Biblioteka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:   Wirtualny Wszechświat > Biblioteka > Biologia > GENY I ŻYCIE. Niepokoje współczesnego biologa  




Andrzej Jerzmanowski
NADZWYCZAJ SPRAWNE MASZYNY
[1]  [2]  [3] 
Po co są wilki?

Małe dzieci czasami pytają: po co są wilki? Dorośli, którzy na ogół nie mają ochoty roztrząsać tego problemu, odpowiadają wtedy: po to, żeby dzieci się ich bały. To oczywiście żart, ale kiedyś tego rodzaju argumentów używano na znacznie szerszą skalę. Uważano na przykład, że koń istnieje po to, by człowiek miał na tym padole towarzysza, który jak żadne inne zwierzę nadaje się do pomocy w orce i transporcie. Zieleń ma w sobie coś uspokajającego, ludzie sądzili przeto, że barwa ta jest przypisana roślinom, by dostarczały człowiekowi tak potrzebnego mu ukojenia. Zapytywano: czy trawa nie istnieje po to, by mogły się nią żywić krowy, które z kolei dostarczają człowiekowi mleka? Wychodzi więc na to, że trawa istnieje dla naszego dobra, choć trzeba przyznać, że i krowy mają z tego pewien pożytek.

Dziś wiemy, że to naiwne poglądy wywodzące się ze starej, antropocentrycznej wizji świata, według której wszystko, co otacza człowieka, istnieje po to, by mu w taki czy inny sposób służyć. Ludzie współcześni patrzą na to zupełnie inaczej. Nawet ci, którzy wierzą głęboko w szczególny sens ludzkiego życia, przyznają, że inne organizmy istnieją niezależnie od naszych potrzeb. Nie wypada dziś głosić poglądu, że koń ze swoimi czterema silnymi nogami i zgrabnym tułowiem istnieje dla naszego dobra. (Trzeba tu jednak zrobić małe zastrzeżenie dotyczące wyspecjalizowanych ras tego zwierzęcia, np. arabów czy koni pociągowych, które zostały wyhodowane po to, by służyły różnym, z góry wyznaczonym celom; to samo dotyczy odmian hodowlanych innych zwierząt, a także roślin). Teza, że trawa i soczysta zieleń istnieją po to, by nam uprzyjemniać życie, wydaje się dziś zabawna. Większość ludzi sądzi raczej, że cechy zwierząt i roślin są takie, jakie są, ze względu na ich własne dobro. Istotnie, gdy uważnie rozejrzymy się dokoła, stwierdzimy, że większość cech roślin i zwierząt dość dobrze (jeśli nie znakomicie) im służy. Skrzydła i lekka konstrukcja szkieletu czynią z ptaka bardzo dobre urządzenie do latania. Z kolei płetwy i opływowy kształt ciała czynią z ryby znakomite urządzenie do pływania. Wystarczy obejrzeć w zwolnionym tempie film ukazujący geparda w pełnym biegu (gepard jest najszybszym z żyjących obecnie na świecie zwierząt lądowych), by wpaść w zachwyt nad absolutną harmonią, z jaką współpracują z sobą wszystkie części jego ciała. Potężne mięśnie napędzają przednie i tylne kończyny, których umiejscowienie, kształt i długość wydają się idealnie dobrane do proporcji i wielkości tułowia, szyi i głowy. Szczegółowa analiza ruchu geparda pokazuje, że jest to starannie zaprojektowana czworonożna maszyna do biegania. W tej konstrukcji naprawdę niewiele dałoby się poprawić. Trzeba jednak oddać sprawiedliwość także innym osiągnięciom przyrody. Czyż katapulta, którą tworzą tylne odnóża konika polnego, nie jest godnym podziwu urządzeniem do skoków na duże odległości? Trudno byłoby uwierzyć, że wszystkie te zadziwiająco sprawne urządzenia istnieją tylko po to, byśmy się mogli nimi zachwycać. Jest oczywiste, że służą one przede wszystkim ich właścicielom.

Przyroda jest pełna budzących podziw konstrukcji i urządzeń. Richard Dawkins w swojej książce Ślepy zegarmistrz (PIW, Warszawa 1994) opisał bardzo szczegółowo system nawigacyjny nietoperzy.

W odróżnieniu od ptaków, te latające ssaki nie używają do nawigacji wzroku, lecz echolokacji, czyli systemu bardzo podobnego do tego, który stosowany jest w urządzeniach radarowych przeznaczonych do wykrywania samolotów. Różnica polega na tym, że radary wykrywają i lokalizują obiekty za pomocą fal radiowych, natomiast nietoperze - za pomocą fal dźwiękowych. Każdemu, kogo interesuje funkcjonowanie systemu echolokacyjnego nietoperzy, polecam zaznajomienie się z arcyciekawym opisem Dawkinsa. W tym miejscu chcę zwrócić uwagę tylko na jedno niezwykle pomysłowe rozwiązanie. Echolokacja polega na wysyłaniu sygnału dźwiękowego, a następnie rejestracji jego echa, to jest tej części sygnału, która powraca do nietoperza po odbiciu od przeszkody (lub ofiary). Nietoperz musi nieustannie wysyłać silne sygnały dźwiękowe i jednocześnie rejestrować ich znacznie słabsze echo. Pojawia się tu natychmiast problem zagłuszania. Głośny sygnał wydobywający się z krtani może uszkodzić bardzo czułe urządzenie odbiorcze, jakim jest ucho, a w najlepszym razie zagłuszyć powracające echo. Nietoperze rozwiązują ten problem przez chwilowe blokowanie przewodzenia sygnału w uchu w czasie, gdy z krtani wydobywa się pierwotny sygnał dźwiękowy. Następuje to automatycznie, na skutek uruchomienia odpowiednich mięśni. Przez krótką chwilę nietoperz jest głuchy. Blokada ustępuje tuż po nadaniu sygnału. Ucho odzyskuje wówczas swą normalną czułość. Dawkins podkreśla, że ten system przełącznika antenowego, polegający na naprzemiennym otwieraniu i zamykaniu emitera sygnałów i urządzenia odbiorczego, został niezależnie wynaleziony przez inżynierów i z powodzeniem zastosowany w różnych urządzeniach radiolokacyjnych.

Narząd wzroku, szczególnie tak zaawansowany, jak oko ludzkie lub oczy innych kręgowców (ryb, żab, jaszczurek czy gołębi), jest urządzeniem niemal doskonałym. Może się z nim równać tylko najlepszy szerokokątny aparat fotograficzny, w którym tkwi superczuły kolorowy film. Oko ludzkie jest wyposażone w obiektyw (soczewkę) ze zmienną i regulowaną ogniskową, przesłonę (źrenicę) dozującą ilość wpadającego światła i światłoczułą błonę (siatkówkę), na której powstaje obraz (proces dalszego przetwarzania tego obrazu, konieczny do tego, by znalazł się on w naszej świadomości, jak dotąd, nie ma odpowiednika wśród procesów lub urządzeń wymyślonych przez człowieka). System automatycznej regulacji widzenia, jak wszystko co posiadamy, nie jest niestety wieczny. Jego niezwykłą użyteczność zaczynamy doceniać dopiero wtedy, gdy staje się mniej sprawny i trzeba go wspomagać okularami lub soczewkami kontaktowymi.

Ludzkie oko jest najczęściej bodaj przywoływanym przykładem zadziwiająco celowej konstrukcji biologicznej. Istotnie, biorąc pod uwagę stopień złożoności tej struktury (sama tylko siatkówka zawiera sto kilkadziesiąt milionów komórek światłoczułych), trudno wyobrazić sobie, by mogła ona powstać inaczej niż w wyniku realizacji szczegółowo przemyślanego projektu. Pozostaje tylko odpowiedzieć na pytania, jak przebiegał proces projektowania i kto był projektodawcą. Powrócimy do tego zagadnienia w następnych rozdziałach. Teraz zależy mi przede wszystkim na tym, żeby wykazać czytelnikom nie zaznajomionym z problemami biologii, że jeśli chodzi o celowość konstrukcji, to ani system echolokacji u nietoperzy, ani oczy kręgowców nie są wyjątkami. Aby nie być gołosłownym, podam tu kilka przykładów wybranych - muszę to uczciwie przyznać - na chybił trafił. W kolejnym rozdziale posunę się jeszcze dalej. Przytoczę przykład pokazujący, że tak cudowne urządzenie, jak oko kręgowców, może być najzwyczajniej w świecie zdemontowane, oczywiście wtedy, gdy przestaje być potrzebne.

[1]  [2]  [3] 
[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach