W zimnej wodzie nie wszystko się kurczy. Choć nie całkiem wiemy dlaczego (mamy tylko pewne podejrzenia), mieszkańcy polarnych mórz są często znacznie więksi od swoich umiarkowanych krewniaków.

Od dzieciństwa uważam, że powinienem był się urodzić jakieś 150 lat wcześniej, niż mi to się w końcu udało. Trafiłbym wtedy w sam środek najciekawszych czasów dla przyrodników. Gdyby to było dokładnie 150 lat wcześniej, byłbym 2 lata starszy od Alfreda Russela Wallace’a, rok od Gregora Mendla i 12 lat od Benedykta Dybowskiego. Także 12 lat byłby ode mnie starszy Darwin, a Alexander von Humboldt – 52 lata. Czyli, przynajmniej biorąc pod uwagę epokę, znalazłbym się w idealnym towarzystwie. Oczywiście te dywagacje opierają się na karkołomnym założeniu, że mógłbym wtedy zdobyć odpowiednie wykształcenie. O ile wiem, moja rodzina wywodzi się z różnych stanów, ale żaden z nich nie był szczególnie majętny, więc prawdopodobieństwo wskazuje raczej na to, że zostałbym jakimś Jankiem Muzykantem, tylko bez talentu, albo innym Tadeuszkiem.

Tak czy siak, XIX w. wydaje mi się kapitalnym okresem, przynajmniej z punktu widzenia rozwoju nauk przyrodniczych. Naturę poznawaliśmy zachłannie, co chwila formułowaliśmy jej kolejne prawa i odkrywaliśmy nowe gatunki. Do tego stopnia zachłysnęliśmy się tą wiedzą, że pod koniec stulecia ówcześni fizycy mieli ponoć ogłosić koniec swojej nauki. Nawet jeśli ta historia jest nieco naciągana, to rzeczywiście w wielu dziedzinach panowało przeświadczenie, że właściwie wiemy już praktycznie wszystko i pozostaje nam jedynie dopracować kilka szczegółów. Tyle że niedługo potem Einstein wywrócił fizykę do góry nogami.

Piracki kodeks przyrody

Z biologią było podobnie. Jednym z tych wszechobejmujących praw była ekogeograficzna zasada sformułowana w roku 1847 przez niemieckiego biologa, Chris­tiana Bergmanna. Reguła ta głosi, że stało­cieplne zwierzęta żyjące w rejonach polarnych są większe od swoich pobratymców ze stref umiarkowanych albo – bardziej ogólnie – tym są one roślejsze, im zimniejszy rejon. Dlatego niedźwiedź polarny jest największym z niedźwiedzi, białozór największym z sokołów, tygrys syberyjski to największy podgatunek tyg­rysa, a wilk szary jest większy od szakala. W zasadzie ma to sens. Zwierzęta endotermiczne, czyli takie jak ja i (najprawdopodobniej) ty, generują ciepło dzięki swojemu metabolizmowi. Nasze ciepło powstaje w ciele i związane jest z jego objętością, ale zarazem tracimy je przez powierzchnię tego ciała. W miarę zwiększania organizmu jego objętość – mierzona w jednostkach sześciennych (litr to decymetr sześcienny) – rośnie proporcjonalnie szybciej niż jego powierzchnia mierzona w jednostkach kwadratowych. Czyli im większy obiekt, tym relatywnie większa jego objętość w stosunku do powierzchni. Z tego powodu dużym organizmom stało­cieplnym łatwiej utrzymać odpowiednią temperaturę. Maleńka ryjówka, by nie umrzeć, musi być ciągle aktywna i jeść co ­4 godziny, ponieważ jest właściwie samą powierzchnią, niemal bez objętości. Mart­wy wieloryb stygnie natomiast sporo ponad dobę, bo w porównaniu z powierzchnią jego objętość jest gigantyczna.

Informacja

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

Subskrybuj

Formułując swoją zasadę, Bergmann dyskretnie pominął fakt, że np. piesiec, arktyczny drapieżnik, pod bardzo wieloma względami podobny do naszego rudego lisa jest od niego dwa razy mniejszy, renifery są mniejsze od łosi i jeleni, a Inuici są na ogół raczej drobnej postury. Po uporządkowanej wiedzy XIX stulecia w kolejnych wiekach coraz bardziej przekonujemy się, że przyroda jest dużo bardziej skomplikowana, niżbyśmy chcieli. Nasze twarde i klarowne zasady, które rzekomo nią rządzą, przypominają raczej piracki kodeks z popularnej serii filmów o awanturnikach z Karaibów. To nie tyle bezwzględne reguły, ile raczej wskazówki, które w jakiś sposób porządkują naszą wiedzę, ale z pewnością nie wyjaśniają wszystkich niuansów.

Monstrualne kikutnice

W haśle dotyczącym reguły Bergmanna polska Wikipedia lakonicznie stwierdza, że „dla zwierząt zmiennocieplnych zależność ta jest odwrotna”. W rzeczywistości jednak wcale tak nie jest. Faktycznie wielkie pająki czy chrząszcze kojarzą nam się z tropikami, lecz w tropikach jest po prostu znacznie więcej gatunków niż gdziekolwiek indziej, nic więc dziwnego, że to w tym rejonie znajdujemy wiele olbrzymów. Jeszcze więcej żyje tam organizmów bardzo małych.

Jeżeli chcielibyśmy wskazać jakąś prawid­łowość, najłatwiej o nią wśród zwierząt wodnych. Otóż mieszkańcy mórz polarnych są często wyraźnie więksi i bardziej długowieczni od swoich krewniaków zamieszkujących nieco cieplejsze wody. Co ciekawe, podobną cechę stwierdzono także wśród zwierząt głębinowych – również są często większe niż ich kuzyni z płycizn. Zjawiska te określamy jako – odpowiednio – polarny i głębinowy gigantyzm. Choć biolodzy w zasadzie są zgodni, że coś jest na rzeczy i rzeczywiście możemy mówić o jakiejś prawidłowości, nierozstrzygnięte pozostaje, dlaczego tak się dzieje.

Zjawisko gigantyzmu dotyczy bardzo wielu różnych grup taksonomicznych, najlepiej jednak zbadano je u kikutnic. O ile pamiętam, uczyłem się o tych stawonogach jako student pierwszego roku Wydziału Biologii UW, na początku ostatniej dekady ubiegłego tysiąclecia. Ale bliżej poznaliśmy się dopiero na antarktycznej plaży – tam natknąłem się na to bardzo dziwne zwierzę sprawiające wrażenie po­s­kładanego z plastikowych, intensywnie czerwonych klocków.

Kikutnice – zwane też morskimi pająkami (oczywiście niesłusznie, bo nie są pajęczakami, choć mają do nich dużo bliżej niż my) – wyglądają, jakby były zrobione z drutu w kolorowej izolacji podzielonej na kilku­centymetrowe odcinki. Nie znam innego zwierzaka o tak jednolicie nasyconej barwie, a zarazem tak zdumiewających kształtach. To taka przerośnięta wersja kosarza, tylko ciałko w środku nie jest jajowate czy okrągłe, ale posklejane z estetycznych rurek. Kikutnice żyją na całym świecie i zwykle ich ramiona osiągają najwyżej około 2 cm rozpiętości. Te antarktyczne są wielkości talerzy do drugiego dania. Ponieważ składają się z kawałków w kształcie wąskiego walca, kikutnice zawsze mają idealny stosunek powierzchni do objętości ciała – u nich proporcja ta właściwie nie zmienia się z wielkością. Oprócz tego są rozdzielnopłciowe, a złożonymi jajami i larwami opiekują się wyłącznie tatusiowie. Jednak dla tych rozważań ważniejszy jest fakt, że stawonogi te nie tylko oddychają, wchłaniając tlen z wody całą powierzchnią ciała, lecz także niektóre z nich potrafią nawet tą drogą się żywić!

Właśnie ta umiejętność pobierania tlenu przez powierzchnię ciała doprowadziła naukowców do najbardziej prawdopodobnego wyjaśnienia polarnego gigantyzmu. Tlen doskonale rozpuszcza się w zimnej wodzie i w wodach polarnych często jest go bardzo dużo. Z drugiej strony niska temperatura sprawia, że metabolizm organizmów zmiennocieplnych zachodzi bardzo powoli. Czyli tlenu nie tylko mają do dyspozycji więcej, ale także potrzebują go dużo mniej, niż gdyby było cieplej. Nie grozi im głód tlenowy, więc mogą sobie rosnąć – i rosną.

Stuletni nastolatkowie

Zapewne kojarzysz stonogi murowe. Ich inna, słodsza nazwa to stonóg myszaty, a bliski krewniak, z którym często stonogi są zresztą mylone, nazywa się prosionkiem szorstkim. To takie małe skorupiaki z rzędu równonogów, uciekające skwapliwie, kiedy odwrócimy kamień, pod którym się ukrywały. Są zupełnie niegroźne, a pomagają nam przy usuwaniu ze środowiska organicznych resztek, ale też metali ciężkich. Znacznie więcej równonogów żyje w morzach i większość jest podobnej wielkości. Jednak nawet w Bałtyku występuje podwój wielki, dorastający do 8 cm. Jeszcze bardziej imponujący jest kolejny z moich antarktycznych ulubieńców – Glyptonotus antarcticus. Na ogół osiąga on przyzwoitą długość około 9 cm, ale w wodach Antarktyki może mieć nawet 20 cm! To morski drapieżnik i padlinożerca rodem z koszmaru, fantastyczny i ogromny. W antarktycznych odmętach żyją również osiągające wiek kilkuset lat gąbki, które mogą mieć do 2 m wysokości. Niektóre z tamtejszych organizmów jednokomórkowych są – jak fachowo stwierdza badający je od wielu lat dr Sam Bowser – „wielkości paznokcia na twoim małym palcu”, podczas gdy ich zamieszkujący cieplejsze wody krewniacy ujawniają się dopiero pod mikroskopem.

Najbardziej imponujących przykładów dostarczają jednak głowonogi. W morskich głębinach mieszkają kałamarnice olbrzymie (to te, z którymi swoje epickie pojedynki staczają kaszaloty), powszechnie uznawane za największe bezkręgowce. Jednak żyjące w Antarktyce kałamarnice kolosalne (Mesonychoteuthis hamiltoni), których ramiona także osiągają długość 12 m–14 m, mają od kałamarnic olbrzymich znacznie masywniejszą budowę. Według najnowszych szacunków mogą osiągać masę nawet 750 kg i to im należy się palma pierwszeństwa. Miałem przyjemność spotkać takiego potomka Cthulhu, choć był to zaledwie dwumetrowy maluszek. Ale i tak wzbudzał respekt, kiedy zaciekawiony podpłynął do mojego zodiaka.

Spośród tych wszystkich lodowych olbrzymów moim faworytem pozostanie rekin polarny – mieszkaniec Arktyki, który osiąga długość około 7 m. Nazwę łacińską tej ryby, Somniosus microcephalus, można przetłumaczyć jako „śpioch o bardzo małym rozumku” – i już za to należy mu się uwielbienie. Lecz to nie koniec atrakcji. Rekiny polarne, choć pływają powoli, żywią się nie tylko morskimi rybami, ale również ssakami, takimi jak foki (prawdopodobnie łapią je w trakcie drzemki), a nawet niedźwiedzie polarne (nie wiadomo, czy nie chodzi tu o osobniki już martwe) oraz łosie i jelenie chwytane podczas przepraw przez arktyczne fiordy! Mięso rekina zawiera tak wysokie stężenie mocznika, że zanim mieszkańcy Islandii i Grenlandii przyrządzą z niego obiad, muszą je gotować przez kilkanaście godzin, często zmieniając wodę, i przez wiele miesięcy fermentować. Ale to ciągle nie koniec fas­cynujących faktów z życia polarnego rekina. Całkiem niedawno okazało się, że te zimnowodne olbrzymy mogą żyć nawet 500 lat! To oznacza, że są najbardziej długowiecznymi kręgowcami na świecie. Naukowcy są też przekonani, że rekin polarny osiąga dojrzałość płciową już w wieku 150 lat. Czyli kiedy najstarsze żółwie porządkują swoje sprawy formalne i zaczynają poważnie myśleć o testamencie, rekini nastolatkowie z rumieńcami na pryszczatych pyskach właśnie umawiają się na pierwsze randki.

Wygląda więc na to, że wśród fal mórz polarnych wszystko jest wielkie. Zarówno spokój, lodowce oraz góry lodowe, jak i gąbki, rozgwiazdy, skorupiaki czy morskie robaki (wieloszczety osiągające ponad metr długości albo sprzągle, zwane iskrzyłudami lub – nieco mniej oficjalnie – „smarkami wieloryba”, których kolonie mogą mierzyć kilkanaście metrów). Dobrze byłoby się upewnić, że przynajmniej część tego bogactwa przetrwa, bo naukowcy obawiają się, że w zmieniającym się klimacie właśnie lodowi giganci wykończą się jako pierwsi. A szkoda by było bardzo.