Świat zasadza się na harmonii, która jednak nie jest statyczna, ale rodzi się w ciągłym napięciu, grze przeciwieństw. Życie i śmierć, ruch i spoczynek, stałość i zmiana trwają w nieustającym tańcu. A nauka? Tylko to potwierdza.

Eukaliptus jest ciepły, nasączony popołudniowym słońcem. Jego kora przyjemnie drapie mnie po plecach – a ja mu się odwdzięczam, bo przecież on też na pewno coś czuje. Grube liście, niczym zrobione z wyprawionej skóry, klekoczą cicho na wietrze. Wieczorna bryza, jak przeciągły wydech, opuszcza miasto i sunie ku cichemu dzisiaj oceanowi. Wokół unosi się zapach eukaliptusowych soków, mieszanka olejków eterycznych i lotnych alkoholi przywodząca na myśl aptekę.

W takich chwilach lubię usiąść, choćby na chwilę pobalansować na cienkiej linii oddzielającej bezruch zupełny i definitywny, który zwykliśmy utożsamiać ze śmiercią, od żwawości, którą łączymy z życiem. Bo przecież życie jest nieustannym robieniem czegoś. Nawet wtedy, gdy wydaje się, że absolutnie nic się nie dzieje, komórki kipią biochemicznymi reakcjami, mikrowybuchy energii są tam zaprzęgane do pracy, płyny pulsują w rytm oddychania, a elektryczne prądy – w rytm myśli oraz dotknięć innych współżyjących. Tyle że jedynie pozornie mamy do czynienia z przeciwieństwem stagnacji i nieaktywności. Życie do mistrzostwa opanowało sztukę trwania w szarej strefie, gdzie dzieje się tyle tylko, ile trzeba – ani trochę więcej, ani trochę mniej. Wieczne fizykochemiczne zen. Najdoskonalsze uosobienie yin i yang w dziejach wszechświata.

Choćby taki eukaliptus. Trwam wciąż, wchłaniając skórą pleców, mięśniami grzbietu jego ciepło. Wydawać by się mog­ło, że jesteśmy tu, na uboczu kosmosu, sami. Nikt nam nie przeszkadza, rozbiegane miasto nieuchronnie zamiera. Drzewo – wrośnięte w podłoże, zakotwiczone przez sztywne szpony korzeni – chciałoby pewnie, żebym widział je jako nieruchomy obelisk. I tym się w sumie upajam: że eukaliptus stał się dla mnie podporą, a mój ciężar nic mu nie może zrobić. Że beztrosko, całkowicie wyzbywając się ostrożności, poddaję się grawitacji. Zbudowana za moimi plecami forteca naczyń, poskręcanych rurek z ligniny, nawet nie drgnie. Czy aby jednak na pewno? Przecież ja wiem doskonale, co on tak naprawdę robi w tej swojej stateczności. Chwieje się, szaleniec. Swoim 50-metrowym cielskiem zatacza ledwie widoczne ósemki, czasami tylko nieco głośniej skrzypiąc, gdy koronę nadmuchuje mu silniejszy powiew wiatru. Z premedytacją drzewo eksploruje więc kilka stopni swojej prywatnej przestrzeni, drocząc się z ciążeniem i całkowicie ufając potędze równowagi. Tak jak w przypadku wahadła: co się wychyli, musi nieubłaganie wrócić na swoje miejsce.

Informacja

Z ostatniej chwili! To druga z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

Energia nie ginie, jeśli więc wiatr nieco mocniej popchnie eukaliptusowy korpus, ten szybko ową energię pożre. Rozproszy ją w fotony ciepła, a ile się da, upchnie w sprężynach roślinnych polimerów, które – rozciągnięte niczym potężne gumy przerastające korpus olbrzyma – na ułamek sekundy schowają kinetyczny impet w sobie, by po chwili oddać energię ruchowi w stronę przeciwną. Zbyt wiele miękkości i cała ta konstrukcja zawaliłaby się, tworząc fałdy bezkształtnej brei jak wyciągnięta z oceanu alga. Z kolei nadmierna sztywność oznaczałaby przenoszenie wszelkich naprężeń wzdłuż roś­linnego cielska aż do gleby – potencjalnie grożąc wytarganiem z ziemi trzymających je w podłożu korzeni.

Owa delikatna mechaniczna równowaga jest w świecie ożywionym wszechobecna. Do mistrzostwa nauczyły się jej wszystkie rośliny lądowe, stosując rozwiązania techniczne na miarę swoich maleńkich lub też gargantuicznych ciał. Wyjście roślin z wody gdzieś na przełomie kambru i ordowiku oznaczało bowiem odnalezienie się w nowym, bez przerwy zmieniającym się środowisku, królestwie grawitacji, które w całej swej brutalności wyżywa się na miękkich tkankach pozbawionych stabilnego rusztowania toni wodnej. Znalezienie balansu oznaczało przede wszystkim możliwość wystrzelenia w górę – najbardziej na przekór grawitacji, jak tylko się da – w poszukiwaniu życiodajnego świat­ła słonecznego, w bezustannym wyścigu z innymi konkurującymi o nie bytami.

Fabryki równowagi

Przyjemnie rozgrzana skóra moich ple­ców ma teraz niemal tę samą temperaturę co twardy pień eukaliptusa. Zostawiam mu więc resztę ciepła, którego i tak nie mogę mieć na własność – nie w tym wszechświecie, trzymanym w ryzach przez zasady termodynamiki. Zsuwam się po szarej korze wprost między wijące się po ziemi grube węzły korzeni. Jakby tak się zastanowić, wszystko, co w tej chwili dzieje się we mnie, ale też wszystko, czym jes­tem i czym się stałem wraz z 8 mld podobnych mi przedstawicieli homo sapiens, to wynik wielu z­azębiających się procesów balansowania, dążenia do równowagi, odbywających się na cienkiej granicy między dwiema zupełnie katastrofalnymi rzeczywistościami. Jedną jest śmierć, drugą – utrata kontroli nad przepływem energii, rozlanie się w chaotyczną kipiel chemicznych reakcji. W cudownie kon­sekwentny sposób (z cudem niemający jednak nic wspólnego – to jako biolog z inklinacją do ironii wiem doskonale) życie zawsze znajdzie możliwość, by meandrować w wąskim pasie ziemi niczyjej, przestrzeni wyznaczonej zakresem warunków i para­metrów ­pozwalających mu trwać, ewoluo­wać, ­eksplodować w roje form najpięk­niejszych i najniezwyklejszych.

Jest na przykład w moim ciele maszynka. W gruncie rzeczy miliony bilionów maszynek. Słowo „maszynka” bardzo dobrze oddaje to, co one robią. W każdej sekundzie prędkie mechanizmy przetwarzają ­moje DNA. Chciałoby się w tym procesie widzieć jakąś delikatność właściwą mikroskopijnej skali – zamiast tego jest szaleńczy pęd, są połączone ze sobą jak zębatki ruchome części, które w mgnieniu oka rozdzierają lepkie nici DNA, skręcają je i odkręcają, wypluwając ostatecznie zupełnie nową, wierną kopię odczytywanego łańcucha. A wszystko to w roztrzęsieniu nanoświata wibrującego w nieustannym cieplnym tańcu atomów. Kopiowanie materiału genetycznego przez owe molekularne maszynki ma oczywiście na celu przede wszystkim stworzenie nowych wersji mnie, a przynajmniej wielu moich komórek.

Powielone DNA jest później porcjowane i odprowadzane w przeciwległe krańce komórki, po czym ta zwyczajnie rozszczepia się na dwie komórki potomne. Dobrze by było, gdyby owe maszynki działały bezbłędnie – nie chciałbym, żeby gdzieś tam w moim ciele panoszyły się niedopracowane kopie moich komórek, upstrzone ortograficznymi bykami w ich genetycznym kodzie. Z drugiej strony, gdyby istniała maszyneria absolutnie perfekcyjnie kopiująca, wszystko, co powstałoby na świecie – począwszy od najwcześniejszych przejawów życia – byłoby identyczne. Klony klonów, idealne i zgrabne, nieodróżnialne od siebie, jakby świeżo wyplute przez niebywale sprawną linię produkcyjną.

To, że podczas kopiowania DNA zdarzają się pomyłki, dolewa oliwy do ognia ewolucji. Owe drobne „literówki” są niejednokrotnie zabójcze, czasami jednak tworzą coś nowego, kolejne warianty mogące mieć więcej ewolucyjnego szczęścia niż ich – mogłoby się wydawać – bezbłędna matryca. Cała ewolucja opiera się na tym delikatnym balansowaniu między potrzebą nieomylności a wdzierającymi się gdzieniegdzie niedoskonałościami. Gdyby było ich za dużo, świat ożywiony do dziś tkwiłby w kipiącym kotle spienionej protozupy, ciągle i ciągle produkującej miliardy nowych mniej lub bardziej błędnych wersji siebie, nigdy niepotrafiących skutecznie wygrać w wiecznie zmieniającym się środowisku.

Elektryczny urok stateczności

Historia ta powtarza się wciąż od nowa, niezależnie od tego, jakim zjawiskom – oraz w jakiej skali – bliżej się przyjrzymy. Zupełnie jakby ewolucja świata ożywionego – po wystartowaniu z chaosu i burzliwości pierwszych, jeszcze nieżywych bądź prawie żywych rozwiązań chemicznych – stopniowo, w każdej kolejnej rundzie gry w życie, coraz bardziej przybliżała się do najrozmaitszych punktów homeostazy, nigdy jednak nie usadawiając się w nich na stałe, zawsze preferując rozwiązania tylko tymczasowo stabilne. Takie, które zostawione samym sobie świetnie trzymają się ustalonego balansu, lecz kiedy trzeba, mogą być z niego łatwo wytrącone w jedną lub drugą stronę. To, że teraz wciąż jeszcze czuję na plecach resztki słoneczno-eukaliptusowego ciepła, też jest zasługą kruchej równowagi, która rządzi zdolnością układu nerwowego do przewodzenia sygnałów nerwowych. Można w sumie powiedzieć, że cała moja świadomość, wszystkie myśli i emocje istnieją wyłącznie dzięki temu, że niezliczone komórki nerwowe w moim ciele nieustannie żyją na krawędzi.

Każdy neuron to w zasadzie woreczek śliskiej plazmy z wieloma wypustkami wczepiającymi się jak wtyczki w sąsiadujące neurony. Kształt nadaje im cieniusieńka błona komórkowa, bez problemu przepuszczająca wodę, a także wiele większych cząsteczek (takich jak naładowane jony soli). Gdyby zostawić ją samej sobie, stopniowo doszłaby do fizycznie doskonałego porozumienia ze swoim otoczeniem: stężenia substancji po jednej i drugiej stronie błony wyrównałyby się, zapanowałby idealny porządek, równowaga pod każdym względem. Tylko jak w takiej ostatecznie ustabilizowanej nudzie komórka nerwowa miałaby się czymkolwiek ekscytować? Jak miałaby dawać się ponieść falom impulsów nerwowych, przekazywać ich szybki puls dalej, swoim sąsiadkom, tak by z tego całego elektrycznego harmidru wyłoniły się myśli i uczucia?

Dlatego komórki nerwowe z premedytacją znajdują sobie zupełnie inny, nieco mniej wygodny stan spoczynkowego balansu. Na przekór wszystkim procesom, które zgodnie z nieubłaganymi prawami termodynamiki dążą do całkowitego „uspokojenia” neuronów, mają one w otaczających je błonach specjalne transportery. Myślmy o nich jak o swego rodzaju śluzach, które rytmicznie otwierają się to na zewnątrz, to do wnętrza komórki, za każdym razem przenosząc coś z jednej strony membrany na drugą. Jeden z owych transporterów wyrzuca na zewnątrz komórki trzy dodatnio naładowane jony sodowe, pobierając zarazem do jej wnętrza dwa, także dodatnio naładowane, potasowe. Bilans takiej operacji może i nie wydaje się szczególnie zachwiany – w końcu mamy tu różnicę jednego „plusa” na korzyść zewnętrza komórki. Jeśli jednak wyobrazimy sobie miliardy, tryliony takich transporterów bez ustanku robiących swoje na powierzchni całej komórki, sytuacja nagle staje się bardzo ciekawa. Dzięki spalaniu własnego paliwa komórka utrzymuje swoje wnętrze w stanie ciągłego niedoboru jonów dodatnich. Innymi słowy: wnętrze takiej pozornie spokojnej komórki nerwowej naładowane jest ujemnie, a zewnętrze – dodatnio.

Jak łatwo się domyślić, jest to stan dość nietrwały, ale stabilny dopóty, dopóki komórka ma za co „opłacać” swoich jonowych przemytników (rozumiesz teraz pewnie, dlaczego mózg należy do najbardziej energożernych organów twojego ciała). Owa równowaga jest krucha też dlatego, że z łatwością można zaburzyć ją w małej skali, np. lokalnie wpuszczając do komórki niewielką porcję jonów dodatnich. Dokładnie to dzieje się za każdym razem, gdy neuron przewodzi impuls elektryczny: jego błona komórkowa ulega chwilowemu miejscowemu rozszczelnieniu. Mechanizmy utrzymujące układ nerwowy w gotowości bardzo szybko sytuację naprawiają, jednak lokalne zaburzenie jest z reguły na tyle silne, że jak fala przemieszcza się wzdłuż neuronu. Voilà, nasz neuron właśnie przekazał połączonej z nim komórce króciutką wiadomość, cały czas balansując na pograniczu martwej równowagi i elektrycznej katastrofy.

Życie na krawędzi

Jest ciepła noc. Niebo nade mną przecinają skrzydła. Co kilka sekund głośny łopot, czasami wzbogacony metalicznym skrzekiem, rozlega się między konarami eukaliptusa. O tej porze – roku i dnia – tylko jedno zwierzę może robić tyle zamieszania. Latające lisy, wielkie owocożerne nietoperze. Ewolucja bezceremonialnie obeszła się z formą i stylem życia tych zwierząt. Ich „dłonie” zostały wyposażone w silnie przekształcone palce – wyciągnięte w groteskowe rusztowania. Rozpięte na nich płaty skóry dostarczają zwierzęciu siłę nośną. Dla człowieka takie zmiany byłyby okaleczającymi defektami. W przypadku nietoperzy jest to konfiguracja pierwszorzędna: zestaw cech idealnie dostosowanych do ich środowiska oraz trybu życia.

Czy mam uwierzyć, że organizm nietoperza – niemal w całości zbudowany z perfekcyjnie dobranych rozwiązań konstrukcyjnych – również trzyma się kupy w zasadzie tylko dzięki ciągłemu balansowaniu między porządkiem a chaosem? Otóż tak. Bo życie zawsze jest stanem dynamicznej równowagi. Skrupulatnie podtrzymywanej przez dostarczanie odpowiednich dawek tlenu i pożywienia, odtruwanej przez wyrafinowane systemy oczyszczania i re­cyklingu, przez setki milionów lat ewolucji ukształtowanej w najbardziej niezwykły zestaw puzzli – układankę z doskonale pasujących do siebie gatunków.

Na przykład – choć tego nie słyszę – fruwający lis oddycha. Jego ciało spala zbudowane z węgla i wodoru związki chemiczne – na tyle szybko, by uzyskać z nich wystarczająco dużo energii koniecznej do napędzenia szybko działającego mózgu i mięśni skrzydeł, ale jednocześnie na tyle powoli, by przy okazji nie spopielić pokrytego futrem ciała. Każde moje drgnięcie, otarcie się o szorstkie konary drzewa wywołuje w nietoperzowej chmarze poruszenie. I znowu – pojedynczy zwierzęcy organizm musi wykazać się tutaj niezwykłą ekwilibrystyką. W reakcji na stres czy bodziec wywołujący strach (np. moje gramolenie się u podnóża pnia) ciało zwierzęcia otrzymuje dawki hormonów mobilizujących mięśnie, przyśpieszających akcję serca oraz spychających na dalszy plan te funkcje organizmu, które z punktu widzenia potencjalnej ucieczki są nieistotne. Ale przecież nie można takiemu koktajlowi poddać się bez reszty: przestymulowane serce wysiądzie, nadmiernie pobudzone mięśnie skurczą się w nieruchome węzły, a spanikowany mózg przestanie podejmować sensowne decyzje.

Całkowite wyzbycie się hormonów stresu nie byłoby oczywiście niczym mądrym – to właśnie dobrze dostrojona reakcja ucieczkowa decyduje o przeżyciu w obliczu realnego zagrożenia. Mówimy więc o sytuacji, w której precyzyjna homeostaza, równowaga sygnalizacyjna, jest kluczowa – i ewolucja znakomicie to rozpracowała. Praktycznie wszystkie hormony naszych ciał biorą udział w szczególnej grze w przeciąganie liny. Naukowo nazwiemy ją sprzężeniem zwrotnym. Jest to mechanizm, który z jednej strony pozwala danemu hormonowi uwolnić się do krwi, a z drugiej – w odpowiedzi na zbyt wysokie stężenie – hamuje jego wydzielanie. Po milionach lat ewolucji te sprzężenia regulują stężenia cząsteczek sygnalizacyjnych w niezwykle wąskich zakresach, a systemy hormonalne zwierzęcych ciał są nadzwyczaj dokładnie dostrojonymi, wyważonymi konstrukcjami, w których żadna substancja i żaden układ nie dominuje ani nie przejmuje kontroli.

Rebelie

O tym, jak skuteczne i potrzebne jest to powszechne dążenie do równowagi, najlepiej świadczy fakt, że żyjemy, biosfera zaś – zamiast rozpadać się stopniowo w zwały nieskoordynowanej biomasy – w zasadzie bez przerwy zarządza przelewem pierwiastków i energii na Ziemi. Lubimy myś­leć, że my – ludzie – jesteśmy panami tej planety. Jednak powiedzmy sobie szczerze: w strumieniu odbywającego się na planetarną skalę transportu materii oraz energii poprzez kolejne etapy cyklu życia nasze działania są ledwie sączącą się struż­ką. Ktoś mógłby się żachnąć i przekornie zapytać: jak to możliwe, że owa strużka na tyle mocno dała się potężnej biosferze we znaki, iż ta zachorowała i obecnie cierpi na postępującą dolegliwość zwaną globalnym ociepleniem? Odpowiedź jest banalnie prosta, w gruncie rzeczy oczywista.

Tak jak poczynania pojedynczych organizmów zależą od panującej w ich ciałach homeo­stazy, tak kondycja całej biosfery zależy od formowanej w niej od milionów lat równowagi fizykochemicznej. Jej częścią był precyzyjnie dostrojony bilans węgla krążącego między żywymi organizmami na Ziemi, dwutlenkiem węgla w powietrzu i wodzie oraz bogatymi w węgiel osadami znajdującymi się na dnie mórz, a także głęboko w ziemskich skałach. Ledwie tylko nadgryzając schowane pod ziemią węg­lowe skarby, uwolniliśmy z powrotem do środowiska dość owego pierwiastka, by cały zgrabny planetarny cykl węglowy rozregulować i na dobre zepchnąć nasz glob na tory klimatycznej katastrofy.

Tak naprawdę uświadamiamy sobie znaczenie równowagi biologicznej dopiero wtedy, gdy zaczyna jej brakować. Zachodzą wówczas zmiany trudne do przeoczenia. Globalne ocieplenie – geochemiczny rak toczący naszą planetę od ponad wieku – jest wyłącznie jednym z przykładów, spektakularnym, ale też nie dla każdego równie dramatycznym. Nie jest prostym zadaniem wsłuchiwanie się w brak homeo­stazy – operuje ona na przestrzeni stuleci i mileniów, a wytrącona z równowagi sprowadza katastrofy, których początkowo można nie zauważyć. Znacznie prościej zarejestrować zaburzenia naszych własnych, cielesnych prawidłowości.

Nowotwory to właśnie takie lokalne bunty przeciwko uniwersalnej homeostazie – komórki i tkanki, które postanawiają zerwać z kolektywnym dobrem całego ciała i zawalczyć o siebie, niszcząc na swojej drodze absolutnie wszystko. Przebojowość i bezkompromisowe dążenie do osiągnięcia własnego celu sprawdzają się niekiedy w naszym codziennym życiu. Ale w świecie miękkich tkanek i ciemnych wnętrz ciał niepodzielnie rządzą cisza, spokój oraz ciągłe, uparte wracanie do stanu znajomej, bezpiecznej równowagi.

Wiatr ustał, mój eukaliptus ucichł i znieruchomiał (tym razem do reszty). Ja zaś zgłodniałem – zaprojektowane dziesiątki i setki milionów lat temu prawa homeostazy dotyczą w końcu także mnie. Na szczęście pyszna kolacja jest całkiem przyjemnym sposobem dbania o mój wewnętrzny, biologiczny balans.