Dzięki przemianom istnieją Ziemia, życie oraz kosmos. To one sprawiają, że wszystko razem obraca się w przedziwnym, odwiecznym tańcu.

Morze, ziemia, powietrze – nie są różne ciała.
Woda jeszcze nie płynna i ziemia nie stała
I powietrze bez światła; w ciągłym z sobą sporze
Swej postaci nie mają, w jednym bowiem zbiorze
Zimno z gorącem, suchość z wilgocią walczyła,
Miękką tłoczyła twarda, lekką ciężka bryła.
(Owidiusz, Przemiany, Księga I: Cztery żywioły, tłum. Bruno hr. Kiciński, wyd. Gebethner i Wolff, Warszawa 1933)

Na ciepłej dłoni kładę osobliwe urządzenie. Dwie czarne metalowe płytki, między nimi przestrzeń zamknięta szczelnym, przezroczystym pierścieniem. W środku duży tłok z gąbki. Komora ma tylko jedno ujście zatkane szklanym cylindrem i poruszającym się w nim mniejszym grafitowym tłokiem. Oba tłoki poprzez kilka przegubów i drucianych cięgien są połączone z dużym mosiężnym kołem. Ewidentnie ma w tym wszystkim zaistnieć jakiś ruch. Na razie jednak dziwna maszyna stoi w miejscu.

Po chwili – drgnięcie mniejszego tłoka. Ślimaczo powoli przepycha jeden z przegubów ku górze. Koło zatacza ćwierć obrotu i nagle wszystko rusza z miejsca. Pociąg­nięty impetem większy tłok cicho przesuwa się w komorze. Za nim, jakby goniąc go, mniejszy tłok opada, przekręcając koło o kolejne pół obrotu. Aparat wyraźnie nabiera tempa, jego mechanizm coraz żwawiej obraca mosiężnym kołem. Tłoki pracują, cichy terkot przybiera na częstotliwości. Skąd jednak ten ruch? Skąd energia? Na pierwszy rzut oka wydaje się, że rodzi się ona znikąd. Zupełnie jakby perpetuum mobile w swojej kategorycznej niemożliwości zrobił uprzejmy wyjątek dla owej dziwnej maszyny, chyba tylko przez wzgląd na jej osobliwą i ekscentryczną konstrukcję.

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

Wszechświat jest przemianą

Sprawcą prawie że magicznego ruchu nie jest oczywiście żadna nadprzyrodzona siła, lecz ciepło mojego ciała. Wiele właściwości ludzkiego organizmu bierzemy za pewnik i nie zauważamy ich, dopóki nie zaczynają nam sprawiać kłopotów. Dziwaczny silnik ustawiony na mojej dłoni najlepiej jednak pokazuje, że łańcuch przemian, który trzyma w szachu materię składającą się na człowieka, jest zaskakująco stabilny i trwały, mimo że w istocie składa się na niego jedynie sekwencja trwających mgnienie oka metamorfoz energii oraz materii. Jego istnienie jest – w skali ludzkiego życia – w zasadzie ciągłe: przy dopływie składników odżywczych strumień cielesnego ciepła przecież nie ustaje. Rozpędzony przez to ciepło aparat jest prostym silnikiem Stirlinga, maszyną wykorzystującą cykliczne ogrzewanie i schładzanie gazu do napędzania układu tłoków, a za ich pomocą wprawiania w ruch chociażby ciężkiego, mosiężnego koła. Różnica temperatur, jaką ów silnik wykorzystuje, wysysając ciepło z mojej dłoni, jest niewielka. Jeśli założymy bowiem, że znajduję się w miejscu o temperaturze komfortowych 20°C, wyniesie ona pewnie co najwyżej kilkanaście stopni. Najwyraźniej dość, by strumień niewidzialnej energii zmienić w jak najbardziej widzialne i namacalne poruszenia.

Silnik Stirlinga, który pożerając ciepło i karmiąc nim napierające na tłoki mrowie cząsteczek gazu, tworzy jeden wielki ruch z tryliardów mikroskopijnych ruchów, to dość przewrotny przykład tego, co decyduje o istnieniu życia i co je ukierunkowuje. Przypomina on bowiem o prostej fizycznej prawdzie: energia płynie, przemienia się, ulega metamorfozie w sposób dla ludzkiego oka niezauważalny. Czujemy i widzimy ją tylko w tych jej krótkotrwałych odmianach, w których wzbudza ruch albo rozpala błyski światła. Ale przecież to, co dzieje się na granicy ciep­łej skóry i przylegającego do niej silnika, to raptem końcówka prawdziwej sztafety metamorfoz. Bo skąd to ciepło? Z chemii, z gnanych wzdłuż spiral stężeń sznurów elektronów, z aptekarską precyzją prowadzonych poprzez kolejne ogniwa biochemicznej fabryki, jaką jest komórka. No dobrze, a skąd w nich owa chemiczna energia? To przecież opakowany w bezpieczne, strawne połączenia blask słonecznych fotonów łapanych przez zielone chloroplasty roślin i lokowanych w najrozmaitszych cząsteczkach, które potem – jako pożywienie – trafiają do naszych ciał (czy to bezpośrednio, np. z liściem szpinaku, czy też pośrednio, wcześniej karmiąc jakieś zwierzę). Kosmiczny rozmach tego domina przemian może przyprawić o zawrót głowy – fotosynteza nie jest wcale jego początkiem. Foton światła skądś bierze swoją energię. Na Ziemi uniwersalnym jej źródłem jest rozpalony do niewyobrażalności rdzeń Słońca, gdzie najpierwotniejsze siły wszechświata zasilają fotony ogniem reakcji termojądrowych.

W każdej skali kosmos jest energetyczną jednością, a życie – w tym nasze, ludzkie, inteligentne – to raptem mikrozmarszczka na ciągnącej się przez eony nitce jego trwania. Materia i energia giną i rodzą się w sekwencji powiązanych ze sobą zdarzeń. Nigdy nie są całkiem od siebie niezależne: w procesach ożywionych wciąż zmieniają swój kształt i właściwości. Nie bez powodu Owidiusz zaczyna Przemiany od kosmosu zbitego w kłąb mocy i materii: „Zwano go zamęt, ogrom bezkształtny, nieskładny,/Ciężar tylko na świecie martwy i bezwładny;/Widać, że się ze sprzecznych żywiołów źle sklecił” (op.cit., Księga I: Chaos). Ale nawet w jego poemacie sprawy kosmiczne szybko schodzą na dalszy plan. Uwaga człowieka skupia się bowiem na rzeczach drobniejszych, świat plącze się w coraz subtelniejsze detale kolejnych, jeszcze bardziej wyrafinowanych przeobrażeń. Nimfy transformujące się w drzewa, smocze oczy – w pawie pióra, młodzieńcy – w pełne smutku kwiaty. Można odnieść wrażenie, że w mitologii nie ma ograniczeń, a przekształcenie to zawsze perfekcyjna kara, nagroda, ratunek bądź zguba, zależnie od potrzeb.

Chociaż świat greckich i rzymskich legend jest fascynujący, jedne z najbardziej zaskakujących przemian zdarzają się w życiu, które istnieje dzięki transformacji. Są one nierzadko cichsze i dyskretniejsze od swoich potężnych, astronomicznych odpowiedniczek. Nie znaczy to jednak, że metamorfozy życia są mniej godne owidiuszowego heksametru niż kosmogoniczne dzieje pierwotnych energii.

Przysyp ziemią rumaka: będziesz miał szerszenie.
Nadbrzeżnemu rakowi oderwij golenie,
A resztę wsadź do ziemi: w tułowiu nieżywym
Zalęże się niedźwiadek, groźny chwostem krzywym.
Nieraz na to zjawisko patrzyli rolnicy,
Jak z przywartej do listka szpetnej gąsienicy
Lekki wyleciał motyl. – W błocie są nasiona,
Z których nieznacznie żaba powstaje zielona.
Zrazu, bez nóg kijanka, lgnie w wodnej przestrzeni;
Wtem zdatnych do pływania dostaje goleni,
Wreszcie, żeby po ziemi mogła skakać snadnie,
Otrzymuje od przednich większe nogi zadnie.
Podobnie niedźwiedzica wydaje nie szczenię,
Lecz martwą bryłę mięsa, z której przez liżenie
Na swój obraz wyrabia członki i kształt wszelki.
(op.cit., Księga XV: Nauka Pytagorasa)

Mojra na ziemniakach

Kiedy z jesiennej, wilgotnej ziemi rozkopanego pola ziemniaków wydobywa się sporych rozmiarów lśniącą brązową poczwarkę, może to być wyłącznie jeden gatunek. Kokon wygląda jak miniaturowy sarkofag egipskiej mumii i zupełnie nic nie zdradza, że po kilku miesiącach wyjdzie z niego na świat Atropos, jedna z trzech greckich Mojr. Metamorfoza, jaką przechodzi, na pewno stałaby się ulubioną Owidiusza – trudno w ożywionym świecie szukać bardziej spektakularnej transformacji. Jakaż była moja ekscytacja, kiedy wiele lat temu w mokrych bruzdach pola ziemniaków znalazłem ów skarb. Ciemna kapsuła była twarda, ale zarazem ewidentnie żywa: pod wpływem dotyku jej tylna część poruszała się delikatnie i rytmicznie. Nie miałem pewności, jak długo leżała w ziemi, lecz nie zastanawiając się długo, zabrałem ją ze sobą. Ogołocone z bulw pole czekało już tylko zaoranie, co przypieczętowałoby los niezwykłej istoty. Umieszczona w terrarium z wilgotną glebą i schowana w chłodnej piwnicy miała szansę na to, by ujawnić prawdziwą tożsamość.

Swoją Atropos odnalazłem na najbardziej intymnym i niepozornym etapie jej życia – zaklętą w nieruchomą poczwarkę. Wiedziałem oczywiście, z czym mam do czynienia. Po przejrzeniu kilku atlasów i stron internetowych upewniłem się, że odnalazłem uśpioną ćmę, przedstawicielkę wyjątkowego gatunku. Acherontia atropos – już łacińska nazwa fascynuje. Acheront to mityczna rzeka smutku i lamentu płynąca przez Hades, grecką krainę zmarłych. Z kolei Atropos, córka Nyks – czyli samej Nocy – to najstraszniejsza z trzech Mojr, prządek i władczyń ludzkiego losu. To ona przecina nić życia człowieka, gdy nadchodzi moment śmierci. Polska nazwa uratowanej ćmy wyjaśnia, skąd owe fatalistyczne konotacje w łacińskim terminie. Zmierzchnica trupia główka to ogromny nocny motyl z rodziny zawisakowatych. Prawdziwie mroczny rodzaj. Poza znaną nam w Polsce A. atropos należą też do niego A. lachesis (Lachesis, siostra Atropos, odmierzała nić życia śmiertelnika) i A. styx (nazwana tak od opływającej Hades rzeki, przez którą z pomocą Charona musiał się przeprawić każdy zmarły). Wszystkie trzy ćmy mają wspólne cechy: są ogromne (rozpiętość skrzydeł samic osiąga do 12–13 cm), a ich tułów zdobi żółty rysunek na czarno-purpurowym tle, do złudzenia przypominający ludzką czaszkę.

Metamorfoza może w przyrodzie oznaczać wiele rzeczy, ale jeś­li mówimy o motylach i ćmach, raczej chodzi o jedno: prawdopodobnie najbardziej niesamowitą transformację, jaką przechodzą żywe organizmy. Nie jest to wcale cecha charakterystyczna wyłącznie dla ciem i motyli – tzw. przeobrażenie całkowite przechodzą również inne owady, w tym chrząszcze, muchy czy błonkówki (czyli np. pszczoły i mrówki). Tylko u motyli jest ono jednak na tyle spektakularne, że sam Owidiusz opisał je jako przemianę ze „szpetności” w piękną „lekkość”. Dla biologa to także zjawisko niezwykle tajemnicze: metamorfoza gąsienicy motyla w dorosłą skrzydlatą piękność odbywa się poza ramami łatwo obserwowalnego świata, w twardej skorupie nieprzezroczystej poczwarki. Krzyżują się w niej drogi materii płynącej z jednego kształtu w inny oraz energii przeistaczającej jedno życie w drugie. Jak to możliwe, że miękka, naga gąsienica w kolorze neonowej zieleni i jaskrawego cyjanu może w ciągu kilku tygodni zmienić się w mroczną mojrę w płaszczu z mechatej czerni, z jadowicie żółtą czaszką wytatuowaną na grzbiecie?

Z porządku w chaos i z powrotem

Do niedawna o tym, co dzieje się wewnątrz poczwarki, wiedzieliśmy niewiele. Zawartość tzw. chrysallís (od greckiego chrysos, czyli „złoto”) – jak określa się poczwarki motyli – to pilnie strzeżony sekret owadziej biologii. Próba jej otwarcia w czasie przemiany najczęściej oznacza uśmiercenie zwierzęcia lub skazanie go na poważne wady rozwojowe w doros­łym życiu. Ostatnie rewelacje w tej dziedzinie możliwe były dzięki użyciu nowych, wyrafinowanych metod badawczych, takich jak tomografia komputerowa rozwijających się poczwarek.

Metamorfoza przechodzona przez larwy motyli i ciem jest totalna. To praktycznie śmierć jednego organizmu i rekonstrukcja nowego, a wszystko dzieje się w przestrzeni kokonu i z całkowitym recyklingiem zasobów, jakie przynosi ze sobą przeobrażająca się gąsienica. Nic się nie marnuje, ale też nic nowego do takiego układu nie wchodzi: poczwarka nie odżywia się i nie pobiera wody.

Choć brzmi to przerażająco, pierwszym etapem „odnowionego” motylego życia jest śmierć, a przynajmniej coś, co zbliża do śmierci tak bardzo, jak to tylko możliwe bez przeprawiania się na drugi brzeg mitycznego Styksu. Po otoczeniu się kokonem gąsienica trawi się od środka. Larwa ulega rozpuszczeniu w koktajlu enzymów, po kilku dniach sarkofag poczwarki nie zawiera już ukształtowanego ciała – wypełnia go gęsta zupa z białek oraz substancji odżywczych przyprawionych hormonami i neuroprzekaźnikami. Naruszenie poczwarki na tym etapie to pewna zagłada zwierzęcia. Na krótki czas władzę nad jego ciałem przejmuje chaos (Owidiusz podpowiedziałby, że jest w tym przekorna poetyka – Chaos to ojciec Nyks, czyli Nocy, a zatem praojciec jej córek, w tym zadającej śmierć Atropos).

Z buzującej mikstury życia i śmierci wyłania się nowy porządek. Nie wszystko jednak dzieje się tutaj poprzez destrukcję. Niektóre organy gąsienicy częściowo lub w całości zachowują swoją formę. Tak jest przede wszystkim z jelitem, układem transportujących tlen tchawek, a także układem nerwowym. Wokół tych zasadniczych dla życia owada systemów – jak wśród gałęzi starożytnego drzewa – rośnie nowe życie i nowa forma. Jej zaczątkami są tzw. tarcze imaginalne, czyli drobne skupiska komórek macierzystych zdolnych do różnicowania się w najrozmaitsze tkanki i narządy. Istnieją one już w ciele gąsienicy, ale to podczas metamorfozy przejmują rolę dyrygentów całego procesu. One również przeżywają zniszczenie dziejące się w pierwszych dniach życia poczwarki i to wokół nich zaczynają się organizować nowe narządy odtwarzanego, dorosłego ciała. Każda z tarcz ma ściśle określoną strukturę i strefy odpowiadające ostatecznym częściom owadziego ciała: fragmentom nogi, głowy czy skrzydła. Pożerając gęstą zupę z protein, komórki tarcz dzielą się i rosną, konstruując kawałek po kawałku nowy organizm. Przypomina to trochę druk 3D – z tą jednak różnicą, że materia tego naturalnego druku sama „wie”, jak się zorganizować i jaki przyjąć kształt. Wszystko zakodowane jest w genach owada oraz przepływających między poszczególnymi tarczami strumieniach hormonów.

Po kilku tygodniach, czasem miesiącach, z bezkształtnej masy nie pozostaje już nic. Każdy jej gram został na powrót włączony w strukturę nowych tkanek. Czy owad u końca tej długiej drogi „pamięta” to wszystko, utratę swojej biologicznej tożsamości i kolejne etapy przeprogramowania swojego życia? Nie wiemy tego na pewno, choć trwałość układu nerwowego podczas przeobrażeniowej rewolucji sugeruje, że powinno to być możliwe. Czy moja mojra zapamięta, że dość brutalnie zabrałem ją z przytulnej ciemności ziemi?

Spędziwszy kilka miesięcy na piwnicznej półce – obok regimentu słojów zawekowanych śliwek, ogórków i soków porzeczkowych – skrzydlata śmierć opuściła swój kokon. Pewnego dnia zszedłem do spiżarni w jakimś zupełnie innym celu. Już od progu słyszałem dziwne piski i skrzeki dochodzące zza drewnianych drzwi. Po wejściu do nisko sklepionego pomieszczenia zapomniałem o przyczynie mojej wizyty. W szklanym terrarium trzepotała A. atropos. Gdybym nie wiedział, że to nocny motyl, wziąłbym ją za małego ptaka. W przerwach między kolejnymi szarpnięciami ćma wydawała piszczący, wysoki gwizd. Tak właśnie pogwizdywała na mnie z niezadowoleniem znaleziona wśród ziemniaków dorosła już mojra, poirytowana swoim ciemnym i ciasnym więzieniem. Była wiosna, więc pewnej ciep­lejszej, kwietniowej nocy postanowiłem dać jej zniknąć pod płaszczem matki, wiecznie zamyślonej Nyks. W pełni na to zasługiwała – zwłaszcza jeśli pamiętała swoje metamorficzne, kilkumiesięczne umieranie i ponowne odradzanie się.

To rzekłszy, z ziół piekielnych wyciśniętym sokiem
Nieszczęśliwą Arachnę na odchodnem prószy:
Zaraz włosy spadają, niknie nos i uszy,
Głowa coraz się zmniejsza, przemienia kształt cały;
Zamiast rąk długie tylko nogi jej zostały,
Żołądek ma największy, nić snuje z żołądka:
Nie jest to już Arachne, ale jeszcze prządka.
(op.cit., Księga VI: Arachne)

Śmierć, miód i jedwab

Zmierzchnice cechuje kilka dość osobliwych zamiłowań. Ich gąsienice na przykład mają słabość do roślin psiankowatych – stąd miejsce, w którym znalazłem swoją trupią główkę (ziemniak to gatunek psianki). Z kolei dorosłe osobniki w poszukiwaniu pożywienia notorycznie trafiają do pszczelich uli, gdzie kradną słodki urobek robotnic. Latem pszczelarze czasami je znajdują, niejednokrotnie martwe – uśmiercone przez broniące swoich zapasów błonkówki. Skazywanie się na tak okrutną śmierć zawsze mnie fascynowało, kiedy więc miałem okazję pomóc zaprzyjaźnionemu pszczelarzowi w kontroli stanu pasieki, zgodziłem się od razu, mając nadzieję na spotkanie oko w oko z gigantyczną ćmą. Pasieka leżała blisko Zalasu, gdzie latem regularnie spotyka się dorosłe trupie główki. Każdy ul po okadzeniu był otwierany: pszczelarz ostrożnie sprawdzał wiszące w ramkach plastry, a ja poszukiwałem skrzydlatej śmierci.

Kiedy w jednym z uli trzecia z wysuniętych ramek ukazała się naszym oczom pomarszczona i zdeformowana, przez krótką chwilę poczułem ukłucie ekscytacji. „Jest!” – pomyślałem, szybko jednak zrozumiałem, że ani w ulu, ani na ramce nie było znajomej sylwetki. Woskowy plaster miodu wyglądał jak przeżarta pomarańczowa koronka, pokryta ubytkami i dziwnymi naciekami. Nie trafiłem wprawdzie na zmierzchnicę, ale dziwna struktura okazała się pomnikiem innej motylej przemiany.

Przechowana i uwolniona przeze mnie Acherontia swoją metamorfozę odbyła w twardym kokonie przypominającym spiżową płaskorzeźbę rodem z egipskiego grobowca. Nie wszystkie poczwarki motyli tak wyglądają. Przemiana motylej larwy jest nie tylko fizjologiczną rewolucją w życiu samego owada, lecz także transformacją owadziego środowiska. Czasami tak prostą jak zwykłe odcięcie się od niego twardym pancerzem, kiedy indziej szokująco złożoną, dobitnie w to środowisko ingerującą. Owoce takich przemian nauczyliśmy się jako ludzie wykorzystywać. Weźmy przykładowo larwy jedwabnika – ćmy, której poczwarki zamykają się w kokonach budowanych z cienkiej jak pajęcza nić jedwabnej przędzy. Ta inżynieryjnie doskonała konstrukcja złożona z peptydowych „sprężyn” zawieszonych w białkowej macierzy, czyli jedwabna nić, zachwyca swoją delikatnością, wytrzymałością i połyskiem.

To, co przerastało zdeformowany plaster miodu w odwiedzanej pasiece, też było świadectwem motylej metamorfozy. Diametralnie innej niż samotnicze przeobrażenie trupiej główki. Odpowiedzialnym za szkodę motylem okazał się barciak – rodzaj niewielkiej, niepozornej ćmy, której gąsienice pasożytują na woskowych plas­trach pszczół, trzmieli oraz innych błonkówek. Masowo wylęgając się w gniazdach różnych owadów, larwy barciaka pożerają wosk budujący komórki plastra i produkują (częściowo korzystając z cząsteczek odzyskiwanych z wosku) jedwabną przędzę o niezwykłej wytrzymałości. Kolonia takich larw szybko zamienia się w rozpięty na ramie plas­tra i ścianach ula kłąb przędzy. W jego wnętrzu masy gąsienic pożerają zasoby ula, po czym zmieniają się w poczwarki gotowe do przeobrażenia w dorosłe ćmy. Przędza barciaka jest tak mocna, że oderwanie jej od drewnianej konstrukcji bywa trudne i najczęściej niemożliwe bez uszkodzenia samego drewna.

Chociaż znienawidzony przez pszczelarzy, barciak i jego metamorfoza od 2017 r. znajdują się pod lupą mainstreamowych nauk bionaśladowczych. Okazało się bowiem, że zdolność do trawienia dość odpornego wosku związana jest z obecnoś­cią u larw charakterystycznych bakterii jelitowych, a te z kolei potrafią trawić również… plastikową folię polietylenową. Gdyby zdolność tę udało się wykorzystać na większą skalę, dałoby to człowiekowi niezwykłe, bardzo efektywne narzędzie do walki z zalewem niepoddającego się recyklingowi plastiku.

Nieco przewrotnie mógłbym więc stwierdzić, że nawet Owidiuszowi nie śniły się sekrety stojące za całkiem przyziemnymi transformacjami, jakim ulega życie. Owadzia metamorfoza to tylko początek niezwykłej litanii biologicznych przemian: przejściem z jednego życia w inne jest przecież każda ontogeneza prowadząca od komórki jajowej do kompletnego osobnika lub też niemal karykaturalna zmiana rybokształtnej kijanki w czteronożną. Czytając Owidiusza i patrząc na wyrywającego się z poczwarki motyla, dochodzę do jednego wniosku: podziw nad życiem to przede wszystkim podziw nad jego nieustanną przemianą. Niestałością. Niemożliwością opisania go raz na zawsze, w sposób kompletny i ostateczny. Owidiusz także to dostrzegał: „Ale wprzódby się zapadł w morze rydwan słońca,/Niżbym wszystkie przemiany wyliczył do końca” (op.cit., Księga XV: Nauka Pytagorasa). Trudno byłoby wyobrazić sobie lepsze motto dla nauk ścisłych. Być może rzymski poeta powinien stać się patronem wszystkich badaczy i empirystów?