Hipoteza Medei. Czy Życie na ziemi zmierza do samounicestwienia?

<table cellspacing="0" cellpadding="5" border="0"> <tbody> <tr> <td width="90%" valign="top" align="left"> <br /> </td> </tr> <tr> <td colspan="2"> <div align="justify"> W książce Hipoteza Medei Peter Ward prezentuje całkiem nową, stymulującą do przemyśleń wizję relacji łączących organizmy żywe z biosferą Ziemi. <br /> <br /> Posługując się najnowszymi odkryciami z dziedziny geologii, sugeruje, że największym wrogiem życia jest samo życie. Twierdzenie to pozostaje w sprzeczności z hipotezą Gai, zaproponowaną przez Jamesa Lovelocka, zgodnie z którą to właśnie dzięki życiu panują na Ziemi warunki sprzyjające organizmom żywym. W odpowiedzi na hipotezę Gai, "kochającej matki", która pielęgnuje życie, Ward przywołuje postać Medei, mitycznej matki-dzieciobójczyni. Czy życie samo z siebie mogłoby zagrozić własnej egzystencji? Zgodnie z hipotezą Medei tak właśnie jest. Ward twierdzi, że wszystkie, poza jednym, masowe wymierania, które dotknęły Ziemię, były spowodowane przez same organizmy. Przyglądając się historii naszej planety, w nowy sposób ukazuje Ziemię stojącą w obliczu alarmującego spadku różnorodności i biomasy spadku wywołanego życiobójczymi skłonnościami organizmów żywych. Hipoteza Medei nie odnosi się zresztą wyłącznie do naszej planety przerażająca prognoza obejmuje całe potencjalne życie we Wszechświecie. Ward dowodzi wprawdzie, iż możemy uniknąć zagłady, lecz zarazem ostrzega, że czas nagli.<br /> <br /> <br /> Peter D. Ward wybitny amerykański paleontolog. Jest wykładowcą biologii oraz nauk o Ziemi i przestrzeni kosmicznej na Uniwersytecie stanu Washington, a także astrobiologiem w NASA i utalentowanym popularyzatorem nauki.</div></td> </tr> </tbody> </table><br /> <br style="color: rgb(0, 0, 205);" /> Fragment książki pochodzi ze strony Wydawnictwa www.proszynski.pl<br /> <br /> Rozdział. 8. Przewidywane przyszłe trendy biomasy<br /> <br /> ()<br /> <br /> Dwutlenek węgla i koniec świata roślin<br /> <br /> Modele prognozujące przyszłość sugerują, że czas roślin na Ziemi jest ograniczony. Skąd takie odważne stwierdzenie że rośliny znikną z powierzchni naszej planety? Odpowiedź pochodzi od botaników badających sposoby fotosyntezy u różnych roślin. Aby zrozumieć ten konkretny rodzaj końca naszego świata koniec życia roślinnego musimy wpierw przeanalizować, w jaki sposób ten obecnie już dobrze nam znany bohater niniejszej książki, dwutlenek węgla w atmosferze, wpływa na ścieżki fotosyntezy.<br /> Rośliny najbardziej różnią się od zwierząt sposobem, w jaki pobierają atomy węgla niezbędnego do budowy struktur organicznych, takich jak komórki i protoplazma. Podczas gdy zwierzęta muszą pozyskiwać węgiel z wcześniej zsyntetyzowanych cząsteczek organicznych (poprzez zjadanie roślin lub mięsa), rośliny wykorzystują do tego węgiel występujący w cząsteczkach CO2, umieszczając go w materii ożywionej. Do zasilania tej transformacji rośliny używają światła słonecznego i dobrze znanego procesu fotosyntezy.<br /> Istnieje kilka ścieżek biochemicznych, którymi przebiega fotosynteza. Najwcześniejsze reakcje fotosyntetyczne, które wyewoluowały u bakterii żyjących ponad 3 miliardy lat temu, z pewnością nie były tak wydajne jak rozwiązania, które wyewoluowały później. Późno w historii Ziemi zaszły głębokie zmiany w obrębie linii ewolucyjnych wyższych roślin. Do jednej z najbardziej fundamentalnych doszło zaledwie 810 milionów lat temu, kiedy wyewoluowały trawy i nowy typ roślin rośliny C4 (dla odróżnienia od bardziej pospolitych typów roślin określanych jako rośliny C3), które mogły żyć przy niższym stężeniu CO2 niż ich przodkowie.<br /> Powstanie nowych ścieżek fotosyntezy jest pewnym znakiem, że długotrwała zmiana w ilości CO2 atmosferycznego wywiera znaczny wpływ na biosferę. Redukcja stężenia CO2 w ciągu nadchodzących kilkuset milionów lat powinna doprowadzić do zdecydowanych zmian we florze planety. Choć większość roślin naczyniowych na Ziemi to dwuliścienne rośliny C3, powinna się pojawić rosnąca tendencja do przewagi jednoliściennych roślin C4. Jak wpłynie to na wygląd szaty roślinnej planety? Jedną ze zmian może być zniknięcie rozległych lasów sosnowych i świerkowych z obszarów na wyższych szerokościach geograficznych, podobnie jak porastających dziś średnie szerokości lasów liściastych i tropikalnych lasów deszczowych złożonych z roślin okrytonasiennych. Obecnie większość roślin C4 to trawy tropikalne i trawy z obszarów na średnich szerokościach geograficznych, a jedną z możliwości jest przejście od świata, w którym ogromne połacie Ziemi są pokryte drzewami, do świata niemal całkowicie pokrytego bezkresnymi preriami. Taka możliwość wydaje się jednak dość odległa. Już dziś istnieją niezwykle skuteczne ewolucyjnie trawy, jak na przykład gatunki, które wytworzyły na drodze ewolucji kształty drzewiaste (palmy i najróżniejsze szybko rosnące bambusy). Niewykluczone, że mimo ewoluowania w drzewiaste formy morfologiczne roślin wykorzystujących mechanizmy oparte na niskim zapotrzebowaniu na CO2, lasy w postaci, jaką znamy, będą znikać, i to wcale nie z powodu wyrębu i gospodarki leśnej człowieka.<br /> Malejąca temperatura z pewnością zmniejszyła produktywność biologiczną. Do tego samego doprowadziło zastąpienie lasów terenami trawiastymi. Obszary trawiaste charakteryzuje spora produktywność, ale jednak nieporównywalnie niższa niż lasów. Już ten jeden aspekt wystarczy, by doszło do redukcji biomasy. Dodaj do tego zastępowanie lasów na wyższych szerokościach geograficznych czapami lodowymi oraz powstawanie rozległych pustyń w Azji i Afryce, a otrzymasz wyraźny spadek. To bardzo silne poparcie dla hipotezy Medei.<br /> Nie jesteśmy w stanie przewidzieć dokładnie składu gatunkowego flory w tak odległej przyszłości. Podejrzewamy jednak, że gdybyśmy mieli możliwość przeniesienia się w tę odległą przyszłość Ziemi, ujrzelibyśmy w jej szacie roślinnej o wiele więcej form znajomych niż form nieznanych. Nie ma zbyt wielu sposobów na stworzenie i takie zorganizowanie liścia, żeby był w stanie pochwycić światło słoneczne. Drzewa, krzewy, krzewinki i trawy, wspierane milionami lat ewolucji, bardzo skutecznie angażują się w fotosyntezę. Możemy przewidywać, że nadal istnieć będą lasy i prerie. I choć wiele gatunków zniknie (być może wszystkie), ogólny kształt zwierząt i roślin może pozostać całkiem znajomy, a same ekosystemy będą zapewne działać podobnie jak ich współczes­ne odpowiedniki w analogicznych środowiskach: lasy deszczowe będą lasami deszczowymi, a trawiaste prerie preriami. Jednakże nasze modele wskazują, że do tego czasu ilość życia na planecie się zmniejszy i za około 500 milionów lat nastąpi pierwszy wielki krach głównego geofizjologicznego układu Ziemi. Już za 500 milionów lat, a może aż za około 1 miliarda lat, poziom dwutlenku węgla w atmosferze osiągnie taki pułap, że nie będą w stanie dłużej istnieć jakiekolwiek organizmy roślinne w znanej nam formie.<br /> Zmiana z początku nie będzie ani trochę dramatyczna. Na całej planecie rośliny zaczną z wolna wymierać. Ale Ziemia nie stanie się z dnia na dzień brunatna: gdy jeden zestaw roślin wymrze, ich miejsce natychmiast zajmie inna grupa roślin, być może nawet z pozoru identycznych z tymi, co wymarły. Jednakże podstawowe procesy fotosyntezy przebiegające w głębi tkanek tych dwóch grup roślin będą zupełnie inne. Po tej podmianie życie na Ziemi przybierze formę prawdopodobnie niezbyt odbiegającą od tego, co było wcześniej. Przynajmniej na jakiś czas.<br /> Istnieje też pewne prawdopo