ziemia
Autor: Marcin Ryszkiewicz | dodano: 2012-06-12
Nostalgia w genach

Czy istnieje jakiekolwiek naturalne i aktywnie wybierane środowisko życia Homo sapiens, skoro gatunek ten zasiedla praktycznie wszystkie znane obszary lądowe? I czy nasze predylekcje do określonych krajobrazów wynikają z estetycznych kryteriów warunkowanych kulturą, czy są może dziedzicznie zakodowaną formą doboru siedliska?

Truizmem jest stwierdzenie, że każdy gatunek ma swoje ulubione środowisko, w którym czuje się najlepiej. Przystosowanie oznacza po prostu posiadanie cech, które zostały wyselekcjonowane tak, by w danym środowisku najlepiej prosperować - w innych środowiskach były selekcjonowane inne cechy. Gatunek można traktować jako swego rodzaju odbicie środowiska - jego temperatury, wilgotności, sezonowości klimatu, obecności specyficznych drapieżników i patogenów, konkurentów i partnerów czy nawet określonych trucizn. Znane są rośliny dobrze rozwijające się na terenach skażonych, np. hałdach bogatych w metale ciężkie.

Do konkretnych cech środowiska - niszy ekologicznej - przystosowana jest budowa (anatomia) organizmów, ich fizjologia i zachowania (behawior). W środowisku skrajnie sezonowym (jak w Arktyce) dobrym rozwiązaniem są okresowe migracje, które pozwalają uniknąć długiej, mroźnej i ciemnej zimy. Można powiedzieć, że migracje są behawioralnym odzwierciedleniem sezonowości, tak jak płetwy odzwierciedleniem środowiska wodnego, skrzydła - powietrznego, a sonary (nietoperzy lub delfinów) - ciemności.

Jednak nisza ekologiczna to nie tylko zmienność klimatu, wodne medium czy brak światła - to suma wszystkich czynników, które wpływają na czynności życiowe organizmu. Mieszkańcy każdej z nisz muszą być optymalnie przystosowani zarówno do każdego z nich z osobna, jak i do każdej ich kombinacji. Są więc poniekąd żywą projekcją swych nisz, rodzajem fotograficznego negatywu, tak że znając ów negatyw, można, teoretycznie, owo środowisko w szczegółach odtworzyć. I dotyczy to również gatunków wymarłych - jeśli u wszystkich ssaków z ery mezozoicznej płaty węchowe i ośrodki słuchu w mózgach są dobrze rozwinięte, a ośrodki wzroku słabo, to można wnioskować, że te żyjące "w cieniu dinozaurów" istoty prowadziły nocny tryb życia; do dziś zresztą cecha ta - nokturnalizm - zachowała się u wszystkich prymitywnych i drobnych ssaków, choć zagrożenie ze strony dinozaurów już dawno minęło.

Łapanie okazji

Dopasowanie organizmów do środowiska sprawia, że życie w innych, choćby nieco odbiegających od gatunkowej normy, może być ryzykowne i dawać mniejsze szanse sukcesu. W świecie gęsto upakowanych gatunków - a taki jest świat darwinowski - puste nisze zdarzają się rzadko, więc opuszczając własną, ryzykuje się konfrontacją z lepiej przystosowanymi sąsiadami. Gdy potężna eksplozja wulkanu wyjałowiła całą wyspę Krakatau, w której nagle otworzyły się przeróżne "puste" nisze do zasiedlenia, z sąsiednich lądów i wysp ruszyła od razu rzesza potencjalnych kolonistów. Wszystkie opuszczone nisze zostały zajęte już po kilkudziesięciu latach i kolejni koloniści nie mieli już czego szukać.

Wybuchy wulkanów czy inne katastrofy otwierające nagle "nowe lądy" do zasiedlenia to jednak wydarzenia sporadyczne i przemijające i dlatego każdy organizm musi odnajdywać i szybko lokalizować właściwe dla siebie miejsca, by nie przegapić okazji, która może się szybko nie powtórzyć. Dobrze ilustrują to pasożyty, które zwykle rzadko napotykają przechodzących obok żywicieli (a tylko na nich, lub w nich, czują się "u siebie"), muszą więc wykształcić precyzyjne instrumenty do ich odnajdywania i kolonizacji. Kleszcz na gałęzi ma tylko jedno "marzenie" - by w pobliżu przeszedł ciepłokrwisty ssak, na którego mógłby skoczyć i dostać się do jego upragnionej krwi, ale szansa na to jest niewielka. Musi więc być stale gotowy i gdy "instrument pokładowy" zacznie sygnalizować zbliżanie się wytęsknionej stałocieplnej "niszy", musi być zdolny do natychmiastowego działania. Następna "nisza" może się już nie pojawić...

Dotyczy to wszystkich organizmów, nie tylko pasożytów. Morskie ślimaki czaszołki (patelle) żyją w strefie międzypływowej na wybrzeżach, gdzie przytwierdzają się do kamieni - gdy przypływ odchodzi i skały się odsłaniają, patelle przywierają silnie do kamieni, by zachować pod muszlą wodę i czekają na następny przypływ. Na piaszczystych plażach takich kamieni nie ma jednak dużo, więc dla wolno pływających larw tych mięczaków znalezienie odpowiedniej niszy jest trudne - chętnych jest zawsze dużo, a miejsca do życia mało. Larwy patelli (i innych żyjących w podobny sposób zwierząt, np. pąkli) są więc mistrzami w wynajdywaniu kamieni na plażach i dlatego niemal każdy centymetr kwadratowy tych twardych powierzchni jest zajęty. Bywa to uciążliwe dla turystów - chodzenie boso po ich ostrych pancerzach jest bardzo nieprzyjemne.

Gdy nigdzie w pobliżu nie ma akurat właściwego środowiska do zasiedlenia, dobrym rozwiązaniem jest zajęcie podobnego, zwłaszcza jeśli oferuje ono dodatkowe korzyści. Tak postąpiły np. sokoły wędrowne w Nowym Jorku, najchętniej osiedlające się na skałach - warunki najbardziej przypominające ich naturalne otoczenie znalazły wśród wieżowców Piątej Alei (jedna z zaledwie około pięciu polskich par tych ptaków gniazduje regularnie na Pałacu Kultury i Nauki w Warszawie). Takie przenosiny do zastępczych środowisk mogą okazać się zresztą na tyle atrakcyjne, że z czasem nowi koloniści osiągną przewagę nad swymi naturalnymi kuzynami, aż w końcu te antropogenne nisze staną się nową normą gatunkową, a dawne - już prawie (lub całkiem) opuszczone środowiska, jedynie genetycznym wspomnieniem (tak stało się z gołębiami, które gremialnie zastąpiły klifowe skały ich ceglanymi namiastkami w miastach). Ale zawsze są to przenosiny do czegoś, co przypomina rodzinne strony - sokoły w Nowym Jorku wolały całkowicie sztuczne "klify" Piątej Alei od bardziej naturalnych drzew w pobliskim Central Parku.

Obrazy ojczyzny utraconej

Proces "doboru siedlisk" (habitat selection) byłby jedynie dość ciekawą, ale w sumie banalną obserwacją, gdyby dotyczyć miał jedynie patelli, kleszczy czy gołębi. Ale jest jeszcze jeden gatunek, którego problem ten może dotyczyć, a który ze względu na zajmowane przez siebie nisze i historię ewolucyjną znacznie bardziej nas interesuje. Tym gatunkiem jest oczywiście człowiek, a problem jest następujący: czy istnieje jakiekolwiek naturalne i aktywnie wybierane środowisko życia Homo sapiens, skoro gatunek ten zasiedla praktycznie wszystkie znane obszary lądowe, od mroźnej tundry po lasy deszczowe na równiku? A jeśli istnieje, to jak to badać i co z tych badań może wyniknąć?

Pytania te nabrały szczególnej wymowy, kiedy w latach 70. ubiegłego wieku zaczęło stawać się coraz bardziej prawdopodobne, że nasz gatunek mógł powstać w jednym miejscu i czasie i pozostawać w owym wybranym przez siebie (lub ewolucję) otoczeniu przez znaczną część swojej historii. Owym miejscem była - lub mogła być - afrykańska sawanna, gdzie Homo sapiens miał narodzić się przed 200 tys. lat, a potem - znacznie później - opuścić Czarny Ląd i szybko rozejść się po całym świecie, gdzie napotykał po drodze niezmierzone bogactwo środowisk coraz bardziej odmiennych od jego afrykańskiej ojczyzny. Czy jednak pamięć owej ojczyzny nie pozostała w naszych genach i czy wybierając sobie nowe miejsca do zasiedlenia, nie kierowaliśmy się owym biologicznie utrwalonym, choć pewnie z czasem coraz bardziej rozmytym, obrazem Raju Utraconego? Może do dziś się nim kierujemy? Lub może właśnie dziś, gdy mamy takie możliwości, to afrykańskie dziedzictwo staramy się odtworzyć, nie wiedząc nawet, że kieruje nami zapisany w genach i wciąż czytelny obraz utraconej ojczyzny?

Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 01/2008 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
06/2020
05/2020
Kalendarium
Czerwiec
5
W 1866 r. według obliczeń Pluton osiągnął aphelium swojej orbity. Następne takie zdarzenie będzie miało miejsce w sierpniu 2113 roku.
Warto przeczytać
Sądzisz, że świadomie kierujesz swoim życiem, podejmujesz racjonalne decyzje i z rozwagą kształtujesz swoje relacje z innymi? Jeśli tak, jesteś w błędzie. Słynny naukowiec, Leonard Mlodinow odkrywa przed czytelnikami zaskakujące i egzotyczne siły działające pod powierzchnią naszych umysłów

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Marcin Ryszkiewicz | dodano: 2012-06-12
Nostalgia w genach

Czy istnieje jakiekolwiek naturalne i aktywnie wybierane środowisko życia Homo sapiens, skoro gatunek ten zasiedla praktycznie wszystkie znane obszary lądowe? I czy nasze predylekcje do określonych krajobrazów wynikają z estetycznych kryteriów warunkowanych kulturą, czy są może dziedzicznie zakodowaną formą doboru siedliska?

Truizmem jest stwierdzenie, że każdy gatunek ma swoje ulubione środowisko, w którym czuje się najlepiej. Przystosowanie oznacza po prostu posiadanie cech, które zostały wyselekcjonowane tak, by w danym środowisku najlepiej prosperować - w innych środowiskach były selekcjonowane inne cechy. Gatunek można traktować jako swego rodzaju odbicie środowiska - jego temperatury, wilgotności, sezonowości klimatu, obecności specyficznych drapieżników i patogenów, konkurentów i partnerów czy nawet określonych trucizn. Znane są rośliny dobrze rozwijające się na terenach skażonych, np. hałdach bogatych w metale ciężkie.

Do konkretnych cech środowiska - niszy ekologicznej - przystosowana jest budowa (anatomia) organizmów, ich fizjologia i zachowania (behawior). W środowisku skrajnie sezonowym (jak w Arktyce) dobrym rozwiązaniem są okresowe migracje, które pozwalają uniknąć długiej, mroźnej i ciemnej zimy. Można powiedzieć, że migracje są behawioralnym odzwierciedleniem sezonowości, tak jak płetwy odzwierciedleniem środowiska wodnego, skrzydła - powietrznego, a sonary (nietoperzy lub delfinów) - ciemności.

Jednak nisza ekologiczna to nie tylko zmienność klimatu, wodne medium czy brak światła - to suma wszystkich czynników, które wpływają na czynności życiowe organizmu. Mieszkańcy każdej z nisz muszą być optymalnie przystosowani zarówno do każdego z nich z osobna, jak i do każdej ich kombinacji. Są więc poniekąd żywą projekcją swych nisz, rodzajem fotograficznego negatywu, tak że znając ów negatyw, można, teoretycznie, owo środowisko w szczegółach odtworzyć. I dotyczy to również gatunków wymarłych - jeśli u wszystkich ssaków z ery mezozoicznej płaty węchowe i ośrodki słuchu w mózgach są dobrze rozwinięte, a ośrodki wzroku słabo, to można wnioskować, że te żyjące "w cieniu dinozaurów" istoty prowadziły nocny tryb życia; do dziś zresztą cecha ta - nokturnalizm - zachowała się u wszystkich prymitywnych i drobnych ssaków, choć zagrożenie ze strony dinozaurów już dawno minęło.

Łapanie okazji

Dopasowanie organizmów do środowiska sprawia, że życie w innych, choćby nieco odbiegających od gatunkowej normy, może być ryzykowne i dawać mniejsze szanse sukcesu. W świecie gęsto upakowanych gatunków - a taki jest świat darwinowski - puste nisze zdarzają się rzadko, więc opuszczając własną, ryzykuje się konfrontacją z lepiej przystosowanymi sąsiadami. Gdy potężna eksplozja wulkanu wyjałowiła całą wyspę Krakatau, w której nagle otworzyły się przeróżne "puste" nisze do zasiedlenia, z sąsiednich lądów i wysp ruszyła od razu rzesza potencjalnych kolonistów. Wszystkie opuszczone nisze zostały zajęte już po kilkudziesięciu latach i kolejni koloniści nie mieli już czego szukać.

Wybuchy wulkanów czy inne katastrofy otwierające nagle "nowe lądy" do zasiedlenia to jednak wydarzenia sporadyczne i przemijające i dlatego każdy organizm musi odnajdywać i szybko lokalizować właściwe dla siebie miejsca, by nie przegapić okazji, która może się szybko nie powtórzyć. Dobrze ilustrują to pasożyty, które zwykle rzadko napotykają przechodzących obok żywicieli (a tylko na nich, lub w nich, czują się "u siebie"), muszą więc wykształcić precyzyjne instrumenty do ich odnajdywania i kolonizacji. Kleszcz na gałęzi ma tylko jedno "marzenie" - by w pobliżu przeszedł ciepłokrwisty ssak, na którego mógłby skoczyć i dostać się do jego upragnionej krwi, ale szansa na to jest niewielka. Musi więc być stale gotowy i gdy "instrument pokładowy" zacznie sygnalizować zbliżanie się wytęsknionej stałocieplnej "niszy", musi być zdolny do natychmiastowego działania. Następna "nisza" może się już nie pojawić...

Dotyczy to wszystkich organizmów, nie tylko pasożytów. Morskie ślimaki czaszołki (patelle) żyją w strefie międzypływowej na wybrzeżach, gdzie przytwierdzają się do kamieni - gdy przypływ odchodzi i skały się odsłaniają, patelle przywierają silnie do kamieni, by zachować pod muszlą wodę i czekają na następny przypływ. Na piaszczystych plażach takich kamieni nie ma jednak dużo, więc dla wolno pływających larw tych mięczaków znalezienie odpowiedniej niszy jest trudne - chętnych jest zawsze dużo, a miejsca do życia mało. Larwy patelli (i innych żyjących w podobny sposób zwierząt, np. pąkli) są więc mistrzami w wynajdywaniu kamieni na plażach i dlatego niemal każdy centymetr kwadratowy tych twardych powierzchni jest zajęty. Bywa to uciążliwe dla turystów - chodzenie boso po ich ostrych pancerzach jest bardzo nieprzyjemne.

Gdy nigdzie w pobliżu nie ma akurat właściwego środowiska do zasiedlenia, dobrym rozwiązaniem jest zajęcie podobnego, zwłaszcza jeśli oferuje ono dodatkowe korzyści. Tak postąpiły np. sokoły wędrowne w Nowym Jorku, najchętniej osiedlające się na skałach - warunki najbardziej przypominające ich naturalne otoczenie znalazły wśród wieżowców Piątej Alei (jedna z zaledwie około pięciu polskich par tych ptaków gniazduje regularnie na Pałacu Kultury i Nauki w Warszawie). Takie przenosiny do zastępczych środowisk mogą okazać się zresztą na tyle atrakcyjne, że z czasem nowi koloniści osiągną przewagę nad swymi naturalnymi kuzynami, aż w końcu te antropogenne nisze staną się nową normą gatunkową, a dawne - już prawie (lub całkiem) opuszczone środowiska, jedynie genetycznym wspomnieniem (tak stało się z gołębiami, które gremialnie zastąpiły klifowe skały ich ceglanymi namiastkami w miastach). Ale zawsze są to przenosiny do czegoś, co przypomina rodzinne strony - sokoły w Nowym Jorku wolały całkowicie sztuczne "klify" Piątej Alei od bardziej naturalnych drzew w pobliskim Central Parku.

Obrazy ojczyzny utraconej

Proces "doboru siedlisk" (habitat selection) byłby jedynie dość ciekawą, ale w sumie banalną obserwacją, gdyby dotyczyć miał jedynie patelli, kleszczy czy gołębi. Ale jest jeszcze jeden gatunek, którego problem ten może dotyczyć, a który ze względu na zajmowane przez siebie nisze i historię ewolucyjną znacznie bardziej nas interesuje. Tym gatunkiem jest oczywiście człowiek, a problem jest następujący: czy istnieje jakiekolwiek naturalne i aktywnie wybierane środowisko życia Homo sapiens, skoro gatunek ten zasiedla praktycznie wszystkie znane obszary lądowe, od mroźnej tundry po lasy deszczowe na równiku? A jeśli istnieje, to jak to badać i co z tych badań może wyniknąć?

Pytania te nabrały szczególnej wymowy, kiedy w latach 70. ubiegłego wieku zaczęło stawać się coraz bardziej prawdopodobne, że nasz gatunek mógł powstać w jednym miejscu i czasie i pozostawać w owym wybranym przez siebie (lub ewolucję) otoczeniu przez znaczną część swojej historii. Owym miejscem była - lub mogła być - afrykańska sawanna, gdzie Homo sapiens miał narodzić się przed 200 tys. lat, a potem - znacznie później - opuścić Czarny Ląd i szybko rozejść się po całym świecie, gdzie napotykał po drodze niezmierzone bogactwo środowisk coraz bardziej odmiennych od jego afrykańskiej ojczyzny. Czy jednak pamięć owej ojczyzny nie pozostała w naszych genach i czy wybierając sobie nowe miejsca do zasiedlenia, nie kierowaliśmy się owym biologicznie utrwalonym, choć pewnie z czasem coraz bardziej rozmytym, obrazem Raju Utraconego? Może do dziś się nim kierujemy? Lub może właśnie dziś, gdy mamy takie możliwości, to afrykańskie dziedzictwo staramy się odtworzyć, nie wiedząc nawet, że kieruje nami zapisany w genach i wciąż czytelny obraz utraconej ojczyzny?