Kāpēc sadarbība ir svarīga

”Neviens organisms nepastāv izolēti — ikvienam no tiem ir tiešas vai netiešas saites ar citiem organismiem.” (”Symbiosis — An Introduction to Biological Associations”.)

VISI daudzie dzīvie organismi, kas saistīti mijiedarbības un savstarpējas atkarības saitēm, veido sarežģītu kompleksu, ko trāpīgi mēdz saukt par dzīvības tīklu. Arī cilvēks ir šī tīkla daļa. Pierādījumi tam nav tālu jāmeklē — atliek kaut vai pievērst uzmanību pašiem savam organismam. Mūsu gremošanas traktā darbojas vesela derīgu baktēriju armija, kas palīdz mums saglabāt veselību, iznīcinot kaitīgus mikroorganismus, veicinot gremošanu un ražojot dažus būtiskus vitamīnus. Mēs savukārt nodrošinām šīm baktērijām barību un piemērotu vidi.

Līdzīgas savienības pastāv arī dzīvnieku valstī, un īpaši spilgts piemērs šajā ziņā ir atgremotāji, pie kuriem pieder tādi dzīvnieki kā govis, brieži un aitas. To daudzkameru kuņģa priekšējā daļā, spureklī, mājo vesela baktēriju, sēnīšu un protozoju ekosistēma. Ar rūgšanas procesu palīdzību šie mikroorganismi sašķeļ šķiedraino ogļhidrātu celulozi, ko satur augi, un pārveido to uzturvielās, ko atgremotāji spēj absorbēt. Arī kukaiņiem, kas ēd celulozi, — piemēram, dažādām vaboļu, prusaku, zvīņeņu, termītu un lapseņu sugām — gremošanā piedalās baktērijas.

Šādu ciešu sadarbību starp dažādu sugu organismiem sauc par simbiozi, kas nozīmē ”kopdzīve”. * ”Šīm savienībām ir būtiska nozīme jebkuras dzīvas sistēmas attīstībā,” teikts Toma Veikforda grāmatā Liaisons of Life (Dzīvības savienības). Aplūkosim nedaudz tuvāk  procesus, kas notiek augsnē, jo augsne ir daudzu uz zemes pastāvošo dzīvo sistēmu pamats.

Augsne — gandrīz kā dzīvs organisms

Bībelē ir teikts, ka zemei ir spēks. (1. Mozus 4:12.) Tas ir pamatots zemes raksturojums, jo veselīga augsne ir dzīvības pārpilna. Tā ir sarežģīta, augu augšanai labvēlīga vide, kurā mudžēt mudž dažnedažādi organismi. Vienā pašā kilogramā augsnes var būt krietni vairāk nekā 500 miljardi baktēriju, miljards sēnīšu un līdz 500 miljoniem daudzšūnu organismu, sākot ar kukaiņiem un beidzot ar tārpiem. Liela daļa šo radījumu sadarbojas, noārdīdami organiskās vielas, piemēram, lapu atliekas un dzīvnieku mēslus, un uzņemdami no tām slāpekli, ko tie pārveido tādās formās, kuras spēj absorbēt augi. Tie arī pārvērš oglekli oglekļa dioksīdā un citos savienojumos, kas augiem vajadzīgi fotosintēzei.

Tauriņziežiem, kā lucernai, āboliņam, zirņiem un sojai, ir īpašas partnerattiecības ar baktērijām, kurām tie ļauj ”inficēt” savu sakņu sistēmu. Taču šīs baktērijas nevis bojā augus, bet stimulē uz to saknēm sīku gumiņu veidošanos. Baktērijas iemitinās šajos gumiņos un izaug līdz 40 reižu lielākas, pārvēršoties par bakteroīdiem. To uzdevums ir saistīt skābekli, pārveidojot to tādos savienojumos, ko tauriņzieži var izmantot. Savukārt baktērijas saņem no augiem tām nepieciešamās barības vielas.

Liela nozīme augu augšanas procesos ir arī sēnēm. Var teikt, ka sēnes ir gandrīz katra koka, krūma un lakstauga slepenie pazemes sabiedrotie. Augdamas uz augu saknēm, sēnes tiem palīdz uzsūkt ūdeni un tādus svarīgus elementus kā dzelzi, fosforu, kāliju un cinku. Par ”atalgojumu” sēnes saņem no augiem ogļhidrātus, ko tās nespēj saražot pašas, jo tām nav hlorofila.

Tādi augi kā orhidejas ļoti lielā mērā ir atkarīgi no sēnēm. Savvaļā šī sadarbība sākas jau ar orhideju smalkajām sēkliņām, kurām vajadzīga palīdzība, lai sadīgtu. Sēnes ir svarīgs sabiedrotais arī nobriedušajiem augiem ar to samērā nelielo sakņu sistēmu. Toms Veikfords raksta, ka sēnes ”veido plašu un dinamisku barības sagādes tīklu, kas ļauj pilnībā apmierināt orhideju vajadzību pēc barības vielām. Savukārt [sēnes] nelielā daudzumā saņem no auga vitamīnus un slāpekļa savienojumus. Tomēr orhidejas dāsnumam ir stingri noteiktas robežas. Ja parādās pazīmes, ka sēnes grib izplesties ārpus savas normālās mājvietas — orhidejas sakņu sistēmas — un kolonizēt auga stublāju, orhideja tās apkaro ar dabisku fungicīdu palīdzību.”

Bet bez partneriem, kas slēpjas augsnē, ziedaugiem ir arī citi, vieglāk pamanāmi sabiedrotie.

Sadarbība, lai vairotos

Kad bite nosēžas uz zieda, tā stājas simbiotiskās partnerattiecībās ar augu. Bite saņem nektāru un ziedputekšņus, bet zieds tiek apputeksnēts ar cita tās pašas sugas auga putekšņiem. Šī sadarbība nodrošina daudzu ziedaugu vairošanos. Kad ziedi ir apputeksnēti, tie pārstāj izdalīt barību, kas pievilina kukaiņus. Bet kā kukaiņi uzzina, ka ”ēdnīca” ir slēgta? Ziediem ir dažādi paņēmieni, kā to pavēstīt. Piemēram, tie zaudē smaržu, nobirdina ziedlapiņas, pagriežas uz citu pusi vai maina krāsu, kļūdami blāvāki. Mums, cilvēkiem, varbūt tas šķiet bēdīgi, taču čaklajām bitēm tāda ”laipnība” nāk tikai par labu, jo tās var velti netērēt spēkus un lidot uz tiem ziediem, kas joprojām piedāvā barību.

Pēdējā laikā dažviet apputeksnētāju kukaiņu, īpaši bišu, skaits ir krasi samazinājies. Tā ir draudīga tendence, jo kukaiņi apputeksnē gandrīz 70 procentus ziedaugu un aptuveni 30 procenti pārtikas, ko patērē cilvēki, nāk no bišu apputeksnētiem augiem.

 Skudras un augi

Arī dažas skudru sugas veido simbiotiskas attiecības ar augiem. Apmaiņā pret patvērumu un barību šie kukaiņi veic dažādus uzdevumus, piemēram, apputeksnē saimniekaugu, izplata tā sēklas, palīdz tam uzņemt barības vielas un aizsargā to pret augēdājiem kukaiņiem un zīdītājiem. Kādas skudras, kas mājo akāciju dobajos dzeloņos, pat iznīcina akācijas tuvumā vīteņaugus, kas varētu apdraudēt koku. Arī akācija nepaliek pateicību parādā — tā apgādā uzcītīgās ”dārznieces” skudras ar saldu nektāru.

Citas skudras dod priekšroku ”lopkopībai” — tās rūpējas par laputīm, kas izdala saldus medus rasas pilienus, kad skudras tām viegli pieskaras ar taustekļiem. Grāmatā Symbiosis (Simbioze) stāstīts: ”Skudras aprūpē [laputis] gluži kā mājlopus, slaukdamas tās, lai iegūtu sev barību, un sargādamas no ienaidniekiem.” Tāpat kā saimnieks govis pa nakti ieved kūtī, skudras bieži vien vakarā pārvieto laputis uz savu ligzdu, kur tās ir drošībā, bet no rīta aiznes tās atpakaļ uz ”ganībām” — parasti uz jaunajām, sulīgākajām lapiņām. Turklāt runa nav tikai par kādām pāris  laputīm. Vienai pašai skudru saimei var būt vairākus tūkstošus laputu liels ”ganāmpulks”.

Skudras rūpējas arī par dažu sugu tauriņu kāpuriem. Piemēram, lielajam mārsilu zilenītim ir partnerattiecības ar sarkanajām skudrām. Būtībā šī tauriņa attīstības cikls nav iespējams bez skudru līdzdalības. Kāpura stadijā tas dzīvo skudru ligzdā, atalgodams savas saimnieces ar saldu sekrētu. Vēlāk, kad tauriņš izkūņojas, tas sveiks un vesels izlien no skudrupūžņa un aizlido.

Draudīgie kaimiņi

Ja jūs būtu putns, vai jūs nestu uz savu ligzdu dzīvu čūsku? ”Nekādā gadījumā!” jūs droši vien teiksiet. Tomēr auspūcītes dara tieši tā. Tās mēdz atnest uz savu ligzdu aklās čūskas, taču rāpulis ligzdā nevis kaitē putnēniem, bet ēd skudras, mušas un citus kukaiņus, kā arī to kāpurus un kūniņas. Kā bija stāstīts žurnālā New Scientist, ligzdās, kur mājo aklās čūskas, putnēni aug ātrāk un to izdzīvošanas izredzes ir ievērojami lielākas nekā tiem pūčulēniem, kuriem jāiztiek bez čūskas palīdzības.

Kādam akmeņkuitalu dzimtas putnam ar čūsku ir par maz — tas savu perēkli ierīko kaimiņos Nīlas krokodilu mātītes ligzdai, kaut gan krokodili reizēm medī arī putnus. Tomēr putni nevis kļūst par krokodila maltīti, bet pilda sargkareivju uzdevumu. Ja putna vai krokodila ligzdai draud briesmas, putns izdod brīdinājuma saucienus. Ja rāpulis tajā brīdī ir prom, izdzirdējis brīdinājumu, tas tūlīt pat steidzas atpakaļ.

Čaklie tīrītāji

Vai jums kādreiz ir gadījies redzēt tādus putnus kā lopu gārņus vai bifeļputnus tupam uz antilopju, govju, žirafu vai bifeļu mugurām un knābājam to ādu? Šie putni nepavisam nav uzmācīgs traucēklis, gluži otrādi — tie izdara lielajiem zālēdājiem vērtīgu pakalpojumu,  izknābādami tiem no ādas utis, ērces un citus parazītus, no kuriem dzīvnieki paši nespēj atbrīvoties. Putni apēd arī kukaiņu kāpurus un bojātus audus. Bifeļputni pat šņākdami brīdina savus ”saimniekus”, ja tuvojas briesmas.

Tā kā nīlzirgi lielu daļu dzīves pavada ūdenī, tad par šo milzeņu tīrību rūpējas ne tikai spārnoti, bet arī spuraini palīgi. Kad nīlzirgs atrodas ūdenī, karpu dzimtas zivis, sauktas par labeo, noskrubina no tiem aļģes, atmirušo ādu, parazītus un visu pārējo ”lieko balastu”. Zivis notīra pat nīlzirgu zobus un smaganas. Talkā nāk arī citu sugu zivis: vienas iztīra brūces, bet citas liek lietā savu snuķveidīgo muti, lai aizsniegtu nīlzirga pirkststarpas un citas grūti pieejamas vietas.

Protams, arī uz zivju ādas apmetas nevēlami pasažieri — parazītiski vēzīši, baktērijas, sēnītes, utis —, no kuriem ir jātiek vaļā, tāpat kā no bojātiem un slimiem audiem. Šajā nolūkā jūras zivis parasti dodas uz vietējo ”tīrīšanas punktu”, kur tīrītājgarneles un tādas zivis kā gobijas un tīrītājzivis rūpīgi notīra savus ”klientus”, pretī saņemot gardu maltīti. Lielas zivis mēdz apkalpot pat vesela tīrītāju ”brigāde”.

Zivis izmanto dažādus paņēmienus, lai paziņotu, ka vēlas tikt notīrītas. Vienas ieņem neparastu pozu, piemēram, nostājas ar galvu uz leju un asti uz augšu. Citas tur muti un žaunas plati ieplestas, it kā teikdamas: ”Nāciet iekšā! Es nekodīšu.” Tīrītāji labprāt ir gatavi pakalpot pat tādām plēsoņām kā murēnām un haizivīm. Dažas zivis tīrīšanas laikā maina krāsu — varbūt tādēļ, lai būtu vieglāk pamanīt parazītus. Grāmatā Animal Partnerships (Dzīvnieku sadarbība) stāstīts, ka akvārijos, kuros nav tīrītājzivju, jūras zivis ”drīz sāk mocīt parazīti un tās kļūst slimīgas. Bet, tiklīdz akvārijā ievieto tīrītājzivi, tā tūlīt ķeras pie darba, un zivis, it kā saprazdamas, kas notiek, sastājas rindā un gaida savu kārtu, lai saņemtu tīrīšanu.”

Jo vairāk mēs uzzinām par apkārtējo pasauli, jo lielāku apbrīnu izraisa saskaņa un sarežģītā mijiedarbība, ko var vērot dzīvajā dabā. Gluži kā mūziķi orķestrī, dzīvie organismi izpilda katrs savu partiju, padarīdami dzīvības simfoniju, kurā sava vieta ir arī cilvēka dzīvībai, ne tikai iespējamu, bet arī patīkamu. Tas spilgti liecina par augstāku saprātu, par Radītāju, kas to visu ir veidojis. (1. Mozus 1:31; Atklāsmes 4:11.)

Vienīgais disharmonijas avots

Diemžēl cilvēki bieži vien nerīkojas saskaņā ar apkārtējo dabu. Atšķirībā no dzīvniekiem, kurus galvenokārt vada instinkti, cilvēkus ietekmē daudzi un dažādi faktori, sākot ar mīlestību un citiem labiem motīviem un beidzot ar naidu, alkatību un savtīgumu.

Tā kā, pēc visa spriežot, cilvēku rīcību aizvien vairāk nosaka tieši savtīgas intereses, daudzi baidās, ka mūsu planētu gaida drūma nākotne. (2. Timotejam 3:1—5.) Taču viņi neņem vērā tās Radītāju. Kad tiks īstenots Dieva nodoms attiecībā uz zemi, tad ne tikai tiks atjaunots dabas līdzsvars, bet arī nodibināta vēl nekad nepieredzēta saskaņa starp visām dzīvajām radībām, ieskaitot cilvēkus.

[Zemsvītras piezīme]

[Papildmateriāls/Attēls 7. lpp.]

Dubultais organisms

Červeļainie pelēkie vai zaļganie plankumi, ko bieži var redzēt uz akmeņiem un koku stumbriem, ir ķērpji. Pēc dažu avotu ziņām, pasaulē ir ap 20 tūkstošiem ķērpju sugu. Ķērpis izskatās kā viens organisms, bet īstenībā tas sastāv no diviem atšķirīgiem komponentiem — sēnes un aļģes.

Kāpēc šie divi organismi ir apvienojušies? Sēnes nespēj pašas sev saražot ogļhidrātus, tāpēc tās ar mikroskopiskiem pavedieniem ieskauj aļģes, kas ražo ogļhidrātus ar fotosintēzes palīdzību. Daļa ogļhidrātu izsūcas cauri aļģes sieniņām, un sēne tos absorbē. Aļģe savukārt saņem no sēnes mitrumu un aizsardzību pret pārmērīgu saules gaismu.

Kāds zinātnieks asprātīgi ir nosaucis ķērpjus par ”sēnēm, kas atklājušas lauksaimniecību”. Un tās šo ”atklājumu” ļoti sekmīgi liek lietā — to apstiprina grāmatā Liaisons of Life minētais fakts, ka ķērpji klāj desmitreiz lielāku zemeslodes platību nekā tropiskie lietusmeži. Tie ir sastopami visā pasaulē no Arktikas līdz Antarktikai un spēj augt pat uz kukaiņu mugurām.

[Papildmateriāls/Attēli 8. lpp.]

Koraļļi — simbiozes brīnums

Koraļļu rifus veido polipi un aļģes. Neskaitāmās aļģes, kas mājo polipu šūnās, piešķir koraļļiem to skaistās krāsas. Aļģu kopējais svars bieži pārsniedz polipu svaru, dažkārt pat veselas trīs reizes, tā ka koraļļi gandrīz vai ir drīzāk augi nekā dzīvnieki. Aļģu galvenais uzdevums ir fotosintēzes procesā ražot organiskus savienojumus, no kuriem 98 procentus tās atdod saviem saimniekiem. Polipiem šīs barības vielas ir vajadzīgas, ne tikai lai izdzīvotu, bet arī lai būvētu savus kaļķa skeletus, no kuriem veidojas koraļļu rifi.

Aļģēm no šīs savienības tiek vismaz divējāds labums. Pirmkārt, koraļļu vielmaiņas atkritumprodukti — oglekļa dioksīds, slāpekļa savienojumi un fosfāti — tām noder par barību. Otrkārt, cietie koraļļu skeleti nodrošina aļģēm aizsardzību. Tā kā aļģēm ir vajadzīga arī saules gaisma, koraļļi parasti aug dzidrā ūdenī.

Ja apstākļi koraļļiem kļūst nelabvēlīgi, piemēram, paaugstinās ūdens temperatūra, polipi sāk zaudēt aļģes un izbalēt. Pēc kāda laika koraļļi var aiziet bojā bada nāvē. Pēdējos gados zinātnieki daudzviet ir novērojuši draudīgu koraļļu rifu izbalēšanas pieaugumu.

 [Papildmateriāls/Attēli 8., 9. lpp.]

Sadarbības paraugs

Pāri galvai aiztraucās divas reaktīvās lidmašīnas, lidodamas cieši viena aiz otras, kā to mēdz darīt putni. Tas nebija parasts lidojums, bet gan zinātnisks eksperiments, kas bija balstīts uz pelikānu lidojuma pētījumiem. Zinātnieki bija konstatējuši, ka tad, ja pelikāni lido kāsī vai rindā, papildu celtspēka dēļ, ko nodrošina priekšā lidojošie putni, to sirds pukst par 15 procentiem mazāk nekā tad, ja pelikāni lido pa vienam. Radās jautājums: vai tos pašus aerodinamikas principus, ko izmanto putni, varētu likt lietā arī lidmašīnu lidojumos?

Lai to noskaidrotu, izmēģinājumu lidmašīna tika aprīkota ar elektroniskām ierīcēm, kas pilotam ļāva to noturēt nemainīgā pozīcijā attiecībā pret priekšējo lidmašīnu, novirzoties no precīzi aprēķinātā punkta ne vairāk kā par 30 centimetriem. Abas lidmašīnas šķīra aptuveni 90 metri. (Skat. attēlu.) Kāds bija rezultāts? Lidaparātam bija jāpārvar par 20 procentiem mazāka gaisa pretestība nekā parasti, un degvielas patēriņš saruka par 18 procentiem. Zinātnieki ir pārliecināti, ka šie atklājumi būs noderīgi kā militārajā, tā civilajā aviācijā.

[Norādes par autortiesībām]

Lidmašīnas: NASA Dryden Flight Research Center; putni: © Joyce Gross

[Attēli 5. lpp.]

Baktērijas, sēnītes un protozoji (skat. palielināto attēlu apakšā) govs spureklī veido veselu ekosistēmu

[Norāde par autortiesībām]

Pa labi: Melvin Yokoyama and Mario Cobos, Michigan State University

[Attēls 7. lpp.]

Bites palīdz ziedaugiem vairoties

[Attēls 8., 9. lpp.]

Govs un lopu gārnis

[Attēls 10. lpp.]

Tīrītājgarnele uz aktīnijas

[Attēls 10. lpp.]

Tauriņzivs kopā ar tīrītājzivi