Noc Biologów już po raz siódmy

Pomysł na Noc Biologów, jako jeszcze jeden ogólnopolski festiwal naukowcy, narodził się w Olsztynie w czasie spotkania dziekanów wydziałów biologicznych i przyrodniczych. Drugi piątek stycznia to termin trudny ale dobrze wpisuje się w roczny kalendarz pikników i festiwali naukowych. Noc Biologów jest wyrazem ogólnych trendów w dydaktyce pozaformalnej i upowszechnianiu nauki. Uczelnie wyższe i placówki naukowe otwierają się coraz bardziej z upowszechnianiem wiedzy i pełnej realizują swoją społeczna misję.

Już po raz siódmy Wydział Biologii i Biotechnologii UWM w Olsztynie włączył się do ogólnopolskiej akcji popularyzacji nauk biologicznych i przyrodniczych poprzez udział w Nocy Biologów. Siedem lat nieustannego uczenia się, eksperymentowania, budowania współpracy z różnymi podmiotami pozauniwersyteckimi.

Tegoroczna edycja Nocy Biologów w Olsztynie odbędzie 12 stycznia 2016 r. Oficjalne otwarcie Nocy Biologów o godz. 15.00 w holu Collegium Biologiae (budynek główny Wydziału Biologii i Biotechnologii), ul. Oczapowskiego 1 a. Program na stronie ogólnopolskiej: http://www.nocbiologow.pl/index.php?id=jednostka&nazwa=olsztyn

Pierwszą „Noc” w styczniu 2012 r. organizowało 16 jednostek naukowych a najbliższą Noc Biologów przygotowuje już 29 instytucji (strona główna akcji: http://www.nocbiologow.home.pl). Prawie dwukrotny wzrost liczby miejsc w ciągu siedmiu lat i mimo trudnych warunków finansowych to duży sukces i jednocześnie uwidocznienie społecznych potrzeb. W tym roku w Olsztynie do organizacji Nocy Biologów włączył się tradycyjnie Wydział Kształtowania Środowiska oraz kilka instytucji i drobnych przedsiębiorstw z regionu (m.in. Mazurski Park Krajobrazowy). Realizujemy w ten sposób społeczną misję uniwersytetu i zadanie współpracy z gospodarką i regionem.

Swój udział zapowiedziały już szkoły nie tylko z Olsztyna ale i całego województwa. W tym roku nastawieni jesteśmy głównie na aktywność popołudniową i wieczorną (do godz. 23.00) licząc na udział rodzin i młodzieży licealnej. Będą to kameralne spotkania z nauką i naukowcami.

Zdobywamy doświadczenie, które procentuje w postaci kolejnych projektów i przedsięwzięć edukacyjnych (np. Uniwersytet Młodego Odkrywcy).

Noc Biologów ma na celu przekazanie wiedzy przyrodniczej oraz wyników prowadzonych na UWM badań naukowych na różnych poziomach – od podstawowych wiadomości przyrodniczych do zagadnień problematycznych, nurtujących współczesną biologię i biotechnologię. Swój udział mają także studenci i doktoranci: przedstawią wykłady, pokazy, warsztaty.

Zasadniczym celem Nocy Biologów jest upowszechnianie i popularyzacja nauki oraz instytucji zajmujących się problematyką przyrodniczą poprzez interesujące pokazy, warsztaty, prelekcje, wykłady, zwiedzanie laboratoriów, wystawy, dyskusje oraz materiały zamieszczone w prasie lokalnej, radiu, telewizji i internecie (m.in. blogi i portale społecznościowe). Celem jest wzbudzanie ciekawości oraz chęci do poznawania i rozumienia świata przyrodniczego, szczególnie u dzieci i młodzieży szkolnej w celu kształtowania poglądów, pozwalających na zrozumienie prawidłowości funkcjonowania przyrody oraz na nieszkodliwe obcowanie ze światem żywym (biologicznym). Celem jest również przedstawienie podstawowych, ale ważnych zagadnień, poszerzających wiedzę społeczeństwa na temat funkcjonowania świata przyrodniczego (m.in. problemy biogospodarki, biotechnologii, zdrowia ludzkiego czy ochrony przyrody) jak i zagadnień budzących wiele kontrowersji. W tym roku pojawią się treści dotyczące szczepień, medycyny alternatywnej oraz bakretii lekoopornych. Nie zabraknie zabawy z przymrużeniem oka.

Zapraszam do Olsztyna i każdego innego z blisko 30 ośrodków akademickich w Polsce.

Co by było, gdyby nikt nigdy nie uczył biologii i przyrody?

22090013_10212852642504224_2954311359434937321_nGdyby nikt nigdy nie uczył biologii czy przyrody (to szersze podejście do biologii, bardziej interdyscyplinarne i międzyprzedmiotowe)? Oj, to byłoby bardzo marnie, wręcz niebezpiecznie.

Było krótko, teraz pora na solidniejsze uzasadnienie. Po pierwsze we współczesnym świecie nie ma możliwości nauczenia się samemu wiedzy biologicznej, więc nie można zostawiać bo „samo się zrobi”. Po drugie znajomość praw biologii jest bardzo potrzebna do współczesnego życia.

A było to tak. Dawno, dawno temu żyliśmy w środku procesów przyrodniczych. Niebo z gwiazdami było codziennie widoczne (współczesne miasta zaśmiecone są światłem i nawet w bezchmurną noc trudno dostrzec gwiazdy na niebie). Przyroda była wokół nas. To znaczy wokół naszych przodków (wokół nas też jest, ale zupełnie inna). Czy to myśliwy, czy zbieracz czy rolnik, codziennie się spotykał z roślinami, grzybami, zwierzętami, procesami przyrodniczymi. Uczył się od małego poprzez naśladownictwo i uczestnictwo w polowaniach, zbieraniu jagód, uprawie roli. Często leżał na trawie a w chacie słychać było nie tylko brzęczenie much ale i cykanie świerszcza za kominem. W pobliskiej rzece czy jeziorze chrząszcz brzmiał w trzcinie. Lub w sitowiu. Nasz przodek uczył się rozpoznawania roślin i zwierząt, które są jadalnie, które niebezpieczne, które przywracają zdrowie. Uczył się ustawicznie, przez całe życie i wiedzą się swoją dzielił. Od tego zależało jego życie. I przeżycie. Egzamin ważniejszy niż testy szkole, matura czy doktorat.

Współczesny młody człowiek żyje przeważnie w mieście (a i wieś miasto już przypomina). Dużo czasu spędza w budynkach, w pomieszczeniach, świat obserwuje przez … ekran telewizora, komputera, telefonu. Nie doświadcza. A jak na wsi, to także kontaktuje się z techniką i poznaje przyrodę za pośrednictwem mediów. Czasem dużo więcej wie o zwierzętach z Afryki (bo takie są filmy) niż o tych, co za progiem. A także tych co w domu. Dlatego nie dziwią sensacyjne wynurzenia o groźnych biedronkach azjatyckich (O gruźlicy, malarii i inwazji krwiożerczych ninja na moim balkonie). Poziom oderwania (wyizolowania) od rzeczywistości jest zatrważająco duży.

Niegdyś oczywiste wiadomości stają się współcześnie… egzotyczne. Bo skąd ma wiedzieć uczeń jak powstaje mleko, kiedy widzi tylko to w kartonikach na sklepowych półkach a nigdy nie widział żywej krowy. Nie mówiąc o dojeniu krowy czy kozy? Nawet w podręcznikach szkolnych znaleźć można sporo błędów (drobnych). Bo i sam autor czy ilustrator nie wie jak wygląda kłos jęczmienia. Zna pewnie tylko z innych ilustracji… Daleko od przyrody i świata naszych przodków.

Czy artysta powinien wiedzieć jak wygląda chrząszcz? Powinien. Bo na przykład w Szczebrzeszynie, co to z brzmiącego chrząszcza słynie, artysta nie wiedział (Bubel ze Szczebrzeszyna czyli wiedza przyrodnicza potrzebna jest nawet artyście). I stoi pasikonik jako pomnik chrząszcza. I to w dwóch egzemplarzach. Najpewniej ów artysta świat owadów znał z animowanego filmu o pszczółce Mai…  Chrząszcz czy pasikonik, co za różnica? Duża. I nawet to, że chrząszcze brzęczeć mogą, nawet w trzcinie. Oraz, że są ćmy co piszczą… na swojej trąbce (O motylu co trąbi, ludzi straszy i miód pszczołom podbiera).

Albo gdy się spotka żółtą żabę w Polsce, to uciekać, dzwonić na policję czy się zafascynować? (czyta: Żółta żaba z dojlidzkiego stawu co zamieszania narobiła)  Lub też czy warto wiedzieć jak wygląda barszcz Sosnowskiego i co oraz kiedy grozi, gdy się taką roślinę spotka? Azjaci pod reszelskim zamkiem, do broni (do kos)! 

Dlaczego Europejczycy podbili obie Ameryki i Australię (a nie odwrotnie) i jaki w tym udział miały udomowione zwierzęta, równoleżnikowe ułożenie Eurazji i odzwierzęce choroby? Jaki wpływ na rozwój cywilizacji miały i mają katastrofy ekologiczne? To wiedza jak najbardziej aktualna, bowiem żeby uniknąć kolejnej, a zarazem globalnej katastrofy o podłożu ekologicznym, trzeba rozumieć zjawiska przyrodnicze, w skali mikro i makro.

Co więcej, wiedza biologiczna dawno poszerzyła swoje obszary zarówno do skali mikro jak i makro. Wiemy dużo więcej niż wynika z doświadczenia pojedynczego człowieka. Stąd „na chłopski” rozum trudno pojąć z czego wynikają zmiany klimatyczne i jaki udział ma w tym człowiek, w tym nasze codzienne poczynania. A jeśli się nie rozumie, to trudno zaakceptować zalecane środki zaradcze w zakresie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. I mnożą się przeróżne teorie spiskowe „antyklimatyczne”….

Z drugiej strony poznanie sięgnęło świata mikro. I to nie tylko w odniesieniu do budowy komórkowej ale i biologii molekularnej. Stąd się biorą niezrozumiałe (a wynikając z ignorancji) obawy przed GMO (nawet tam, gdzie tego nie ma (O istocie życia czyli czy krowa jedząca paszę z GMO sama staje się GMO). Innym, znamiennym przykładem jest nasilający się ruch antyszczepionkowy. Przykładowe głosy owych denialistów wiedzy biologicznej przytaczam niżej. Przy okazji wyjaśnię, że kleszcze nie są owadami, a borelioza to choroba odbakteryjna.

Tak, bez wiedzy biologicznej trudno przeżyć nawet we współczesnym świecie. Trzeba się jej uczyć nie tylko w szkole. Dlatego jadę do Iławy na spotkanie, zorganizowane przez bibliotekę. A w przyszłym tygodniu rozpoczyna się Tydzień Otwartej Nauki. I z tej okazji opowiem o kolejnych pomysłach, jakie wykoncypowali Superbelfrzy RP oraz Wydział Biologii i Biotechnologii UWM w Olsztynie.

Nieprzewidziane skutki straszenia GMO

mlekoigmo

Czasem można przedobrzyć. Także i w marketingu. GMO (organizm genetycznie modyfikowane) są jednym ze współczesnych straszaków. W popkulturowym przekonaniu GMO to coś groźnego, niedobrego. Tak jak kiedyś czarownice, wilkołaki, strzygi czy inne utopce. Każdy coś tam słyszał o GMO, że to coś niezdrowego, że coś nienaturalnego, że jest be (nawet jak nie wiadomo co to jest i dlaczego złe). Więc najpewniej przeciętny klient będzie wystrzegał się GMO jak uroku wiedźmy. Kiedyś modny był strach przed cholesterolem (że niezdrowy), to na produktach zamieszczano informację, że nie zawiera cholesterolu. Niby potrzebna informacja dla ludzi, przestrzegających diety. Ale jeśli pojawia się na produktach, które z zasady nie mają cholesterolu? To jest to chwyt marketingowy i spam informacyjny (notabene dużo tego  w czasach post prawdy). Podobnie jest z GMO. Widziałem nawet zdjęcie na słoiku z solą, że produkt nie zawiera … GMO. Znaczy zdrowy, dobry można kupować.

Wcześniej pisałem o serku z mleka bez GMO i o tym, że jest to informacja bałamutna (Serek wolny od GMO – rzecz o informacji zbędnej i bałamutnej,  O istocie życia czyli czy krowa jedząca paszę z GMO sama staje się GMO). Ta sama firma oznacza także i inne swoje produkty owym tajemniczym znaczkiem (wolne od GMO). Na mnie działa odstraszająco (jako nierzetelna i bałamutna, wybieram inne produkty). Ale rzecz ciekawa, jak widać na zdjęciu, ta sama firma sprzedaje podobne towary różnie oznakowane, jedne nic nie mają, inne, że są bez GMO. To znaczy jak? W tym przypadku zsiadłe mleko jest z GMO? Tak można wywnioskować z zestawienia obu produktów. Bo przecież nie ma informacji, że brak – tak jak na sąsiednim produkcie.

Wyszedł z tego marketingowy strzał w kolano. Na jogurcie naturalnym, dla podkreślenia że jest naturalny, dodano dwie dodatkowe informacje: 1. że nie zawiera GMO (absurdalność takiego zapisu omawiałem w poprzednich tekstach), 2. nie zawiera mleka w proszku. Mało kto zrozumie także tę drugą informację. Najpewniej chodzi o to, że jogurt nie jest zagęszczany mlekiem w proszku (dość powszechna praktyka). Naturalny jogurt ma naturalnie gęstą konsystencję. A jeśli nie ma, to się go „podrasowuje” dodając mleko w proszku. Poprawnie powinna informacja brzmieć: „(jogurt) nie zagęszczany mlekiem w proszku”. Bo samo mleko w proszku nie jest czymś złym i niezdrowym (natomiast zagęszczanie „jogurtu” mlekiem w proszku jest w jakimś sensie fałszowaniem produktu i udawaniem, że to jest jogurt zamiast wprost napisać „deser mleczny”). A taki wydźwięk ma napis „Nie zawiera mleka w proszku”. Tak jak nie zawiera cholesterolu, glutenu itd.

Najwyraźniej ktoś od marketingu po prostu „przefajnował”, przedobrzył z popkulturowymi informacjami o „naturalności” produktów. Zamiast przyciągać – odstrasza… np. od innych produktów tego samego producenta.

Biologia systemów – podręcznik dla studentów, filozofów i teologów

biologia_systemwKiedy wiele lat temu przeczytałem „Ogólną teorię systemów” Bertalanffego to jeszcze bardziej zafascynowałem się biologią. Od młodości intrygowała mnie zagadka i istota życia. To był jeden z powodów, dla których wybrałem studia biologiczne. Ciągle sięgałem po różne książki, szukając tej niezwykłej tajemnicy życia. Bez wątpienia żyjemy w wieku biologii, bo to odkrycia biologiczne w największym stopniu obecnie napędzają dyskusje filozoficzne ale i spory wpływ mają także na rozważania teologiczne.

Teoria organizacji jest chyba tą tajemniczą „vis vitalis”, nadającą specyfikę istotom żywym. Ekologia w swej naturze mocno łączy się z zorganizowaniem układów złożonych. Tak więc na marginesie moich badań ekologicznych i hydrobiologicznych, ciągle snułem refleksje o naturze ogólnej, zainspirowany „Ogólną teorią systemów”. Wiedza biologiczna szybko się zmienia, w szczególności w zakresie biologii molekularnej. Wiedza wyniesiona ze studiów szybko się w wielu miejscach dezaktualizuje. Dlatego z przyjemnością sięgam po „literaturę faktu”, nieco odbiegającą od mojej specjalności naukowej. Ale można także zauważyć, że biologia molekularna dochodzi do tych problemów, z którymi już wcześniej zetknęła się ekologia: układy złożone, wieloelementowe i o wielu relacjach. Dlatego z ciekawością przyglądam się jak oni sobie z tym radzą. Zdawałoby się bariera nie do przebycia. Biologia molekularna i ekologia różnią się poziomami organizacji: małe i duże. Jednak coraz bardziej uwidacznia się ich podobieństwo, zwłaszcza w kontekście teorii systemów.

Jest jeszcze jeden powód, dla którego sięgnąłem po „Biologię systemów – strategię działa organizmu żywego” Leszka Koniecznego, Ireny Roterman i Pawła Spólnika. Prowadzę seminaria dla studentów biotechnologii i chcę mieć wiedzę aktualną, by móc prowadzić dyskusje. Ja pamiętam wiedzę ze swoich studiów, sprzed 30 lat. Oni czytają nowe podręczniki i słuchają zupełnie innych wykładów. Trzeba być na bieżąco by rozumieć nie tylko studentów ale i współczesny świat. I by z nowymi argumentami ponownie włączyć się do dawnych dyskusji o ewolucji i istocie życia.

Kilka lat temu przeczytałem do poduszki pierwsze wydanie tej książki. Lubię literaturę faktu. Co prawda książki takie, które są podręcznikami akademickimi, wymagają przygotowania i pewnej wiedzy oraz przyswojenia specjalistycznej terminologii, ale czyta się je z dużą przyjemnością. W tle gdzieś przewija się poszukiwanie istoty życia w kontekście najnowszych odkryć i nowych teorii biologicznych. Teraz trzymam przed sobą nowe wydanie, nieco zmienione (Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2017). W uzupełnionym wydaniu dodany został rozdział 6 „Istotne problemy biologii i medycyny w wizji molekularnej”. Siedem lat od poprzedniego wydania to sporo jak na biologię molekularną. Spodziewam się więc znaleźć kilka innych, mniej widocznych, uaktualnień stanu wiedzy.

Dlaczego polecam ten podręcznik nie tylko studentom kierunków przyrodniczych? Bo jest w nim poruszanych sporo ważnych dla ogólnej wiedzy problemów. I zupełnie nowych pojęć (np. proteom, metabolom, epigenetyka). A także zupełnie nowego spojrzenia na molekularne podłoże… dziedziczenia cech nabytych, kierunkowości ewolucji czy definicji życiai porównywania organizmów żywych do robotów. To, co kiedyś wydawało się definitywnie rozstrzygnięte (np. dziedziczenie cech nabytych), wraca za sprawą epigenetyki ponownie na „wokandę”. W zasadzie takie pytania pojawiały się już wcześniej w literaturze science-fiction czy w filozofii. Ale teraz dyskusja toczy się w oparciu o zupełnie nowe odkrycia, nowe fakty i nowe teorie biologiczne. Jest nowe paliwo. Dlatego polecam te książkę także filozofom i teologom.

Książka w zasadzie jest podręcznikiem, uzupełniającym uniwersytecki kurs biochemii. Ale w książce „spojrzenie na biologię poprzez wiedzę podstawową potraktowano jako drogę prowadzącą do uogólnień.” Dlatego ja, jako ekolog, po nią sięgnąłem z przyjemnością, czyniąc ołówkiem liczne notatki (na książkach wypożyczonych z biblioteki tak nie robią – lubię mieć własne, by na nich do woli notować i dopisywać rodzące się myśli). Polecam także filozofom, bo opierają się często na mocno przestarzałych faktach z biologii. Wiedza sprzed kilkunastu lat z liceum jest już bardzo nieaktualna. Nawet ze studiów biologicznych. Polecam więc tę książkę do samodzielnego studiowania w wieku dorosłym, dawno po studiach (i nie tylko osobom z wykształceniem biologicznym). Podręcznik, w odróżnieniu od artykułów naukowych i popularnonaukowych, daje wiedzę uporządkowaną. Wiedza zaprezentowana jest jako spójny system (całościowy).

Czytając próbuję wychwytywać uogólnienia, dotyczące istoty życia. Rozdział 6.5 dotyczy poszukiwania kryterium życia: „Rozszerzająca się wiedza biologiczna pozwala coraz lepiej rozumieć mechanizmy i procesy, którymi posługuje się przyroda. Wciąż jednak problem życia, jako zjawiska, nie ma jednoznacznego wyjaśnienia.” I to jest właśnie coś dla filozofów i niespokojnych umysłów.

W opisywanej książce znalazłem kilka potwierdzeń moich dawniejszych pomysłów i hipotez. Inne mocno zaskakują. Na przykład na tle lektury rodzi się refleksja, że wolność jest wpisana w istotę życia. Wolność i swoboda wyjaśnia ewolucyjny (filogenetyczny) wzrost złożoności. „Nieśmiertelne i niestarzejące się komórki nie są spójne z programem świata żywego.” Lub ten fragment „definicja życia musi mieć charakter umowny, przyjmując, że przyroda sama definiuje, co jest żywe.

Nie da się streścić podręcznika, liczącego 235 stron. Podam więc na koniec jedną z autorskich definicji życia: „Żywym można więc uznać wytwór przyrody, który wskazuje cechy samodzielności jako efekt automatyzmu i ma określony, zgodny z programem przyrody program własnego działania z narzuconym ograniczeniem czasowym.” Dodam tylko, że autorzy mocno stoją na gruncie fizyki i chemii. A sam podręcznik nafaszerowany jest faktami, ilustracjami, schematami i licznymi pojęciami.

Na zakończenie przytoczę jeszcze spis treści (strukturę rozdziałów) by lepiej oddać charakter tej książki:

1. Struktura i funkcja w układach żywych

2. Energia w biologii – potrzeba i wykorzystywanie

3. Informacja – rola i znaczenie w układach żywych

4. Regulacja w układach biologicznych

5. Współdziałanie w zorganizowanych układach biologicznych

6. Istotne problemy biologii i medycyny w wizji molekularnej.

Z przyjemnością ponownie sięgnę po „Biologię systemów”, przeglądając stare notatki i poszukując nowych inspiracji i paraleli między systemami poziomu molekularnego i poziomu ekologicznego.

Za jakiś czas znowu podzielę się refleksjami z lektury i przemyśleń.

Wiosenny szczypiorek na parapecie i zanieczyszczenie związkami biologicznie czynnymi

osy_koloroweO związkach biologicznie czynnych przypomniałem sobie, gdy kolega poradził mi jak w doniczce na parapecie wyhodować własny szczypiorek „musisz kupić cebulę dymkę, ale nie próbuj z cebulą ze sklepów wielkopowierzchniowych – bo często taka cebula jest traktowana inhibitorami wzrostu (takie roślinne hormony, spowalniające wzrost). Handlowcy pryskają cebule, aby im dłużej leżała w sklepie i nie puszczała kiełków. Tak potraktowane cebule słabo rosną i najczęściej zasychają a szczypior się nie udaje.” Domyślam się, że na zdrowie człowieka te związki chyba negatywnie nie działają. Ale tego typu związków biologicznie czynnych w środowisku jest coraz więcej.

Są małe, dla oka niewidoczne i w niewielkiej ilości. A jednak są coraz bardziej uciążliwe. Niczym pasożyty – nie widać a mocno dokuczliwe. Wprowadzamy je do środowiska celowo, aby poprawić produkcję, własne zdrowie itd. Sukcesywnie dostrzegamy jednak negatywne skutki ich obecności. Mowa o hormonach (lub związkach podobnych do hormonów i wpływających na organizm podobnie), chemioterapeutykach, antybiotykach.

Najwcześniej zwróciliśmy uwagę na pestycydy (tak jak niesławny DDT), powodujących duże zmiany w ekosystemach, bo wpływające na różne gatunki roślin i zwierząt. Obecnie świat zastanawia się czy jedna grupa z tych środków ochrony roślin nie wpływa negatywnie na pszczoły.

Leczymy zwierzęta hodowlane: krowy, świnie, kury. Podajemy im duże ilości antybiotyków, czasem profilaktycznie. Nie wszystkie jednak ulegają rozkładowi w metabolizmie tych zwierząt. Wydalane są z kałem i wraz z obornikiem trafiają na pola uprawne. Potem śladowe ich ilości znajdują się w roślinach podawanych jako pasza dla zwierząt jak i sami spożywamy. Niewielkie ilości? Tak, ale cechą związków biologicznie czynnych jest to, że wpływają na procesy biologiczne (np. fizjologiczne). To taki szum informacyjny. To tak, jakby do programów komputerowych dostawały się obce fragmenty i zakłócały pracę komputerów.

Leki hormonalne lub środki antykoncepcyjne (hormonalne), jakie ludzie używają także wraz z moczem trafiają do kanalizacji lub środowiska. Już dawno zauważono, że te hormony wpływają np. na płeć ryb, żyjących niektórych rzeka. Nawet w niewielkie ilości powodują duże zmiany.

Jak zobaczyć to co niewidoczne? Czasem dostrzegamy przypadkowo, tak jak w przypadku kolorowego miodu. Pszczoły znalazły syrop, przeznaczony do utylizacji (pozostałość po produkcji cukierków i zabarwiony kolorowymi barwnikami). W konsekwencji pszczelarze znaleźli nienaturalnie kolorowy miód w ulach. Ale związki biologiczne czynne (hormony, antybiotyki, leki) są bezbarwne, nie widać ich w środowisku. Widać natomiast skutki ich obecności.

Innym przykładem są kolorowe gniazda os (tak jak to, załączone na fotografii wyżej). Tym razem to efekt celowego eksperymentu podawania osom kolorowego papieru, który wykorzystały do budowy gniazda. Kolor uwidocznił pochodzenie a samo gniazdo wygląda bajkowo i nienaturalnie. O obecności związków biologicznie czynnych dowiadujemy się zazwyczaj przypadkiem, tak jak było w sprawie obecności antybiotyków w owsie, którym karmiono konie.  Antybiotyk był w bardzie niewielkiej ilości, ale akurat koniom bardzo szkodził (w zasadzie mikroflorze bakteryjnej w ich jelitach). Akurat ten rodzaj antybiotyku stosowany jest w hodowli drobiu. Kurom nie szkodzi, ale kiedy wraz z nawozem trafi na pola, to potem dostaje się do roślin i trafia do zupełnie innych konsumentów.

Nic już nie będzie takiej jak dawniej. Synonimem zdrowej żywności są rośliny, nawożone obornikiem. Wszystko zależy jednak od tego, jak hodowane są zwierzęta, od których pochodzi nawóz (obornik). W przyrodzie nic nie ginie, nawet nasza głupota. Krąży i ujawnia się w nieoczekiwanych miejscach. Długo nam jeszcze zajmie poznawanie funkcjonowania ekosystemów i ich szeroko rozumianego metabolizmu. Mam na myśli na przykład bezsensowną wycinkę drzew i dewastację zieleni w miastach. Wycina się je łatwo, rosną długo. I gdy dostrzeżemy przydatność drzew w mieście, bo nawilżają powietrze, bo dostarczają tlenu, bo usuwają zanieczyszczenia gazowe i redukują liczbę pyłów itd., to na naprawę sytuacji potrzeba będzie wielu lat…

Fot. Christopher Jobson , 2016, źródło: http://www.thisiscolossal.com/2016/04/rainbow-wasps/

Myryśka i Ryśnotek czyli o tym czy kobieta może być ojcem

myryskaPytanie wydaje się być absurdalne. Ale okazuje się, że kobieta może być ojcem i to na dwa sposoby. Jeden dotyczy inspiracji, drugi czystej biologii.

Zacznę od sprawy łatwiejszej. Chodzi o inspirację a więc ojcostwo w przenośni. Inspiracja nie ma płci i ograniczeń. W czasie niedawno odbytego webinarium z Super Belframi pani Agata Baj pokazywała ćwiczenia w myślografii. Opowiadała także o bohaterze i opowieści. I ja ćwiczyłem rysunki. Tak powstała myszka, widoczna na załączonym rysunku.

Skoro jest już bohater, to teraz łatwiej będzie o historie-opowieści (liczę, że powstaną niebawem). Bohaterka, myszka laboratoryjna, szara niepozorna a jednak niezwykle ważna, powinna mieć imię. Po krótkiej dyskusji z innymi uczestnikami webinarium wymyśliłem Myryśkę – Maryśkę myślograficzną, Dla towarzystwa pojawił się także Ryśnotek (od ryślenia, rysujący Rysiek).I tak Agata Baj została ojcem… duchowym

Teraz sprawa mocno trudniejsza, biologiczna. Przynajmniej do niedawna kategorycznie byśmy odpowiedzieli, że kobieta nie może być ojcem. Ale w biologii różne cuda się dzieją. Niektóre gatunki w ciągu życia zmieniają płeć. Inne są obojnakami. No ale człowiek?

Za sprawą zapłodnienia in vitro i współczesnej medycyny staje się to możliwe. Dziecko może mieć troje rodziców a babcia może urodzić własną wnuczkę. Niedawno urodziło się dziecko poczęte z użyciem mitochondriów od „trzeciej matki”. Mitochondria dziedziczą się tylko w linii matczynej, bo plemniki nie posiadają mitochondriów. A co zrobić w przypadku jakiegoś defektu z mitochondriami? Naukowcy przenieśli jądro komórkowe z jajeczka chorej matki do komórki dawczyni, pozbawionej jądra komórkowego ale za to ze zdrowymi mitochondriami w cytoplazmie. Podział na komórki żeńskie i męskie jest umowny i wynika ze zróżnicowania gamet: większe i mniej ruchliwe określa się żeńskimi a mniejsze i bardziej ruchliwe – męskimi. W takim rozumieniu same jądro komórkowe jest małe, w porównaniu do całej komórki. Dziecko więc miałoby dwóch tatusiów i jedna mamę. Wobec postępów współczesnej nauki niektóre dawne słowa tracą swoje znaczenie i sens. Musimy wymyślać nowe. Bo są rzeczy, które się nawet filozofom nie śniły.

A tymczasem do życia weszły dwa neologizmy, dotyczące myślenia wizualnego: myślografia i ryślenie. Jak poćwiczę, to Myryśka i Ryśnotek, więcej wam rysunkami opowiedzą.

Wtórouste – ekstrawagancja i nonkonformizm naszego przodka

Rzetelna wiedza podstawowa nie cieszy się zbytnim zainteresowaniem. Kojarzy się nam z nauką szkolną, wysiłkiem zgłębiania i zawiłością. Jednocześnie naukowcy wykazali, że nasz mózg ewolucyjnie jest tak ukształtowany, że większość jego aktywności nastawiona jest na poznawanie, analizowanie i omawianie relacji międzyludzkich. Wynika z tego, że w największym stopniu zajęci jesteśmy samymi sobą. Takie umiejętności ważne są dla organizmów społecznych. Ewidentnie jesteśmy społeczni od wielu milionów lat.

Kilka dni temu spotkałem znakomite potwierdzenie prawidłowości, dotyczącej naszego mózgu. Artykuł z czasopisma Nature, dotyczący z pozoru nudnego tematu zoologicznego, zyskał duże zainteresowanie w mediach społecznościowych, był licznie i często udostępniany i komentowany przez zwykłych ludzi. Wystarczyło nazwać przodka wtóroustych najstarszym przodkiem człowieka, by wzbudził wielkie zainteresowanie. Sztuka popularyzacji nauki opera się chyba na znajomości człowieka . Bardziej się interesujemy sobą (człowiekiem) niż całą resztą. „Paleontolodzy znaleźli w skamielinie liczącej 540 milionów lat najstarszy znany nauce gatunek stworzenia z grupy wtóroustych. Organizm został nazwany Saccorhytus coronarius.” Jako zoologa taka informacja bardzo mnie zainteresowała. Od dawna pasjonowała mnie historia naturalna czyli ewolucja i filogeneza. To co było kiedyś a teraz żmudnie, jak detektywi z nielicznych śladów, odtwarzamy.

Oczywiście od pierwszych wtóroustych do człowieka to bardzo daleka droga, wiele milionów lat ewolucji i zmiana wielu planów budowy. Poza jednym, że wywodzą się od wspólnego przodka. Przeciętnego człowieka – tak jak zobaczyłem na facebookowej dyskusji – mocno zaintrygowało to, że wtórouste (w wielkim uproszczeniu) pobierają pokarm „otworem odbytowym”. Z dzieciństwa pamiętam, że też mnie to fascynowało. Owe zawiłości ewolucji i zmiany funkcji różnych części organizmu jak i zmiany planu budowy w zależności od środowiska, w którym gatunki żyją.

„Badacze uważają, że ten maleńki przodek wszystkich kręgowców żył w piasku na dnie mórz około 540 milionów lat temu. Miał wielkość około jednego milimetra. Według specjalistów, stworzenie to miało duży, elastyczny otwór gębowy, który mógł rozciągnąć się na stosunkowo większą zdobycz. Eksperci sądzą, że organizm ten był pozbawiony odbytu – czyli wydalało za pomocą otworu gębowego.

Mnie bardziej zafascynowało coś innego. Znalazłem kolejny przykład na systemowość nauki (nauka jako system a nie suma faktów). W zoologii ciągle dokonują się różnorodne zmiany w systematyce i rekonstrukcji filogenezy. Co podręcznik to inna koncepcja (zgroza dla studentów). Owe zmiany nie dokonują się tylko na skutek nowych odkryć i dodawania do ludzkiej wiedzy kolejnych faktów. Ale także przez rearanżacje tych faktów, czyli budowanie nowych teorii, nowych relacji między tymi faktami. To tak, jak w zabawie klockami lego – z tego samego zestawu klocków możemy za każdym razem zbudować inną konstrukcję. Czasem nieco inną a czasem rewolucyjnie inną. I to w nauce jest fascynujące.

W samej zoologii może zmieniło się niewiele, ale dużo zmienia się w filogenezie: te same elementy inaczej poukładano w system wiedzy zoologicznej i ewolucyjnej (pomogła genetyka i analizy DNA, odszukano ślady, których wcześniej nie sposób było dostrzec). Bo nauka nie jest tylko kumulatywna (suma obserwacji) ale i systemowa. Rozwija się jak organizm: rośnie (o nowe fakty, obserwacje, pojęcia, hipotezy, teorie) ale i reorganizuje, przebudowuje, czasem mocno przeobraża (jak kijanka w żabę lub larwa owada w imago – te pierwsze to wtórouste, te drugie to pierwouste). To zmiana paradygmatów i teorii.

Więcej na temat naszego wtóroustego przodka: https://en.wikipedia.org/wiki/Saccorhytus

Czym jest nauka ? Cz. 5. System rozwijający się

nauka2rozwojsystemuW kolejnej części opisuję naukę jako system. Układ, system to nie jest suma części, lecz także relacje między tymi częściami, sposób ich wzajemnego ułożenia. Organizacja a nie jakaś tajemnicza vis vitalis..

Weźmy za przykład zegarek. Rozkręćmy go na części i wszystkie wrzućmy wszystkie do woreczka. Suma części będzie taka sama, niczego nie zabraknie. A jednak nie będzie to już sprawny mechanizm, pokazujący godziny. System jako mechanizm. Takie podejście mogli byśmy nazwać mechanistycznym. Lepszym przykładem (modelem) systemu jest organizm – ciągle się zmienia, wymienia części (w metabolizmie), rośnie, ewoluuje a mimo to przez cały czas jest sprawny i działający.

Nauka jako system wiedzy, czy to w pojedynczym mózgu człowieka, czy to jako ogólnoludzki system wiedzy, jest systemem „biologicznym”, niczym organizm. Tak, jakbyśmy oglądali swoje zdjęcia z dzieciństwa, młodości, dojrzałości. Widać podobieństwo ale przecież za każdym razem jest to „ktoś inny”. Tę zmienność trzeba uwzględniać nie tylko w historii nauki, ale i na co dzień. Bowiem nauka zmienia się dynamicznie i bardzo szybko. W dyskusji, gdy używamy pojęć, warto jest wiedzieć z jakiego „organizmu” (teorii, paradygmantu) one pochodzą. Takie same słowa nie oznaczają tych samych desygnatów. I jeszcze kilka porównań biologicznych.

Dla organizmu charakterystyczny jest rozwój (ontogeneza) i ewolucja (filogeneza). Już sam wzrost na wielkość wymusza zmiany organizacyjne całego systemu. Mały organizm jednokomórkowy może być mniej zorganizowany, ale gdy komórka rośnie to wraz wielkością liniową powierzchnia wzrasta do kwadratu a objętość do sześcianu. Dlatego pojawiają się nowe problemy, np. nie wystarcza już wymiana gazowa powierzchnią ciała (u organizmów wielokomórkowych) i pojawiają się specjalne organy (skrzela, skrzelotchawki, płuca), pozwalające zwiększyć powierzchnię wymiany dla powiększającego się organizmu. Sam więc wzrost wymusza reorganizację całego systemu.

Nauka na pewno ma charakter kumulatywny. Do tego dochodzi ewolucja – zmienność w czasie i dostosowywanie się do środowiska (otoczenia). System więc wewnętrznie się „konstruuje” (różnicuje, np. wraz z przyrostem wiedzy wyodrębniają się nowe dyscypliny i subdyscypliny) i optymalizuje (np. dojrzewa metodologia).

Kiedy się nauka zaczęła? Gdzieś w mrokach prehistorii. Ten pierwotny system wiedzy naszych przodków wynikał zapewne z obserwacji środowiska (otoczenia). Był niezróżnicowany, wszystko było ze sobą ścisłe powiązane: magia, religia, wiedza o ludziach i przyrodzie. Niezróżnicowane jak komórki macierzyste. Nauki w obecnym rozumieniu jeszcze nie było. Dopiero się powoli wyróżnicowała, jak tkanki z komórek macierzystych. Wiedza była mała i jednolita (w dzisiejszym rozumieniu), mieściła się w głowie jednego człowieka lub jednego plemienia. Wzrost wiedzy, wynikając z wzrostu komunikujących się ze sobą ludzi, jak i sposobu utrwalania wiedzy (pismo, druk, współczesne nośniki), to liczba zgromadzonych przez społeczność faktów, najpierw tylko w zbiorowej pamięci potem spotęgowane przez możliwość zapisania na papierze. A teraz w komputerach.

Ale to nie tylko wzrost na ilość ale i zmiana organizacji. Możemy mówić o rozwoju i ewolucji teorii i paradygmatów Paradygmat (czy w węższym rozumieniu teoria) decyduje o tym, co dostrzegamy. Patrzymy na świat przez pryzmat teorii i tego, co już wiemy i spodziewamy się zobaczyć (lekarz na zdjęciu rentgenowski czy na ekranie ultrasonografu widzi więcej niż pacjent). Nie ma faktów obiektywnych samych w sobie. To tak, jak patrzenie przez czerwone szkło (czerwone elementy będą niewidoczne). Niby widać, ale coś umyka. Wystarczy zmienić kolor szkła, a świat będziemy postrzegać nieco inaczej.

W toku tej ewolucji następowało wyróżnicowanie się i dojrzewanie metody naukowej, coraz wyraźniejsze wyodrębnienie się nauki z innych elementów wiedzy, z religii, magii.

Obserwujemy otoczenie, i na zasadzie indukcji, tworzymy nowe fakty, hipotezy, teorie. Na przykład wynalezienie teleskopu, czy mikroskopu zaowocowało dopływem zupełnie nowych obserwacji, pojęć. Tak jak odkrycie nowych kontynentów i zaobserwowanie nowych gatunków roślin i zwierząt. Wzbogaciło ilościowo ale i nie tylko. Zaowocowało także przebudową systemu, zmianą relacji między już zgromadzonymi faktami, np. teoria ewolucji inaczej uporządkowała zgromadzoną wiedzę o różnorodności biologicznej. Sama zaś teoria ewolucji spowodowała inne (kaskadowe) zmiany w systemu nauki. Nowe definicje.

Dedukcja to wnioskowanie z tego, co już wiemy, z nowej teorii i paradygmatu, wyprowadzanie możliwych innych hipotez. W naukach przyrodniczych dowodzenie (weryfikacja) tych hipotez odbywa się przez eksperyment. Tak jak odkrywanie nowych pierwiastków, wynikających z systemu Mendelejewa. Można było wydedukować istnienie nieznanych pierwiastków, ale trzeba je było eksperymentalnie „zobaczyć”, „dotknąć”.

Nauka jako system rozwijający się, przebudowujący i reorganizujący. To zarówno organizm w czasie ontogenezy jak i organizm ewoluujący. Stany poprzednie różnią się od obecnych. System nie jest prosta sumą elementów.

c.d.n.

Czym jest nauka ? Cz. 4. Nauki empiryczne

przyrodniczePora przejść do nauk empirycznych, pośród których jest i biologia. Nauki empiryczne są podstawą współczesnej nauki i jej sukcesów. Wniosły w rozwoju nową metodę – weryfikowanie teorii przez doświadczenie (konfrontowanie z rzeczywistością), falsyfikację (próbę obalenia – wymyślanie takich doświadczeń, które mogłyby obalić analizowaną hipotezę).

W naukach empirycznych ważne są dwa elementy: weryfikowanie przez doświadczenie oraz logiczna spójność teorii. Jest więc element „matematyczny” i dedukcja tak jak w matematyce. Tyle tylko, że poszczególne elementy są nieco bardziej rozmyte, ale za to bardziej wyodrębnione („wyraźne”) niż w naukach humanistycznych. Jeśli porównywać fizykę i biologię, to ta pierwsza jest bardziej „umatematyzowana”, z bardziej dyskretnymi pojęciami i opisaniem elementów. Nieco bardziej precyzyjniejsza. Biologa jest bardziej „humanistyczna”, tj. pojęcia (przynajmniej w niektórych działach biologii) są bardziej niedookreślone, niejednoznaczne. W swoim rozwoju biologia coraz bardziej się „matematyzuje”, pojęcia – tak jak z komórek macierzystych – specjalizują się i nabierają jednoznaczności.

Język biologii coraz bardziej jest precyzyjny. Najpewniej to typowy rozwój każdej dyscypliny naukowej: od zbiorów rozmytych do bardziej klasycznych. Lub jak w sukcesji ekologicznej: od przewagi gatunków eurytopowych, oportunistycznych, do przewagi gatunków wyspecjalizowanych (i spadek międzygatunkowych oddziaływań o charakterze antagonistycznym).

Czasem biologia traktowana jest jako nauka „pamięciowa”, bo trzeba dużo faktów zapamiętać (różnorodność biologiczna na wszystkich poziomach jest niezwykle bogata i nie do ogarnięcia w jednym mózgu człowieczym). Niemniej w swoim rozwoju staje się coraz bardziej logiczną: wiele „stanów” da się logicznie „wyprowadzić” z warunków początkowych (założeń i aksjomatów), niejako można coraz bardziej rozwiązywać „równania biologiczne”. Tyle tylko, że jest znacznie więcej różnorodnych elementów. Ale kolejne teorie wprowadzają unifikację i przybliżają do „jednego wzoru na wszystko”.

Biologia jest w drodze od teorii zbiorów rozmytych do zbiorów klasycznych.

Wcześniej zarysowane zmiany między dyskretnością a abstrakcją (rozmyciem, erudycją) w postaci linowej, z gradientem zmian od matematyki, przez nauki przyrodnicze do humanistycznych z filozofią, można przedstawić w przestrzeni dwuwymiarowej. Jednocześnie można zaznaczyć i precyzyjne wyodrębnienie (zdefiniowanie) elementów oraz dedukcyjność i weryfikację empiryczną (nie wiem czy trafnie ujęta opozycja, ale tak mi przyszło do głowy to nazwać). Zamiast liniowego kontinuum uzyskujemy trójkąt. Oczywiście, gdyby wyróżnić poszczególne dyscypliny naukowe, utworzyłaby się z tego chmura. A jeśli wyodrębnić jeszcze kolejny „wymiar”, to model byłby trójwymiarowy, przestrzenny.

naukatrojwymiarowa

Ps. – przeczytaj całość: http://czachorowski1963.blogspot.com/2017/01/czym-jest-nauka.html

Wtedy lepiej będzie można zrozumieć kontekst całości i tego, powyżej fragmentu.

O pewnym stułbiopławie i o nieśmiertelności, której poszukują naukowcy

Memorial pamphlet containing certain drawings of Medusae-fig.76Czy można być nieśmiertelnym? Wydawać by się mogło, że tak. Dowodzić tego ma przykład stułbiopława, który nawet nie dorobił się polskiej nazwy (jeszcze) – żyje w zachodnim Atlantyku. Turritopsis nutricula potrafi robić rzecz niezwykłą – po osiągnięciu dorosłości może odwrócić swój rozwój i cofnąć się do stadium niedojrzałego (młodocianego). A potem znowu dorosnąć i tak w kółko przeżywać okresy dzieciństwa i dorosłości. Powrót do stułbiopławiego dzieciństwa następuje zwykle w reakcji na pogorszenie warunków życia – głód czy zmianę zasolenia wody.

W społeczeństwach ludzkich także obserwuje się wzrost dzietności po wojnach, epidemiach i innych kataklizmach. Ale to coś innego, bo dotyczy odmłodzenia populacji a nie osobnika..

Owa nieśmiertelność stułbiopława jest tylko hipotetyczna (w sumie podobną nieśmiertelność mają bakterie i pierwotniaki – cały czas rosną i się dzielą). Bo ów stułbiopław może być zjedzony przez drapieżnica, zaatakowany przez pasożyty… czy zginąć na skutek działalności człowieka. Na dodatek wspomniany stan osiągnięto w warunkach laboratoryjnych. W naturze jest trudniej, bo nie sposób tam obserwować losów jednego osobnika. Przewaga opisywanego stułbiopława nad bakteriami jest taka, że to ten sam osobnik. W przypadku bakterii i podziałów u pierwotniaków komórki powstałe w wyniku podziału można traktować jako potomne (albo jako wzrost).

Niezwykłe zdolności zaobserwowane u Turritopsis nutricula sprawiają, że stał się on obiektem wielkiego zainteresowania naukowców. Ale czy te właściwości cofania się do młodości są cechą tylko organizmów bardzo prostych i „prymitywnych”? Wydrzeć tajemnice przyrodzie.. i znaleźć eliksir młodości dla człowieka?. Chciałoby się, wtedy pojawiłyby się SPA odmładzające, jak w filmach science-fiction. Jednym słowem gospodarka oparta na wiedzy ma przyszłość, nawet w naszym regionie. A do tego niezbędna jest dobra edukacja. Edukacja to nie filantropia lecz inwestycja. A czy my chcemy inwestować w edukację szkolną i pozaszkolną?

Jeśli jednak zastanowić się głębiej, to długie życie nie jest wartością samą w sobie – wartością jest życie dobre (wartościowe). Przecież, przez porównanie, nie jest atrakcyjny długi film lub książka, jeśli są nudne, nieciekawe, bezwartościowe.

Ilustracja: William K. Brooks [Public domain], Wikimedia Commons