Page 18FCEBD2B-4FEB-41E0-A69A-B0D02E5410AERectangle 52 Przejdź do treści

Czytanie owocuje!

W letnim „Przekroju” nadzieja i ciekawość, szczęśliwe trafy i wielkie odkrycia. Ukraińska literatura i sztuka, a także antywojenny Bertrand Russell pod rękę z Josephem Hellerem. Uważne słuchanie i świadome śnienie. Dzikie pływanie i zbieranie jagód. Dbanie o rozwój, zdrowie i dobrostan. Prasłowianie, Aborygeni i uciekające ze Słońca fotony.

Kup letni „Przekrój”

Aż 220 stron do czytania przez trzy miesiące. „Przekrój” w nowym formacie jest wygodniejszy do przeglądania i idealnie mieści się w skrzynce pocztowej. Zamów i ciesz się lekturą – tylko tutaj z bezpłatną przesyłką. Sprawdź!

Przekrój
Trudno uchwycić, czym jest. Najprościej zdefiniować ją jako zdolność do zrobienia czegoś, pchnięcia ...
2022-06-17 09:00:00

Energio, płyń!

„Świetliki w Ochanomizu”, Kobayashi Kiyochika, 1879 r./LACMA (domena publiczna)
Energio, płyń!
Energio, płyń!

Trudno uchwycić, czym jest. Najprościej zdefiniować ją jako zdolność do zrobienia czegoś, pchnięcia w ruch. I obserwować różne jej manifestacje podczas, dajmy na to, letniej włóczęgi po Bieszczadach.

Czyta się 12 minut
Czyta Daniel Pachelski

Powietrze naładowane jest latem, drży i szamocze się na tle nieba. Ledwo oddycham, przed oczami zalewanymi falami ciepłego potu wyrasta zielony, łagodny garb. Suliła, gdzieś między Rzepedzią a Baligrodem. Jej zbocza pokrywa kładziona gorącym wiatrem, hucząca od owadów, pachnąca ziołami łąka. Niebo jest bezchmurne, metalicznie niebieskie. Przesączona słonecznym żarem kopuła nieboskłonu nakrywa wszystko dookoła dusznym kloszem. Z ciężkim westchnieniem opadam w gęste trawiaste odmęty. Pode mną – mokra, przyjemnie chłodna ziemia. Czuję, jak wysysa ze mnie nadmiar ciepła, a wraz z nim senne zmęczenie. Na wysokości moich oczu – nieustannie poruszający się kalejdoskop splątanej roślinnej zieloności. Powoli zasychające na cienkich łodygach strączki cieciorek. Ostre i szorstkie źdźbła śmiałków darniowych (spotkanie z nimi zbyt łatwo kończy się strużką słodkiej krwi na skaleczonym liściem palcu). Perfidne storczyce kuliste, uzurpatorki z premedytacją upodabniające się do zasobnych w nektar gatunków. Znad mojego ramienia wylatuje leniwym ślizgiem złoty paź królowej – oszalał chyba, jak nic zaraz spłonie w słonecznej pożodze. Ale nie, frunie dalej, skacząc po leniwych falach wrzącego powietrza. Nad tym wszystkim: sinusoida Bieszczadów. Gdyby w jakiś sposób można było zobaczyć na własne oczy strukturę kosmosu, tak właśnie by wyglądała. Garbaty krajobraz to wgniecenia i wyniesienia gigantycznych mas gwiezdnych i planetarnych, ulepionych z materii kul odciskających się w czasoprzestrzeni jak nasze plecy w sypkim piasku. Z bliska krajobraz drży i faluje pod wpływem wiatru. To mniejsze rzeczki i strumienie energii, już nie masywne wgniecenia, lecz delikatne rysy i ruchome zmarszczki.

Ruch

Energia. „To tego mi tutaj brakuje” – myślę po chwili, gdy na moją głowę spada coraz trudniejsza do przezwyciężenia fala senności. Sięgam do plecaka. Tam, wrzucone pomiędzy mocno już sfatygowany przewodnik do oznaczania ptaków i ciężką lornetkę, cicho uderzają o siebie dwa termosy. Okrutnie zabawiłem się fizyką, pakując swój plecak na tę wycieczkę. W jednym termosie zimna woda z cytryną i kilkoma listkami mięty. W drugim – wrząca kawa, słodka i mroczna. Między nimi gradient temperatury prawie 100°C. Jak chwiejne zawieszenie broni. Gdyby nie metalowe blaszki i uwięziona między nimi próżnia, wartki strumień energii cieplnej natychmiast doprowadziłby do zażegnania konfliktu i przywrócenia letniej nijakości. Wybór pada na kawę, chociaż wiem doskonale, że to energia pozorna. To tylko kofei­na, kanciasta cząsteczka, która na krótką chwilę przestawia biochemiczne lewary w moim ciele i daje mojemu mózgowi iluzję potęgi, klarowność myślenia, rozkoszne poczucie mocy i sprawczości. Z energią nie ma to wiele wspólnego, może poza strumieniem ciepła, jaki w moim ciele rozlewa się wraz z kawą, potęgując jej działanie.

Zamów prenumeratę cyfrową

Z ostatniej chwili!

U nas masz trzy bezpłatne artykuły do przeczytania w tym miesiącu. To pierwszy z nich. Może jednak już teraz warto zastanowić się nad naszą niedrogą prenumeratą cyfrową, by mieć pewność, że żaden limit Cię nie zaskoczy?

Energia to coś bardzo dziwnego. Nie można jej skosztować ani powąchać. Choć w filmach fantastycznonaukowych często ukazuje się ją jako syczące błyskawice czy eksplodujące kule światła, najczęściej jest dość mdła i miałka, niewidzialna – przynajmniej dopóki nie wywoła w naszym otoczeniu jakiejś zmiany. Bo energia to zdolność do zrobienia „czegoś”. Do popchnięcia, tyrpnięcia, wprawienia w ruch. Nieważne, czy tym wprawionym w ruch obiektem będzie kopnięty kamień, czy elektron wystrzelony impulsem energii elektrycznej. Energia to koncentrat „możności”.

Tu, na czubku Suliły, energia chlusta strugami. Jedne są starożytne, opływają kos­mos i Ziemię statecznym strumieniem od eonów. Inne to chwilowe pragnienia, mikroskopijne zamiary zaklęte w maleńkich energetycznych kołowrotkach. Wszystkie mają tutaj jedno zadanie: podtrzymywać absurd życia. Pozwalać porządkowi panoszyć się w tym małym zakątku wszechświata, wbrew entropii chcącej wszystko zeżreć jak rozrastająca się pleśń. Bo choć życie można opisywać na wiele sposobów – chemicznie i pragmatycznie albo ulotnie i poetycko – w swoim rdzeniu kryje ono zaskakująco prostą definicję: życie to lokalne sprzeciwienie się chaosowi, zdolność do utrzymywania porządku i harmonii kosztem energii nieustannie łapczywie spijanej z jej meandrujących rzek i strumieni.

rysunek z archiwum
rysunek z archiwum

Przemiany

Organizmy żywe są prawdziwymi mistrzami przetwarzania energii. Trzeba bowiem wiedzieć, że energia – choć niby wszędzie taka sama – występuje w wielu odmianach i formach. Niektóre bezbłędnie rozpoznajemy jako jej manifestacje. Ruch bez wahania wiążemy z energią, zwłaszcza gdy pomaga on dokonać czegoś mierzalnego – nawet jeśli to tylko posłanie piłki kopniakiem na drugi koniec boiska. Energię ruchu przezwaliśmy „kinetyczną”. Ciepło – uwielbiamy jego energię równie często, jak ją przeklinamy. Są też jednak takie jej rodzaje, które nam umykają. Nie potrafimy z nich sami skorzystać, nasze ciała nie są wyposażone w narządy zdolne do ich przetwarzania. Nurzamy się w takiej nieuchwytnej energii każdego dnia, a ja tutaj, na szczycie Suliły, niemal się w niej topię. Słoneczne światło, te rzeki i strugi kosmicznych fotonów, które od 5 mld lat płyną w stronę Ziemi przez próżnię kos­mosu, zalewają ją swoim deszczem i karmią potężną machinę życia. Ono istnieje, trwa w stanie nieustannego opierania się chaosowi właśnie dzięki energii tych świetlnych cząsteczek wypromieniowanych przez Słońce i docierających na powierzchnię Błękitnej Planety. Gdyby ponad 3 mld lat temu nie wynaleziono sposobu na wkłucie się w tę energetyczną żyłę, kto wie, jak wyglądałoby życie obecnie? Całkiem możliwe, że byłoby wciąż zimną, powolną i stosunkowo smutną egzystencją mineralną, w całości opierającą się na energii niezbyt skomplikowanych reakcji chemicznych przeprowadzanych w wodach praoceanu. Okiełznanie światła wszystko zmieniło.

Pożarcie energii fotonu nie jest łatwym zadaniem. To jakby chcieć złapać w locie pędzący pocisk i całą jego energię tak sprytnie spakować, że potem spokojnie można z niej korzystać, gdy tylko będzie potrzebna. Tu, na tej łące – i na całej Ziemi – wyczynu tego dokonują chloroplasty. W każdym liściu i źdźble są ich miliardy. Każdy z nich to grudka lepkiej, zielonej galaretki zamknięta w cieniutkiej błonce i naładowana najbardziej niezwykłymi cząsteczkami, jakie kiedykolwiek stworzyła natura. Niektóre z nich jak pajęcze sieci łapią pędzące fotony, wykute głęboko w jądrze Słońca w ogniu termonuklearnych reakcji. Inne tak złapaną energię natychmiast wtłaczają w szalony korowód molekuł, które energię światła zamieniają na mgnienie oka w zawirowania naładowanych jonów, a więc w zasadzie w prąd elektryczny. Nie na długo – ten bowiem bardzo szybko rozparcelowywany jest na coraz mniejsze porcyjki, by wreszcie skończyć w statecznych drgnięciach węglowo-tlenowych wiązań w cząsteczkach cukrów.

Tak oto ognista energia fotonu, kosmicznej iskry narodzonej w sercu najprawdziwszej gwiazdy, staje się najzwyklejszą w świecie słodkością. Energią chemiczną, którą można leniwie „spalić” – dając życiu kolejne sekundy i minuty trwania – lub schować na czarną godzinę w podziemnych magazynach energii roślinnych korzeni i bulw. O tym, jak skutecznie chloroplasty rozprawiają się z energią słonecznego światła, świadczy chociażby to, że całe pokłady takiej spacyfikowanej, strategicznie popakowanej energii wypełniają luki i nisze ziemskiej skorupy. Kiedy spalasz kawałek węgla kamiennego, żar i światło, które produkujesz, są okruchami słonecznej energii świetlnej pożartej przez chloroplasty karbońskich roślin, a potem – po ich śmierci – sprasowanej w energodajnych cząsteczkach pod tonami skał i osadów. Wiedz zatem, że podgrzewając coś na elektrycznej kuchence zasilanej prądem z węglowej elektrowni, korzystasz ze starożytnej energii Słońca, którą całe ery temu w swoich tkankach skrupulatnie zmagazynowała jakaś gigantyczna paproć.

Energie potencjalne

Kofeina uderza do głowy przyjemną, ciepłą falą. Na chwilę wyostrza się mój wzrok. Ignoruję więc odwieczny strumień słonecznych fotonów, bezustannie mielonych w chloroplastowych fabrykach na cukier puder, i skupiam spojrzenie na giętkościach i sprężystościach łąki opierającej się wiatrowi. To energie mniej uchwytne, nieciepłe oraz nieruchome, zastanawiająco ciche i pozornie niewiele potrafiące. Jednak to na nich opiera się cała mechaniczna maestria zielonego stoku Suliły.

Energie potencjalne – to nimi naładowana jest murawa w tej krótkiej chwili, kiedy łąka, przygięta do ziemi podmuchem wiatru, na chwilę zamiera. Ja wiem, że zaraz znowu się podniesie i że ta fala mikrozatrzymania przepełznie następnie przez przestwór traw. Właśnie dlatego, że wydziergana z koronkową precyzją łodyga trawy potrafi zmagazynować w sobie gwałtowność wiatru: rozproszyć jej część w niesłyszalnych dla nikogo skrzypnięciach i szelestach, a resztę z powrotem przetworzyć w kinetyczne zamachnięcie się, powolne powstanie do pionu, na przekór strumieniowi ciepłego powietrza. Co ciekawe, owo powietrze to też energia Słońca, bo przecież nic innego jak właśnie Słońce i jego ciepło wprawia w ruch wiry ziemskiej atmosfery. Jednak w tej chwili roślina musi zrobić wszystko, by tej przemienionej słonecznej energii się nie poddać – oznaczałoby to bowiem śmierć, pęknięcie jej struktur.

Gdybym zajrzał teraz do wnętrza trawiej łodygi, znalazłbym tam sznury sprężystych włókien, napinane i skręcane tymi wygibasami. Okalają one walec łodygi jak gorset, biegnąc od samej podstawy zakorzenionej w ziemi aż po najdalsze koniuszki wiotkiego kwiatostanu. Greka nazywa tę tkankę miękko: sklerenchyma. Ale to polska nazwa – twardzica – najlepiej odpowiada jej funkcji. Włókna twardzicy to umarłe komórki, opróżnione z zawartości i przesiąknięte twardą ligniną. Rozleg­łe, splecione sieci tej makrocząsteczki bieg­ną wskroś sklerenchymy jak zatopione w żelbecie metalowe druty. Poddane mechanicznej sile – np. wiejącego wiatru albo ręki od niechcenia przeczesującej rozczochraną łąkę – sznury ligniny nie pękają, tylko napinają się jak sprężyny. Powstrzymywana trylionami trzymających się wzajemnie atomów energia kinetyczna ruchu zamiera i ładuje to sprężynujące wygięcie energią potencjalną, która w końcu uwalnia się i stawia wiotką trawę znowu do pionu. Działają tak wszystkie rośliny. Nawet te najpotężniejsze. Drzewa również usztywniają swoje ciała ligniną i sprężyście kołyszą się na wietrze – choć najczęś­ciej w sposób znacznie mniej zauważalny dla naszych oczu, nienawykłych do właściwych drzewom skal wielkości.

Kiedy tak zastanawiam się nad przepływami energii, przenosząc wzrok od rośliny do rośliny, trudno mi się oprzeć wrażeniu, że to właśnie na energii potencjalnej, na „chęci do ruchu”, a nie na samym ruchu opiera się roślinne życie. Elastyczne odkształcenia roślinnych ciał nie ograniczają się jedynie do gorsetów sklerenchymy. Wszystkie komórki roślinne zamknięte są w sprężystych zbrojach, celulozowych kapsułkach zwanych ścianami komórkowymi. Wnętrza komórek wypełnia u roś­lin roztwór – dokładnie tak jak u zwierząt. U roślin jednak tej płynnej zawartości przeciwstawia się właśnie sztywna i elastyczna ściana komórkowa. Każda roślina żyje więc w stanie nieustannego napięcia, naładowana energią potencjalną składających się na nią komórek, które napierają ciśnieniem soków na swoje celulozowe ściany. Naukowo nazywamy to ciągłe napięcie turgorem i to ono utrzymuje łodygi wiotkich roślin w pionie. Zerwij roślinę, odetnij jej ciało od korzenia tłoczącego pod ciśnieniem soki wzdłuż naczyń, a od razu zobaczysz, czym jest dla niej turgor. Pozbawiona swojego zbawczego „nadciśnienia” roślina więdnie. Jeszcze nie martwa – do tego wciąż jej trochę brakuje – ale już kona bez swojego wodnego szkieletu. Turgor stanowi też motor roś­linnych poruszeń. Kątem oka widzę np. krzak berberysu. We wnętrzu jego żółtych kwiatów maleńkie lewary mechanizmu czułego na dotknięcie owadziej głowy poruszają pylnikami, strategicznie uwalniając w kilku komórkach zmagazynowane zapasy energii turgoru i oprószając w ten sposób głowę owadziego gościa pyłkiem.

rysunek z archiwum
rysunek z archiwum

Energie seksualne

Nadchodzi wilgotny zmierzch. Suliła nie zatrzymuje się jednak ani na chwilę. Wszystkie te cykle i zębatki energetycznych przemian ciągle napędzają każdą, najmniejszą nawet aktywność życia. Także ja, siedząc w bezruchu pośród łąki spokojnie pożerającej i trawiącej na wiele sposobów wszystkie smaki energii, jestem niczym więcej niż bzyczącym transformatorem. Mechanizmem przez miliony lat ewolucji precyzyjnie dostrojonym do korzystania z bardzo subtelnych i wyrafinowanych form energii. Gdy przewracam się na drugi bok, moje mięśnie rozbijają całą menażerię cząsteczek na prostsze kawałki, a uwolnioną energią chemiczną karmią ruch ciągnący kość do kości, napinający sznury ścięgien. Łowiąc wzrokiem foton zielonkawego światła wyemitowany przez sunącego chwiejnym lotem świetlika, pozwalam swoim oczom pochłonąć jego energię, przekuć ją w kilka prostych reakcji chemicznych, a następnie w elektryczny prąd tworzący w moim mózgu kadr z tym właśnie świetlikiem.

Jeśli już jesteśmy przy świetlikach – one to dopiero są alchemikami energii! Urządziwszy w swoich odwłokach małe laboratoria, przetwarzają energię chemiczną wysokoenergetycznych cukrów na świat­ło. Tak, dobrze widzisz. Świetlik mknący falistym lotem przez bieszczadzki wieczór w swoim małym ciele odwraca bieg kos­micznych rzek energii. Chemia życiodajnych substancji krążących w jego organizmie nie wzięła się przecież znikąd: kiedyś wytworzyły ją rośliny, praktycznie jedyne ziemskie istoty (nie licząc pewnych bakterii oraz glonów) zdolne do zamykania w wysokoenergetycznych wiązaniach chemicznych energii światła słonecznego. A teraz sztuki dokładnie odwrotnej, w potężniejącym chłodzie czerwcowej nocy, dokonuje maleńki świetlik. Ma przy tym w tej energetycznej transmutacji witalny interes: z każdym błyskiem zielonego światła wysyła on w świat list miłosny. Wszem wobec oznajmia o sile swojego małego owadziego ciała, o genialności swoich osobistych genów i co za tym idzie – o wspaniałości życia czekającego na jego potomstwo, jeśli tylko uda mu się je spłodzić z oczarowaną świetlnym pokazem samicą.

Bo energia – poza napędzaniem codziennych sprawunków i popychaniem życia jako takiego do przodu – jest jedyną sensowną walutą, jaką płaci się w świecie przyrodniczych płciowych intryg oraz interesów. Nieraz chowa się ona sprytnie pod zasłoną najrozmaitszych procesów fizjologicznych i sposobów na uwodzenie. Kiedy indziej daje się rejestrować w pełnej okazałości. Świetlik robi to po cichu, cały swój wysiłek wkładając w bezgłośne błyś­nięcia zimnego światła. Świerszcz wręcz przeciwnie – niemal całą swoją życiodajną energię zużywa na wprawianie cząsteczek powietrza w drgania niesione w dal, wprost do rejestrujących dźwięk organów samic poszukujących dźwięku najdoskonalszego i najseksowniejszego.

W poplątanych kolejach energii życie krąży między narodzinami i śmiercią. Raz wprowadzona w ziemski cykl biologicznych przemian energia Słońca nieustannie formuje coraz to nowe sposoby reagowania na świat, przystosowywania się do niego. A na samym końcu, gdy ostatni w łańcuchu pokarmowym drapieżnik, pożarłszy swoją ostatnią ofiarę, umiera – energia ta wraca tam, skąd przyszła. Dając przez chwilę życie grabarzom biologicznego świata – owadom, bakteriom i pleśniom uprzątającym ślady śmierci – po długiej wędrówce wsiąka w kosmos w postaci resztek ciepła, jakie w sobie niesie. Życie zamienia się wtedy w martwość, materia przestaje oddychać, replikować się, czuć i wraca do obiegu, gdzie za moment lub za tysiąc lat zgarnąć ją może inne, nowe życie, napiwszy się nowej słonecznej energii.

Grawitacja

Czas wracać, uruchamiam więc nowe kaskady woli i biochemicznych przemian. Wydaję rozkaz mięśniom (energia impulsów elektrycznych w nerwach), te podkręcają gotowe do pracy mitochondria (energia chemiczna zjedzonych przeze mnie cukrów) i uruchamiają miliony poruszeń mikroskopijnych główek miozyny – białka budującego mięśnie (energia mechaniczna najdrobniejszych drgnięć białkowych włókien). Zastałe mięśnie podrywają ciało, kręgosłup z ufnością opiera się na sieci naprężonych więzadeł (energia potencjalna sprężystości). Schodzę w dół góry, wytracając potencjalną energię grawitacji i ciesząc się na samą myśl o czekającym na mnie gorącym prysznicu. Z ukropu dnia w ukrop kąpieli – takiej energetycznej przemiany nie wymyśliłaby nawet ewolucja.

Data publikacji:

Szymon Drobniak

Biolog ewolucyjny, badacz koloru, ornitolog, ilustrator i autor. Zagorzały miłośnik diagramów, przekrojów i zupy grochowej. Po godzinach kolekcjonuje pierwiastki (nie te matematyczne).

okładka
Dowiedz się więcej

Prenumerata
Każdy numer ciekawszy od poprzedniego

Zamów już teraz!

okładka
Dowiedz się więcej

Prenumerata
Każdy numer ciekawszy od poprzedniego

Zamów już teraz!