Przedmowa

Czasami myślę, że większość ludzi nie zdaje sobie sprawy, jakie wielkie znaczenie mają dla nas rośliny. Każdy wprawdzie wie, a przynajmniej taką żywię nadzieję, że produkują tlen, który wdychamy, a także otwierają łańcuch pokarmowy zwierząt. Ale kto myśli o tym, że paliwa kopalne, w tym ropa naftowa, węgiel kamienny czy gaz, są niczym innym jak energią słoneczną, która przed milionami lat została przetworzona i zgromadzona przez rośliny. Albo że większość substancji czynnych w naszych lekarstwach jest pochodzenia roślinnego. Czy wreszcie o tym, że najważniejszym materiałem budowlanym w wielu częściach świata wciąż jeszcze pozostaje znakomicie się do tego nadające drewno. Gdybyśmy przyjrzeli się temu zjawisku bliżej, to jesteśmy zdani na łaskę i niełaskę roślin - podobnie jak wszystkie inne zwierzęce formy życia.

Mogłoby się zatem wydawać, że o roślinach - od których zależy przecież większość naszej gospodarki - wiemy już wszystko. Nic bardziej mylnego: w samym tylko 2015 r. odkryto ni mniej, ni więcej tylko 2034 nowe rośliny - i nie były to wyłącznie malutkie roślinki, które łatwo przeoczyć. Na przykład Gilbertiodendron maximum jest mierzącym 45 m wysokości endemicznym drzewem z lasów deszczowych w Gabonie, jego pień osiąga 1,5 m średnicy i wagę ponad 100 t. Rok 2015 nie był pod tym względem wyjątkowy: w ostatnim dziesięcioleciu opisywano rocznie ponad 2 tys. nowych odmian.

Poszukiwanie wciąż nieodkrytych roślin w każdym razie się opłaca. Udowodniono, że dziś wykorzystujemy ponad 31 tys. gatunków: prawie 18 tys. do celów medycznych, 6 tys. do celów spożywczych, z 11 tys. wytwarzamy tekstylia i materiały budowlane, 1300 służy nam do celów społecznych - na przykład w obrzędach religijnych lub jako narkotyki, 1600 jako źródło energii, 4 tys. jako pasze zwierzęce, 8 tys. do celów związanych ze środowiskiem, 2500 jako trucizny itd. Jak łatwo można wyliczyć, korzystamy bezpośrednio z 10% wszystkich gatunków roślin. Wyszlibyśmy na tym jeszcze lepiej, gdybyśmy je nie tylko wykorzystywali, lecz także się od nich uczyli.

Rośliny mogą bowiem być wzorem innowacyjności i właśnie to chcę pokazać w niniejszej książce. Od niepamiętnych czasów świat flory znajdował optymalne rozwiązania problemów, z którymi ludzie borykają się do dzisiaj, czy to w kwestii materiałów, autonomii energetycznej, odporności, czy zdolności przystosowawczych. Właściwie powinniśmy tylko wiedzieć, gdzie i jak ich szukać.

W procesie, który rozpoczął się około miliarda lat temu i zakończył przed 400 mln lat, ewolucja roślin i zwierząt zachodziła w dwóch przeciwnych kierunkach. W poszukiwaniu pożywienia zwierzęta wybrały wędrówkę, natomiast rośliny pozostały w miejscu i nauczyły się wytwarzać konieczną energię za pomocą słońca, dostosowując się do osiadłego trybu życia - w tym na przykład do faktu, że stanowią łatwą zdobycz. Wbrew pozorom nie jest to proste zadanie. Czy jesteśmy w stanie sobie wyobrazić, jak trudno żyje się we wrogim otoczeniu, kiedy nie można się ruszyć z miejsca? Jak byśmy się czuli, będąc obserwowanym przez owady, roślinożerców oraz innych wrogów i nie mogąc uciec? Mielibyśmy tylko jedną szansę na przeżycie: nasze ciało musiałoby być niezniszczalne i co za tym idzie, kompletnie inaczej zbudowane niż u zwierząt. Musielibyśmy być rośliną.

Chcąc uniknąć problemów związanych z drapieżnikami, rośliny obrały wyjątkową pod względem ewolucyjnym i tak bardzo odległą od rozwoju zwierząt drogę, że dla nas, ludzi, stały się symbolem całkowitej odmienności. Ich organizm tak bardzo różni się od naszego, że równie dobrze mogłyby być kosmitami. Wiele rozwiązań zastosowanych w świecie roślin całkowicie odbiega od tych ze świata zwierząt: zwierzęta są mobilne, rośliny osiadłe; zwierzęta szybkie, rośliny powolne. Zwierzęta są konsumentami, rośliny producentami; zwierzęta wytwarzają dwutlenek węgla (CO2), rośliny go wiążą itd. Ale decydująca różnica pomiędzy roślinami a zwierzętami, z której mało kto zdaje sobie sprawę, tkwi gdzie indziej. Jest to różnica między dystrybucją zdecentralizowaną a koncentracją. Funkcje fizjologiczne zwierząt koncentrują się w konkretnych narządach, natomiast u roślin są rozproszone w całym organizmie. Nie sposób nie zauważyć daleko idących skutków, jakie wynikają z tego faktu. Rośliny sprawiają na nas wrażenie całkowicie innych również dlatego, że są zupełnie inaczej zbudowane niż my.

Człowiek buduje narzędzie, aby go wyręczyło w wykonywaniu pracy, a także by mu ją ułatwiło i ulepszyło jej efekt. Dlatego nasze narzędzia naśladują budowę organizmu zwierzęcego. Weźmy na przykład komputer. Jego sposób budowy zasadza się na prastarej koncepcji: procesor - podobnie jak mózg - steruje sprzętem, twardymi dyskami, pamięcią roboczą, kartami graficznymi i dźwiękowymi. Przenieśliśmy więc nasze narządy na sztuczną inteligencję. Cokolwiek człowiek zbudował, w mniejszym lub większym stopniu opiera się na tym samym schemacie: centralny mózg steruje narządami, które wykonują jego polecenia. Nawet ludzkie społeczeństwa mają za podstawę ten sam archaiczny, hierarchiczny i centralnie sterowany model. A przecież prezentuje on tylko jedną zaletę: dostarcza szybkich odpowiedzi, które jednak niekoniecznie muszą być prawidłowe. Poza tym jest podatny na usterki i w żadnym razie nie poddaje się innowacjom.

Rośliny natomiast nie posiadają organu przypominającego centralny mózg. A mimo to są w stanie wyczuć swoje otoczenie ze znacznie większą wrażliwością niż zwierzęta. Potrafią aktywnie walczyć o ograniczone zasoby w glebie i powietrzu, precyzyjnie oceniać sytuacje, przeprowadzać wyrafinowane rachunki zysków i strat i reagować stosownie do bodźców środowiska. Ich droga rozwojowa mogłaby więc stanowić dla nas alternatywną koncepcję rozwoju, którą powinniśmy całkiem serio wziąć pod uwagę. Tym bardziej, że obecnie coraz szybciej dostrzegamy zmiany i nieustannie musimy opracowywać bardzo nowatorskie rozwiązania.

Centralistyczne struktury są słabe same w sobie. 22 kwietnia 1519 r. Hernán Cortés z zaledwie setką marynarzy, pięciuset żołnierzami i kilkoma końmi przybił do Meksyku, w pobliżu dzisiejszego Veracruz. Zaledwie dwa lata później, 13 sierpnia 1521 r., upadek stolicy Tenochtitlán przypieczętował koniec kultury Azteków. Ten sam los spotkał niedługo później Inków; w roku 1533 zostali pokonani przez Francisca Pizarra. W obu przypadkach maleńkie armie zdołały zniszczyć imperia, biorąc po prostu w niewolę ich królów - Montezumę i Atahualpę. Państwa centralistyczne okazały się podatne na atak i bezbronne. Jednak ledwie kilkaset kilometrów na północ od Tenochtitlánu mieszkali Apacze, bynajmniej nie tak postępowi jak Aztekowie, ale podobnie jak oni pozbawieni centralnej organizacji. Potrafili oni skutecznie, choć w długiej wojnie, stawić czoło Cortésowi.

Model roślinny jest znacznie odporniejszy i nowocześniejszy niż zwierzęcy. Rośliny są żywym przykładem tego, że wytrzymałość może iść w parze z elastycznością. Ich modułowa budowa to kwintesencja innowacyjności: dzięki strukturze opartej na rozproszeniu i współpracy poszczególnych części organizmu, pozbawionej centrali dowodzenia, nawet w obliczu katastrofy zachowują sprawność działania i szybko przystosowują się do zmian zachodzących w środowisku.

Najważniejsze funkcje roślin zbudowanych kompleksowo mogą się przy tym oprzeć na wysoko rozwiniętym systemie zmysłów, umożliwiającym wydajne rozpoznanie i szybką reakcję na zagrożenia. Rośliny dysponują wyrafinowaną, nieustannie rozwijającą się siecią stożków wzrostu korzenia, które aktywnie eksplorują glebę. Nieprzypadkowo internet, symbol naszego nowoczesnego świata, jest zbudowany jak system korzeniowy.

Ponieważ rośliny dzięki jedynej w swoim rodzaju drodze ewolucji mogą się poszczycić nowocześniejszą strukturą niż zwierzęta, nikt nie może się z nimi równać pod względem wytrzymałości i innowacyjności.

Dobrze byśmy zrobili, biorąc to pod uwagę, kiedy będziemy planować naszą własną przyszłość.

Zwierzęta i rośliny uczą się przez doświadczenie

Inteligencja roślin interesowała mnie od zawsze, nie mogłem więc nie zajmować się też ich pamięcią. W pierwszej chwili może to zabrzmieć dziwnie: ich pamięcią, ale spróbujmy przyjrzeć się tej sprawie nieco bliżej. Łatwo można sobie wyobrazić, że inteligencja nie jest przypisana wyłącznie do jednego organu, jest po prostu przypisana do życia (z mózgiem czy bez). Z tego punktu widzenia rośliny są dowodem na to, że mózg jest tylko ewolucyjnym "wypadkiem" występującym u zwierząt, czyli w bardzo nielicznej grupie organizmów żywych. Znakomita większość - rośliny - zdołała rozwinąć inteligencję, nie posiadając mózgu. Mimo najszczerszych chęci nie jestem jednak w stanie wyobrazić sobie jakiejkolwiek formy inteligencji, choćby nie wiem jak wyjątkowej, która radziłaby sobie bez pamięci.

Pamięć nie jest więc tożsama z inteligencją. Bez pamięci niczego się nie nauczymy, z kolei uczenie się jest funkcją inteligencji. Jeżeli żywy organizm wielokrotnie konfrontuje się z tym samym problemem, to nazwiemy go inteligentnym, jeśli z czasem nauczy się lepiej reagować na ów problem. Z pewnością wszyscy mamy niekiedy uczucie, że wciąż zachowujemy się tak samo, mimo że właściwie powinniśmy się już czegoś nauczyć. I chyba każdy ma przyjaciół czy krewnych, którzy w określonych sytuacjach zawsze reagują w taki sam sposób, nigdy choćby odrobinę mądrzej. Jest to jednak tylko nasze wrażenie. Pomijając wyjątki czy szczególne przypadki, które często są związane z drobnymi patologicznymi zakłóceniami, wszystkie żywe organizmy uczą się przez doświadczenie. Ta złota reguła obowiązuje również rośliny. Jeżeli problemy się powtarzają, to rośliny reagują coraz adekwatniej. Nie byłoby to możliwe, gdyby gdzieś nie zostały zapisane informacje na temat rozwiązania problemu, czyli gdyby nie miały pamięci.

Nie sądźmy jednak, że tylko z tego powodu można już otwarcie mówić o roślinnej pamięci. Ponieważ rośliny nie mają mózgu, wymyślono rozmaite terminy, takie jak aklimatyzacja, hartowanie, priming, kondycjonowanie, na wyjaśnienie licznych aktywności, do których podejmowania zwierzęta używają tego właśnie organu. Naukowcy wykonali więc lingwistyczny taniec na linie tylko po to, aby w odniesieniu do roślin nie zastosować starego, wygodnego i prostego pojęcia "pamięć".

Ale podobnie jak zwierzęta również rośliny uczą się przez doświadczenie, w związku z tym muszą być wyposażone w mechanizmy zapamiętywania. Na przykład drzewo oliwne radzi sobie ze stresującymi sytuacjami, takimi jak sucha lub zasolona gleba, ponieważ odpowiednio modyfikuje swoją anatomię i przemianę materii. Jak na razie nie ma w tym nic dziwnego, prawda? Jeżeli jednak po pewnym czasie wystawimy tę samą roślinę na działanie tych samych niekorzystnych warunków, ba, nawet je zintensyfikujemy, to jej reakcja może nas zaskoczyć: roślina zniesie stres znacznie lepiej. Czyli: odrobiła lekcję! W jakiś sposób zapamiętała zastosowane rozwiązanie, natychmiast je przywołała i tym razem zareagowała wydajniej i precyzyjniej. Aby zwiększyć swoje szanse na przeżycie, nauczyła się i zapisała w pamięci optymalną reakcję.

Rośliny z długą pamięcią

Jak dotąd zbadano już w stopniu zadowalającym wiele zjawisk w świecie roślin, przebiegających analogicznie do tych w świecie zwierząt: inteligencję, komunikację, strategie obronne, zachowanie itp. W przypadku pamięci dopiero niedawno przeprowadzono test porównawczy. Jest to tym bardziej zdumiewające, że prekursorem w tej dziedzinie był jeden z najsłynniejszych przyrodników - Lamarck (1744-1829), a właściwie Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck, którego naukowa intuicja dopiero teraz znajduje godne potwierdzenie. Podobnie jak inni współcześni mu przyrodnicy ojciec biologii - i to dosłownie, ponieważ to on jest autorem tego terminu - interesował się przede wszystkim szybkimi ruchami roślin, na przykład mimozy wstydliwej, które reagują natychmiast i w sposób oczywisty na określone bodźce. Szczególnie długo zajmowała go kwestia tego, jak i dlaczego mimoza nagle zamyka swoje listki. Chciałbym z góry uprzedzić, że dokładnej odpowiedzi na to pytanie nie znamy do dzisiaj.

Treść dostępna w pełnej wersji eBooka.