Jak chlorofil napędza świat. Od alg morskich po salamandry

Gdyby życie miało jeden kolor, byłby nim zielony. Nie z powodu estetyki, lecz dlatego, że to właśnie zielony pigment, chlorofil, uruchomił proces, który pozwolił Ziemi zazielenić się dosłownie i w przenośni. Bez fotosyntezy nie byłoby ani lasów, ani zwierząt, ani nas samych. A jednak zielony świat jest znacznie bardziej złożony, niż podpowiada szkolne skojarzenie z liściem.

Fundament dla całego życia na Ziemi

.Fotosynteza to cichy fundament niemal całego życia. Choć należymy do królestwa zwierząt i jemy wszystko, co się da, łatwo zapominamy, że energia krążąca w naszych mięśniach i komórkach ma swoje źródło gdzie indziej w organizmach, które potrafią zamienić światło w materię. Ten proces, realizowany niemal wyłącznie przez inne królestwa życia, polega na przekształcaniu energii słonecznej w energię chemiczną zmagazynowaną w związkach organicznych.

Symbolem tej przemiany jest chlorofil. Zielony pigment, którego nazwa wywodzi się z greki i dosłownie oznacza „zielony liść”. To on odpowiada za wychwytywanie promieniowania i uruchomienie skomplikowanej kaskady reakcji chemicznych. Co istotne, nie istnieje jeden chlorofil. Przyroda korzysta z całej rodziny tych cząsteczek: od powszechnej chlorofilu A, przez formy charakterystyczne dla roślin, brunatnic czy sinic, po warianty odkryte dopiero w XXI wieku. Ich wspólną cechą jest zdolność do pochłaniania światła niebieskiego i czerwonego oraz odbijania zieleni, stąd barwa roślin.

Zielony nie zawsze jednak dominuje wizualnie. U wielu organizmów fotosyntetycznych chlorofil bywa maskowany przez inne barwniki. Czerwone algi są tego najlepszym przykładem: fotosyntetyzują dzięki chlorofilowi, ale dodatkowe pigmenty pozwalają im skuteczniej przechwytywać światło i nadają im zupełnie inną barwę. Kolor nie zdradza więc zawsze mechanizmu, który stoi za produkcją energii.

Chemicznie chlorofil zaskakująco przypomina hem, składnik naszej hemoglobiny. Różnica jest zasadnicza: zamiast żelaza w centrum cząsteczki znajduje się magnez, a zamiast wiązać tlen, chlorofil produkuje go. W trakcie fotosyntezy cząsteczki wody są rozbijane, a jako „odpad” procesu do atmosfery trafia tlen, bez którego oddychanie zwierząt byłoby niemożliwe. Skala tego zjawiska jest trudna do wyobrażenia. Organizmy fotosyntetyczne magazynują co roku w biomasie od 100 do 115 miliardów ton dwutlenku węgla, podczas gdy ludzkość emituje go znacznie mniej, spalając paliwa kopalne. Mimo to, jak zostało podkreślone na łamach „The Conversation” wydajność fotosyntezy pozostaje zaskakująco niska, tylko kilka procent padającego światła zostaje faktycznie zamienione w energię chemiczną. Natura stawia więc nie na perfekcję, lecz na masowość.

Zielony świat nie kończy się na roślinach. Lichens, przez dekady uznawane za prosty duet grzyba i glonu, okazują się złożonymi mikrospołecznościami, w których współistnieją przedstawiciele różnych królestw życia, a nawet wirusy. Ich barwa jest wypadkową pigmentów wszystkich lokatorów. To biologiczne wspólnoty, które wymykają się prostym definicjom.

Jeszcze dalej idą niektóre zwierzęta. Są takie, które nie tylko współpracują z algami, ale wręcz „kradną” ich chloroplasty. Morskie ślimaki potrafią zachować je w swoich tkankach i wykorzystywać przez tygodnie jako dodatkowe źródło energii. U innych gatunków, jak pewna salamandra, algi wnikają do rozwijających się embrionów, poprawiając ich przeżywalność i wzrost. To rzadki przykład tak głębokiej symbiozy u kręgowców, który do dziś zadziwia biologów.

Zielony kolor okazuje się więc nie tylko tłem krajobrazu, lecz znakiem procesu, który umożliwił ekspansję życia na całą planetę. Od mikroskopijnych bakterii po lasy sekwoi, od alg w oceanach po zwierzęta korzystające z ich energii, wszystko zaczyna się od światła i zielonego pigmentu, który nauczył się robić z nich użytek.

Potrzeba ekologicznego nawrócenia

.Na temat konieczności ochrony środowiska naturalnego oraz zrównoważanego korzystania z zasobów naturalnych na łamach “Wszystko Co Najważniejsze” pisze prof. Zdzisława PIĄTEK w tekście “Ekologiczne nawrócenie.Radykalna zmiana stosunku człowieka do przyrody“.

“Powyżej przedstawiłam poglądy uzasadniające rabunkową, panująco-dominującą postawę gatunku ludzkiego wobec przyrody ożywionej i nieożywionej. Nasuwa się pytanie, co się wydarzyło, co było przyczyną zmiany, którą obserwujemy od połowy ubiegłego wieku, zmiany polegającej na tym, że problematyka ochrony środowiska i poszukiwanie mechanizmów zrównoważonego współistnienia z biosferą staje się dominującym problemem etyki, polityki i ekonomii. Sądzę, że na ten przełom światopoglądowo-etyczno-ekonomiczny, nazywany także nawróceniem ekologicznym, złożyło się wiele czynników. Ich analiza zajmuje tomy, wyliczę tylko niektóre z nich”.

“Pierwszym był rozwój nauk ewolucyjnych i wiedza, w świetle której nie da się utrzymać teza aroganckiego antropocentryzmu, że pozaludzkie organizmy żywe wyewoluowały dla człowieka, gdyż pojawienie się gatunku ludzkiego było celem przebiegu procesów ewolucyjnych. Współczesny ewolucjonizm wykazuje, że ewolucja nie ma celu, mimo że w procesie ewolucji powstają organizmy celowo zorganizowane. W punkcie startowym ziemskiej ewolucji pojawienie się gatunku ludzkiego było równie prawdopodobne jak jego nieobecność. Ewolucja nie była brzemienna, pojawienie się człowieka – jak to określił J. Monod – było wielką wygraną na ruletce natury”.

“Z kolei wiedza z dziedziny ekologii podważyła wywodzącą się od Arystotelesa antropomorficzną hierarchię bytów, przedstawianą jako „drabina jestestw”, w której wartość istot żywych była tym większa, im bardziej podobne były do człowieka; na dole tej drabiny znajdowały się rośliny i obiekty przyrody nieożywionej. Wbrew temu nauki ekologiczne wykazały, że wartość (witalna) organizmów żywych zależy od funkcji, jaką pełnią w krążeniu materii i energii w naturalnych ekosystemach, a nie od ich większego bądź mniejszego podobieństwa do człowieka. Zgodnie z tym poglądem, odniesionym do funkcjonowania biosfery, największą wartość mają rośliny, które w procesie fotosyntezy wiążą energię słoneczną; jest to energia podtrzymująca życie organizmów w całej biosferze. Po odrzuceniu „drabiny jestestw” teoria ewolucji rozważa wyścig o przeżycie organizmów żywych, używając metafory biegu przełajowego, a nie antropomorficznej metafory biegu sztafetowego, gdyż ta pierwsza lepiej oddaje działanie mechanizmów ewolucyjnych. W biegu przełajowym gatunek ludzki jest takim samym uczestnikiem biegu jak wszystkie pozostałe gatunki, które w nim uczestniczą, a na starcie nie można przewidzieć zwycięzców” – pisze prof. Zdzisława PIĄTEK.

LINK DO TEKSTU: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/prof-zdzislawa-piatek-ekologiczne-nawrocenie/

Laura Wieczorek