunkowo dość łatwo w niektórych miejscach wydziela kryształy fosforanu wapnia tworząc płyty lub płytki kostne...
Tak właśnie rzecz się ma u większości ryb, gdzie- każda łuska jest niczym innym, jak tylko cienką tarczką
kostną, które razem dają wcale niezły pancerz ochronny.
Jeszcze dalej pod tym względem poszły żółwie: częściowo rozpłaszczone kości szkieletu, częściowo zaś płyty z kostniejącej skóry złożyły się na znaną nam skorupę, która ze względu na swój kształt jesrt nie zbroją, lecz raczej domkiem, gdzie zwierzę chowa się w razie niebezpieczeństwa.
. Drugą warstwę stanowi tak zwany naskórek, leżący na zewnątrz skóry właściwej, co zdawałoby się niepraktyczne, gdyż składa się on z komórek drobnych i deli-
katnych, ustawionych przy sobie, nie wytwarzających żadnych odpornych włókien. I naskórek jednak na swój sposób przyczynia się do ochrony przed mechanicznymi urazami — przede wszystkim samego siebie, a pośrednio i całego organizmu. Zbudowany jest. bowiem z wielu pokładów komórek mnożących się przez całe życie zwierzęcia.czy człowieka. A ponieważ czyni to od dołu, to jest od tej strony, która przylega bezpośrednio do „rźemiennej“ skóry właściwej, najstarsze, czyli najbardziej zewnętrzne komórki po najdłuższym życiu, trwającym kilka lub kilkanaście miesięcy, obumierają, ale nie odpadają od razu, tak że powierzchnia ciała człowieka czy innego ssaka pokryta jest zawsze
warstewką martwego, zrogowaciałego naskórka. Nie grubieje ona z miesiąca na miesiąc tylko dlatego, że choć narasta ustawicznie od spodu, to na wierzchu ściera się i złuszcza kawałeczkami w postaci znanego pospolicie łupieżu. Czasem ta zrogowaciała warstwa schodzi w postaci całych woalów naskórkowych, Jak to łatwo zaobserwować na przykład u żaby. Na tym też polega linienie węży,.które powszechnie nosi nazwę „zmieniania skóry“ — mimo że, jak widzicie, nie jest to termin słuszny, gdyż proces nie dotyczy wcale skóry właściwej ani nawet naskórka, lecz jedynie powierzchniowej, zrogowaciałej jego części.
Okazuje ślę zatem, że z roli ochronnej skóra wywiązuje się jako tako. Zobaczymy jednak, jakie są dalej jej zadania.
Wiecie dobrze, iż wszystkie czynności organizmu związane z przemianą materii przede wszystkim odbywać się muszą w obecności wody, powiedzmy otwarcie —- w środowisku wodnym. Żywy organizm kręgowca zawiera też od 60 do 80% wody, czasami nawet i więcej. .
Ale i to wiecie przecież, gdyż mówiliśmy już o tym, że kawałeczek mięsa, wątroby czy innej tkanki zwierzęcej na słońcu zsycha się niezwykle szybko.
Czy nie nasuwa wam to na myśl, że otoczenie nasze, a więc atmosfera (gdyż mówię rzecz jasna teraz o zwierzętach lądowych), skwapliwie „pije“ wodę ze wszelkich możliwych źródeł. Wypijałaby więc ją i z ciała zwierzęcego, gdyby nie przeciwstawianie się temu.., oczywiście pS- sikory.
Gruba warstwa rogowa naskórka przede wszystkim działa na tym odciniku, ma bowiem na celu chronienie organizmu przed wyparowywaniem. Niewydoskonalone jeszcze w życiu lądowym płazy nie mogą zapuszczać się w miejsca nawet o słabej wilgotności, gdyż własna Skóra nie chroni ich dostatecznie przed wysychaniem. Nieraz też zdarza się zobaczyć żabę czy trytona, które za daleko zawędrowały od zbiornika wodnego — martwe i zasuszone na mumie.
Za to niektóre gady, dzidki swym .rogowym łuskom, całe życie potrafią przepędzać na niemal pozbawionych wilgoci pustyniach.
Oczywiście ta kwestia nie dotyczy zwierząt wodnych. Mają one jednak zamiast tego inne kłopoty ze swoim płynnym środowiskiem, jeżeli koncentracja soli w otoczeniu jest nie taka jak wewnątrz ich własnego ciała. I tu dużo pomóc lub zaszkodzić mogą właściwości Skóry.
Bo posłuchajcie tylko...
Protoplazma wszystkich komórek zwierzęcych a również i płyn;śródtkahkowy, w którym się one znajdują, posiadają pewną stałą koncentrację soli, zazwyczaj nieco niższą aniżeli jeden procent. W wodzie słodkiej natomiast koncentracja ta mierzy się setnymi częściami procentu. Wiecie być może o tym, że w przypadku dwóch różnych koncentracji w cieczy następuje dążenie do
ich zrównoważenia. Toteż gdy wsypiecie szczyptę soli do szklanki z wodą, to po pewnym czasie, nawet bez mieszania oczywiście, roztwór wyrówna się całkowicie. Jeśli jednak ten bardziej skoncentrowany płyn znajduje się w jakimś woreczku błoniastym, woda otacza^ jąca szturmuje doń przesiąkając przez jego ścianki, aby wnętrze tak czy inaczej rozcieńczyć.
A teraz zwróćcie uwagę na to, co powiedziałem ostatnio. Toż to jakby model zwierzęcia wodnego, np. żaby czy kijanki. Przecież cała zawartość ich ciała ma właśnie ową wyższą koncentrację soli, a owym błoniastym woreczkiem, oddzielającym od otaczającej wody o małym stężeniu jest skóra. Ona więc wciąż musi się przeciwstawiać naporowi otaczającej cieczy, która stara się dostać do środka.
Łatwo zaś wyobrazić sobie następstwa, gdyby do wnętrza zwierzęcia wtargnęła ilość wody potrzebna do stukrotnego rozcieńczenia znajdujących się w nim soli — rozdęłoby się ono jak balon i pękło za chwilę.
Jasne jest więc, iż rola skóry jest bardzo istotna u zwierząt wodnych przy regulacji koncentracji soli w ich organizmach.
Nie będziemy się jednak nad tym dłużej zatrzymywali, gdyż mamy przed sobą inną ważną sprawę, z kolei u zwierząt lądowych, a więc tam, gdzie omówiona dopiero co kwestia w grę nie wchodzi. Dotyczy to dwu najwyżej zorganizowanych grup kręgowców, mianowicie ssaków i ptaków, które jak właśnie w poprzednim rozdziale mówiliśmy, „zafundowały sobie kosztowną instalację“ stałocieplności dla uniezależnienia swych tkanek od temperatury środowiska.
Jedynie skóra nie korzysta z tych ulepszeń. Przypieka ją słońce, szczypie ją mroźny wiatr, podczas gdy wewnątrz ciała wszystkie komórki mają zawsze równiutką temperaturę, wahającą się w granicach zazwyczaj jcd- nego stopnia, około 37, 38 czy 39, zależnie od gatunki zwierzęcia.
Mówiliśmy już poprzednio, że oczywiście skóra ¿>ama nie bierze udziału w ogrzewaniu organizmów Proces) spalania przede wszystkim węglowodanów i tłuszczo potrzebne dla podtrzymania właściwej temperatury odbywają się wewnątrz us troju ale nie jest obce, że każdy przedmiot w otoczeniu chłodniej szym od siebie oddaje swoje ciepło — stygnie aż do całkowitego wyrównania temperatury.
Tymczasem, jak wiemy, ptaki i ssaki przez całe swoje życie są przynajmniej o kilka stopni cieplejszymi „przedmiotami'‘ aniżeli stykające się z nimi powietrze i inne substancje z otoczenia. Ą zatem ciągle musiałyby tracić z takim trudem wytwarzane ciepło.
1 stąd nowy obowiązek spadający na skórę *■ wszelkimi środkami przeciwstawianie się ucieczce tej cennej energii do otoczenia.
Wiemy, że spośród różnych, substancji jedne chłoną ciepło i oddają dalej bardzo łatwo,, inne zaś nie, te ostatnie nazywamy dobrymi izolatorami cieplnym*- Ł)o takich między innymi należy powietrze.
Obawiam się te rdzo, ze część czytelników zaopiniuje: — No to szczęśliwie się składa! Ponieważ żyjemy w otoczeniu powietrza, będzie nas ono izolować od strat cieplnych.
1 niewątpliwie mieliby rację, gdyby to powietrze nie było tak niezwykłe ruchliwe. Zaledwie tylko ogrzelibyśmy dookoła siebie jego warstewkę i ta zaczęłaby spełniać funkcję izolacyjną nie dopuszczając do dalszej utraty ciepła — juz byle wiaterek, byle ruch wykonany przez nas samych zdmuchnie ją natychmiast. I „cala zabawa ' zaczynać by się musiała od nowa.
Zadaniem skóry jest więc stworzyć takie warunki, aby przytrzymać na ciele tę warstewkę powietrza, która się właśnie nagrzała.
Czy chodząc po gęstym iesie odczuwa się podmuchy powietrza?
O, nie Słyszymy często, jak huragan łomoeze w koronach drzew i zgina ich wierzchołki, a m dole przy ziemi jest cicho i przytulnie Skóra zatem musi się postarać o ..gęsty las“ na swej powierzchni Gęsty las składający się at smukłych pni, przeplecionych u dołu zwartym podszyciem Te same komórki naskórka wytwarzające rogowa- ciejącą warstwę powierzchniową — u ssaków zaczęły produkować specjalne utwory rnfows w postaci pręri» ków I cienkich nitek (domyiiacie się przeciei, iż mowa
o włosach), u ptaków raś — o ymucut hardziej dnffiptt» kowanych kształtach, mianowicie piór puchowych 1 jedne, I drugie mają ~if "‘g^rrn liitinh itwnn—ii na powierzchni dała gęstej pdM, prsepejo
ntj powkrtmm. którego by w*dn*k byle pamiam t tej gjptwy nie zdoia! wydmuchać I olo modo ah tajisakf .jnaata^ futr». tub M piinywłu puchowe).
Rozumiecie chyba dobrze, iż błędem byłoby, gdybyśmy mówili, iż dają one ciepło lub że nas ogrzewają. Nic podobnego, nie dopuszczają jedynie do strat naszego własnego ciepła. Na dobrą sprawę, gdybyśmy futrem czy pierzyną okryli w letni dzień bryłę lodu, to nie tylko nie stopniałaby ona prędzej niż pozostawiona na powietrzu, ale przeciwnie, utrzymywałaby dłużej „zimno“, gdyż ta warstewka izolująca nie dopuściłaby do wyrównania temperatury z cieplejszą atmosferą otoczenia.
Pomyślcie jednak, ile kłopotów ma skóra z tą wszędo- bylskością ssaków na ziemi. Już nauczyła się produkować gęste futro, już stworzyła potrzebną ilozację ochronną — a oto niektórym z nich zachciało się znów zmienić środowisko i z życia lądowego przenieść się z powrotem do wody, ot, jak to zrobiły na przykład wieloryby.
I oto znowu wszystko na nic... W oceanie, w rzece czy stawie spomiędzy włosów futra wygna powietrze woda, która wcale nie jest tak dobrym izolatorem. Wspaniałe urządzenie na lądzie w tych warunkach mija się z celem. Dlatego to na początku rozdziału mówiłem, że organizm musi się wciąż na nowo przystosowywać przy zmianach w otoczeniu. W tym przypadku żadna ochrona na powierzchni naskórka nie spełniłaby zadań izolacyjnych, toteż wieloryby całkowicie zatraciły futro. Rolę izolacji przed stratami ciepła wzięła na siebie skóra właściwa, która jak wiemy, od spodu, a więc tam gdzie styka się z resztą organizmu, potrafi wśród swoich włó- kienek ©dkładać kropelki tłuszczu. W rezultacie wieloryb paraduje nie jak Eskimos okutany we włochate
kożuchy, lecz jak sportowiec w pozornie lekkiej, skórzanej kurtce, ale za to na grubej „watolinie“ z sadła.
Podobny proces na przykład zachodzi i u łysawych na ogół świń, które potrafią wytworzyć pod skórą kilkunastocentymetrowej grubości warstwę tłuszczową — słoninę.
„Słonina“ — wielorybów przekraczać może pół metra grubości. A ponieważ tłuszcz jest także dobrym izolatorem cieplnym — oto macie jeszcze jeden dowód, jak różnymi sposobami, w zależności od warunków, osiąga się jednak to, co jest dla organizmu niezbędne.
W dziesięciu kolejnych rozdziałach opowiedziałem wam o zmianach ewolucyjnych w szeregu narządów kręgowców. Ba, ponadto widzieliśmy, iż przystosowania nie dotyczą wyłącznie strony anatomicznej — przemiany wyglądu tego czy innego organu, ale wkraczają również w dziedzinę ich czynności — dziedzinę fizjologii.
Taka stało- lub zmiennocieplność na przykład nie jest podbudowana zjawieniem się jakiegoś określonego organu lub wyraźną modyfikacją któregoś-z już istniejących, niemniej jednak przekonaliście się już chyba, jak wybitnie zaważyła na możliwościach życiowych posiadaczy tego „urządzenia“. Toż jasnym jest, że w bardzo wielu przypadkach niemożność przekształceń a nawet żbyt wolne tempo przystosowywania się do zmieniających się warunków otoczenia może kosztować życie setek tysięcy osobników; czasem może być też przyczyną
całkowitego wygaśnięcia poszczególnych gatunków na powierzchni Ziemi.
Przystosowania obserwujemy również w zwyczajach, nawykach i zachowaniu się zwierząt. Jest to po prostu jedna ze stałych istotnych własności substancji żywej. Dlatego to macie przed sobą koniec tego dziełka*, ale wcale nie zagadnienia.
Żegnając się z czytelnikami pragnę zapewnić, iż
o sposobach przystosowań można napisać setki takich właśnie książeczek, nigdy nie powtarzając tego samego przykładu; a i wtedy nie wyczerpałoby się ich wszystkich, gdyż przystosowania do nowych choćby nieco tylko odmienionych warunków odbywają się ciągle.
Dlatego też moim Następcom czas i życie dostarczać będą w tej dziedzinie coraz to nowych tematów.
216