Osluškivanja #1: O zagađenju, disanju i planktonima

Popularna nauka kroz fenomenologiju svakodnevnih aktivnosti istražuje i objašnjava sve aspekte života, a u ovoj kolumni bavimo se činjenicama – umesto teorijama zavere, te pitanjima i odgovorima – umesto nagađanja. Pre svega je, naravno, potrebno postaviti pitanje, a ovaj put ono glasi:

Da li osoba diše? – po svojoj funkcionalnosti, ovaj se upit izjednačava sa Da li je osoba živa?, a od prvog plakanja koje će pokrenuti životnu ulogu i funkciju pluća tek rođene bebe, do poslednjeg izdaha koje će označiti jasan kraj života.

Sličnim mehanizmom kao kod zemaljskih suseda, biljaka, čovek će uzeti kiseonik iz vazduha koji dospeva u pluća respiratornim sistemom. Dalje, kiseonik se crvenim krvnim zrnicama prenosi do organa, a kao nusprodukt, ugljen dioksid se istim putem krvnih zrnaca vraća u pluća, a respiratornim sistemom izbacuje napolje.

Taj proces ćemo svakog dana, u proseku, ponoviti 23,040 puta. 23 hiljade udaha kojih mahom nismo svesni.

O čemu se tu radi? Mozak je pre svega efikasan dirigent i ne želi da nas svest o svim telesno-automatskim radnjama (poput kontrole disanja, varenja hrane, uspostavljanja srčanog ritma) ometa u normalnom i svakodnevnom funkcionisanju. Međutim, sa vazduhom kojeg je poslednjih meseci moguće jasno videti i osetiti, postajemo, u najmanju ruku, svesniji svakog neophodnog udaha. Jedina gora stvar od saznanja da je Srbija još jednom u nezavidnom vrhu — ovog puta kao najzagađenija zemlja u Evropi i prva po štetnosti posledica zagađenog vazduha — bila bi otupelost na alarme da se, kao stanovnici Zemlje, konačno dozovemo pameti i pokušamo da suzbijemo rapidno toksične klimatske promene. Možemo ponovo pročitati prethodnu rečenicu.

Fotografija preuzeta sa stranice: http://toimnews.mn/post/6255

Kvaka 22 je što dokazano visoki stepeni zagađenja vazduha značajno utiču na kognitivne funkcije i mentalno zdravlje. Uzdajmo se u svoje preostale i nezagađene neurone da delujemo, jer smo pre svega sopstvenim nemarnim ljudskim postojanjem direktno prouzrokovali svaki vid klimatskih promena.

Mala rekapitulacija gradiva

Da pređemo na stvar: Odakle zapravo dolazi kiseonik koji udišemo? Drveće, fotosinteza? Tako je, osnovno-školsko znanje iz biologije nas nije (toliko) izneverilo. Međutim, daleko veći procenat kiseonika dolazi nam iz okeana, i to dosta veći, u odnosu na, recimo, šume i prašume koje, ugrubo, doprinose sa manje od jedne trećine (28%) zemaljskog kiseonika. Za primarne dve trećine, možemo zahvaliti okeanskoj flori, a vreme je da napravimo jasnu mentalnu zabelešku i zapamtimo ime golim okom nevidljivih organizama koji nam donose preko 70% ukupnog atmosferskog kiseonika – živeli fitoplanktoni zbog kojih smo i sami živi! Pored njih, i silikantne, planktonske i kelp alge predstavljaju morski trio biljaka koje proizvode kiseonik u procesu fotosinteze.

Dakle, biljka grabi sunčevu svetlost i, uz pomoć ugljen-dioksida i vode, stvara sebi hranu, tačnije ugljene hidrate. Kao nusprodukt tog procesa, oslobađa se i kiseonik. Zaista fascinantan proces.

Praktično je nemoguće preuveličati značaj fotosinteze za celokupan život na Zemlji.

Pokušajmo deskriptivno da rekonstruišemo situaciju u kojoj ovaj proces više ne bi postojao. Najpre, bez biljaka koje ga proizvode i sama atmosfera ostala bi bez kiseonika. To nam je jasno. Samim tim, planeta Zemlja bi opustela i vrlo brzo ostala bez nesagledivog broja živih bića. Život bi se, bez hiperbolisanja situacije koja je hipotetička, potpuno ugasio. U redu, bez fotosinteze bi opstale jedino pojedine vrste bakterija (kemosintetske) nezavisne od sunčeve energije. Ali fitoplanktonima, najbrojnijim fotosintetskim organizmima na planeti, dugujemo izvinjenje i poštovanje.

Od fitoplanktona do čoveka 

Iako prosti, jednoćelijski organizmi, fitoplanktoni znaju kako da optimizuju sopstvene autotrofne organizme, ali i tuđe slobodne resurse; oni tako operišu sa vrlo efikasnim skupom gena koji im omogućava da se ponašaju kao plutajući solarni paneli za prikupljanje sunčeve energije.

Ovi mikroorganizmi, uzgred budi rečeno, možda nisu savršeno razvijena bića, ali nedvosmisleno dominiraju okeanima i proizvode glavni izvor života za ljude. U litri morske vode nalazi se najmanje 100 miliona fitoplanktona.

Izučavanjem različitih vrsta planktona pokazalo je da oni zaista uspešno obavljaju jedinstven posao fotosinteze uz pomoć samo nekoliko gena. To nas upućuje da precizno shvatimo kako, sa tih jedva 2.000 gena, ova sitna jednoćelijska stvorenja pretvaraju sunčevu energiju u biomasu i osnovni element života. Uporedne nauke radi, humani genom, skup svih gena u našem organizmu, čini više od tri milijarde hemijskih “slova” kojima su označeni ljudski geni.

Fitoplanktona tako može biti na stotine na površini samo jedne vlasi ljudske kose, a proces razmnožavanja je ekstremno brz i masivan. Činjenica da tako sitni i mnogobrojni učestvuju u ogromnom procentu u ukupnom svetskom kiseoniku i nama neohodnoj biomasi je već dovoljno impresivna, ali to nije čitav njihov uticaj. U svetlu nesagledive štetnosti klimatskih promena i dometa globalnog zagrevanja, postaviće se pitanje da li fitoplankotoni, majušni mikroorganizmi sa površina okeana, (mogu da) imaju esencijalnu ulogu u kontrolisanju klime u globalu.

Foto: John Weller

Razumevanje kako se fitoplanktoni, u suštini, hrane – kroz pretvaranje sunčevih zraka u ugljene hidrate uz kiseonik i ugljen dioksid – moglo bi da omogući ljudima da jednog dana bolje koriste sunčevu svetlost kao izvor energije. Velika nada ove pretpostavke ide upravo na (po)moć fitoplanktona i algi u borbi za suzbijanje globalnog zagrevanja. Jer, ne samo da proizvode dominantne količine kiseonika, već se ugljen dioksid “ubrizgava” u okean, koji se kasnije koristi u procesu razmnožavanja.

Ovim mikroorganizmima ne samo da dugujemo kiseonik, već su baza okeanskog lanca ishrane i kao takvi još jednom postaju esencijalni za život svih organizama i životinja. Od zooplanktona do kitova. I posredno, najvećeg predatora među svima, čoveka.