Ekologia

W każdym kolejnym roku spalamy więcej paliw niż w roku poprzednim, likwidując zarazem miliony akrów lasu i stepu. Obszary te następnie pokrywamy w znacznym stopniu nawierzchniami dróg a zarazem wyłączamy je z produktywności fotosyntetycznej. Przyśpieszamy tym samym łączenie się węgla z tlenem w dwutlenek węgla i hamujemy tempo regeneracji tlenu w atmosferze. Wprawdzie zgodnie z najwnikliwszymi ocenami przez najbliższe 10 000 lat lub nawet dłużej nie przewiduje się, aby nasze oddziaływanie na środowisko mogło wpłynąć ujemnie na zawartość tlenu w atmosferze, niemniej przeciętna zawartość CO2 już się podniosła - jak wcześniej wspomnieliśmy - z 290 do 320 ppm. Większa część krótkofalowego promieniowania słonecznego padającego na Ziemię zmienia się w długofalową energię cieplną, która wypromieniowuje z powrotem w przestrzeń. Zarówno dwutlenek węgla, jak i para wodna atmosfery łatwiej przepuszczają światło niż długofalowe promieniowanie cieplne. Substancje te działają zatem jako filtr pozwalający światłu słonecznemu przenikać na wskroś i zatrzymujący ciepło; jest to tzw. efekt cieplarniany. Teoretycznie powinno to było spowodować już ogólne ocieplenie powierzchni naszej planety. Podwyższenie temperatury średnio nawet. o. kilka stopni mogłoby wywołać katastrofalne skutki. Biegunowe zmarzliny zawierają pod postacią lodu dostatecznie dużo wody, aby w razie stopnienia wystarczyła ona na podniesienie poziomu mórz o blisko 70 m. Wszelako nowe doświadczenia wskazują, że gdyby stężenie dwutlenku węgla w atmosferze zwiększało się bez równoczesnego wzrostu zawartości innych substancji tworzących aerozole, rośliny rosłyby niewątpliwie szybciej. Byłoby więc zrozumiałe, że stały wzrost zawartości dwutlenku węgla w atmosferze wpływałby korzystnie na foto- syntetyczną wydajność netto roślin a tym samym na zwiększenie produkcji żywności, pod warunkiem niezanieczyszczania atmosfery innymi składnikami. Jednak pomimo że wzrost poziomu CO2 w powietrzu jest bezsporny, nie nastąpiło ocieplenie klimatu na Ziemi.

Zapewne w ciągu około miliona lat człowiek wędrował po Ziemi i wiódł zgoła niepewną egzystencję. Wszelako w ciągu ostatniego tysiąclecia zaciągnęliśmy pewną możliwość kontrolowania naszego bezpośredniego otoczenia i osiągnęliśmy pewien stopień bezpieczeństwa. Co więcej w niewiarygodnie krótkim czasie, w ciągu ostatnich dziecięcioleci, zwłaszcza od chwili gdy zaczęliśmy użytkować energię w formie skoncentrowanej i rozwinęliśmy wiedzę medyczną i rolniczą, które doprowadziły do niekontrolowanego wzrostu populacji, nasze własne innowacje ekologiczne zaczęły działać przeciwko nam samym. Być może nawet, że nasza nisza w ekosystemie planety jest mniej pewna teraz niż kiedykolwiek przedtem. Zatruwamy sami nasz świat. Jak pisze Joseph Myler, „człowiek doprowadził do zatrucia rzek. Zielone pastwiska przekształcił w pustynie. Powietrze przesycił chemikaliami, które zagrażają zdrowiu, i pyłami zmieniającymi klimat. Stanowi on zagrożenie dla samego siebie i innych gatunków”. Do niedawna jedynymi materiałami, które krążyły w biosferze były substancje odżywcze, czyli naturalne nieorganiczne i organiczne składniki protoplazmy. Pierwiastki toksyczne, jak arsen, rtęć czy ołów leżały ukryte głęboko w ziemi, bez możliwości wpływu na procesy życiowe. Każdy cykl substancji odżywczej powtarzał się z roku na rok bez istotnych zmian. Poprzez każdy ekosystem przepływała z wolna energia słoneczna, gromadząc się stopniowo w zwartym podłożu lasu i jeziora, a także w organicznym mule dna oceanu. Stężenie tlenu zużywanego przez zwierzęta równoważone było stężeniem dwutlenku węgla uwolnionego w procesach oddychania, stąd ilość obu gazów w ekosystemie nie podlegała ostrym wahaniom. Człowiek, podobnie jak pozostałe gatunki, nie miał wpływu na ciągłość wszystkich cykli.

Stopień ewolucyjnego pokrewieństwa organizmów znajduje najlepsze odbicie w sposobie ich klasyfikacji. Wszystkie żywe organizmy zaliczamy do trzech królestw: 1) bakterii i sinic, 2) zwierząt i 3) roślin. Podobieństwo organizmów należących do tych trzech królestw jest rzeczywiste i podstawowe. Przypomnijmy sobie, że wszystkie one mają wspólną strukturę molekularną i podobne enzymy. Zwierzęta i rośliny mają ponadto podobną strukturę komórkową, a wiele z ich podstawowych procesów życiowych, jak podział mitotyczny, rozwój i wzrost, regulacja osmotyczna i ruchy cytoplazmy podlegają w zasadzie tym samym mechanizmom. Natomiast organizmy należące do tych trzech królestw różnią się wyraźnie od siebie wyglądem zewnętrznym, zachowaniem i wymaganiami w stosunku do środowiska. Wewnątrz każdego królestwa pokrewieństwo między organizmami jest bliższe, a różnice mniej wyraźne. Organizmy należące do tego samego królestwa grupuje się zgodnie z ich ewolucyjnym pokrewieństwem w duże jednostki systematyczne, zwane typami. I tak wśród zwierząt owady należą do typu stawonogów, gdy zaś ssaki do strunowców. Wewnątrz każdego typu blisko spokrewnione formy łączy się w niższe jednostki systematyczne, zwane gromadami. Każda gromada dzieli się z kolei na rodziny, a rodziny na rodzaje. Organizmy należące do tego samego rodzaju dzieli się i klasyfikuje jako różne gatunki, z założeniem, że do tego samego gatunku należą osobniki, które mogą się krzyżować między sobą. Występujące pomiędzy osobnikami tego samego gatunku różnice powodują, że niekiedy konieczny jest dalszy podział na jeszcze mniejsze jednostki systematyczne - pod- gatunki lub rasy. W tym miejscu pragniemy jedynie wprowadzić te bardzo ważne pojęcia taksonomiczne i jednocześnie podkreślić, że jednostki taksonomiczne odzwierciadlają stopień pokrewieństwa ewolucyjnego.

Wiele ogólnych teorii skonstruowanych niezwykle logicznie powstało jako rezultat połączenia w jedną całość licznych obserwacji, pozornie nie mających nic z sobą wspólnego. Przykładem tego jest prawo zachowania masy i energii lub prawo przyciągania ziemskiego. W biologii przykładem może być koncepcja, że geny są nośnikami cech dziedzicznych. Zasada, że we wszechświecie nie ma nic stałego, a wszystko jest zmienne, stanowi także podstawowe i powszechne prawo dla całej przyrody. Ewolucja, czyli stopniowe, ciągłe, następujące w pewnym określonym porządku zmiany, jest podstawą idei, która zespalając olbrzymią liczbę różnorodnych faktów i hipotez, tworzy szeroki, zwarty i jednolity obraz wszechświata w przeszłości, teraźniejszości, a do pewnego stopnia i w przyszłości. Wpływ teorii ewolucji można znaleźć w każdej dziedzinie wiedzy i myśli ludzkiej. Masa i energia są podstawowymi składnikami wszechświata. Stopniowe zmiany, czyli ewolucja, są procesem nieuchronnym ze względu na dynamiczne właściwości masy i energii oraz ich zdolność do wzajemnego przekształcania się - masy w energię i energii w masę. Ewolucja biologiczna jest więc po prostu jednym z aspektów ewolucji wszechświata. Wyobrażamy sobie obecnie, że ewolucja rozpoczęła się od stadiów abiotycznych wraz z początkami ekspansji wszechświata, tworzeniem galaktyk i gwiazd. Następnie w ciągu miliardów lat w wyniku stopniowych zmian materia nieorganiczna przekształciła się w materię ożywioną, aż wreszcie doszło do powstania współczesnych organizmów. Zauważyliśmy już poprzednio, że ogólne podobieństwo wszystkich żywych organizmów stanowi istotne poparcie dla idei ewolucji biologicznej, idei, która zakłada, że wszystkie rośliny i zwierzęta, które żyją obecnie lub występowały w przeszłości są z sobą spokrewnione, powstały bowiem w wyniku stosunkowo wolnych przemian z pierwszych żywych organizmów.

Wiele współczesnych ssaków i wyższych roślin rozwinęło się w ciągu ostatnich 60 milionów lat. Natomiast ewolucja człowieka, najbardziej niezwykłego ze wszystkich zwierząt, przebiegała w ciągu ostatniego miliona lat. Człowiek pochodzi od grupy lądowych, nadrzewnych ssaków. Zwierzęta te żyły wśród drzew i poruszały się przede wszystkim ruchem wahadłowym, przenosząc się z gałęzi na gałąź za pomocą rąk. Ostry, stereoskopowy wzrok i niezwykła sprawność manualna niewątpliwie ułatwiały przeżycie tym nadrzewnym formom. W toku dalszej ewolucji potomkowie tych zwierząt rozpoczęli życie na ziemi i dali początek grupie zwierząt o niezwykle powiększonym mózgu. Byli to przodkowie człowieka. Współczesny człowiek, w takiej postaci jak obecnie, pojawił się około 20 000-50 000 lat temu. Jego powstanie było wynikiem wszystkich procesów ewolucyjnych, które rozpoczęły się około 3 miliardy lat temu, to znaczy w momencie pojawienia się pierwszych żywych organizmów. Dwie biologiczne właściwości człowieka - silnie rozwinięty mózg umożliwiający rozumowanie, oraz sprawność rąk pozwalająca zmieniać otaczające go środowisko - spowodowały, że stał się on panującym organizmem wśród wszystkich organizmów lądowych. Wszelako proces, który do tego doprowadził, był powolny, ale fascynujący. Szkoda by było, gdyby zakończył się obecnie!