Wydanie nr: 3 (199) MAJ 2021
ISSN 1643-0883 | RPR 1392












Pomnik Paderewskiego

Uniwersytet im.Adama Mickiewicza





Gmina Kleczew









Natalii Drukarnia Etykiej

Zakład Gospodarki Komunalnej i Mieszkaniowe w Kleczewie















JAWI





































Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN...

Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu (ISRL PAN) jest jednostką wchodzącą w skład II Wydziału Nauk Biologicznych i Rolniczych PAN i jedną z 8 jednostek naukowych Poznańskiego Oddziału PAN. Jednostka przechodziła w okresie swojej działalności liczne zmiany organizacyjne, rozwijając się od zakładu do instytutu. Powstała w dniu 1 stycznia 1979 roku. uchwałą nr 10/78 Prezydium Polskiej Akademii Nauk z dnia 20.6.1978 roku, kiedy został utworzony „Zakład Biologii Rolnej". Decyzją Nr 34/81 Sekretarza Naukowego Polskiej Akademii Nauk z dnia 4 czerwca1981 roku Zakład Biologii Rolnej otrzymał nazwę  „Zakład Biologii Rolnej i Leśnej", która decyzją Nr 3I /89 z dnia 26 września 1989 roku została zmieniona na „Zakład Badań Środowiska Rolniczego i Leśnego".

W roku 2009 status Zakładu, decyzją Prezesa Polskiej Akademii Nauk, prof. dr hab. Michała  Kleibera, został podniesiony do  rangi Instytutu. Obecnie Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN w Poznaniu (ISRL PAN) jest placówką zajmującą się całokształtem zagadnień środowiska rolniczego i leśnego. Instytut prowadzi interdyscyplinarne badania w dziedzinach nauk rolniczych, leśnych, biologicznych i nauk o ziemi z uwzględnieniem aspektów ekologicznych, klimatologii i hydrologii, chemii, ekonomii oraz socjologii. Statutowymi zadaniami Instytutu jest rozwijanie badań z zakresu prawidłowości funkcjonowania środowiska przyrodniczego znajdującego się pod wpływem gospodarki rolnej i leśnej. Prowadzone badania zmierzają do poznania i prognozowania mechanizmów i procesów przemian mające miejsce w skali całego krajobrazu. Ich celem jest zdeterminowanie przebiegu podstawowych procesów przyrodniczych, w tym szczególnie odnoszących się do przepływu energii i obiegu materii, jak również uwzględnienie następstwa oddziaływania działalności człowieka na te procesy.

Instytut zatrudnia specjalistów z zakresu kształtowanie środowiska, agronomii, agroekologii, ochrony środowiska rolniczo-leśnego i zasobów biologicznych na obszarach wiejskich, gospodarki wodnej na obszarach wiejskich, zmian klimatu, hydrologii, ekonomiki rolnictwa, ekonomika środowiska i zasobów naturalnych oraz chemii i biochemii gleby. Dzięki szerokiej kadrze specjalistów Instytut prowadzi zintegrowane badania. Tak zintegrowanych badań w krajobrazie rolniczym nie realizuje żadna inna instytucja naukowa w kraju.

Działalność naukowa Instytutu koncentruje się na następujących kierunkach badawczych: rozpoznanie przekształceń w środowisku rolniczym wywołanych działalnością człowieka; prognozowanie długoterminowych następstw działania czynników antropogenicznych dla funkcjonowania agroekosystemów; opracowywanie modeli kształtowania struktury krajobrazu rolniczego zapewniających wzmacnianie odporności środowiska wobec zagrożeń; zdefiniowanie wskaźników pozwalających kwantyfikować użyteczność proekologicznych rozwiązań w gospodarczej działalności rolniczej; oszacowanie ekonomicznych efektów wprowadzania ekologicznych zasad ochrony środowiska do gospodarki rolnej; upowszechnianie osiągnięć nauk agroekologicznych w celu ich zastosowania w praktyce, dla zwiększenia efektywności ochrony środowiska rolniczego oraz ochrony zasobów przyrody żywej i różnorodności biologicznej; badanie wpływu zmian klimatu na gospodarkę wodną oraz występowanie zjawisk ekstremalnych: powodzie, susze, fale upałów, itp.

Wymienione powyżej zagadnienia tworzą zakres szeregu priorytetowych kierunków badawczych w kraju, a w szczególności są istotne dla trwałego i zrównoważonego rozwoju rolnictwa i obszarów wiejskich poprzez: planowanie struktury krajobrazu rolniczego i leśnego, ze szczególnym uwzględnieniem barier biogeochemicznych jako elementów niezwykle skutecznie ograniczających zanieczyszczenia obszarowe i zjawiska erozyjne oraz stymulujących retencję wodną; wzbogacanie różnorodności biologicznej na obszarach wiejskich i ochronę zasobów genowych roślin i zwierząt, korzystnie oddziałujących na funkcjonowanie krajobrazów wiejskich i produkcję rolniczą; waloryzację przyrodniczych i ekonomicznych czynników produkcji rolnej oraz opracowywanie metod ich optymalizacji w warunkach zachodzących zmian środowiskowych i społecznych; racjonalizację zasad gospodarki wodnej na obszarach wiejskich poprzez doskonalenie systemów retencji i dróg obiegu wody oraz zasad i racjonalnych metod jej uzdatniania i użytkowania; opracowanie zasad integracji wysokotowarowej gospodarki rolnej z wymogami potrzeb ochrony przyrody i środowiska, ze szczególnym uwzględnieniem obszarów o dużych walorach przyrodniczych i krajobrazowych oraz ich stref otulinowych; poszerzanie udziału Instytutu w międzynarodowych programach badawczych dla rozwiązywania problemów makroregionalnych i globalnych.

Instytut Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN w Poznaniu prowadzi szeroką współpracę z jednostkami naukowymi w kraju, szczególnie z Uniwersytetem Przyrodniczym w Poznaniu, z Uniwersytetem Adama Mickiewicza w Poznaniu, z Instytutem Agrofizyki PAN w Lublinie, ze Szkołą Główną Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, z Uniwersytetem Śląskim w Sosnowcu i z Instytutem Ochrony Przyrody w Krakowie i z jednostkami naukowymi za granicą, takimi jak: Poczdamski Instytut Badań nad Konsekwencjami Klimatu, Uniwersytetem w Utrechcie (Holandia) i w Bernie (Szwajcaria) oraz Norweskim Instytutem Meteorologicznym, Instytutem Kształtowania Krajobrazu Rolniczego w Münchebergu w Niemczech, Instytutem Wykorzystania Naturalnych Zasobów i Ekologii Białoruskiej Akademii Nauk w Mińsku, Uniwersytetem Przyrodniczym w Tartu (Estonia), Politechniką w Tallinnie (Estonia), Uniwersytetem Pedagogiczny w Tomsku (Rosja), Uniwersytetem Rolniczym i Medycyny Weterynaryjnej w Cluj Napoca w Rumunii, a także z Międzynarodową Asocjacją Nauk Hydrologicznych (IAHS), Międzyrządowym Panelem d.s. zmian klimatu (IPCC), UNESCO, INTECOL, Międzynarodowym Towarzystwem Torfowym (IPS) i innymi.

Osiągnięte przez Instytut wyniki badań stwarzają nowe perspektywy dla ochrony środowiska i żywych zasobów przyrody obszarów wiejskich i mają oprócz wartości teoretycznej duże znaczenie praktyczne. Kierunek badawczy wykorzystujący osiągnięcia ekologii krajobrazu dla ochrony środowiska i przyrody jest perspektywiczny. W wypracowaniu jego podstaw naukowych udział polskich naukowców w tym pracowników Instytutu Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN w Poznaniu jest bardzo znaczący.
Jednym z powyższych przykładów jest udział pracowników naszego Instytutu w wypracowaniu tekstu „Recommendation No. R (94)6 5.IX.1994 of the Committee of Ministers of the Council of Europe” dotyczącej wykorzystania prostych elementów krajobrazu do skutecznej minimalizacji stężeń zanieczyszczeń obszarowych, które nie są likwidowane przez konwencjonalne oczyszczalnie ścieków. Dlatego ten kierunek badań powinien być nie tylko kontynuowany, ale i rozwijany, jako oryginalny wkład polskiej nauki w wypracowywaniu globalnych zasad zrównoważonego rozwoju.

Prof. dr hab. Lech Wojciech Szajdak



___________________

Prof. dr hab. Lech Wojciech Szajdak – doktor farmacji, profesor agronomii. Doktor Honoris Causa Estonian University of Life Sciences, Tartu, Estonia. Członek Zagraniczny, Honorowy Romanian Academy of Agricultural and Forestry Sciences. Autor ponad 570 publikacji w tym 24 książek wydanych w Polsce, Niemczech, Szwajcarii i USA. Laureat nagród za autorstwo książek naukowych oraz działalności wydawniczej. Specjalista z zakresu chemii i biochemii gleb. W okresie 1991-1993 stypendysta naukowy w Department of Chemistry of the Swedish Agriculture University, Uppsala, Szwecja, a w 1997 roku Institute of Ecology and Department of Crop and Soil Science of the University of Georgia, Athens, USA. Uczestnik ponad 70 międzynarodowych konferencji oraz seminariów. Członek rad wydawniczych oraz gościnny redaktor międzynarodowych czasopism naukowych. W okresie 2006 - 2014 kierował pracami Międzynarodowej Komisji „Agricultural use of peatlands and peat” of International Peat Society (IPS), a w latach 2010-2014 był członkiem Executive Board of IPS. Od 2011 Przewodniczący Polskiego Komitetu Narodowego IPS. Autor wystaw w Polsce i na Ukrainie pt. „Portret z wierszy i pamięci. Grupa Poetycka „Wołyń”” dedykowanej Grupie Poetyckiej „Wołyń”. Od 2018 roku współorganizator corocznych konferencji poświęconych wielkim Wielkopolanom, mającym ugruntowane i niekwestionowane miejsce w panteonie niezwykle zasłużonych osób dla Wielkopolski z kręgu rolnictwa, nauki i kultury oraz aktywności społecznej.


Przedruki tekstów tylko po uzyskania zgody redakcji EuroPartner


Humanistyczny kontekst wielkich wyzwań nauki (1)...

Prof. dr hab. Andrzej B. Legocki, Członek Rzeczywisty Polskiej Akademii Nauk, Prezes PAN w latach 2003-2006, od 1988 r. dyrektor Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu, gdzie prowadzi Pracownię Biologii Molekularnej Roślin, w latach 1990 - 1996 wiceprezes, a w latach 1996 - 2002 Prezesem Oddziału Poznańskiego PAN – to to znakomity polski naukowiec, wybitny specjalista w zakresie współczesnych nurtów biologii molekularnej i biotechnologii roślin wyższych, znany i uznany w świecie. Międzynarodowy rozgłos przyniosły Mu badania  nad naturalnymi układami symbiotycznymi roślin motylkowych z bakteriami azotowymi, w których zachodzi biologiczne wiązanie azotu atmosferycznego. Jego prace doprowadziły do zidentyfikowania i zsekwencjonowania szeregu genów roślinnych i bakteryjnych uczestniczących w oddziaływaniach symbiotycznych. Profesor Andrzej B. Legocki w Instytucie Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk stworzył najsilniejszy w Polsce ośrodek biologii strukturalnej, zajmujący się rozwiązaniem struktur przestrzennych białek i kwasów nukleinowych. Utworzył też Poznańskie Centrum Superkomputerowe - Sieciowe.

Szeroko znana jest aktywność pozanaukowa prof. Andrzeja B. Legockiego. W roku 1995 zainicjował postępowanie legislacyjne, które w roku 2001 zakończyło się uchwaleniem przez Sejm RP ustawy o restytucji Fundacji Zakłady Kórnickie. Znany jest także ze swoich zainteresowań humanistycznych. Poniżej publikowany, udostępniony naszej redakcji przez prof. dr hab. Andrzeja B. Legockiego Jego artykuł jest tego dowodem. Prof. dr hab. Andrzej B. Legocki jest stale wzorcem nowoczesnego naukowca, naukowca nowej epoki, naukowca o szerokich zainteresowaniach horyzontach, intelektualnie wybiegającego daleko w przyszłość człowieka i świata. Nie możemy nie wykorzystać Jego przemyśleń. Dziękując Profesorowi za udostępnienie tekstu, naszych Czytelników zapraszamy do lektury.

Historia osiągnięć nauki daje fascynujący przegląd zmagań ludzkiego umysłu ze skrzętnie skrywającą swoje tajemnice przyrodą. Wyróżnikiem współczesnej nauki jest integrowanie różnych, niekiedy nawet odległych nurtów badawczych. Okazało się to niezbędne dla podejmowania fundamentalnych kwestii poznawczych nurtujących czło¬wieka od zarania dziejów. Wielkim odkryciom naukowym nieodmiennie dotąd towa¬rzyszyły uogólniające koncepcje filozoficzne. Obecnie jesteśmy świadkami znamiennego przesunięcia na pierwszy plan danych informatycznych zgromadzonych w rozmaitych bankach danych. Niektórzy analitycy wyrażają pogląd, iż ogrom dostępnych obecnie danych, gromadzonych nieustannie dzięki rozwojowi technik informatycznych, jest w większym stopniu siłą napędową rozwoju nauk przyrodniczych niż rozważania filozoficzne.

O ile na początku XX wieku nauka rozwijała się szlakiem wielkich odkryć autorstwa samotnych geniuszy, to już pod koniec stulecia stawała się coraz bardziej przedsięwzię¬ciem zbiorowym. Zapewne taka też pozostanie w nadchodzących dekadach.

Tendencje integracyjne najwcześniej zaznaczyły się w fizyce. Przełomowe odkrycia fizyki atomowej i powstanie mechaniki kwantowej poprzedzone były odkryciem w dru¬giej połowie XIX w. praw elektrodynamiki przez szkockiego uczonego Jamesa Maxwella (1831-1879) oraz później stworzeniem przez Alberta Einsteina (1879-1955) ogólnej teorii względności. Przełom wieków nazywano często „dekadami fizyki". Fizyka wspól¬nie z wielkimi teoriami matematycznymi, które pojawiały się mniej więcej w tym samym czasie, walnie przyczyniły się do ukształtowania nowej filozofii przyrody.

Fundamentalne odkrycia fizyki oraz nowe, wielkie teorie matematyczne umożliwiły inne niż dotąd postrzeganie świata, którego jesteśmy częścią. W czasie kiedy Maxwell ogłaszał w Anglii swoją teorię unifikacji oddziaływań elektrycznych i magnetycznych, w niemieckim Halle matematyk Georg Cantor (1845-1918) tworzył przełomową teorię mnogości (zwaną także teorią zbiorów), uznaną wkrótce za jedną z najważniejszych teorii współczesnej matematyki. Wielu historyków nauki uważa, że teoria ta, a zwłaszcza koncepcje, które były jej bezpośrednim następstwem, wprowadziły nowe rozumienie naszego świata.

Teoriami Cantora zafascynowany był austriacki matematyk i logik Kurt Gódel (1906-1978), uważany za jednego z największych myślicieli XX wieku. W roku 1930 sformułował „twierdzenie o niezupełności", w którym dowiódł, że żadna teoria mate¬matyczna nie jest dostatecznie ogólna, by w pełni wyrazić wszystkie powszechnie znane prawdy. Istnieją bowiem wokół nas prawdy, których ani dowieść, ani też obalić się nie da. Gódel zdecydowanie bronił platońskiej filozofii matematyki. Zakładał, że obiekty matematyczne istnieją poza przestrzenią i czasem, choć nie są z tego powodu mniej rzeczywiste. Ponadto, kontynuując to rozumowanie, świat czystej matematyki nie jest ograniczony, a umysł ludzki nigdy nie zdoła ogarnąć nawet części wszystkich tajemnic przyrody.

Twierdzenie Gódla ukazało, że nie tylko matematyka, ale cała wiedza ludzkiego umysłu są niewyczerpalne, co musi tłumić nadzieję na poznanie pełnej i wolnej od sprzeczności wiedzy, która w istocie zawsze będzie miała charakter relatywny. Nawią¬zaniem do tych poglądów były prace polskiego matematyka i logika Alfreda Tarskiego (1901-1983), dotyczące m.in. zdefiniowania pojęcia prawdy w naukach dedukcyjnych i mechanikę kwantową. Pojawiło się już kilka koncepcji takiej unifikacji, między innymi popularna teoria strun. Jednakże, jak dotąd, żadna z nich nie była w stanie przedstawić przekonującej teorii scalającej podstawowe oddziaływania występujące w makro- i mikro-świecie.

Jednym z przełomowych odkryć astrofizyki XX wieku było wykazanie ekspansji Wszechświata. Na podstawie obecnego tempa ekspansji można było oszacować, że kilkanaście miliardów lat temu wszystkie obiekty gwiezdne i planetarne skupione były w jednym punkcie o nieskończonej gęstości, tzw. osobliwości czasoprzestrzennej. Wtedy właśnie mógł zacząć się Wszechświat. W takiej osobliwości przestają jednak obowiązywać wszystkie znane teorie fizyczne i nie można się nimi posługiwać przy opisywaniu zjawisk, które towarzyszyły Wielkiemu Wybuchowi, czyli początkowi Wszech¬świata. Można więc wnosić, że początek Wszechświata pozostaje obecnie poza zasięgiem nauki.

Według Hawkinga, Wszechświat musi być mniej więcej taki, jakim go właśnie wi¬dzimy, bo gdyby był inny, to nie byłoby nikogo, kto mógłby go obserwować. Natomiast pytanie - co było przed Wielkim Wybuchem może być pozbawione sensu, podobnie jak pytanie, co leży na południe od bieguna południowego. Posługiwanie się pojęciem czasu czy mówienie o czymś, co mogłoby kiedykolwiek istnieć, jest uprawnione jedynie w obrębie naszego Wszechświata.

Wiek Wszechświata oszacowany od Wielkiego Wybuchu przyjmuje się na 13,8 mld lat. Prawdziwych rozmiarów całego Wszechświata nie da się jednak określić. Możliwe nawet, że jest on nieskończony. W widzialnej jego części znajduje się ponad 100 mld (1011) galaktyk. Nasza Galaktyka, Droga Mleczna, zawiera ok. 200 mld gwiazd i ma kształt płaskiego dysku o średnicy 100 tys. lat świetlnych1, skręconego i wykrzywionego na obrzeżach w przeciwnych kierunkach. Trójwymiarową, jak dotąd najbardziej precy¬zyjną mapę Drogi Mlecznej, opublikował w roku 2019 w czasopiśmie „Science" zespół astronomów z Uniwersytetu Warszawskiego pod kierunkiem Doroty Skowron. Dla spo¬rządzenia tej mapy badacze posłużyli się mapowaniem stosunkowo młodych gwiazd, pulsujących nadolbrzymów zwanych cefeidami, których jasność zmienia się w bardzo regularny sposób.

W najdawniejszym Wszechświecie, krótko po jego narodzeniu, istniały tylko dwa rodzaje atomów: wodoru i helu. Hel jest pod względem chemicznym najmniej aktywnym spośród wszystkich znanych pierwiastków. Astrofizycy od lat zadawali sobie pytanie, czy możliwe jest trwałe połączenie helu z wodorem w jedną cząsteczkę chemiczną. W kwiet¬niu 2019 naukowcy ze Stratosferycznego Obserwatorium SOFIA wykryli chmurę wo¬dorku helu w odległej mgławicy NGC 7027 w pobliżu konstelacji Łabędzia. Odkrycie to może być ważnym przyczynkiem dla zrozumienia pierwotnych przemian chemicznych zachodzących we wczesnym Wszechświecie.

W przestrzeni międzygwiezdnej wykryto ponad 190 różnego rodzaju cząsteczek, od najprostszych, jak woda - do bardziej złożonych, zbudowanych z 10 i więcej atomów, jak np. cyjanek n-propylu czy mrówczan etylu. Cząsteczki tego typu są kombinacją 4 pierwiastków najistotniejszych dla chemii życia: wodoru, węgla, tlenu i azotu. Wszyst¬kie procesy zachodzące na naszej planecie w komórkach żywych wywodzą się z chemicz¬nych właściwości węgla.

W roku 2009 NASA doniosła o wykryciu najprostszego aminokwasu białkowego, gli¬cyny, w materiale, który dostarczony został na Ziemię z komety Wild 2 przez próbnik „Stardust". Był to pierwszy potwierdzony przypadek wykrycia obecności aminokwasu białkowego w przestrzeni międzygwiezdnej. Wcześniej niektóre aminokwasy oraz cząs¬teczki prostych prekursorów nukleotydowych zidentyfikowano w meteorycie Murchi-son, należącym do tzw. chondrytów węglistych, znalezionym w roku 1969 w australij¬skim stanie Wiktoria.
Pierwotną materię Wszechświata stanowiły protony, które uczestniczyły w syntezie nuklearnej wszystkich pierwiastków. Słońce odziedziczyło swój skład chemiczny po obłoku międzygwiezdnym, z którego powstał cały układ słoneczny. Składał się on głów¬nie z dwóch pierwiastków: wodoru (75%) i helu (24%). Wszystkie cięższe pierwiastki stanowią łącznie zaledwie 1% masy Słońca. Planety skaliste, takie jak Ziemia, uformo¬wały się z małej frakcji tego typu cięższych materiałów gwiezdnych.

We wnętrzu Słońca zachodzi spalanie wodoru, czyli przekształcanie wodoru w hel. Symulacje komputerowe wskazują, że proces ten może jeszcze potrwać 4 do 5 mld lat. W późniejszym etapie hel będzie spalany do węgla i tlenu. Kiedy całe paliwo helowe zos¬tanie wypalone, Słońce wejdzie w ostatnią fazę swego istnienia. Początkowo powiększy się do rozmiarów „czerwonego olbrzyma" stając się kilka tysięcy razy jaśniejsze. Wów¬czas pochłonie wszystkie najbliższe planety, łącznie z Ziemią , aby wreszcie przez fazę gwiazdy zmiennej zamienić się w stygnącego „białego karła". Filozoficzną przesłanką wynikającą z tych predykcji może być zaduma nad metafizycznym kontekstem takich pojęć jak przemijanie i wieczność.

Jednym z ulubionych tematów podejmowanych przez popularną fantastykę naukową jest perspektywa zasiedlania przez ludzi innych planet, gdyby nastała taka konieczność po wyeksploatowaniu zasobów naszej planety. Trzeba jednak z całą stanowczością po¬wiedzieć, że galaktyczne podboje, których celem mogłoby być znalezienie nowych sied¬lisk dla ludzi na innych planetach, są po prostu zupełnie nierealne. Kolonizacja bowiem innych planet wymagałaby przenoszenia całych mikrobiomów oraz symbiotycznych ekosystemów, które na Ziemi warunkują trwanie populacji ludzkiej i otaczających ją organizmów. Tylko te systemy i gatunki, które wykształciły w czasie długiej ewolucji mechanizmy życia na naszej planecie mogą zapewnić podtrzymanie powstałych tutaj form życia. Nie będą tego w stanie zapewnić ekosystemy i gatunki innych światów.

Obszarem nauki, który przez wiele lat miał charakter wyłącznie opisowy, była biolo¬gia. Uczonym, którego dzieło nadało naukom przyrodniczym przełomowego wymiaru był Karol Darwin (1809-1882), który w roku 1859 opublikował w Londynie monografię: O powstaniu gatunków: Wyłożył w niej podstawowy zarys teorii ewolucji. Dzieło to stało się jednym z najdonioślejszych w całej historii nauki. Zamieszczone w nim zostały przemyślenia Darwina na temat istnienia w przyrodzie doboru naturalnego, możliwości „przechodzenia jednego gatunku w inny". Opisano w nim także skrupulatnie zgroma¬dzone obserwacje wielu gatunków zwierząt zebrane podczas 5-letniej ekspedycji stat¬kiem HMS Beagle dookoła świata w latach 1831-1836, której Darwin był uczestnikiem.

Dociekliwe obserwacje Darwina poczynione w czasie tego rejsu dotyczyły między innymi kształtu dziobów zięb, które zasiedlały poszczególne wyspy archipelagu Galapa¬gos, co mogło mieć związek ze zróżnicowaną morfologią nasion roślinności tam wystę¬pującej. Trzeba dodać, że nasiona te były głównym pożywieniem tych ptaków. Lepsze dopasowanie kształtu dziobów do dostępnego lokalnie pożywienia zapewniało większy sukces rozrodczy, co okazało się widomym potwierdzeniem funkcjonowania w przyro¬dzie reguł doboru naturalnego.

Teoria darwinowska dotyczy przebiegu ewolucji jako możliwego scenariusza poja¬wienia się życia na Ziemi oraz hipotezy, że dobór naturalny (to znaczy taki, który zacho¬dzi bez ingerencji zewnętrznej), jest podstawowym mechanizmem napędzającym zmien¬ność ewolucyjną. Według tych założeń każdy żywy gatunek jest potomkiem przodków, którzy są do niego tym mniej podobni, im dalej sięga się wstecz. Darwin postulował, że świat nie ma określonego celu. To znaczy, że gatunki do niczego nie dążą, a życie w isto¬cie sprowadza się do nadprodukcji potomstwa, z którego przy życiu pozostają osobniki nieliczne, najlepiej przystosowane do środowiska, w którym przyszło im żyć. Według teorii ewolucji determinizm i przypadkowość s ą nierozerwalnie splecione w różnorakich procesach wykształcania gatunków.

Przy tej okazji warto wspomnieć, że wiele odruchów zachowania ludzkiego pokrywa się z darwinowskimi prawami ewolucji. Nie zawsze są to wnioski krzepiące, ponieważ ukazują, iż uwarunkowania biologiczne, a nie szlachetne pobudki mogą być dominu¬jącymi wyznacznikami ludzkich zachowań. Darwin wspomniał też o „selekcji grupowej", wskazując, że te plemiona, które są w stanie udzielać sobie nawzajem pomocy, mogą utrwalone główne szlaki metaboliczne. Ale jest i druga konkluzja, iż żaden gatunek nie przetrwał przez cały czas trwania życia na Ziemi, co oznacza, iż wszystkie gatunki są śmiertelne. Homo sapiens – też.

Fascynującymi zagadnieniami poznawczymi są próby odtworzenia prawdopodob¬nych scenariuszy pojawiania się życia na naszej planecie. Do rozważań tych dołączyli jakiś czas temu astrofizycy, którzy usiłują za pomocą potężnego instrumentarium kos¬micznych i naziemnych teleskopów odpowiedzieć na sakramentalne pytanie: Czy Ziemia jest jedyną planetą, na której żyją inteligentne istoty? Unikalność zjawiska życia we Wszechświecie jest przypuszczalnie kwestią niemożliwą do rozstrzygnięcia, choć trzeba przyznać, bardzo żywo pobudzającą wyobraźnię ludzi nauki.

W tym kontekście astronomowie zwrócili uwagę na tysiące gwiazd leżących w od¬ległości 50 tys. lat świetlnych od Ziemi, które potencjalnie mogłyby utworzyć układy planetarne. W poszukiwaniu planety podobnej do Ziemi, krążącej wokół swojej gwiazdy, ważną wskazówką byłoby wykrycie wokół niej atmosfery, której dogodnym indykatorem jest CO2, mającym zdolność zarówno do absorbowania, jak i emitowania promieniowania podczerwonego. Atmosfera planety, na której może istnieć życie, musi zawierać reak¬tywny komponent gazowy, taki jakim na przykład jest tlen. Jego obecność może być wskazaniem, że na planecie zachodzą reakcje chemiczne i procesy „niezrównoważone" (non-equilibrated), które są charakterystyczne dla wszystkich procesów życiowych.

W najwcześniejszym okresie po uformowaniu się Układu Słonecznego Ziemia była bombardowana pozostałościami materii, z której powstała. Bombardowanie takie mogło trwać około 600 mln lat. Krótko potem rozpoczęły się na Ziemi procesy, które dopro¬wadziły do pojawienia się życia. Na takie właśnie datowania - ok. 3,8 mld lat wskazuje wiek najstarszych skał - stromatolitów zawierających pozostałości po najstarszych formach życia, jednokomórkowych sinicach, znalezione na Grenlandii i w kilku innych miejscach naszej planety, a także izotopowy odcisk najstarszych form życia.

Fenomen życia pojawił się na Ziemi w wyniku długiej sekwencji wielu różnorakich zdarzeń i koincydencji, z których każde mogło zaistnieć jedynie z niezwykle małym prawdopodobieństwem. Dlatego można zastanawiać się, czy w innym miejscu Drogi Mlecznej może także istnieć równolegle do naszej inna cywilizacja? Zdaniem wielu astrofizyków i filozofów przyrody jest niemal wykluczone, aby było to możliwe. Być może więc jesteśmy gatunkiem zupełnie wyjątkowym nie tylko na naszej planecie, ale i w całej Galaktyce.

Matematyk i filozof francuski XVII wieku Blaise Pascal tak pisał o miejscu człowieka w przyrodzie:  Kiedy zważam krótkość mojego życia wchłoniętego w wieczność będącą przed nim i po nim, kiedy zważam małą przestrzeń, którą zajmuję utopioną w nieskoń¬czonym ogromie przestrzeni, których nie znam i które mnie nie znają - przerażam się i dziwię, iż znajduję się raczej tu niż tam. Nie ma bowiem racji czemu raczej tu niż gdzie indziej, czemu raczej teraz niż wtedy. Kto mnie tu postawił? Z czyjej woli przeznaczono mi to miejsce i ten czas? Wiekuista cisza tych przestrzeni przeraża mnie.

Drugi po odkryciach darwinowskich przełom w naukach biologicznych miał miejsce w połowie XX wieku, kiedy powstała biologia molekularna. Rozszyfrowała ona reguły kodu genetycznego oraz wyjaśniła mechanizmy dziedziczenia. Nowy rozdział w genetyce zainicjowali James Watson i Francis Crick, postulując, iż materiał dziedziczenia, kwas deoksyrybonukleinowy - DNA, znajdujący się w żywych komórkach, ma strukturę pod¬wójnej helisy. Wiedza oparta na znajomości struktury materiału genetycznego stała się podstawą współczesnej biotechnologii, a także biomedycyny.

(Koniec części pierwszej,
dokończenie będzie w wydaniu lipcowym 2021 ).
  


Przedruki tekstów tylko po uzyskania zgody redakcji EuroPartner


Kosmiczne "koniczynki", czyli kwazary...

Czy w kosmosie także możemy znaleźć czterolistne koniczynki? Odkrył je międzynarodowy zespół naukowców. Współautorem badań jest Jean Surdej, profesor wizytujący w Instytucie Obserwatorium Astronomicznym UAM w Poznaniu. Te czterolistne koniczynki, to kwazary – niezwykle jasne jądra odległych galaktyk, które napędzane są przez znajdujące się w nich supermasywne czarne dziury. Zespół odkrył ich aż tuzin, a ich promienie świetlne zostały zniekształcone przez naturalnie występujące kosmiczne "soczewki".  Przez ostatnie cztery dekady astronomowie zaobserwowali około 50 takich “kosmicznych koniczynek”. Najnowsze badania, trwające zaledwie półtora roku, zwiększyły tą liczbę o około 25 procent, pokazując jak potężnym narzędziem jest uczenie maszynowe, wspomagające astronomów w poszukiwaniach tych kosmicznych osobliwości. (Zdjęcie z literatury naukowej – autor nieznany).

Quady (lub kosmiczne czterolistne koniczynki) to kopalnie złota z punktu widzenia rozmaitych zagadnień. Mogą pomóc w wyznaczeniu prędkości rozszerzania się Wszechświata i rozwiązaniu innych tajemnic, związanych np. z ciemną materią czy 'centralnym napędem' kwazarów - mówi Daniel Stern, kierownik zespołu badawczego z Jet Propulsion Laboratory, zarządzanego przez Caltech dla NASA. - Nie są to zwykłe igły w stogu siana, ale raczej szwajcarskie scyzoryki ze względu na ogrom ich zastosowań.

Dokonanie odkrycia umożliwiły narzędzia oparte o system uczący się oraz dane z kilku naziemnych i kosmicznych teleskopów, takich jak misja Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej, należący do NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), Obserwatorium Kecka na hawajskim szczycie Mauna Kea, Obserwatorium Palomar należące do Caltech, New Technology Telescope w Chile Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) czy teleskop Gemini South w Chile. Wyniki badań oczekują na publikację w The Astrophysical Journal.

Jean Surdej, profesor wizytujący w Instytucie Obserwatorium Astronomicznym UAM w Poznaniu  uczy studentów, doktorantów i młodych astronomów zagadnień związanych z soczewkowaniem grawitacyjnym. Soczewkowanie grawitacyjne polega na zakrzywianiu biegu promieni świetlnych odległego obiektu, np. kwazara, przez masywna galaktykę znajdującą się bliżej, co powoduje powstawanie "kosmicznych miraży". Jego zainteresowanie badaniami w tym kierunku trwa od 1983 roku, kiedy zaproponował, że niewzykła jasność najjaśniejszych kwazarów we Wszechświecie może być wynikiem wzmocnienia przez soczewkowanie grawitacyjne. Jego zespół odkrył i badał wiele przypadków takich kosmicznych miraży mających postać podwójnych obrazów tego samego kwazara. Kwazary o poczwórnych soczewkowanych obrazach są znacznie rzadsze. Odnalezienie ich można porównać do znalezienia czterolistnej koniczynki na zielonej łące. Można je więc nazwać "kosmicznymi koniczynkami".

W 2002 roku Jean Surdej zaproponował, aby wykorzystać przegląd nieba wykonywany w ramach satelitarnej misji Gaia, realizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną, do wyszukiwania takich kosmicznych konicznek. Międzynarodowy zespół, do którego należy, ogłosił właśnie w czasopśmie The Astrophysical Journal odkrycie tuzina tego typu kosmicznych miraży, dokonane z pomocą algorytmów sztucznej inteligecji zastosowanych do przeglądu danych z misji Gaia. Dalsze badania astrofizyczne tych nowo odkrytych kosmicznych koniczynek powinny umożliwić niezależne wyznaczenie wieku Wszechświata, prędkości jego ekspansji (stałej Hubble'a-Lemaître) i jego przyszłości.   


Przedruki tekstów tylko po uzyskania zgody redakcji EuroPartner



Witryna, na której się znalazłeś wykorzystuje pliki cookies, dalsze korzystanie z niej oznacza wyrażenie zgody na wykorzystanie plików cookies. Więcej informacji znajdziesz w Polityce Prywatności.

Tak, rozumiem