Garść odpowiedzi na pytania, których nie spodziewaliście się zadać ebook

Kilka słów wstępu

Na początku pragnę się z Wami przywitać. W końcu książka ta ma formę monologu – po prostu będę do Was „gadał” przez wszystkie kolejne rozdziały. Tak więc – cześć!

Ta pozycja to nie kolejny podręcznik czy kompendium. To zachęta i punkt zaczepienia do samodzielnego poznawania świata. Każdy rozdział rozpoczyna się pytaniem. Potem oczywiście – trochę wspólnie – szukamy na nie odpowiedzi. Ale na tym się nie kończy. Bo kiedy już zaczniemy zgłębiać jakiś temat, niemal zawsze okazuje się, że jest jeszcze wiele do odkrycia „wokół” niego.

Sam zawsze miałem szerokie zainteresowania. Szukałem odpowiedzi na nurtujące mnie pytania i dodatkowych informacji o wszystkim, na co się natknąłem: zwierzęta (w tym oczywiście dinozaury, jak u każdego kilkulatka), kosmos, technologia, fizyka, genetyka i cała reszta. Co więcej, lubiłem udzielać korepetycji i po prostu uczyć. I skoro już pewną wiedzę posiadłem, postanowiłem ją Wam przekazać. To znaczy jej kawałek.

Myślę, że możemy ruszać. Nie przywiązujcie się do rozdziałów – nie będą zbyt długie. W końcu i tak nie da się zgłębić wszystkiego. Warto za to wiedzieć, o co pytać, aby nasze schody do wiedzy budowały się sprawnie i doprowadziły nas… wyżej. Gdzie jest to wyżej? W niniejszej książce odpowiedzi na to pytanie nie znajdziecie. Każdy musi odnaleźć ją sam.

Kiedy wampiry dostały skrzydeł?

Szczerze mówiąc, kiedy w głowie zrodziło mi się to pytanie, wydawało mi się, że w większym bądź mniejszym stopniu znam odpowiedź. Ale na szczęście okazało się, że tak nie jest i pojawiła się okazja do poszukiwań.

Zacznijmy więc od końca, czyli od współczesności. Wampiry są mocno rozpowszechnione w naszej popkulturze. Pojawiają się w filmach, grach, komiksach, książkach, sztukach teatralnych. Zazwyczaj łączy je kilka cech: piją krew, są zasadniczo martwe, ale nie do końca (czyli że nieumarłe), nie przepadają za światłem, są raczej nieśmiertelne (w większości przypadków do momentu, w którym ich ktoś nie zabije), mają śmieszne zęby i coś wspólnego z nietoperzami. Część ze „współczesnych” wampirów pozostaje w mniej więcej ludzkiej postaci przez całe „nieżycie”, a część ma możliwość transformacji. Niektóre potrafią zmieniać się w nietoperza (na przykład wampiry ze „Świata Dysku” Terry’ego Pratchetta), stado nietoperzy (na przykład Mina Harker z „Ligi niezwykłych dżentelmenów” Stephena Norringtona lub Pure Blood z mangi „One Punch Man” autorstwa artystów Yusuke Murata oraz ONE) albo hybrydę człowieka i nietoperza (na przykład Hrabia Dracula z filmu „Van Helsing” Stephena Sommersa). Ale jest to pewna nowość, a raczej prawdopodobnie nieświadomy powrót do korzeni. Przynajmniej w jakimś stopniu. Dlaczego nowość? Wampiry do tak zwanej zachodniej popkultury dotarły za sprawą książki „Dracula” Brama Stokera z 1897 roku i wcześniejszych dzieł literackich: „Giaur” (1813), „Wampir” (1819) i „Carmilla” (1872). Wybaczcie, że zarzucam Was tytułami, ale głupio bym się czuł, gdybym nie oddał sprawiedliwości któremuś z twórców. Ale do brzegu. Większość wampirów pierwotnych dla popkultury zachodniej była tymi nie-zmiennokształtnymi. Za to wampiry w wierzeniach sprzed wielu wieków… Tu bywa różnie. U Słowian zaliczały się one do, nazwijmy to, kategorii demonów. Zróbmy więc spory skok w czasie i sprawdźmy, z czym musieli mierzyć się nasi słowiańscy przodkowie, a potem już polscy – albo ukraińscy, czescy i tak dalej – chłopi i mieszczanie.

Czy zombi zombi zombi?

Wybaczcie, może to głupie, ale bardzo chciałem to pytanie zadać. W tym rozdziale prawie w ogóle nie będziemy zajmować się sferą wierzeń i mitów. Czeka nas niemal wyłącznie rzeczywistość. I to wcale nie oznacza, że poruszamy się po przyjemnym i niegroźnym gruncie.

Określenie zombie pochodzi z kultu – a właściwie z religii monoteistycznej (ale to się jakoś długo pisze) Voodoo. Tego od sławnych laleczek. Według jego wierzeń, kapłan mambo, bokor lub houngan może człowieka zabić, a później go wskrzesić i zagonić do pracy. Ale to wcale nie ma być ten sam człowiek. Jego ciało staje się jedynie naczyniem dla ducha śmierci – i przy okazji płodności – Guédé. Jeśli oglądaliście Księżniczkę i żabę i pamiętacie tego złego, wysokiego, w cylindrze, to tak właśnie te duchy wyglądają.

Jak ruszają się rośliny?

Zacznijmy może od drzew szumiących na wietrze. Potężne konary bujające się, skrzypiące i uderzające o siebie. Łamane gałązki, krążące wokół liście. We mnie taki obraz budzi przyjemne ciarki. Lubię to. Ale drzewa raczej niekoniecznie. Bo to nie one się ruszają – one są poruszane. A chyba mało kto lubi, gdy się nim szarpie wbrew jego woli. Jednak rośliny potrafią wykonywać też prawdziwy, aktywny ruch. I robią to dość niesamowicie. I o tym będzie ten rozdział. A przynajmniej kawałek.

Nie ma opcji, żebyście nie kojarzyli nazwy „rosiczka”. To najsłynniejsza roślina owadożerna. Tylko że nie do końca. Po pierwsze, rosiczka to taka mała roślinka rosnąca na bagnach. Również w Polsce. Ma – uwaga – długie liście z włoskami i klejącymi, słodkimi kropelkami na ich końcach. Są to liście pułapkowe, którymi chwyta owady, owijając je wokół insekta. Może w głowach niektórych z Was rodzi się myśl, że coś tu nie gra. Gdzie te kreskówkowe zamykające się „szczęki”? Ano nie u rosiczki. Za to znajdziemy je na przykład u muchołówki amerykańskiej. Karol Darwin określił ją mianem jednej z najwspanialszych roślin świata. Warto więc poświęcić jej parę zdań. Otóż muchołówka ma liście. Dół liścia wygląda dość zwyczajnie. Góra to właśnie te „szczęki”. Dwie owalne połówki z włoskami przypominającymi zęby (albo grabie – zależy, co się komu kojarzy). Z zewnątrz są zielone, w środku czerwonawe. I są odgięte – to ważne. Wyobraźcie sobie łucznika, który naciąga cięciwę łuku. Albo dziecko, które zaraz wystrzeli z procy. Macie już? No to wygląda to zupełnie inaczej (sorki, musiałem). Ale teraz serio. Plastikowa pokrywka odgięta „na lewą stronę”. Jest w sumie stabilna, ale jak tylko ktoś ją lekko dociśnie, odstrzeli, powracając do właściwej pozycji. W taki sposób odgięte są liście muchołówki. Na każdej połówce listka od strony wewnętrznej są trzy małe włoski czuciowe. Tak, rośliny czują. A ta robi coś jeszcze. Kiedy taki włosek zostaje potrącony, nagle… Nic się nie dzieje. Muchołówka czeka i liczy. Przecież mógł być to wiatr, kropla wody albo jakiś paproch. Ale kiedy w ciągu 30 sekund poczuje drugi ruch, liście zatrzaskują się. Według niektórych badań w ciągu 0,3 sekundy (według moich parapetowych doświadczeń nieco wolniej). Chociaż nie domykają się do końca.

Dlaczego krowa robi placki, a koń pączki?

Tak, zgadza się – to pytanie pochodzi ze słynnego dowcipu. A my przecież nie chcemy być jak ten przemądrzały facet. Dlatego w tym rozdziale na serio poszukamy odpowiedzi. Oprócz krów i koni wiele innych zwierząt żywi się trawą. Ale nie będziemy tutaj poruszać tematu końcowych efektów trawienia bezkręgowców. Skupimy się na ssakach. A zaczniemy od naszej mućki.

Żeby odpowiedzieć na pytanie, dlaczego kupa krowy wygląda jak… jak wygląda, najrozsądniej będzie dowiedzieć się, jak działa jej proces trawienia. A jest to całkiem ciekawa sprawa. Oczywiście wszystko zaczyna się w mor… w jamie ustnej. Bydło posiada siekacze tylko na żuchwie, zwanej też dolną szczęką. Nimi to zrywa trawę, zioła, młode pędy, zgarnia ślimaki i co tam jej się jeszcze nawinie. Żuje przez chwilę, trochę naślini i zaraz połyka. Taka porcyjka trafia do żwacza. Żwacz to taki bardzo duży worek – mający ponad 100 litrów pojemności – gdzie żyje bardzo wiele bakterii i pierwotniaków. Bo wiecie, że również w naszym przypadku to bytujące w jelitach mikroorganizmy rozkładają większość substancji, prawda? Zwierzę żywi się tym, co mu one zostawią lub rozłożą. No i te bakterie wcinają sobie, co im krowa wrzuci, pierwotniaki wcinają sobie bakterie – ale też rozdrabniają twarde roślinne struktury – produkując tym samym pożywne białko zwierzęce i wszyscy są jako tako szczęśliwi... mniej więcej przez minutę, bo średnio co minutę krowie się odbija (no dobra – co minutę, ale gdy zwierzę nie je, lecz odpoczywa), następuje skurcz żwacza, który wysyła porcyjkę już nadtrawionej zieleniny z powrotem do jamy ustnej (przy okazji ulatnia się trochę gazów – to ważne dla zdrowia). Tym razem działają trzonowce – bardzo dokładnie rozcierają pożywienie, które znowu wędruje do żwacza, gdzie poddawane jest dalszemu rozkładowi przez mikroorganizmy – na prostsze substancje – oraz selekcji. Selekcją zajmuje się czepiec. Jest to organ nie do końca wyraźnie oddzielony od żwacza. Znajdują się w nim mechanoreceptory (takie kosmki czuciowe), dzięki którym czepiec może „zdecydować”, gdzie skierować treść pokarmową – do ponownego przeżucia czy do ksiąg. Księgi to kolejny organ trawienny. Ma kształt spłaszczonej kuli, a w środku zbudowany jest z cienkich, równoległych fałd – trochę mogą przypominać kartki książki. Możliwe, że ma to coś wspólnego z nazwą narządu. Jego zadaniem jest wchłanianie – głównie sodu i potasu, no i wody. Dalej mieści się trawieniec, czyli taki „właściwy żołądek”. W nim, z pomocą mocno kwasowych enzymów, trawione są białka. Pamiętacie pierwotniaki? Część z nich wraz z zieleniną i bakteriami wędruje aż tutaj. I krowa je trawi. Mięsożerna mućka, co Wy na to? Nie, ślimaki się nie liczą, one były przypadkiem. Dalej mamy już tylko „klasyczne” jelito cienkie. W nim z kolei odczyn staje się zasadowy. I tak już proste substancje rozłożone zostają na jeszcze prostsze, wchłaniane są aminokwasy i woda. Jelito grube to przede wszystkim odzysk wody i luźny transport w kierunku finiszu16. Ot, przepis na krowi placek.

Koń – w przeciwieństwie do krowy – nie należy do przeżuwaczy. Te dwa gatunki w ogóle są daleko spokrewnione. Koniom jest na przykład bliżej do łasicy lub słonia morskiego niż do krowy. Ale to taki tam szczególik. Należą one z natury do zwierząt płochliwych i uciekających. Dlatego też szybko trawią – no może bardziej sprawiają wrażenie, że robią to w pośpiechu. Wszystko zaczyna się – jakby nie było – od jamy ustnej. Nazywa się ją pyskiem. W naturze… Mała przerwa. Konie tak w ogóle pochodzą z Ameryki Północnej. Stamtąd udało im się rozprzestrzenić na inne kontynenty, a chwilę później (w geologicznych standardach) wyginęły w swej ojczyźnie. Przykładami dzikich koni były na przykład tarpany. Zostały głównie zebry i konie Przewalskiego. Mustangi to tylko potomkowie zdziczałych zwierząt przywiezionych przez Europejczyków podczas kolonizacji. Mustang by się pewnie obraził, gdyby to czytał. Na pocieszenie – konie Przewalskiego też być może pochodzą od (dawno, to dawno) udomowionych wierzchowców. Koniec przerwy. W naturze żywią się raczej trawą niż owsem z obroku. Pomaga im w tym ruchliwa górna warga i słynne, piękne zęby, pokryte oczywiście twardym szkliwem, aby zapobiegać ścieraniu. Długi – tak ze 30 centymetrów – język pomaga dobrze zieleninę naślinić. Nawet bardzo dobrze. Dysponują w tym celu specjalnymi gruczołami i przewodami doprowadzającymi ślinę do pyska. To wszystko jest bardzo potrzebne, bo przełyk mają długi, wąski i do tego z zakrętami. Dość łatwo jest im się „zatkać”, a to może spowodować poważne problemy. Za przełykiem – tym razem dość typowo – znajduje się żołądek. Już widzicie, że proces trawienia będzie się różnił, prawda? Pamiętacie, ile litrów miał krowi żwacz? Jak nie, to sprawdźcie. No, to koński żołądek ma 15 litrów. I to w porywach. Na łączeniu z przełykiem konie mają mięśniową pętlę. Jak to pętla – zaciska się, aby dokładnie porcjować pożywienie. Niestety działa to też w drugą stronę – uniemożliwia wymiotowanie i co najmniej utrudnia uchodzenie gazów z żołądka. A to znowu może generować kłopoty. Sam żołądek, mimo że ma tylko jedną komorę, można podzielić (umownie – nie kroimy koni, zwłaszcza wciąż żywych) na dwie strefy: gruczołową i bezgruczołową. Bezgruczołowa jest pierwsza, patrząc od pyska. W niej pokarm sobie rozmięka, pęcznieje i czeka w kolejce do tej drugiej strefy. Ta zaś wypełniona jest sokami trawiennymi o bardzo wysokiej kwasowości. Pomaga to – przynajmniej wstępnie – trawić białka i dezaktywować mikrożyjątka. Potem mamy jelito cienkie. Da się wyróżnić w nim trzy części, a jego długość może sięgać do 30 metrów. A ja, trochę na złość, a trochę, żeby Was aktywować, napiszę o nim krótko. Tyle tylko, że enzymy17 w nim występujące pomagają trawić cukry, białka i tłuszcze, a kosmki jelitowe we współpracy z całym organem i jego regularnymi – trzy do sześciu razy na minutę – skurczami przesuwają treść pokarmową dalej. I znowu, jak przy żołądku, wydzielane są dokładne, niewielkie porcje. Trafiają one do jelita grubego. To ma długość 7–9 metrów i znowu dzieli się na trzy części. Ale tym razem już Wam nieco opowiem. Zaczyna się od jelita ślepego. To trochę taki odpowiednik krowiego żwacza, tylko po drugiej stronie żołądka. Tu również mikroflora18 rozkłada włókna i złożone cukry roślinne. I całkiem nieźle jej to idzie. Jedyna różnica (bo nie posunę się do określenia „wada”) polega na tym, że koń już nie może posilić się pożywnym białkiem zwierzęcym pierwotniaków, które odeszły na wieczną wartę (właściwie układ trawienny krowy pomaga im w tym odejściu bez zbędnego czekania). Dalej mamy okrężnicę – najdłuższy odcinek jelita grubego. Robi to, co okrężnice robią najlepiej, czyli wchłania przydatne dla organizmu substancje, a z pozostałych produktów trawienia formuje kał. Kosmki jelitowe odsysają z niego wodę, a robaczkowe ruchy mięśni gładkich posuwają go naprzód, tworząc przy tym charakterystyczne pączki. Koń kończy się jelitem prostym i odbytem ze zwieraczami. Ich funkcję każdy już raczej zna.

Podsumujmy. I koń, i krowa jedzą trawę i inne zielone. Oba zwierzęta mają duże brzuchy, pełne bogatej mikroflory jelitowej. Różnią się jednak położeniem „głównej komory fermentacyjnej”. Jak już wiemy, skutkuje to odmiennym jadłospisem – krowa to taki trochę ukryty mięsożerca. Co więcej, czas mechanicznego rozdrabniania pokarmu jest zupełnie odmienny. Podczas gdy nasze szlachetne rumaki gryzą, pożują trochę, rozglądając się czujnie w poszukiwaniu zagrożenia i zaraz połykają, poczciwe mućki bez pośpiechu rozcierają treść pokarmową całymi godzinami. No i dochodzi do tego kwestia odzysku wody. Skąd to się bierze? Myślę, że możemy spróbować pospekulować. Pierwszy, najważniejszy powód – oddzielne pochodzenie ewolucyjne. Drugi – środowisko życia. Konie pochodzą – uwaga – od dzikich koni, biegających po raczej otwartych stepach. Te musiały być szybkie, zawsze gotowe do biegu i liczyć się z niewielkimi zasobami wody. Bydło zaś pochodzi od tura. Tury były wielkimi zwierzętami ze sporymi, ostrymi rogami i żyły w lasach. Co za tym idzie? Strategia obronna stad dzikiego bydła to czasami, owszem, ucieczka, ale czasami również zbicie się w ciasny krąg potężnych mięśni, najeżony od zewnątrz wspomnianymi rogami. Czyli można sobie darować pośpiech na rzecz budowania cielska. Cały ten akapit mógłbym spróbować też zastąpić stwierdzeniem: krowa należy do przeżuwaczy, a koń nie. Ale to nie byłaby wiarygodna odpowiedź. W końcu do tej grupy należą również owce, kozy, jelenie i antylopy, a one robią drobne bobki w sporych ilościach. I, kurczę, już się szykowałem do pisania kolejnego akapitu, już zbierałem informacje. Grzebałem w artykułach o procesach trawiennych kóz, owiec, jeleni – czym się one różnią od krowich. No i okazało się, że nie różnią się prawie niczym. Przynajmniej w skali dokładności tej książki, a nie studiów weterynaryjnych. Różnica w kupach pochodzi głównie z częstotliwości ruchów robaczkowych jelita grubego i odzysku wody. Sarna to nie żubr – lepiej jej uciekać przed drapieżnikami, niż próbować walczyć. A więc i czas spędzany przy wodopoju warto ograniczać.

Choć do przeżuwaczy często jeszcze przypisywane są wielbłądy i ich bliscy krewni, czyli lamy i alpaki, nie są nimi. W przeciwieństwie choćby do żyraf. Żyrafa – przeżuwacze, dromader – wielbłądowate. Mimo to trawią bardzo podobnie do krów czy antylop, więc ich bogate wnętrze potrafimy już sobie wyobrazić. Poza buźką. Chyba wszyscy wiedzą, że dromadery żyją na pustyni, a konkretnie tam, gdzie ich zaprowadzi właściciel. Zgadza się, nie występują już w stanie dzikim. Zostały udomowione jakieś trzy tysiące lat temu i tylko takie się ostały. Swoją drogą są eksportowane do Australii, a także krzyżowane z – dzikimi już, przynajmniej w części – baktrianami. Wychodzi z tego bardzo dorodna krzyżówka. Poczytajcie sobie. Wróćmy do paszczy dromadera. Kojarzycie jamę Saarlaca? Takiego wielkiego potwora żyjącego w dziurze na Tatooine w „Powrocie Jedi”? Jeśli nie, to macie kolejną pracę domową. W każdym razie wnętrze jamy ustnej wielbłądów wygląda podobnie. I działa podobnie. Cokolwiek tam wpadnie, ma już niewielkie szanse na ucieczkę. Innymi słowy, policzki, język i inne powierzchnie są pokryte bardzo licznymi wyrostkami, skierowanymi do wewnątrz i posiadającymi różne funkcje. Część to mechaniczne popychacze, ale część pełni funkcję sensoryczną – dotykową lub smakową. Niektóre pokryte są keratyną19. Czyni je to podobnymi w dotyku do plastiku. I odpornymi na uszkodzenia przez spożywane rośliny. Domyślacie się, co jedzą dromadery? Dokładnie tak – to, co znajdą. A znajdują ciernie, twarde liście i kaktusy z długimi, ostrymi igłami. Czasami zaboli, ale za to jakie są pożywne! Zresztą – ostry smak to też praktycznie ból, a jednak niektórzy go lubią.

Koń, krowa, owca, wielbłąd, żyrafa – same kopytne, a przecież nie tylko one wcinają trawę. Rzućmy okiem na inne zwierzęta z naszego podwórka. Zajęczaki, a konkretnie zającowate, czyli zające i króliki. I tu mamy chwilkę na zaznaczenie, iż króliki to nie gryzonie. Pierwsza różnica – siekacze. Zajęczaki mają dwie pary górnych siekaczy, a gryzonie tylko jedną. Druga ważna różnica – pożywienie. Zajęczaki są wyłącznie roślinożerne, gryzonie zasadniczo wszystkożerne. Może niektórzy widzieli polującego chomika, choćby udomowionego. Od razu widać, że nie jest jaroszem. Mamy to? Okej, sprawdźmy, jak trawi królik. Co, robi się trochę monotonnie? Postaram się skrócić i pokazać tylko najciekawsze aspekty. Bo króliki – jak karasie w paście o fanatyku wędkarstwa – jedzą g… Tak właśnie: grudki odchodów. Pytanie – dlaczego? Zajęczaki to trochę takie miniaturowe konie, jeśli chodzi o trawienie. Oczywiście nie całkiem – inaczej bym o nich nie pisał. Mają paszczę z siekaczami do rwania ziół, trawy, gałązek i innych części roślin oraz z zębami policzkowymi służącymi do dość pobieżnego rozdrobnienia pokarmu. Jak konie mają żołądek z częścią gruczołową i bezgruczołową i podobnie jak one nie potrafią zwrócić treści żołądkowej ani nawet sobie beknąć. Wszystko, co już przejdzie przez wpust żołądka, może wyjść tylko jedyną słuszną drogą. Dość typowo czeka je tam kąpiel z mocno kwasowych enzymów. Pożywienie nie powinno przebywać w żołądku dłużej niż 6 godzin. Uwaga – to samo pożywienie. Według niektórych źródeł zajęczaki powinny mieć możliwość wcinania czegoś cały czas. Pierwszy powód – żeby mocne kwasy nie uszkodziły delikatnych ścianek narządu o grubości 1–2 milimetrów pokrytego jedynie warstwą śluzu. Drugi powód to możliwość przepychania treści pokarmowej dalej, w dół układu pokarmowego. Czyli do dwunastnicy, a z niej – do długiego i krętego jelita czczego. Co ciekawe, tu jedzenie przebywa jedynie około 20 minut. Po drodze jednak jego pH20 zostaje zobojętnione, a co niektóre substancje odżywcze – wchłonięte. Dlaczego niektóre? Bo rozdrobniona zielenina wcale tak łatwo się w żołądku nie trawi. Ale o tym już wiemy – potrzebna jest armia bakterii, grzybów i pierwotniaków. Do nich też dojdziemy. A może raczej przejdziemy przez jelito biodrowe. Taki tam fragment jelita cienkiego, w którym pokarm przebywa około godzinki. Ważne, że kończy się połączeniem z jelitem ślepym i okrężnicą. Ta ostatnia z kolei dzieli się na dwa odcinki: okrężnicę proksymalną i dystalną. Proksymalna jest ciekawsza. W przekroju wygląda trochę jak bieżnik opony. Królik – ale i zając czy inny szczekuszkowaty – filtruje tam treść pokarmową. Woda i dobrze rozdrobnione cząstki pokarmu – takie poniżej 0,5 milimetra średnicy – są zawracane do jelita ślepego. Cała reszta zrzucana jest dalej i wydalana w postaci twardych grudek. A w jelicie ślepym – no w końcu! – zachodzi najważniejsza część procesu trawienia. Czyli uczta dla mikroflory jelitowej. No i co teraz? Drobnoustroje się najedzą, a ssak ma się zadowolić marnymi resztkami? Otóż nie. Ssak „nauczył się” (przypominam, że ewolucja nie jest procesem celowo ukierunkowanym, a tym bardziej świadomym) zamykać drogę z żołądka do okrężnicy, aby przepuścić pożywne, pokryte śluzem bobki zwane cekotrofami. To właśnie je zwierzę delikatnie wybiera bezpośrednio z odbytu, zamykając układ pokarmowy w pętlę. Trochę jak koń, trochę jak krowa – tamta też zjadała pierwotniaki, aby cieszyć się ich białkiem. Cóż… Mięsożerna krowa, mięsożerny królik – może Monty Python miał trochę racji?

W rozdziale o trawieniu roślin (wiem, że tytuł wybrzmiewa nieco inaczej, ale to tylko tytuł) szkoda byłoby nie przypomnieć sobie o największych lądowych zwierzętach wszech czasów. O zauropodach. Chociaż i one będą jedynie pretekstem do krótkiej opowieści o… kamieniach. Dinozaury z rodzaju Diplodocus i im podobne żywiły się twardymi, mocno włóknistymi częściami roślin. I wcale nie miały zębów, które pozwoliłyby im mleć zielsko, jak robią to krowy. Posiadały raczej zestaw kołków do zdzierania liści przeznaczonych zaraz do połknięcia. No i jak to teraz strawić? Owszem, miały wielkie brzuchy, na pewno bogatą florę jelitową, ale najwidoczniej to nie wystarczało, by efektywnie wykorzystywać substancje odżywcze ukryte za roślinnymi ścianami komórkowymi. Chwila dla wyobraźni. Mamy pralkę. Albo lepiej – betoniarkę. Wrzucamy tam, powiedzmy, grubą łodygę słonecznika w kawałkach po kilkanaście centymetrów. Uruchamiamy obroty i wracamy za 30 minut. Co widzimy po wyłączeniu betoniarki? Łodyga nadal jest w kawałkach po kilkanaście centymetrów. Miejscami trochę uszkodzona, ale ogółem dużo się nie zmieniło. A teraz zróbmy to samo, tylko wrzućmy do bębna garść kamieni różnego rodzaju. Co zastaniemy po powrocie? Prawdopodobnie wióry. No tak – i kamienie. Mniej więcej tak by działał żołądek zauropoda bez gastrolitów i z nimi. Czym więc one są? Definicja tego słowa jest dosyć szeroka. Obejmuje między innymi zmiany patologiczne w układzie pokarmowym zwierzęcia oraz zapasy wapnia zgromadzone przez skorupiaki. Po co? Kiedy taki krab zmienia pancerz, nie chce być zbyt długo miękki i podatny na ataki. Gromadzi więc wspomniane zapasy, aby być w stanie jak najszybciej wytworzyć nowy egzoszkielet. Nas jednak będzie interesować inny aspekt (to znaczy – oczywiście zachęcam, aby Was zainteresowało możliwie wiele aspektów). Gastrolity jako kamienie i drobiny skalne celowo połykane przez zwierzęta. To, że są połykane, nie podlega dyskusji. To, czy połykały je dinozaury, przez długi czas wydawało się mało wiarygodne. Choćby dlatego, że jednym z warunków uznania, że wygładzone kamyczki z mikroskopijnymi rowkami spowodowanymi prawdopodobnie działaniem soków trawiennych to rzeczywiście gastrolity, było znalezienie ich bardzo blisko – a najlepiej wewnątrz – szkieletu. Nie zawsze tak się jednak działo. I znowu – powodów może być wiele. Na przykład to, że takie obrobione skałki są całkiem atrakcyjne dla innych zwierząt i mogą być wybierane z okolic zwłok. No bo po co się męczyć i samemu obtaczać w brzuchu skalne odłamki, skoro są już gotowe? A jeszcze by się zwierzę miało skaleczyć przy okazji. Tak, jasne, mogły też wyciągnąć gastrolity z rzeki lub pozbierać na plaży. I to tak naprawdę rodzi kolejne problemy. Kości w naturze nie leżą zbyt długo. Są rozwlekane, zjadane lub gniją i się rozpadają. Największe szanse na fosylizację – czyli stanie się skamieniałością – mają szkielety w jakiś sposób zasłonięte przed resztą świata. Na przykład przez muł rzeki, morza albo jeziora. Czyli taki, trzymajmy się koncepcji, dinozaur musiałby sobie umrzeć gdzieś na brzegu, a najlepiej wpaść do wody. Ich pneumatyczne kości21 nie pozwalały przez jakiś czas ciału zatonąć. Czas wystarczający, aby procesy gnilne otworzyły brzuch, a gastrolity beztrosko wysypały się na dno. I jak tu teraz odróżnić je od zwykłych kamieni? Poza tym – jak je znaleźć? No ale moment – skoro to takie trudne, skąd więc w ogóle pomysł, że dinozaury wpadły na tę rewolucyjną ideę? Po prostu wiele współczesnych zwierząt robi to nadal. Choćby dinozaury, czyli ptaki. Strusie potrafią połykać kamienie nawet 10-centymetrowej długości, mniejsze zadowalają się czasem drobinkami piasku. I są im one potrzebne, a niektórym wręcz niezbędne do przeżycia. Zdarza się, że w zimowe miesiące, kiedy śniegi uniemożliwiają dostęp do świeżych kamyczków, żywiące się nasionami ptaki padają z głodu z pełnymi brzuchami – po prostu nie są w stanie ich strawić. Sytuacja smutna i podobna do jeszcze bardziej tragicznej, bo powodowanej przez człowieka.

Wróćmy na chwilkę do jeleni. Jak wiemy, ich procesy trawienne zależą od flory jelitowej (i żwaczowej i tak dalej). A ona zmienia się powoli w zależności od dostępności naturalnego pokarmu. Z biegiem pór roku mogą być to pączki, trawa, liście, a zimą kora czy mchy i porosty. I flora się dostosowuje. Czasami jest chłodno i głodno, ale daje się żyć. I wtedy do akcji wchodzą myśliwi. Nie dość, że strzelają, to jeszcze dokarmiają. Na przykład sianem, którego jelenie nie są w stanie efektywnie trawić. I padają w dużych liczbach z pełnymi brzuchami. Wróćmy jednak do gastrolitów. Nie tylko ptaki z nich korzystają. Robią to też niektóre jaszczurki, aby lepiej im się trawiło bezkręgowce o twardych pancerzykach. Podobnie zresztą foki czy lwy morskie. Chociaż one wykorzystują kamienie również do regulowania pływalności. Być może przy okazji, ale to robią. A tak całkiem celowo jako balast stosują je płazy – takie jak aksolotl- oraz gady, takie jak krokodyle i na przykład wymarłe plezjozaury.

Na koniec rozdziału opowiem Wam ciekawostkę. Może nie do końca w temacie trawienia, ale… Będzie to tak naprawdę przytoczona treść odcinka programu „PBS Eons”, który możecie znaleźć na YouTubie i który gorąco polecam. W każdym razie paleontolodzy natrafili na terenie Ekwadoru na zbiorowisko skamieniałości Eremthorium. Takich sporych, trzyipółtonowych leniwców naziemnych. Było ich tam po prostu dużo i wyglądało na to, że wszystkie zginęły w bardzo zbliżonym czasie. Naukowcy postanowili więc rozwiązać zagadkę i poznać przyczynę ich śmierci. Typy były różne. Poczynając od naturalnej pułapki, jaką bywają jeziorka asfaltowe – ale nie było szkieletów padlinożerców w okolicy, a i rozkład skamielin był za mało skoncentrowany – przez zjawiska katastrofalne – ale brak było śladów pyłów wulkanicznych czy osadów naniesionych powodzią – drapieżniki – ale co mogło zabić tak wielkie zwierzęta w sile wieku, na ludzi było jeszcze zbyt wcześnie – i kilka innych hipotez. Żadna jednak nie znalazła potwierdzenia. Wtedy przypomniano sobie o innych współczesnych zwierzętach przypominających swoją budową czołgi. O hipopotamach. Im również zdarza się ginąć masowo. I nie mówimy tu o obławie kłusowników czy stratowaniu przez wściekłe słonie. Tak naprawdę niemal zabijają się same. Hipcie lubią się moczyć w wodzie. Robią to w bardzo dużych grupach. Nie zadają sobie przy tym trudu, aby wyjść na brzeg, skorzystać z toalety. Nie ma większego problemu, dopóki wody jest pod dostatkiem i wszystko gdzieś tam spływa. Gorzej, gdy przychodzi susza, a rzeka zamienia się w gęste, cuchnące błoto. Idealne miejsce dla chorobotwórczych drobnoustrojów. Najwidoczniej stado ogromnych leniwców spotkał podobny koniec – zginęły otoczone własną kupą (tytuł odcinka po angielsku to „Did These Giant Sloths Poop Themselves To Death?”. To tylko ciekawostka. Jeśli szukacie morału, to proponuję taki: dbanie o higienę – bez zbytniej przesady – przydaje się. Dlaczego bez przesady? Kiedyś o tym pogadamy. Teraz jednak czas oderwać się trochę od biologii. Popatrzmy w niebo.

Dlaczego słońce robi się duże i czerwone podczas zachodu?

Jasne, pytanie należy uzupełnić również o wschody i to nie tylko słońca, ale przynajmniej księżyca. To oczywiste. Wiemy, jak wygląda to w rzeczywistości. Wiemy również, że Słońce wysyła w kierunku Ziemi fale elektromagnetyczne. Część z nich trafia akurat w spektrum przydatne dla naszego postrzegania świata. I dlatego ewolucja nauczyła nas rozpoznawać te fale jako światło. Zwróciliście uwagę na słowo „spektrum”? No właśnie. Niemal na sto procent to też już wiecie, ale nie zaszkodzi tego napisać. Światło słoneczne jest białe. Bo tak. I to jest chyba najlepsze wytłumaczenie, ponieważ jest ono białe tylko i wyłącznie dlatego, że my tak uważamy. Z punktu widzenia fizyki to tylko fotony lecące prosto, ale i jednocześnie podskakujące (lub bujające się – jak kto woli) prostopadle do kierunku podróży. Im częściej podskakują, tym bardziej niebieskie, a potem fioletowe nam się wydają, aż w końcu znikają w nadfiolecie. Jeśli robią to rzadziej, postrzegamy je jako światło o czerwonej barwie. Gdy są zbyt leniwe, przechodzą w podczerwień i wędrują do jeszcze mniej ruchliwych, ale bardzo przydatnych fal (wrócimy do tego kiedyś). Jeśli rozproszymy promienie słoneczne na pryzmacie, ukaże nam się cała paleta kolorów. Jeśli ktoś nie ma akurat pryzmatu pod ręką (ja nie mam), można użyć zraszacza ogrodowego lub poczekać na deszcz. Wtedy mamy szansę zaobserwować tęczę. W ogóle z postrzeganiem kolorów jest ciekawie. O paru aspektach z chęcią Wam opowiem w odniesieniu do pewnych konkretnych małp lub w rozdziale o oczach. Teraz chciałbym tylko zaznaczyć, że nikt tak naprawdę nie wie, jak ktoś inny widzi świat. Jasne, możemy badać, czy dane zwierzę (na przykład inny człowiek) dostrzega falę elektromagnetyczną o konkretnej długości. Nie mamy jednak możliwości sprawdzić, jak ją interpretuje. Inaczej mówiąc, mój „zielony” dla kogoś innego może być „fioletowym” i tak dalej. No ale to chyba już podchodzi pod filozofię. Po co o tym wszystkim w ogóle mówię? Po pierwsze, bo to ciekawe (przynajmniej dla mnie). Po drugie, zmierzamy do odpowiedzi na pierwszą część pytania. Wyobraźcie sobie podłogę sali gimnastycznej. Na niej zupełnie losowo rozrzucone są całkiem ciężkie, choć nie za duże kamienie. Mamy też piłeczki o różnych kolorach: od fioletowego, przez żółty, po czerwony. Wszystkie potrafią się poruszać – zasadniczo toczą się od jednego końca sali do drugiego. Ale robią to wężykiem. A wężyk jest tym bardziej garbaty – w sensie łuki ma bliżej siebie22 – im bardziej niebieskie czy nawet fioletowe są piłeczki. Stajemy z boku i obserwujemy, jak sobie radzą z pokonaniem toru przeszkód. Co widzimy? Te czerwone jakoś dają radę, żółte trochę gorzej, a niebieskie i fioletowe to już całkiem się rozbijają dookoła, zamiast toczyć się do przodu. Po prostu im częściej dochodzi do wybrzuszenia się wężyka, tym większa jest szansa na uderzenie o coś. No i wtedy leci się w jakimś przypadkowym kierunku. Czyli dochodzi do rozproszenia światła o danej długości fali. I to dzieje się w atmosferze. Latają w niej drobinki pyłu, lodu i wody. Nawet sam gaz nie jest tak zupełnie przeźroczysty. I mamy przy okazji odpowiedź na inne pytanie: dlaczego niebo jest niebieskie? Dlaczego? Bo rozproszony niebieski „koloruje” nam niebo pod własną modłę, a reszta „barw” podróżuje nadal razem i dociera do naszych oczu pod postacią białej wiązki światła. No ale dlaczego wschody i zachody są czerwone? Narysujmy sobie pierścień i oznaczmy jakiś punkt na wewnętrznym okręgu. Najkrótsza droga od zewnętrznego okręgu do tego punktu po linii prostej to ta wzdłuż promienia. To jest południe na równiku. A najdłuższa? No, sami spróbujcie odpowiedzieć. To właśnie jest moment, kiedy Słońce (lub Księżyc, Wenus czy co kto lubi) jest nisko nad horyzontem. Dłuższa droga – więcej przeszkód. Stąd zaczyna nam się rozpraszać również światło czerwone. No i mam piękny, romantyczny widoczek.

Ale jak to w romantycznych sytuacjach – rozmiar ma znaczenie (na przykład duże ciacho zjedzone razem z kimś jest lepszą opcją niż małe ciasteczko). A ciała niebieskie w okolicach horyzontu są większe. To znaczy – oczywiście nie zmieniają swojego rozmiaru, ale wydają nam się większe. Jak to się dzieje? Po pierwsze są dalej. Zaraz, co? Tak właśnie, są dalej, podobnie jak światło ma dłuższą drogę do przebycia, ale to i tak bez znaczenia. Odległość Księżyca od Ziemi to jakieś 400 tysięcy kilometrów. Różnica odległości dla obserwacji naszego satelity w zenicie i podczas zachodu to jakieś 6 tysięcy kilometrów. Czyli tyle, co nic. No to może załamanie światła, jakieś soczewkowanie? A i owszem, tyle że to również nie ma większego wpływu na efekt. A na pewno nie na ten efekt oczekiwany. Tak naprawdę fizyka nie przynosi tu odpowiedzi. A szukali jej już nawet starożytni Chińczycy i Egipcjanie. Więc gdzie powinniśmy się zwrócić? Ku psychologii i naukom jej pokrewnym.

Których potworów naprawdę trzeba się bać?

W tym rozdziale przyjrzymy się wierzeniom, które przynajmniej w pewnym stopniu trafnie opisują prawdziwe zjawiska. Albo w drugą stronę – poszukamy uzasadnienia pewnych mitów czy legend. Pozdrawiam Dawida z „Naukowego Bełkotu”, który w odcinku „Ziarna prawdy | Słowo na sobotę #43” zrobił coś podobnego. Nawet omówił już te najbardziej sztandarowe przykłady: Południcę, Wampira (o, ten już tu gdzieś chyba był) i Dziki Gon. Ale to wcale nie znaczy, że dla nas nic nie zostało.

Wyobraźcie sobie (albo przypomnijcie), że śpicie i w pewnym momencie, co może być zaskakujące, budzicie się. Ale tak nie do końca. Niby czujecie się świadomi, ale nie możecie się ruszyć. Nie możecie krzyczeć, nie możecie nawet głośniej oddychać. Możecie tylko trwać i odczuwać narastający strach. I czyjąś obecność. Jakaś mroczna postać stoi w rogu pokoju. Zbliża się powoli i nieustępliwie, drwiąc z Waszej bezsilności. Pod nosem nuci jakąś dziwną melodyjkę lub też szepcze nieznane słowa. Wspina się na łóżko. Wcale się nie spieszy, nie ma po co – i tak nie możecie nic zrobić. Siada Wam na klatce piersiowej i spokojnie zaczyna przyduszać… Panika w Was narasta, wizja jest coraz bardziej rzeczywista. W końcu udaje Wam się ruszyć. Budzicie się całkiem, odzyskujecie kontrolę nad ciałem. Ale postać nie odeszła. Jest ona i odczuwalny jest nieprzyjemny, przejmujący chłód. Cóż… Prawdopodobnie wszystko z Wami jest w porządku, ale to wszystko, co właśnie się wydarzyło, również było prawdziwe. Przynajmniej dla Waszej percepcji. Co się stało? Nawiedziła Was Zmora lub też, inaczej mówiąc, paraliż przysenny. Taki mały błąd systemu. To, że nie możecie się ruszyć w czasie snu, jest całkiem zdrowe i pożądane. Inaczej moglibyście gdzieś pójść albo kogoś skrzywdzić. Na przykład siebie. W sumie to mnie czasem zdarza się kopnąć w szafkę przez sen. Ale nie o tym jest ten rozdział. To rozdział o demonach i innych mitycznych istotach. A zmora (dalej pisana już małą literą – wystarczy efektów specjalnych) do nich należy i ma się całkiem jako tako. Miano to jest polskie i pochodzi od Mary bądź też Marzanny – demona zimy. Ale obserwacje zmór mają miejsce na całym świecie od niepamiętnych czasów i w dodatku nie bardzo się różnią. Być może coś jest na rzeczy? Słowianie wierzyli, że zmora potrafi przybrać dowolną postać – jabłka, słomy, przędzy, kota, ropuchy, ale również... człowieka. Zawsze dobrze jest znaleźć pretekst do wskazania palcem sąsiada. Bo na przykład ma różnokolorowe oczy, różnokolorowe brwi albo ksiądz przejęzyczył się przy chrzcie. A tak trochę bardziej na poważnie – jeśli paraliż przysenny zdarza się sporadycznie, nie ma problemu. Jeśli częściej… Czasami objawy mogą być mylone z bezdechem albo atakami epilepsji. Warto się wtedy zgłosić do lekarza. Najlepiej do mądrego neurologa.

Jakim cudem one tam jeszcze siedzą?

Mowa oczywiście o ptakach. No bo jak to możliwe, że taki wróbelek, gołąb czy inny delikatny ptaszek może siedzieć na drucie, w którym płynie tak duży prąd, że samo dotknięcie usmażyłoby człowieka. Bo tak by było, prawda? No nie do końca. To znaczy – czasami tak, czasami nie. Zaraz to sobie wyjaśnimy, ale zacznijmy od podstaw.

Czym właściwie jest ten cały prąd elektryczny? Prawdę mówiąc, nie odpowiem dokładnie, bo wyjaśnienie wymagałoby znajomości zasad fizyki kwantowej na wysokim poziomie, a to rzecz, którą mało kto rozumie. Serio, mało kto. Będzie zatem wersja uproszczona. Bardzo mi pomogła strona: teoriaelektryki.pl, którą polecam bardziej zainteresowanym tematem. OK, lecimy. Prąd elektryczny to właściwie przepływ ładunków elektrycznych. Z tym, że ładunek to coś, co samo w sobie fizycznie nie istnieje, ale co określa inny przedmiot. Coś jak masa. Jest właściwością, nie podmiotem. Najpopularniejszym nośnikiem ładunków są wolne elektrony. Czyli bardzo lekkie cząstki o ładunku -1eV. Nie będę rozwijał tematu, bo nie o to chodzi. Dla ciekawskich: jest coś takiego jak prąd jonowy. Ciekawi? To wiecie, co robić. To książka, więc nigdzie nie ucieknie, ale kiedy już wrócicie, skupimy się na elektronach. Zatem kontynuuję. Metale (nie metalowcy – to coś innego) mają to do siebie, że tworzą kryształy. I znowu – nie takie, jak u jubilera, a po prostu ściśle uporządkowane struktury, w których wzór ułożenia atomów (mam nadzieję, że wiecie mniej więcej, czym jest atom) jest powtarzalny… Cały czas. Jak weźmiemy kawał żelaza metr na metr na metr i wytniemy z niego 50 małych kosteczek w różnych miejscach, to wszystkie będą wyglądały pod mikroskopem identycznie. Oczywiście warunek jest taki, że będzie to zupełnie czyste żelazo i cała jego objętość będzie miała wystarczająco dużo czasu w stabilnych warunkach. Tak – z jednej strony próbuję coś wyjaśnić na prostym przykładzie, zobrazować anegdotycznie, a z drugiej strony wrzucam jakieś warunki. Wybaczcie, ale chce się trzymać prawdy, na ile mogę. Dobra, jak już mamy taki powiedzmy „kryształ” żelaza, to między ułożonymi atomami śmigają sobie wolne elektrony. Czyli elektrony, które nie bardzo chcą się trzymać konkretnego jądra, trzymają się raczej wszystkich naraz, tworząc gaz elektronowy. Wbrew obiegowej opinii – podobieństwa się odpychają, przynajmniej w fizyce. Kiedy więc dwa elektrony o ujemnym ładunku zbliżą się do siebie, zaczynają się odpychać. I teraz wyobraźmy sobie, że bierzemy długi drut i na jego końcu umieszczamy coś, z czego zabrano elektrony. Natura lubi równowagę, więc „stara się” równomiernie rozmieścić ładunki. Naładowane ujemnie cząstki zaczynają więc płynąć i tak powstaje prąd elektryczny. Ale jak długo będą płynąć? Aż dojdzie do równowagi, czyli potencjał elektryczny będzie taki sam w całym układzie. Więc pewnie nie za długo. Co zrobić, aby prąd płynął dłużej? Ano zabrać jeszcze więcej elektronów lub dodać coś, co ma ich za dużo na przeciwnym końcu drutu.

Jak wywołać deszcz, będąc drzewem?

Tak na początek lojalnie odsyłam do książki Petera Wohllebena „Sekretne życie drzew”. I może też do pozycji „Rewolucyjny geniusz roślin”Stefano Moncuso. Z tych lektur będziemy jeszcze czerpać.

Do rzeczy. Dla większości nie będzie zaskoczeniem, że chmury składają się głównie z wody. Występuje ona w trzech stanach skupienia (tak naprawdę to nie, ale o tym później): ciecz, lód i para wodna. Teraz może być pewne zdziwienie. Pary wodnej w chmurach za dużo nie ma. To, że się unoszą w powietrzu, wcale nie oznacza, że są gazami. To, co widzicie, kiedy zalewacie herbatę, to też nie para wodna. Jest ona w końcu gazem bezbarwnym. Jedynym, co możecie zaobserwować (i oskarżyć o to parę) jest falowanie powietrza, a to było przy mirażach. Więc co obserwujemy, patrząc w niebo? Albo na czajnik? Albo na komin ciepłowni miejskiej? Ciecz. Wyprzedzam cwaniaków, ale gratuluję, jeśli ktoś to zauważył – woda jako ciecz również jest bezbarwna. Ale za to różni się mocno współczynnikiem załamania światła, czyli w efekcie je odbija. A że nie unosi się jezioro, a cała masa drobnych kropelek, światło odbija się od wielu z nich prawie jednocześnie. A więc się rozprasza. Całe. Stąd kolor biały. Dla porządku – wysoko w chmurach jest też mnóstwo kryształków lodu. Wrócimy do tego.

Pogadajmy teraz o czymś megaistotnym. Jak to się dzieje, że te chmury powstają? No jak to? Przecież uczyli w szkole, że rzeka wpada do morza, morze jest ogrzewane przez słoneczko, woda paruje… I tu Was mam! A może raczej Waszych nauczycieli. Czy któryś wytłumaczył, dlaczego para wodna się skrapla? Kiedy to się dzieje? I jak powstają duże krople deszczu, śnieg, grad, krupa lodowa i inne cuda? Jeśli tak, to możecie przeskoczyć ten i kolejny akapit. Jeśli nie, proszę o uwagę. Para jest gazem i - jak to gaz – składa się ze swobodnie poruszających się cząsteczek monotlenku diwodoru. I tyle. Żadnych kropelek. Ale może się w nie zmienić. W bardzo drobne, ale jednak kropelki. Potrzebuje w tym celu oddać energię. Tak jest. Energia w przyrodzie nie zanika. Co zrobić, aby rozpuścić bryłkę lodu? Ogrzać ją, prawda? A teraz w myślach (albo w kuchni) weźcie tę bryłkę i ją pokruszcie. Młotkiem, kamieniem, czym tam chcecie. Możecie też od razu wziąć sporą ilość kostek lodu. Wrzućcie do miski. Przygotujcie termometr. Czas na gapienie się. Chwilę może to potrwać. Część lodu się rozpuszcza, mamy wodę. Możemy ją przemieszać. Zmierzcie temperaturę. Ile? Powinno być zero stopni Celsjusza. Poczekajcie jeszcze. Niech lód rozpuści się prawie całkiem. Ale tylko prawie. Ile? Nadal zero stopni Celsjusza, prawda? A przecież trochę to trwało, woda powinna się ogrzać. Ale tak się nie dzieje, ponieważ lód, aby stopnieć, potrzebuje nie tylko uzyskać temperaturę zera stopni Celsjusza, ale też wchłonąć bardzo duże ilości energii. Przy okazji uzyskaliście właśnie niezawodną dolną wartość kalibracji termometrów. Górną (to tylko moje wymyślone określenia) można wyznaczyć, mierząc wrzącą wodę. Wrzenie – dla przypomnienia – to parowanie w całej objętości. Do przejścia cieczy w gaz również potrzeba więcej ciepła niż tylko do ogrzania jej do 100 stopni Celsjusza. Gdybyście wzięli garnek, do którego ciepło moglibyście wrzucać jak kostki cukru, to najpierw uzyskalibyście gar o temperaturze 100 stopni Celsjusza, a dopiero po garści kolejnych kostek ciepła gar wrzącej wody. Ta garść to ciepło parowania. Dla przemiany lodu w ciecz jest to ciepło topnienia.W tych eksperymentach myślowych lub kuchennych dodawaliśmy energię. Ale w drugą stronę też to działa. Aby woda zamarzła, musi ją oddać. Wiecie już, dlaczego tył lodówki jest taki ciepły?

Ile kilo waży kilonowa?

Zanim będziemy mogli przejść do odpowiedzi, przyda nam się małe przygotowanie. Tak naprawdę można o tym pisać całe książki, ale ja spróbuję zmieścić się w rozdziale. Takim standardowym, nie za długim. A w najgorszym wypadku podzielimy go na kilka… Zobaczymy. A teraz zacznijmy poszukiwania.

Zdradzę Wam od razu, że kilonowa to zjawisko związane ściśle z gwiazdami. Czym gwiazdy właściwie są, jak działają i jak umierają? A może najważniejsze – jak dają życie? I wcale nie chodzi mi o ciepło i słoneczne światło. Wszystko zaczyna się od obłoku międzygwiazdowego. Później Wam może powiem, skąd się bierze (a niecierpliwi niech sami sprawdzą). Zasadniczo jest to duży, bardzo duży obłok tak zwanego pyłu, na który składają się przede wszystkim atomy wodoru, ale i inne pierwiastki. Zdarzają się nawet związki organiczne. Materia w naszym wszechświecie (bo może istnieje cała nieskończoność innych – polecam książkę „Nasz matematyczny wszechświat”) lubi się wzajemnie przyciągać. Zwłaszcza, jak coś ją popchnie. Na przykład zderzenie dwóch obłoków albo impuls elektromagnetyczny wygenerowany przez supernową (jasne, że wyjaśnię, co to, ale potem). No i ten cały pył zaczyna się powoli zagęszczać. W pewnym momencie można go już nazwać obłokiem molekularnym. To zaszczytne miano zyskuje, kiedy ilość atomów wodoru w określonej objętości jest na tyle duża, a przy tym temperatura jest na tyle niska (nie, w przestrzeni kosmicznej wcale nie panuje zero absolutne37), że łączą się one w cząsteczki wodoru H2. Im bliżej, im gęściej, tym… bliżej i gęściej. Aż w pewnym momencie tworzy nam się kulka. Kosmicznych rozmiarów (to taka trochę śmieszna gra słów, jakby co). A wokół niej dysk pozostałej materii – dysk akrecyjny. Im bliżej do centrum, tym więcej molekuł „nad” nami. I wszystkie chcą się ściskać coraz bardziej. Aż w samym środku tworzy się jądro, gdzie zaczyna dochodzić do fuzji jądrowej. Jak to się dzieje? I co to oznacza? W skrócie: kiedy robi się wyjątkowo ciasno, robi się też ciepło. Elektrony nie bardzo chcą się trzymać jąder atomowych (nie tłumaczę, bo zakładam, że znacie te pojęcia) i pływają sobie w tej zupie. Jądra zostają same. Tak w ogóle to taki zjonizowany gaz nazywamy plazmą. Plazma jest ciekawa sama w sobie i ma wiele odmian, więc pewnie kiedyś do niej wrócimy. Elektrony mają ładunek elektryczny ujemny, jądra dodatni. A plus z plusem się odpychają. Przynajmniej próbują i udaje im się to do momentu, w którym nie mają dookoła zbyt dużo podobnych sobie. Inaczej mówiąc, w jądrze (tym dużym, nie w atomowym) pod wpływem olbrzymiego ciśnienia wywołanego oddziaływaniem grawitacyjnym całej materii w naszej kulce zostają przezwyciężone siły wynikające z oddziaływania elektromagnetycznego. Jądra atomowe wodoru w liczbie czterech zmieniają się w jądro helu i wtedy zostaje uwolniona wielka ilość energii pod postacią fotonów. I to właśnie były narodziny gwiazdy.

Dlaczego (prawie) wszystko je ma?

Zakładam, iż kojarzycie ze szkoły, że kałamarnica ma oko, mucha ma oko i człowiek też ma oko. Zwykle nawet więcej niż jedno. Że różnią się od siebie, chociaż spełniają tę samą funkcję. I że powstały zupełnie niezależnie od siebie (ma to nawet swoją specjalną nazwę, której celowo teraz unikam). Taak… Ale czy na pewno?

Według aktualnej wiedzy naukowej życie na Ziemi pojawiło się jakieś 3,7 miliarda lat temu. Czyli dawno. Formę miało zasadniczo prostą – na przykład takie cyjanobakterie tudzież sinice (dwie nazwy tego samego paskudztwa, przez które czasem zakazywana jest kąpiel w Bałtyku). Nie będziemy się teraz rozwodzić nad ich rolą w (prawie) unicestwieniu wszelkiego życia, spowodowanie zjawiska zwanego Ziemią śnieżką i innych takich cudach. Grunt, że przeprowadzają fotosyntezę, czyli odżywiają się z pomocą światła. Zatem fajnie by było, gdyby wiedziały, gdzie to światło jest. Jak to sprawdzić? Może jeszcze nie oczami, ale takim światłoczułym… hmmm… organellum42? Białkami skupionymi zasadniczo w jednym miejscu, reagującymi na światło widzialne. No właśnie. Czemu akurat na światło widzialne, a raczej: dlaczego niby akurat te zakresy fal elektromagnetycznych są światłem widzialnym? Przecież równie dobrze sinice mogłyby korzystać z promieniowania X o bardzo krótkich falach albo z fal radiowych. Tylko po co? Przecież ich celem było wychwycenie jak największej ilości energii. Fale radiowe są do tego za długie, a więc za słabe. Promieniowanie X mogłoby łatwo uszkodzić łańcuchy DNA. A tak w ogóle to ono nie jest aż takie powszechne. Widzialne – lecz niekoniecznie akurat dla nas – światło to jego spektrum od ultrafioletu po podczerwień. Mamy to? To wracamy do naszych glonobakterii. Przez kolejne trzy miliardy lat życie aż tak się nie zmieniło. Właściwie to w międzyczasie kilka razy niemal zniknęło (będzie trzeba machnąć rozdział o wielkich wymieraniach). Dopiero jakieś 542–510 milionów lat temu miała miejsce eksplozja kambryjska. W wykopaliskach z tego okresu nagle (w skali geologicznej) pojawiło się mnóstwo makroskamieniałości (chyba rozumiecie nazwę – nie muszę wyjaśniać). Okres i warunki były bardzo sprzyjające rozwojowi bardziej złożonych form życia. Płytkie i ciepłe morza stały się domem trylobitów, gąbek i nawet pierwszych strunowców – czyli naszych bliskich krewnych. A całkiem spora część z nich miała już coś, co nazwać można w miarę prawdziwymi oczami. Warto jednak zauważyć, że oczy wtóroustych i pierwoustych zasadniczo różnią się od siebie. Nie wyjaśniam tych terminów, bo nie są w tej chwili bardzo istotne. Oczywiście chętni mogą doczytać. Grunt, że wtórouste to my, ryby, nietoperze, rozgwiazdy i inni najbliżsi nam krewni. Z kolei pierwouste to na przykład ślimaki, skorupiaki, pajęczaki, owady i cała reszta zwierzaków. Stosunek ilości gatunków wtóroustych do pierwoustych to 4 do 96. Ot, taka ciekawostka. Ale o co mi chodzi? O to, że mimo znacznych różnic między złożonym okiem muchy, a okiem człowieka wywodzą się one (według niektórych naukowców) od tego samego przodka posiadającego te same białka światłoczułe. Takiego z okresu królowania wspomnianych wcześniej cyjanobakterii. Z drugiej strony – wszystko zależy od definicji. Bo według innych struktury oczu są na tyle różne, że możemy mówić o wielokrotnej niezależnej ich ewolucji.