„Żaden organizm nie jest wyspą — każdy jest powiązany z innymi bezpośrednio lub pośrednio” (S. Paracer i V. Ahmadjian, Symbiosis — An Introduction to Biological Associations).

SKOMPLIKOWANA „sieć życia” — tak można by trafnie określić przyrodę żywą, system ściśle współpracujących i zależnych od siebie organizmów. Człowiek też jest nierozerwalnie związany z tą „siecią”. Wystarczy przyjrzeć się własnemu ciału. W układzie pokarmowym dyskretnie krząta się armia przyjaznych nam bakterii. Dbają o nasze zdrowie: niszczą szkodliwe mikroorganizmy, wspomagają proces trawienia i ułatwiają wytwarzanie niezbędnych witamin. W zamian za to nasz organizm zaopatruje bakterie w pożywienie i zapewnia im odpowiednie środowisko.

Podobne zależności istnieją w świecie zwierząt, na przykład u przeżuwaczy: bydła, zwierzyny płowej i owiec. Żwacz — pierwsza komora ich żołądka — to prawdziwy ekosystem złożony z bakterii, grzybów i pierwotniaków. Mikroorganizmy te powodują fermentację, w wyniku której celuloza — włóknisty, węglowodanowy składnik tkanki roślinnej — zostaje rozłożona na substancje odżywcze. Bogaty w celulozę jest również pokarm takich owadów, jak rybiki cukrowe, karaluchy, niektóre chrząszcze, termity czy osy. Żeby strawić celulozę, one także korzystają z pomocy bakterii.

Ścisłe współdziałanie różniących się od siebie gatunków nazywamy symbiozą. Słowo to oznacza „współżycie”. * „Takie sojusze mają fundamentalne znaczenie dla każdego ekosystemu” — pisze Tom Wakeford w książce Liaisons of Life (Więzy życia). Przyjrzyjmy się glebie, gdyż właśnie w niej funkcjonuje wiele takich układów.

 Gleba — zupełnie jak żywy organizm

Z Biblii dowiadujemy się, że rola uprawna ma „moc” (Rodzaju 4:12). Istotnie, urodzajna gleba bynajmniej nie jest martwym prochem — jest środowiskiem, w którym aż się roi od najrozmaitszych żyjątek. W jednym kilogramie gleby bytuje zazwyczaj jakieś 500 miliardów bakterii, miliard grzybów oraz 500 milionów takich wielokomórkowców, jak owady i inne drobne bezkręgowce. Sporo gatunków współdziała ze sobą, uczestnicząc w rozkładaniu materii organicznej (na przykład zwiędłych liści czy odchodów zwierzęcych) oraz wiążąc azot w substancje przyswajalne dla roślin. Organizmy te przetwarzają też węgiel na dwutlenek węgla i inne związki niezbędne roślinom do fotosyntezy.

Rośliny strączkowe, takie jak lucerna, koniczyna, groch czy soja, ściśle współżyją z bakteriami, którymi „zainfekowane” są ich korzenie. Bakterie te bynajmniej im nie szkodzą; to pod ich wpływem na korzeniach tworzą się brodawki. Żyjące we wnętrzu brodawek bakterie osiągają rozmiary nawet 40-krotnie większe niż normalnie, czyli przekształcają się w tak zwane bakteroidy. Główną funkcją bakteroidów jest wiązanie azotu i dostarczanie go roślinie w przyswajalnej postaci. W zamian za to bakterie otrzymują od rośliny substancje pokarmowe.

W rozwoju roślin niezwykle ważną rolę odgrywają także grzyby potocznie zwane pleśniami. W „sekretne związki” wchodzi z nimi każde drzewo, każdy krzew czy gatunek trawy. One także (jak bakteroidy) bytują w systemach korzeniowych, pomagając roślinom pobierać wodę i ważne substancje mineralne, między innymi żelazo, fosfor, potas czy cynk. Ale i grzybom wielce się to opłaca, gdyż roślina gospodarz zaopatruje je w węglowodany stanowiące ich pokarm, którego same z braku chlorofilu nie mogą wytworzyć.

Roślinami wyjątkowo zależnymi od grzybów są storczyki. U dzikich storczyków zależność ta dotyczy między innymi nasion — potrzebują one pomocy, by wykiełkować. Ponadto grzyby zwiększają wydajność dość skromnych systemów korzeniowych tych roślin. Jak wyjaśnia Tom Wakeford, grzyby „tworzą rozbudowane, sprawnie funkcjonujące struktury, dzięki którym storczyki są zaopatrywane we wszelkie potrzebne im substancje, a w zamian od storczyków otrzymują niewielkie ilości witamin i związków azotowych. Szczodrość roślin ma jednak ściśle zakreślone granice: gdy grzyby próbują nadmiernie się rozrastać i wydostać poza system korzeniowy, będący ich właściwym siedliskiem, czyli gdy zaczynają atakować łodygę, storczyk broni się za pomocą naturalnych środków grzybobójczych”.

Oczywiście rośliny kwitnące współżyją z innymi gatunkami nie tylko w obrębie korzeni — wchodzą również w takie układy partnerskie, które łatwiej nam obserwować.

Partnerstwo sprzyjające rozmnażaniu

Gdy pszczoła zbiera nektar i pyłek z kwiatu, przenosi nań pyłek pochodzący z innych kwiatów tego samego gatunku. Dzięki takiej wspólnocie interesów rośliny kwitnące mogą się rozmnażać. Po zapyleniu kwiat przestaje produkować substancje odżywcze. Skąd owady wiedzą, że roślina nie ma im już nic do zaoferowania? Kwiaty sygnalizują to na rozliczne sposoby: tracą zapach, gubią płatki, przechylają główki, zmieniają barwę (często blakną). Nas może to nie zachwycać, jednak ciężko pracującym pszczołom pozwala zaoszczędzić energię i skupić uwagę wyłącznie na tych kwiatach, które warto odwiedzić — dla obopólnej korzyści.

W ostatnich latach na pewnych obszarach liczba owadów zapylających, zwłaszcza pszczół, drastycznie zmalała. To bardzo niepokojąca tendencja, ponieważ z ich usług korzysta blisko 70 procent roślin kwitnących, a z upraw zapylanych przez pszczoły uzyskujemy aż 30 procent żywności.

 Mrówki trudniące się rolnictwem

W symbiozie z roślinami żyją też pewne mrówki. W zamian za schronienie i pokarm zapylają rośliny żywicielskie, roznoszą ich nasiona, zaopatrują je w substancje odżywcze albo chronią przed roślinożercami — owadami, a nawet ssakami. Mrówki zasiedlające wydrążone kolce akacji niszczą nawet pnącza zagrażające tym drzewom. Natrafiają na nie, patrolując teren wokół drzewa. Za te fachowe usługi pielęgnacyjne akacja odwdzięcza się swym obrońcom słodkim nektarem.

Dla odmiany inne gatunki mrówek wolą zajmować się hodowlą zwierząt, na przykład opiekują się mszycami. Delikatnie poszturchiwane mrówczymi czułkami, mszyce wydzielają słodką spadź. O mszycach w zacytowanej na wstępie książce Symbiosis napisano: „Mrówki hodują te owady niczym bydło mleczne; ‚doją’ je i ochraniają przed drapieżnikami”. I jak hodowca na noc zamyka krowy w oborze, tak też mrówki często pod wieczór zanoszą mszyce do swych gniazd, żeby rano wypuścić je na „pastwisko”, czyli na zielone liście — zwykle młodsze i pożywniejsze. A jest to hodowla na niebagatelną skalę: w jednym mrowisku przebywają nieraz wielotysięczne stada mszyc!

 Mrówki opiekują się również gąsienicami niektórych motyli. Duży modraszek arion żyje w symbiozie z czerwonymi mrówkami z rodzaju Myrmica. Bez ich pomocy modraszek nie mógłby się przeobrazić z larwy w postać dorosłą. Będąc jeszcze gąsienicą, odwdzięcza się swoim opiekunkom słodką wydzieliną. Później przepoczwarza się i w końcu jako dojrzały, zdrowy motyl bezpiecznie opuszcza mrowisko.

Groźne sąsiedztwo

Gdybyś mógł się zamienić w ptaka, czy sprowadziłbyś do swego gniazda węża? Chyba nie! Tymczasem sowa uszata właśnie tak postępuje. Wąż, o którym mowa, Leptotyphlops dulcis, dla piskląt nieszkodliwy, usuwa z gniazda niepożądanych gości: mrówki, muchy i inne owady oraz ich larwy i poczwarki. Według informacji zamieszczonej w czasopiśmie New Scientist, gdy gad ten przebywa w gnieździe razem z młodymi sówkami, „rosną one szybciej i mają większe szanse utrzymania się przy życiu”.

Inny ptak, kulon nadwodny, od zwykłego węża woli groźniejszego partnera — krokodyla nilowego — mimo że ten poluje także na ptaki! Jednak kulon nie pada łupem, gdyż pomaga gadowi, pełniąc funkcję wartownika: czuwa nad własnym gniazdem i nad gniazdem krokodyla. Gdy ten jest nieobecny, wzywa go w razie zagrożenia ostrzegawczym krzykiem.

Wydziobane i wyskubane do czysta

Mieszkańcom niektórych krajów nieobcy jest widok czapli złotawych, bąkojadów i innych ptaków, przysiadających na grzbietach krów, bawołów, antylop czy żyraf. Swym towarzystwem bynajmniej nie sprawiają tym zwierzętom kłopotu, przeciwnie — oddają im wielką przysługę, wyjadając z ich skóry wszy, kleszcze i inne pasożyty, których te samodzielnie nie umiałyby się pozbyć. Oczyszczają im też zainfekowane tkanki oraz wydziobują larwy. W dodatku syk bąkojadów powiadamia zwierzęta o zbliżającym się niebezpieczeństwie.

 O higienę hipopotama, który sporo czasu spędza w wodzie, dbają oprócz ptaków także ryby. Gdy zwierzę zanurzy się w rzece, usuwaniem z jego skóry wszystkiego, co niepożądane — glonów, pasożytów czy martwej tkanki — zajmuje się pewien gatunek ryb z rodziny karpiowatych. Troszczą się nawet o jego zęby i dziąsła. Z pomocą śpieszą też inne ryby: jedne oczyszczają rany, a drugie wciskają swe długie pyszczki pomiędzy palce zwierzęcia oraz w inne trudno dostępne miejsca, żeby każdy zakamarek doprowadzić do należytego stanu.

Oczywiście pasożytami (na przykład skorupiakami czy wszami) zarażają się też ryby. Również one miewają uszkodzone lub chore tkanki oraz zmiany na skórze wskutek zakażeń bakteryjnych lub grzybiczych, więc także potrzebują zabiegów higienicznych. Właśnie dlatego ryby morskie odwiedzają miejsca, gdzie mogą się spodziewać obecności czyścicieli: jaskrawo ubarwionych ryb z rodziny babkowatych oraz pewnych gatunków wargaczowatych i krewetek. Zostają starannie obsłużone — większą rybą zajmuje się niekiedy bardzo liczny „personel”. Nagrodą za cały ten trud jest pożywny posiłek.

Gdy ryby chcą się poddać zabiegom higienicznym, sygnalizują to na różne sposoby. Niektóre przybierają niezwykłe pozy: ustawiają się głową w dół, a ogonem do góry. Inne szeroko otwierają pyski i skrzela, jakby mówiły: „Zapraszam do środka, nie ugryzę”. Czyściciele chętnie świadczą usługi, nawet gdy klientem jest wyjątkowo krwiożerczy drapieżnik, na przykład murena lub rekin. Poddając się takiej pielęgnacji, niektóre ryby zmieniają barwę, być może po to, żeby lepiej było widać pasożyty. Jak informuje pewna książka, ryby morskie hodowane w akwariach, w których brak czyścicieli, „szybko zarażają się pasożytami i słabną, lecz gdy w zbiorniku pojawi się ryba czyszcząca i przystąpi do dzieła, zaraz ustawia się do niej cała kolejka” (Animal Partnerships).

Im lepiej poznajemy przyrodę, tym większy podziw budzi w nas widoczna w niej harmonia i współzależność. W wielkiej symfonii życia każdy organizm (nie wyłączając człowieka) ma — niczym muzyk w orkiestrze — wyznaczoną partię. Dzięki temu życie jest nie tylko możliwe, lecz także przyjemne. Stanowi to przekonujący dowód inteligentnego zaprojektowania i przynosi chwałę Genialnemu Projektantowi (Rodzaju 1:31; Objawienie 4:11).

Jedyny sprawca zamieszania

To bardzo przykre, że ludzie tak często zakłócają ład istniejący w przyrodzie. Zwierzęta kierują się głównie instynktem, natomiast postępowanie człowieka jest wypadkową oddziaływania bardzo wielu czynników — począwszy od miłości i innych szlachetnych uczuć po nienawiść, zachłanność i samolubstwo.

A ponieważ w dzisiejszym społeczeństwie egoizm jest coraz powszechniejszy, sporo ludzi martwi się o przyszłość naszej planety (2 Tymoteusza 3:1-5). Nie zapominajmy jednak o Stwórcy. Dopilnuje On, by zgodnie z Jego zamierzeniem życie na ziemi powróciło do stanu pierwotnej równowagi i żeby wszystkie stworzenia — łącznie z ludźmi — żyły ze sobą w idealnej harmonii.

[Przypis]

[Ramka i ilustracja na stronie 7]

Podwójny organizm

Szorstkie w dotyku, szare lub zielone plamy, które często widzimy na skałach i pniach drzew, to porosty. Według niektórych źródeł jest ich na świecie bardzo dużo, bo około 20 000 gatunków. Chociaż wyglądają jak zwyczajne rośliny, w rzeczywistości są organizmami złożonymi z grzybów i glonów.

Dlaczego dwa tak różne organizmy ściśle zespoliły się w jeden? Grzyby nie potrafią samodzielnie wytwarzać substancji organicznych niezbędnych im do życia, dlatego swymi mikroskopijnymi strzępkami oplatają glony, produkujące węglowodany w procesie fotosyntezy. Część węglowodanów przenika przez ściany komórkowe glonów i zostaje wchłonięta przez grzyby. W zamian za to glony otrzymują od grzybów wilgoć i są przez nie chronione przed nadmiernym nasłonecznieniem.

Pewien naukowiec żartobliwie nazwał porosty „grzybami, które nauczyły się rolnictwa”. I trzeba przyznać, iż świetnie sobie z tym radzą, zważywszy że „na naszym globie zajmują dziesięciokrotnie większą powierzchnię niż lasy tropikalne” (Liaisons of Life). Występują od Arktyki po Antarktydę. Zasiedlają nawet grzbiety żywych owadów!

[Ramka i ilustracje na stronie 8]

Koralowce — zdumiewająca symbioza

Rafy koralowe zbudowane są głównie z polipów (koralowców) żyjących w symbiozie z glonami. Glonom tym, bytującym w komórkach polipów, zawdzięczają one swe przepiękne barwy. Łączna masa glonów może być aż trzy razy większa od masy zasiedlanych przez nie polipów, przez co polip jest poniekąd w większym stopniu rośliną niż zwierzęciem! Najważniejszą funkcją glonów jest wytwarzanie w procesie fotosyntezy związków organicznych, których nawet 98 procent może wykorzystywać polip, pobierając w ten sposób od swych lokatorów swoisty „czynsz”. Pokarm ten jest polipom niezbędny nie tylko do życia, lecz także do tworzenia wapiennych szkieletów, z których zbudowana jest rafa.

Glony odnoszą co najmniej dwojaki pożytek — po pierwsze czerpią składniki odżywcze: dwutlenek węgla, azot i fosfor (produkty przemiany materii polipów); po drugie korzystają z osłony twardych szkieletów gospodarzy. A ponieważ glony potrzebują światła, rafy koralowe rozwijają się w krystalicznie czystych, nasłonecznionych wodach.

Gdy pojawiają się jakieś czynniki niekorzystne dla raf, na przykład wzrasta temperatura wody, koralowce tracą glony i odbarwiają się, a w rezultacie na ogół obumierają, pozbawione dostatecznej ilości substancji pokarmowych. Ostatnio zjawisko bielenia raf przybiera na świecie zatrważające rozmiary.

[Ramka i ilustracje na stronach 8, 9]

 Czego można się od nich nauczyć

Dwa odrzutowce tną powietrze, trzymając się blisko siebie niczym ptaki, gdy lecą w kluczu. Nie jest to jednak zwykły rejs, lecz eksperyment naukowy wykorzystujący wyniki badań nad pelikanami. Naukowcy stwierdzili, że kiedy pelikany lecą kluczem, ptaki będące z tyłu korzystają z ciągu powietrza wytworzonego przez te, które są na przedzie. Mają wtedy tętno o 15 procent wolniejsze, niż gdyby leciały pojedynczo. Czy działające tu prawa aerodynamiki mogą znaleźć zastosowanie w lotnictwie?

Żeby to ustalić, inżynierowie wyposażyli samolot doświadczalny w skomplikowane urządzenia elektroniczne, dzięki którym pilot lecący z tyłu mógł utrzymywać swą maszynę mniej więcej w stałej pozycji względem odrzutowca lecącego z przodu (z odchyleniem nie przekraczającym 30 centymetrów). Odległość między samolotami wynosiła około 90 metrów (zobacz zdjęcie). Rezultat eksperymentu? Odrzutowiec lecący z tyłu napotykał o 20 procent mniejszy opór powietrza i zużył o 18 procent mniej paliwa. Zdaniem badaczy wyniki te można będzie wykorzystać w lotnictwie wojskowym i cywilnym.

[Prawa własności]

Odrzutowce: NASA Dryden Flight Research Center; ptaki: © Joyce Gross

[Ilustracje na stronie 5]

Żwacz (przedżołądek) krowy to prawdziwy ekosystem złożony z bakterii, grzybów i pierwotniaków (wstawka)

[Prawa własności]

Wstawka: Melvin Yokoyama and Mario Cobos, Michigan State University

[Ilustracja na stronie 7]

Dzięki pszczołom rośliny kwitnące mogą się rozmnażać

[Ilustracja na stronach 8, 9]

Krowa i czapla złotawa

[Ilustracja na stronie 10]

Ryba z rodziny szczeciozębów w towarzystwie rybki czyszczącej

[Ilustracja na stronie 10]

Cętkowana krewetka czyściciel na ukwiale