Wszędzie symbioza

Przy okazji recenzji "Wspinaczki na Szczyt Nieprawdopodobieństwa" Dawkinsa, wspomniałem o pani Lynn Margulis. Na jej nazwisko natknąłem się kilkukrotnie podczas czytania różnych książek w kontekście trzech teorii: teorii seryjnej endosymbiozy (SET), teorii powstania płci i koncepcji Gai. W jednej z księgarni w moim mieście jakimś cudem uchowała się książka "Symbiotyczna planeta" autorstwa Margulis. Postanowiłem wykorzystać tę okazję do zapoznania się bliżej z jej poglądami.

Spis treści wyglądał obiecująco - wszystko wskazywało na to, że każda z trzech wspomnianych wyżej teorii zostanie omówiona. Niestety, po przeczytaniu dwóch pierwszych rozdziałów nabrałem obaw, że książka będzie bardziej czymś w rodzaju manifestu ideologicznego niż rzetelnej książki naukowej. Obawy te częściowo się potwierdziły. W wielu przypadkach nie można stwierdzić, czy opisywana aktualnie koncepcja jest potwierdzoną obserwacjami i doświadczeniami teorią naukową czy też są to jedynie hipotezy i spekulacje autorki. W całej książce przytaczane są tylko pojedyncze obserwacje na poparcie jedynie niektórych tez. Dlatego też nie traktowałbym "Symbiotycznej planety" w kategoriach naukowych, a jedynie jako zasygnalizowanie pewnych nurtów we współczesnej nauce.

Najbardziej ze wszystkich koncepcji promowanych przez Margulis interesowała mnie koncepcja Gai. Zetknąłem się z nią już kilka lat temu, czytając artykuł o tym jak James Lovelock (twórca hipotezy) uzasadniał jej poprawność w oparciu o symulację Świata Stokrotek (Daisyworld). Ostatni rozdział "Symbiotycznej planety" jest poświęcony właśnie Gai. Przede wszystkim autorka sprzeciwia się wszelkim personifikacjom Gai jako bogini świadomie karzącej nas za nasze "ekologiczne występki". Czym jest więc Gaja? Na początek oddam głos Wikipedii:

[James Lovelock] zasugerował, że wszystkie istoty żyjące na Ziemi działają wspólnie, aby zachować na naszej planecie optymalne warunki do życia. Ziemia ma zdolność reagowania na zmiany panujących warunków, dostosowuje się do nich tak, by nadal mogło się rozwijać życie.

A teraz pozwolę wypowiedzieć się autorce:

Gaja (...) jest po prostu odpowiednią nazwą dla globalnego mechanizmu regulacji temperatury, kwasowości i składu atmosfery. Gaja to planetarna interakcja wszystkich ekosystemów wchodzących w skład całej biosfery.
(...)
Gaja to mechanizm samoregulacji ziemskiej biosfery, nieustannie tworzący nowe środowiska i nowe organizmy.

Przyznam, że po przeczytaniu "Symbiotycznej planety" moje zrozumienie hipotezy Gai wcale nie wzrosło. Przede wszystkim nie rozumiem, co w tym nowego. Wszyscy przecież wiemy, że cały ekosystem naszej planety jest bardzo złożonym mechanizmem z wieloma sprzężeniami zwrotnymi. Co nowego wprowadza więc Gaja? Nie wiem, być może w ramach tej hipotezy wyjaśnione zostały jakieś mechanizmy rządzące ekosystemami, ale przecież próby opisania zależności w ekosystemach są podejmowane od dawna. Dosyć niejasno brzmią wypowiedzi Margulis, w których ciągle podkreśla, że Gaja nie jest żywym organizmem, ale należy ją traktować jak żywy organizm:

Hipoteza Gai nie oznacza, jak wielu chciałoby sądzić, że "Ziemia jest jednym żywym organizmem". Ziemia jest jednak, w biologicznym sensie, ożywionym ciałem, którego funkcjonowanie podtrzymują procesy o charakterze fizjologicznym.

Niestety, sprzeczności w wypowiedziach autorki jest więcej:

Sama Gaja nie jest jednym z wielu organizmów bezpośrednio selekcjonowanych przez dobór.
(...)
Jeśli zdefiniujemy życie jako samopowielający się system podlegający działaniu doboru naturalnego, wówczas Gaja jest ożywiona.

Z tym ostatnim stwierdzeniem zdecydowanie się nie zgadzam. Dobór naturalny to zróżnicowana przeżywalność genów w populacji (obserwujemy to jako zróżnicowaną przeżywalność osobników). Jeśli Gaja jest jedna to nie może w żaden sposób być podmiotem doboru! To tak samo jak ja nie mogę być podmiotem doboru - ja jestem tylko jeden i moja przeżywalność nie może być zróżnicowana (zawsze umrę).

Muszę przyznać, że czytanie książki sprawiało mi momentami dużą trudność. Margulis zakłada bowiem, że czytelnik jest obeznany w wewnętrznej budowie komórki. Ja niestety nie jestem. Wprawdzie uczyłem się tego w szkole podstawowej i liceum, ale nieużywana wiedza zanikła całkowicie. Nie oczekuję, że książka będzie pełnić rolę podręcznika biologii, ale uważam, że dobrze byłoby poświęcić kilka stron (i rysunków!) na wprowadzenie czytelnika w całą dziedzinę. Mogłoby to znacznie polepszyć odbiór książki (przynajmniej z mojego subiektywnego punktu widzenia). Problemem też jest, że autorka stosuje czasami własną terminologię. Męczyłem się strasznie z domyśleniem co Margulis rozumie przez protisty i protoktisty. Dopiero w połowie książki otrzymujemy wyjaśnienie:

Wielkie organizmy nie mogą być oddzielane od swych drobnych krewnych i przodków. Dlatego też, idąc śladem Copelanda, Karlene i ja wróciłyśmy do pojemnego terminu Johna Hogga - Protoctista; używamy go jednak w rozszerzonej, ewolucyjnej formie odpowiadającej Whittakerowskim Protista. Zatrzymujemy przy tym nieformalny termin protistów dla drobnych przedstawicieli królestwa Protoctista.

Koncepcje i idee przedstawiane przez Margulis są bardzo kontrowersyjne w świecie współczesnej nauki. Nic dziwnego, skoro wiele rzeczy chce ona wywrócić do góry nogami. Przyznam, że bardzo spodobało mi się podejście Margulis do kwestii taksonomii. Nie zawahała się poddać przebudowie podstawy współczesnej klasyfikacji organizmów żywych, choć pewnie wielu naukowcom takie fundamentalne "reformy" do gustu nie przypadły. Mimo braku szerokiego poparcia dla głoszonych teorii, autorka to nie poddaje się w swoich badaniach. Wykazuje jednak samokrytycyzm i trzeba przyznać, że jest to postawa prawdziwego naukowca:

Przyznaję, że dowody symbiotycznego pochodzenia undulipodiów czy wrzeciona kinetycznego są słabe i jestem przygotowana, by uznać mój błąd, jeśli zajdzie taka konieczność.

Na podstawie "Symbiotycznej planety" ciężko mi się jednoznacznie ustosunkować do kontrowersyjnych (czytaj: odrzucanych przez większość środowiska naukowców) tez Lynn Margulis. Zachowuję więc w przypadku większości z nich neutralność, nie wypowiadając się zdecydowanie ani przeciwko nim ani za nimi. Książka stanowi na pewno ciekawy zarys teorii seryjnej endosymbiozy. Pozostałe kwestie są niestety przedstawione momentami dosyć mgliście. Jeśli chcecie dowiedzieć się nieco dokładniej, jakie konkretnie hipotezy prezentuje Margulis w swojej książce, to polecam przeczytanie tej recenzji. Nie podzielam tak wielkiego entuzjazmu jej autora co do "Symbiotycznej planety", ale muszę przyznać, że książka stała się dla mnie sygnałem pewnych zjawisk nad którymi warto sie dłużej zastanowić. Jak zbiorę się w sobie, to może nawet podejmę kiedyś kolejną próbę zrozumienia hipotezy Gai (na polskim rynku była wydana przynajmniej jedna książka Lovelocka).

Gdzieś w ogródku na tyłach domu

O sir Davidzie Attenborough słyszał chyba każdy. Ten Brytyjczyk jest od kilkudziesięciu lat najbardziej znanym twórcą filmów przyrodniczych. Dawno temu, kiedy byłem jeszcze mały, oglądałem kilka nakręconych przez niego serii dokumentalnych w cudowny sposób pokazujących życie dzikich zwierząt. Ostatnio uznałem, że dobrym pomysłem będzie przypomnienie sobie starych serii i obejrzenie nowych.

Na pierwszy ogień poszła seria "Life in the Undergrowth". Tytuł można przetłumaczyć jako "Życie w ściółce", chociaż polska Wikipedia podaje tytuł "Zadziwiające życie bezkręgowców". Całość składa się z pięciu 50-minutowych odcinków oraz dwóch dodatków o powstawaniu serii. Każdy odcinek przybliża inny aspekt życia bezkręgowców. Są to kolejno: wyjście bezkręgowców na ląd, podbój przestworzy, wykorzystanie nici (głównie o pająkach, chociaż nie tylko), relacje pomiędzy mieszkańcami tego zadziwiającego mikroświata i w końcu społeczeństwa owadów. Największe wrażenie wywarł na mnie odcinek drugi, za sprawą niesamowitych zdjęć przeobrażenia i lotu ważki, oraz odcinek ostatni prezentujący przeróżne zachowania pszczół i mrówek. Wielkim atutem filmu jest to, że podczas jego kręcenia twórcy współpracowali z wieloma badaczami, będącymi ekspertami w swoich dziedzinach i prowadzącymi nowatorskie badania życia bezkręgowców. Dzięki ich pomocy zachowania niektórych zwierząt udało się sfilmować po raz pierwszy w historii.

Nakręcenie serii stało się możliwe dzięki olbrzymiemu postępowi techniki filmowania. Lepsze soczewki pozwoliły na kręcenie w bardzo dużym powiększeniu przy jednoczesnym zachowaniu głębi ostrości na wielu planach. Dzięki temu możliwe stało się obejrzenie zwyczajów godowych owadów kilkukrotnie mniejszych od łebka od szpilki. Naprawdę momentami można zapomnieć, że te wszystkie zdjęcia wykonywane są z perspektywy wielkoludów takich jak my. Miniaturyzacja samych kamer pozwoliła z kolei na filmowanie wnętrz uli, mrowisk, jam pająków, a nawet termitier. Bardzo dobrze spisały się rownież kamery wykonujące kilka tysięcy klatek na sekundę. Ich wykorzystanie umożliwiło pokazanie lotu ważki spowolnionego kilkaset razy tak, że ruchy skrzydeł stają się wyraźnie widoczne. Widać, że filmowcy pracujący z Davidem Attenborough dostali najlepszy sprzęt, a jednocześnie naprawdę znają się na swojej pracy i wkładają w nią serce.





"Life in the Undergrowth" ogląda się naprawdę z prawdziwą przyjemnością. O ile się nie mylę, serial był emitowany przez TVP. Niestety, nie było polskiego wydania na DVD (przynajmniej mnie nie udało się znaleźć), więc obecnie żeby go zobaczyć trzeba sprowadzać płyty z zagranicy albo korzystać ze źródeł internetowych. Wielka szkoda, bo jest to jeden z niewielu filmów, które byłbym gotów kupić.

Największa Tajemnica

Kolejną książką, którą niedawno przeczytałem, jest "DNA. Tajemnica życia" James'a D. Watson'a i Andrew Berry'ego. Właściwie to pierwszy z panów jest jej głównym autorem i narratorem, a jednocześnie jednym z odkrywców struktury DNA (podwójnej helisy) oraz laureatem Nagrody Nobla za to właśnie odkrycie. Zabierając się do czytania książki chyba nie do końca wiedziałem czego się po niej spodziewać. Chciałem po prostu poszerzyć moją wiedzę z zakresu genetyki - w końcu jest to dziedzina, która wkracza powoli do naszego codziennego życia - a ta książka zdawała się być do tego odpowiednia. Po skończonej lekturze mogę śmiało stwierdzić, że z dostałem to, na co liczyłem, a nawet znacznie więcej.

Książka stanowi podróż przez historię i współczesność badań nad DNA. Zaczyna się w XIX wieku, kiedy powstała teoria ewolucji oraz prawa Mendla. Ten okres był także czasem narodzin eugeniki - pseudonauki (przynajmniej w tamtym wydaniu), która obecnie kojarzy się z nazistami i ich ideami czystości rasowej (dzięki Watsonowi dowiedziałem się, że naziści wzorowali się na prawie amerykańskim). Kolejne rozdziały prowadzą przez historię odkrycia struktury DNA, początek badań genetycznych, powstanie biotechnologii (czyli wkroczenie świata biznesu do nauki), badania nad chorobami genetycznymi czy powstanie genetycznie zmodyfikowanej żywności. Nie będę się teraz skupiał szczegółowo na tych kwestiach - poszczególne rozdziały były dla mnie naprawdę inspirujące i myślę, że dzięki temu powstanie kilka osobnych wpisów na blogu. Nie jest to typowa książka naukowa, skupiająca się głównie na faktach. Jest to przede wszystkim opowieść o zwykłych ludziach. O badaczach, którzy dążą do poznania największej tajemnic ze wszystkich - tytułowej Tajemnicy Życia - o ich sukcesach i porażkach. Jest to także poruszająca historia ludzi, których życie zostało naznaczone piętnem choroby genetycznej, a współczesna medycyna nie jest im jeszcze w stanie pomóc (choć nierzadko jest już o krok od sukcesu).

To co mi się w książce najbardziej spodobało, to bardzo racjonalne podejście Watsona do wielu kwestii związanych z genetyką, co wynika niewątpliwie z obeznania w temacie. Autor porusza nie tylko kwestie "techniczne", ale także wiele aspektów etycznych i moralnych. Rzeczowa argumentacja sprawiła, że na wiele rzeczy spojrzałem pod zupełnie innym kątem niż do tej pory. Właściwie to dopiero czytając "Tajemnicę Życia" w pełni uświadomiłem sobie, jak często niechęć ludzi do wielu nowych odkryć wynika po prostu z niewiedzy! Sam byłem negatywnie nastawiony do żywności modyfikowanej genetycznie. Mój sceptycyzm został jednak rozwiany dzięki wyjaśnieniom szczegółów tego, jak żywność jest modyfikowana, co dokładnie się z nią robi i jak można dzięki niej chronić środowisko naturalne. Teraz chyba nie miałbym już większych obaw żeby jeść coś zmodyfikowanego.

Na sam koniec tej krótkiej recenzji kilka słów odnośnie polskiego wydania. Po raz kolejny mamy do czynienia ze wspólną pracą CiS i W.A.B. Książka ma około 420 stron oraz mnóstwo zdjęć i ilustracji. Wydana jest na papierze kredowym, co niestety wiąże się z bardzo wysoką ceną. 80 złotych z pewnością odstraszy większość osób. Wielka szkoda, bo to pozycja z którą naprawdę warto się zapoznać, biorąc pod uwagę to jak kwestie genetyki zmieniają nasze codzienne życie.