Upload
dino-ebu-bakar-spasic
View
880
Download
32
Embed Size (px)
Citation preview
Nikolaus Lenz
Tisuću tajni Zemlje
©Mozaik knjiga
8adržaj
Zemlja i njezina povijestKad je svijet bio mlad 8Nebeska tijela 21
Predivni svijet
Naš vodeni planet 32Tajanstvena morska dubina 41Koralji 51Led i vrućina 56Rijeke 70Brda 74U šumi i na livadi 78Kišna šuma 94Žarko vrući pustinjski pijesak 117Na krajevima svijeta 132Ispod zemlje 160Vrijeme i klima 173
Nevidljivi svijet
Tajna života 194Virusi, bakterije i slično 206Čarobni svijet stanica 217
Zemlja i njezina povij est
8 Zemlja i njezina povijest
Kad je svijet bio mlad
Od čega je nastala Zemlja?
Danas je većina znanstvenika uvjerena kako se Zemlja i ostali planeti sastoje od samih ostataka - od stijena i smrznutih plinova koji su preostali kad su se goleme količine plinova spojile u Sunce. Kasniji planeti najprije su tvorili ploču koja se okretala, a sila teže s vremenom je iz nje stvarala veće i manje grumene. Grumeni su se spajali u sve veće grumene pa su iz njih napokon - prije nekih 4,6 milijardi godina - nastali Zemlja i ostali planeti.
Zašto je Zemlja prije bila mnogo toplija?
Snažan kovač može čekićem zagrijati komad željeza: mora samo dovoljno dugo i čvrsto udarati po njemu. Željezo tada postaje tako vruće da se užari pod udarcima čekića. Pritisak stvara vrućinu; energija gibanja čekića pri udarcu se pretvara u toplinsku energiju. U svojem najranijem dobu Zemlja se kao prilično maleno nebesko tijelo okretala oko Sunca. No meteoriti
Zemlja i njezina povijest 9
koji su se neprestance obrušavali udarali su o Zemlju, povećavali je i izazivali vrućinu. Mlada se Zemlja talila poput užarena lonca za talenje u oblik kugle.
Zašto se Zemlja sastoji od slojeva?
Teški metali, poput primjerice željeza, padali su kao u vreloj juhi u središte Zemlje. Lakši sastojci uzdizali su se visoko na površinu. Među njima bile su tvari poput silicija i aluminija koje su danas glavni sastojci Zemlji- ne kore. Na taj su se način različiti sastojci Zemlje u njezino rano doba međusobno odvajali.
Koji se metal najčešće javlja u Zemljinoj kori?
Aluminij se najčešće pojavljuje u Zemljinoj kori. Najmanje dvanaestina Zemljine kore sastoji se od njega. Taj metal nije, dakle, tako skup zato što je rijedak! Ali valja uložiti vrlo mnogo energije (u obliku električne struje) kako bi se dobio u čistom obliku. Aluminij nije samo lagan i tvrd, nego i vrlo otporan. Taj metal ne hrđa, a to znači da ga ne napada kisik iz zraka. To svojstvo zahvaljuje kemijskoj reakciji na površini. Aluminij se povezuje s kisikom iz zraka u aluminijski oksid, jednako tako kao što se željezo povezuje s kisikom u hrđu. Razlika je sljedeća: željezna hrđa tvori grubu površinu, a hrđa kroz pore i tanke pukotine može prodirati sve dublje u željezo. Aluminijev oksid (aluminijska hrđa), naprotiv, ima točno isti volumen kao i sam aluminij. Zato aluminijska hrđa tvori tanašan potpuno gladak sloj koji štiti metal pod sobom.
10 Zemlja i njezina povij est
Zašto je Zemlja u dubini vruća?
Nakon što je Zemlja prikupila krhotine stijena koje su se križale s njezinom putanjom i pod udarcima gro- mada postajala sve vruća, poslije se opet ohladila. Bombardiranje je završilo - ali ne potpuno. Još i danas povremeno udaraju meteoriti. Razlog zašto se Zemlja u unutrašnjosti do danas nije ohladila nalazi se ipak negdje drugdje. U kozmičkom plinu koji je stvorio Sunce i planete bilo je i radioaktivnih atomskih jezgri. To su atomske jezgre koje se stalno raspadaju. Pritom izazivaju elektromagnetsko zračenje i zagrijavaju okolinu. (U nuklearnim elektranama cijepaju se atomske jezgre, a vrućina koja pritom nastaje upotrebljava se za isparavanje vode. Pregrijana vodena para širi se i pokreće turbine koje proizvode struju.) U Zemljinoj jezgri ima još dovoljno nestabilnih atomskih jezgri koje se stalno raspadaju i pritom zagrijavaju svoju okolinu. Ova »prirodna« nuklearka u Zemljinoj jezgri ostat će tako dugo u pogonu dok se ne potroši sav radioaktivni materijal. Do tada će duboko u Zemlji biti vruće.
Gdje je Zemlja najteža?
Zemlja je najteža u središtu. Onamo su u rano doba našega planeta potonuli teški elementi poput nikla i željeza. (Za razliku od lonca u kojem teški sastojci juhe padnu na dno, Zemlja je kugla. Njezino gravitacijsko polje privlači sve što se nalazi na njoj ili u njoj do središta, a ne dolje, na suprotnu stranu. Zemljino težište nalazi se u njezinoj sredini.) Sama Zemljina jezgra čvrsta je. Pritisak sa svih strana tako je visok da se otopljeni materijal ne može razrijediti. Oko čvrste
Zemlja i njezina povijest 11
jezgre nalazi se zona rastaljenih stijena koja se naziva Zemljinim omotačem. Zemljin omotač dopire do 50 kilometara ispod površine. Iznad njega nalazi se više ili manje čvrsta i hladna Zemljina kora. I morsko je dno dio Zemljine kore.
Zašto se Zemlja još uvijek nije smirila?
Za razliku od Mjeseca koji se u svojoj unutrašnjosti već davno smirio, pod nogama nas stanovnika Zemlje i dalje snažno vrije. Krivac za to jest radioaktivno raspadanje atomskih jezgri u Zemljinu središtu, čime se Zemlja iznutra stalno zagrijava. Struje rastaljenoga stijenja koje se nalaze ispod vrlo lagano pomiču ploče Zemljine kore. U područjima gdje se velike ploče susreću jedna s drugom, uzdižu se brda. Tamo gdje se razilaze, stvaraju se pukotine kroz koje prodire rasta- ljeni materijal iz unutrašnjosti Zemlje na površinu. Vulkani su poput ventila kroz koje se preveliki tlak iz unutrašnjosti Zemlje prazni prema gore. Pri pomicanju Zemljine kore dolazi do golemih napetosti koje rezultiraju potresima. Zemlja je, uostalom, jedini planet Sunčeva sustava koji je još uvijek aktivan.
Zašto je rad u rudnicima zlata tako naporan?
Zemlja nije dovoljno dugo bila potpuno tekuća kako bi svi teški sastojci potonuli u dubinu. Zato i u Zemljinoj kori ima još tragova teških kovina. One se nalaze u rudama koje se kopaju u rudnicima. Iz ruda se dobivaju kovine poput željeza, bakra ili zlata. Dosad su rude ležale tako duboko da su se morala kopati okna
12 Zemlja i njezina povijest
duboka mnogo stotina metara. To nije samo tehnički problem, nego i neugodan zadatak za rudare. Jer što se dublje kopa, to postaje toplije. U nekim vrlo dubokim rudnicima zlata kamenje ima temperaturu od 70 Celzijevih stupnjeva.
Ako je Zemlja tako vruća, zašto nam je potrebno Sunce?
Iako je u Zemljinoj unutrašnjosti (već na dubini od 50-ak kilometara) tako vruće da se čak i kamen topi, ipak relativno malo topline prodire na površinu. Naravno, ako je usporedimo s toplinom koja sa Sunca zrači na Zemlju. Sunce daje pedeset puta više toplinske energije nego vruća Zemljina jezgra. Ako bi netko isključio Sunce, pa makar samo na nekoliko sati - doista isključio, a ne samo sakrio iza oblaka - život na Zemlji propao bi. Mi bismo se smrzavali na zaleđenoj Zemljinoj kori, iako je unutrašnjost Zemlje užarena. Zemljina toplina koja se penje prema površini nikada ne bi mogla nadoknaditi gubitak sunčane topline ako bi se Sunce isključilo. Usto, dakako, valja spomenuti da životu na Zemlji ne trebaju sunčane zrake samo kao izvor topline. Biljke mogu opstati samo uz svjet- lost, a bez biljaka kao temelja prehrambenoga lanca viši život ne bi bio moguć.
Odakle znamo što se događa u Zemlji?
Bez potresa znali bismo mnogo manje o strukturi Zemlje. Ne možemo zaviriti u Zemljinu kuglu - najdublje bušotine završavaju na dubini od desetak kilometara. No možemo izmjeriti potresanja koja izaziva
Zemlja i njezina povijest 13
ju potresi. Potresanja prolaze, naime, kroz slojeve Zemlje u valovima, slično kao što se vodeni valovi šire po vodenoj površini. Potresi se zato mogu otkriti osjetljivim mjernim uređajima još na drugom kraju Zemlje. Zanimljivo je sljedeće: Zemlja se sastoji od različitih slojeva, a različiti materijali imaju različitu gustoću. Ako valovi različito prolaze kroz guste slojeve, mijenja se njihova brzina, a osim toga i njihov smjer. U geološkim istraživačkim postajama mjeri se na kojim se mjestima na Zemlji javljaju seizmički valovi koje izaziva potres. Po tome se prepoznaje skreću li ih na njihovu putu kroz unutrašnjost Zemlje različiti gusti slojevi i koliko im treba za put iz središta potresa do mjernih uređaja postavljenih na različitim mjestima. Tako se može izračunati kakva svojstva ima materijal kroz koji su prošli valovi i koliko su debeli slojevi.
Kako je zrak došao na Zemlju?Sasvim rana Zemlja bila je kugla od rastopljenih stijena i kovina. Atmosfere - dakle plinovita sloja - u početku nije bilo. Snažna izbijanja na mladom, još poletnom Suncu sigurno bi otpuhala zračni sloj u svemir. Razlog tomu što danas postoji atmosfera bili su vulkani na mladoj Zemlji. Tadašnji zrak došao je iz unutrašnjosti Zemlje. Pri svakoj erupciji vulkana, na Zemlju su se izbacivale različite tvari, između ostaloga i plinovi. Kad se Sunce polako smirilo, nataložila se i mješavina plinova i vrućih para kao sloj oko Zemlje: nastala je atmosfera.
14 Zemlja i njezina povijest
Kako su nastali prvi oceani?
Veliki dio atmosfere sastojao se od vodene pare. Zemlja je, dakle, bila obavijena debelim omotačem oblaka. Kad se ohladila, počela je padati kiša. I kad je Zemljina kora bila dovoljno ohlađena, kiša se više nije isparavala, nego je ostala na površini Zemlje. Tako su se u dubokim područjima stvarali prvi oceani.
Zašto je zrak prije bio otrovan?
Nitko od nas ne bi tada (primjerice u doba prije dvije milijarde godina) mogao udahnuti zrak, a da se odmah ne sruši mrtav. Tadašnji se zrak sastojao uglavnom od metana, amonijaka i ugljičnoga dioksida - od čistog otrova, bar za bića koja udišu kisik. No njih tada još nije bilo. Bilo je jednostaničnih organizama. Primitivna i sićušna bića poput algi uzimala su ugljični dioksid iz zraka. Uz Sunce kao izvor energije mogla su sasvim dobro živjeti, a pri procesu fotosinteze izlučivala su kao otpad kisik. Fotosinteza je kemijska reakcija kod koje određena živa bića (primjerice alge, a poslije i biljke) iz plina ugljičnoga dioksida i vode tvore tvari od kojih se sastoje. Rane alge proizvodile su, dakle, kisik, a sunčane zrake oslobađale su kisik iz vodene pare u atmosferi. Sastav zračnog omotača polako se mijenjao: kisik je dolazio u atmosferu - i tek sada mogla su se razvijati složenija živa bića poput životinja.
Kako se brzo kreću kontinenti?
Ništa na Zemlji ne traje vječno, pa ni kontinenti. Divovske ploče od kojih se sastoji Zemljina kora, pritis
Zemlja i njezina povijest 15
nute tijesno jedna uz drugu, kreću se po užarenom tekućem Zemljinu omotaču brzinom od prosječno jednoga do dva centimetra na godinu. Debele su pedesetak kilometara, a široke i dugačke između nekoliko stotina i nekoliko tisuća kilometara. Ploče možemo zamisliti poput golemih splavi koje se dolje sastoje od teških stijena poput bazalta. Gornji sloj sastoji se od lakših stijena poput granita. Neke ploče poput, primje r ice , golem e sjevern oam eričke p loče, nose na leđima cijeli kontinent sa svim i svačim - s golemim brdima, pustinjama, šumama i svim živim bićima. Pacifička ploča, naprotiv, nema kontinente kao putnike. Ona tvori dno Tihog oceana.
Zašlo ne primjećujemo kretanje Zemljine kore?
Kretanje golemih splavi na kojima se nalaze kontinenti i iz kojih se sastoji morsko dno nazivamo tekto- nikom ploča. Ali mi ljudi ne živimo dovoljno dugo da bismo mogli vidjeti kako se sve mijenja. Kad bismo mogli nekoliko milijuna godina snimati iz svemira ploče i zatim reproducirati film ubrzanim tempom, vidjeli bismo kako se sve kreće: kako se kontinenti pomiču i sudaraju, kako na mjestima gdje udaraju jedano drugoga ponovno uranjaju u dubine Zemlje i kako se negdje drugdje stvara nova Zemljina kora.
Gdje osjećamo da se Zemlja miče?
Najbezazlenija mjesta na Zemlji nalaze se u sredini ploča, onih golemih stjenovitih splavi koje plivaju na tekućoj podlozi. Ovdje se malo toga događa, osim,
Zemlja i njezina povijest
dakako, da se cijeli kontinent beskrajno polako kreće. Zanimljivije je na rubovima ploča. Ondje ima potresa i vulkanskih erupcija u obilju. Na mjestima gdje se dvije ploče taru jedna o drugu izbija svježi užareni materijal i može stvarati nova brda. Takvo se brdo, primjerice, nalazi se na dnu Atlantika i proteže se od Islanda do Južnoga pola. (To je najdulji planinski masiv na Zemlji, ali ne vidi se mnogo upravo zato što se nalazi ispod vode.) Island je otok koji je počeo kao podvodni vulkan, a zatim se izdignuo iznad površine vode. U tom kraju neprestano izbijaju vulkani, što ne čudi ako se zna da se ovdje stalno stvara nova Zemljina kora.
Kako čvrsta zemlja opet dospijeva u dubinu?
S jedne strane ploče stvara se svježa Zemljina kora, a na drugoj se strani opet razara - ondje gdje se susreću dvije ploče. One se pomiču nezadrživom silom jedna prema drugoj. Pritom se jedna od dviju ploča uzdiže, a druga ponire. Pritisnuta je u dubinu Zemlje i ponovno se tali. Na taj se način Zemljina kora, koja je mnogo stotina milijuna godina nosila život na površini, vraća u krater Zemljine unutrašnjosti. Tlo na kojemu stojimo sastoji se od materijala koji se nekoć preokrenuo u žaru Zemlje. A jednoga dana ta će se čvrsta Zemlja vratiti u dubinu.
Kako nastaju brda?
Veliki brdski masivi na Zemlji u pravilu su nastali na dva načina: ili se radi o nekadašnjim ili aktivnim vul
Zemlja i njezina povijest 17
kanima (brda nastaju pri erupcijama poput divovskih krtičnjaka) ili su brda rezultat sudara ploča. Naime, ako ploča koja pri sudaru nosi kontinent zađe pod drugu ploču, goleme mase doslovno se ostružu. One se nabiru i izbacuju. Izdižu se dugi i visoki planinski lanci. Južnoam eričke Ande primjer su za to. Još se snažnije uzdižu brda ako na objema pločama leže kontinenti. Na taj je način nastao planinski lanac Himalaja: ploča na kojoj se nalazi Indija gurnuta je prema azijskoj ploči.
Gdje ima najviše potresa?
U nekim dijelovima svijeta ploče Zemljine kore na svom putu preko tekućeg Zemljina omotača ne sudaraju se izravno jedna o drugu, nego se guraju jedna uz drugu. Pritom nastaju potresi. Rubovi ploča zakvače se jedan za drugoga. Pojačavaju se napetosti. I u nekom trenutku pritisak postane prevelik. Snažnim trzajem koji može zatresti cijele kontinente ploče kližu dalje. Kalifornija je tipičan primjer za takvo trusno područje. Teško je predvidjeti vrijeme potresa. Zna se da će ploče koje su se zakvačile jedna za drugu jedanput opet tako zatrzati i odgurnuti se malo dalje. Ali nitko ne zna reći kada će se to dogoditi: sutra, sljedeće godine ili za dvadeset godina. No između toga uvijek ima malih potresanja tla kad nastupaju manja trenja i opet se opuštaju.
v
Sto su not spots?
Zemljina kora nije svuda jednako debela, a Zemljin omotač ispod nje nije na svim mjestima jednako vruć. Katkad se događa da iz užarenoga pakla izbijaju oso
18 Zemlja i njezina povijest
bito vrući mjehuri. Oni se skupljaju na određenim mjestima ispod Zemljine kore, potiskuju je nesmiljenom snagom prema gore i otapaju je odozdo prema gore. Čvrsti sloj postaje sve tanji i tanji i u jednom trenutku magma (rastaljeno kamenje u Zemljinu omotaču) stvori ventil. Nastaje vulkan kroz koji magma probija put i penje se ili izbija poput eksplozije iz Zemlje. Takva mjesta na Zemljinoj kori nazivaju se hot spots (vruća mjesta).
Kako je nastalo Kanarsko otočje?
Hot spots ne putuju s pločama, nego ostaju na mjestu, dok se dijelovi puzzla Zemljine kore pomiču iznad njih. To je slično kao pri radu varioca koji stoji ispod željezne ploče i odozdo vari ploču. Željezna se ploča polako pomiče i pritom nastaju nove točke varenja iako se plamenik za varenje ne miče s mjesta. Na taj su način vjerojatno nastale otočne skupine poput Kanar- skog otočja ili Havaja.
Gdje nastaju vulkani?
Većina vulkana nastaje ondje gdje Zemljina kora nije dovoljno čvrsta, dakle ondje gdje se rubovi ploča taru jedan o drugoga. Najbolji primjer za to jest Vatreni prsten, vulkanski lanac oko Pacifika. Vulkanski lanac doista prilično točno označava tijek rubova ploča. Ali vrućina ne prodire samo iz Zemljine unutrašnjosti. I tren jem stjen o v itih kora jed ne o drugu n asta je vrućina koja je dovoljno jaka da se stijene počnu topiti. Magma koja suklja u vulkanima potječe s jedne strane iz Zemljina omotača, a s druge strane iz donjih
Zemlja i njezina povijest 19
slojeva Zemljine kore koji se otapaju zbog vrućine nastale trenjem.
Što je bio prakontinent?
Budući da se dijelovi Zemlje koji se nalaze na pločama stalno kreću, jasno je da je Zemlja prije drukčije izgledala i da će u dalekoj budućnosti opet izgledati drukčije. Tako se prilično pouzdano zna da je do prije dvjesto milijuna godina cijela kopnena masa Zemlje bila jedan jedini golemi kontinent koji se naziva Pan- gea (grčki »svezemlja«), Pangea je bila golemi otok što ga je oplakivao jedan jedini ocean. Poslije se taj prakontinent razbio na dva dijela (Gondvanu i Laurazi- ju), a zatim su se oba dijela kopna raspadala na manje dijelove. Svojedobno je Indija bila golemi otok. Zatim je udarila u azijski kontinent i danas je dio Azije.
Što mjeri Richterova ljestvica?
Richterova ljestvica navodi količinu energije koja se oslobađa pri potresu. Slično poput Celzijeve ljestvice koja pokazuje temperaturu. Ali ipak postoji jedna važna razlika. Potres jačine 7 stupnjeva Richterove ljestvice deset je puta jači od potresa jačine 6 stupnjeva i sto puta jači od potresa jačine 5 stupnjeva. Svaki skok za jedno m jesto gore na Richterovoj ljestvici znači da se oslobađa deset puta toliko energije. Tim načinom stupnjevanja može se relativno slab potres jačine 2 stupnja (kojega čovjek ne osjeti, nego ga registriraju samo osjetljivi mjerni uređaji) smjestiti na istoj ljestvici kao i snažan potres jačine 8 stupnjeva, kod kojega se radi o milijun puta više energije.
2 0 Zemlja i njezina povijest
Koliko je jak najjači mogući potres?Richterova ljestvica teoretski nema gornje granice. No u stvarnosti najjači zam išljeni potres imao bi jačinu otprilike 9 stupnjeva. Više energije ne može se stvoriti pri trenju kontinentskih ploča. Zemljina bi se kora već prije toga zdrobila. Osim toga, jačina potresa nije nužno vezana uz oštećenja koja pričinja. Jak potres u nenaseljenu području možda nema nikakvih posljedica, dok lak potres u gradu može značiti katastrofu.
Koliko potresa ima tijekom godine?Seizmografske postaje registriraju više od milijun potresa godišnje. Ali samo oko 150 tisuća dovoljno su jaki da bi ih ljudi osjetili. Oko tisuću potresa izaziva štete.
Zemlja i njezina povijest 21
Nebeska tijela
Je li Mjesec dio Zemlje?
Mjesec se uglavnom sastoji od tvari kakve se javljaju i u Zem ljinu omotaču. Ali gotovo da i ne sadržava željezo - to je onaj materijal od kojeg se pretežno sastoji Zemljina jezgra. Zato se dugo mislilo kako je Mjesec dio Zemljina omotača koji se u pradavna vremena odvojio od Zemlje i oblikovao u kuglu koja sada kruži oko Zemlje. U prilog toj teoriji govori činjenica da se na Zem ljinoj površini nalazi golema rupa: dubok i prostran Pacifički bazen koji je danas preplavio Tihi ocean. Doista, već pri prvom pogledu na globus vidi se da su kopnene mase gotovo sve skupljene na jednoj strani Zemljine kugle. Pacifičko područje (između Amerike i Azije) gotovo je prazno. Je li Mjesec, dakle, dio Zemlje koji nedostaje Pacifiku? Mnogi stručnjaci smatraju ovu teoriju pogrešnom. Pacifički je bazen zacijelo nastao zato što se tu razilaze Zemljine grude pa rupa postaje sve veća.
2 2 Zemlja i njezina povijest
Je li Zemlja uhvatila Mjesec?
Postoji i druga teorija kako je Mjesec mogao dospjeti u putanju oko Zemlje. Jednostavnija je i elegantnija. Stručnjaci koji je zastupaju smatraju da Mjesec najprije uopće nije imao nikakve veze sa Zemljom. Mjesec se prema tom shvaćanju stvorio negdje u Sunčevu sustavu, neko je vrijeme lutao, a zatim ga je Zemlja »ulovila«.
Ova teorija s jedne strane sasvim dobro objašnjava zašto na Mjesecu nema željeza. Ali, s druge strane, bila bi nevjerojatna slučajnost kad bi se Mjesec točno određenom brzinom i pod pravim kutom kretao prema Zemlji kako bi se dao uhvatiti. Brzina i smjer morali bi točno odgovarati. Sateliti se, primjerice, moraju precizno lansirati u putanju. Inače ubrzo padaju natrag na Zemlju ili nestaju zauvijek u svemiru. Mjesec, naprotiv, prati Zemlju od davnina uvijek istom putanjom.
Je li Mjesec nastao udarom meteorita u Zemlju?
Treća teorija o nastanku Mjeseca: Kad je Zemlja još bila mlada i tekuća kugla od rastaljenih stijena, u nju je udario golemi meteorit. No već tada je većina željeza potonula duboko u Zemljinu unutrašnjost. Dijelovi tekućeg Zemljina omotača štrcali su visoko u svemir. Kozmički »uštrci« skupili su se u kuglu, ohladili i otad kruže oko Zemlje. Na Zemlji su se užarene mase ponovno spojile i ispunile rupu. No ni za ovu teoriju nem a nikakvih dokaza. Napokon, nitko sa sigurnošću ne može reći kako je nastao Mjesec.
Zemlja i njezina povijest 2 3
Zašto se čini da je Mjesec veći kad stoji na horizontu?
Ako je Mjesec visoko na nebu, djeluje prilično maleno. No približava li se horizontu i stoji li, primjerice, iznad planinskoga grebena, čini se kao da se napuhava. Doima se znatno većim, a mi vjerujemo da nam je bliži. No to, dakako, nije točno. Mjesec ostaje uvijek jednako velik i jednako udaljen, ma gdje stajao na nebu. Mijenja se samo naša procjena. A to funkcionira bez našega djelovanja. Za brda iznad kojih stoji Mjesec znamo, naime, iz iskustva da nisu tako daleko. A budući da je Mjesec prividno blizu brdima - napokon, nalazi se tik iznad njih - čini nam se da nije mnogo dalje od obzora. Ali, bliže stvari čine nam se većima. Po toj logici oko i mozak izračunavaju da je Mjesec veoma velik. »Vidimo« ga tako velikim kao što bi zapravo trebao biti po našem iskustvu jer stoji tik iznad brda. No radi se o optičkoj varci. To postaje odmah jasno uz pom oć m alenog eksperim enta. Izrežemo rupu u komadu kartona i kroz nju gledamo Mjesec, i to tako da vidimo samo Mjesec, a ne i horizont. On se odmah smanji na svoju uobičajenu veličinu. Maknemo li karton i gledamo li Mjesec zajedno s brežuljcima, odmah postane nevjerojatne veličine.
Koliko dugo treba kometu da obiđe Sunce?
Kometi su malena nebeska tijela koja kruže oko Sunca. Nekima za njihovo putovanje trebaju tisuće godina, a drugi, brzi kometi (poput Enckeova kometa)
2 4 Zemlja i njezina povijesf
svladaju tu putanju za otprilike tri godine. Ima mnogo više tih nebeskih skitnica nego što bi čovjek pomislio. Ali glasoviti postaju samo oni kometi koji se mogu lako vidjeti, kao što je prije nekoliko godina otkriven Hyakutakeov ili Halleyev komet. Ti se kometi mogu vidjeti nekoliko mjeseci na noćnom nebu, a njihov svijetleći rep prekriva velike dijelove neba.
Koliko su stari kometi?
Kometi su stari kao i Sunčev sustav. Nastali su prije više od četiri milijarde godina zajedno s planetima, mjesecima i meteoritima koji lutaju svemirom. Astronomi uspoređuju komete s golemim prljavim snježnim grudama. Njihova se jezgra sastoji uglavnom od leda: od vodenoga leda i smrznutih plinova poput ugljičnoga dioksida, am onijaka i m etana. Jezgra obično ima promjer od deset kilometara. Pravi komet nije, dakle, veći od kakva gradića te bi se jedva mogao otkriti sa Zemlje. No komet se čini tako velikim zbog repa koji se sastoji od prašine i plinova.
Koja su najveća nebeska tijela Sunčeva sustava?
Rep kometa može biti dugačak nekoliko milijuna kilometara. Najveći repovi protežu se više od 150 milijuna kilometara, što odgovara udaljenosti između Zemlje i Sunca. Kometi su, dakle, najveća nebeska tijela u Sunčevu sustavu. Plinovi fluoresciraju (to znači svijetle pri zračenju) pa su zato vidljivi na tamnom nebu. Još svjetlije svijetli rep kometa kad ga obasja Sunce i kad odražava sunčano svjetlo. Svijetli poput
Zemlja i njezina povijest 2 5
svijetle kose. Stari Grci, iz čijeg jezika potječe riječ »komet«, zbog toga su komet nazivali »dugokosim«.
Zašto su se kometi prije smatrali glasnicima nesreće?
Prije nego što su kometi bili prepoznati kao sasvim prirodne sastavnice Sunčeva sustava, ali i poslije, smatrali su se glasnicima velikih događaja. Pojavljivanje kometa na nebu tumačilo bi se kao upozorenje na kakvu veliku nesreću - rat, pošasti, poplave ili potrese. Ili se svijetleće nebesko tijelo smatralo Božjim znakom koji je upućivao na nešto divno. Za to praznovjerje postojalo je više razloga. Najprije, kometi bi se pojavljivali iznenada na nebu. Čovjek bi ih neočekivano vidio - drukčije nego Sunce, Mjesec i planete koji bi se redovito vraćali i čije bi se putanje mogle izračunati. Osim toga, kometi su bili tako dojmljivi da su se uz te nebeske pojave vezivala velika očekivanja. Ako je na nebu bilo nešto tako izvanredno, vjerovalo se da se i na Zemlji mora dogoditi nešto neobično. Stari Grci tumačili su rep kometa kao pramen kose kakve žene; ako bi žena nosila raspuštenu kosu, bio je to znak tuge. Dakle, smatrali su komet vjesnikom nesreće. U drugim zemljama, ponajprije na Orijentu, mislili su da u repu kometa otkrivaju snažan zavinuti mač - znak za rat.
Tko je smatrao komet vražjim alatom?
Čini se da su vračevi katkad imali pravo. Godine 1066., primjerice, kad se ponovno pojavio Halleyev komet, Engleska je doživjela krvavu invaziju Norma
2 6 Zemlja i njezina povijest
na. Pri ponovljenom pojavljivanju 1456. godine kometu se pripisivala krivica za potrese, pošasti, tajanstvene krvavo crvene kiše, pa čak i za to što se rađala dvoglava telad. Tada je navodno papa izrekao prokletstvo protiv kometa koji je smatrao vražjim alatom. Još u prošlom stoljeću Halleyev je komet u Europljanima izazivao strah i trepet. Godina 1835. i 1836. bio je vidljiv: smatrali su ga, između ostaloga, odgovornim za smrt austrijskoga cara Franje, za bolest njegova nasljednika Ferdinanda i za strašan požar pri kojem je praktički izgorio cijeli New York. No ako pogledamo povijest pojavljivanja kometa, vidimo da između pojavljivanja kometa i događaja na Zemlji nema ni najmanje veze.
Je li plin u repu kometa otrovan za Zemlju?Početkom našega stoljeća praznovjerni strah pred kometima iščezao je pred navodno znanstveno utemeljenim strahom. Astronomi su, naime, saznavali sve više o sastavu repa kometa. Primjerice, otkrili su da se sastoji od plinskoga oblaka. Mnogi su ljudi bili uvjereni da će taj plin uništiti Zemlju bude li se kretala kroz nekoliko milijuna kilometara dugačak rep. Danas se zna da se pri prolazu Zemlje kroz rep kometa ne događa ništa. No 1910. godine vladalo je veliko uzbuđenje. Mnogi su se ljudi ubijali: skupina vjerskih fanatika u SAD- u prinosila je kometu čak i ljudsku žrtvu.
Zemlja i njezina povijest 2 7
Što su me+eori+i?Kometi imaju široke i redovite putanje kroz Sunčev sustav. Malo je vjerojatno da komet udari o Zemlju. No našu Zemlju stalno posjećuju drukčiji »svemirci«: meteoriti, malena nebeska tijela koja se poput nestaška naganjaju svemirom i danju i noću padaju poput kiše na Zemlju. Gotovo svi meteoriti koji se nalaze u atmosferi izgaraju u gornjim slojevima zraka. Katkad se vide kao zvijezde padalice, a katkad se ob- rušavaju u velikim skupinama na Zemlju. Takva kiša meteorita bila je vidljiva u noći mjeseca studenoga 1966. u pustinji Arizona, gdje je zrak osobito suh i bistar. Promatrači su vidjeli pravu kišu iskri koja je trajala 20 minuta. Kasnije se izračunalo da je u tom vremenu na nebu izgorjelo 2300 zvijezda padalica.
Zašto svijetle zvijezde padalice?Meteorite (kozmičke krhotine stijena ili metala) koji dospijevaju u područje Zem ljine gravitacije koči zračni omotač. Pritom se zrak gomila ispred meteorita i stješnjava se. Zračni tlak ispred zvijezde padalice užasno je velik, a budući da se sabijeni zrak zagrijava, meteorit počinje gorjeti. Većina meteorita ne može se oduprijeti tlaku i vrućini. Oni sagorijevaju ili se rasipaju u kiši iskri. Na noćnom se nebu može vidjeti kako izgaraju i kako upisuju svijetleći trag u zraku. Samo veliki komadi dolaze do Zemljine površine. Dolaskom meteorita iz svemira, Zemlja postaje sve teža: po različitim procjenam a na Zem lju godišnje padne između nekoli
2 8 Zemlja i njezina povijest
ko tona do 40 tisuća tona materijala. Bez zaštitnoga zračnog omotača bili bismo nem ilosrdno izloženi ovom bombardiranju. To se jasno vidi kad se promatra Mjesečevo lice naborano od udaraca meteorita. On nema zračni omotač koji bi omogućio meteoritima da izgore prije praska.
Gdje se nalazi najveći »svježi« meteoritski krater?
Kad se veliki meteoriti sruče na Zemlju, mogu izazvati golema pustošenja. Od siline udarca nastaje golemi krater u Zemlji. Najveći meteoritski krater koji je još danas vidljiv nastao je prije 25 tisuća godina u sadašnjoj pustinji Arizoni na jugozapadu SAD-a. To područje tada nisu naseljavali ljudi i ono se navodno sastojalo od niskih bjelogoričnih tropskih šuma. Me- teorit je bio debeo 80-ak metara, a težak dva milijuna tona. Iskopao je rupu u Zemlji koja i danas zjapi 175 metara u dubinu u inače potpuno ravnu krajoliku. Krater ima promjer više od jednoga kilometra, a njegov je rub visok gotovo 50 metara. Prvotno je krater zacijelo bio još mnogo dublji. Ali od siline praska u zrak su bile izbačene goleme mase kamenja koje su ponovno pale na Zemlju i djelomično opet zatrpale rupu.
Kako je nastao Nordingler Ries?
Još je mnogo veći i dublji krater u Bavarskoj koji je stvorila kozmička gromada stijene što je upala u Zemlju prije 15 milijuna godina. Krater Nordlinger Ries ima promjer od 25 kilometara, a dubok je 600 metara.
Zemlja i njezina povijest 2 9
Ovo okruglo uleknuće dugo se smatralo ostatkom prastaroga vulkana. Izračuni i analize stijena pokazali su međutim da krater nije nastao tako, nego ga je iskopao golemi meteorit koji je pri prasku bacao kamenje do dvadeset kilometara uvis.
Koji je meteorit bio svijetao poput Sunca?Godine 1994. iznad Pacifika sagorio je dosad najsvjetliji izravno promatran meteorit. Ribari su izvijestili da je golemi meteorit svijetlio poput Sunca prije nego što je naglo nestao. Njihove izvještaje potvrdili su izmjereni satelitski podaci. Po izračunima, meteorit je bio visok oko sedam metara i težak četiri stotine tona. Na sreću, nije se srušio na Zemljinu površinu, nego je eksplodirao na visini od 20 kilometara.
Predivni
3 2 Predivni svijet
Naš vodeni planet
Zašto bi se Zemlja zapravo trebala zvati »Voda«?
Zemlja se zapravo ne bi trebala zvati Zemlja, nego »Voda«. Gledano iz svemira ili pri pogledu na globus vidi se da je naš planet uglavnom prekriven morima. Posebno ako se globus okrene tako da se gleda na Tihi ocean, vidi se gotovo samo more s nekoliko otoka i rubova američkog i azijskoga kontinenata. Tri četvrtine Zemljine površine zauzima voda. Naš je svijet vodeni svijet. U vodi živi većina životinja (i većina životinjskih vrsta), a u vodi je i nastao život.
Koliko je dugo čovjek vodeno biće?
Određeno vrijeme, naime devet mjeseci, svaki čovjek provodi kao vodeno biće. Zametak u majčinu trbuhu oplakuje vodena tekućina i pupčanom ga vrpcom opskrbljuje kisikom. Tek rođenjem počinjemo disati plućima. Od tada je voda, doduše, i dalje potrebna za
Predivni svijet 33
život, ali i opasna. Jer ljudi, poput svih ostalih sisavaca, udišu zrak i ne mogu iskorištavati kisik iz vode. U vodi se gušimo kao što se ribe guše na zraku, a morsku vodu ne možemo čak ni piti. Vodeni je svijet zbog toga za nas ljude dugo bio nepoznat i neprijateljski svijet.
Zašto se voda na Zemlji uvijek kreće u krug?
Veliki dio vode na Zemlji pohranjen je u golemim bazenima dubokoga mora. Tu može počivati stotine tisuća ili milijuna godina. No jedanput će s morskim strujama izbiti na površinu i sudjelovati u kruženju vode. Svaka kap vode koju pijemo ima iza sebe već beskrajno dugu povijest - stara je kao sama Zemlja. Njezin put vodio ju je kao paru kroz zemljinu atmosferu, u oblacima iznad Zemlje i kao kišu, snijeg ili tuču natrag na površinu. Ovdje ponire kako bi možda dugo mirovala u podzemnim spremnicima i napokon se ponovno pojavila kao pjenušava izvorska voda. Možda je djelić vode tekao i potocima ili rijekama u more ili jezera, gdje se opet isparavao. Cijeli ovaj kružni tok održava Sunce. Ono zagrijava vodene površine i brine se za to da se tekuća voda pretvori u plin, vodenu paru koju vjetar podiže pa ona u obliku oblaka putuje iznad kopna i na drugim mjestima ponovno pada kao kiša.
Zašto živim bićima treba voda?
Dio vodenih struja dospijeva i u živo tkivo. Biljke uzimaju vodu, talože je u stanice i opet izlučuju - kao pa
3 4 Predivni svijet
ru u zrak ili s mrtvom biljkom u zemlju. Životinje i ljudi piju vodu. Sve pitke tekućine sastoje se uglavnom od vode pa tako i narančin sok ili pivo. Naše se tijelo sastoji od dvije trećine vode. Ako bi nam oduzeli svu vodu, kakva visoka odrasla osoba pretvorila bi se u lagan, suh zavežljaj koji bi stao u putnu torbu. Mi izlučujemo vodu - znojenjem ili mokrenjem - i ponovno osvježavamo zalihu pitkom vodom. Voda je apsolutno potrebna za život. Već nakon deset dana čovjek bez vode umire.
Kako životinje koje ništa ne piju uzimaju vodu?I životinje koje nikad ne piju uzimaju vodu i to s hranom koju jedu. Koali (medvjetku) npr. do život ne treba ni gutljaj vode jer jede listove eukaliptusa koji su pohranili dovoljno tekućine. I pustinjske životinje poput npr. pustinjskoga skočimiša izdrže bez vode koje ionako nema u njihovoj suhoj domovini. Ovi specijalisti iskorištavaju i najmanje količine tekućine koje su, primjerice, sadržane u suhim sjemenkama, a sami jedva izlučuju vlagu. Ne mogu se znojiti, a u obliku mokraće izlučuju najviše nekoliko kapi visoko- kon cen triran e teku ćine. Stanice svih živih bića upućene su na vodu, jer se razmjena tvari može provoditi samo u tekućoj ili polutekućoj okolini. Isušene stanice izumiru, a s njima napokon izumire i cijelo živo biće.
Predivni svijet 3 5
Kako diše kukac ispod vode?
Kukci udišu zrak isto kao i ptice i sisavci. I one vrste koje provode veći dio života pod vodom ne mogu uzeti kisik iz vode poput riba. Treba im zrak i moraju stalno izranjati u kratkim vremenskim razmacima. Obrubljeni kozak međutim produžuje svoja ronjenja na vrlo praktičan način. Kukac sprema zrak pod krila prije nego što zaroni. Sa zalihom zraka ispod krila može provesti više od pet minuta ispod vode.
Zašto vodenom pauku treba mreža?
Druge male životinje koje udišu zrak poznaju drukčije metode uzimanja zraka ispod vode. Neki grabežljivi vodeni pauci npr. između biljnih stabljika u vodi pletu gustu mrežu u koju prenose određene količine zraka. Zatim sjede u svojoj mreži kao u ronilačkom zvonu i čekaju plijen koji prolazi uz njih. Mrežu trebaju isključivo kao mrežu za zrak, a ne kao mrežu za hvatanje plijena.
Što je dubinsko pijanstvo?
Određene kemijske tvari izazivaju u tijelu - točnije u mozgu - neobična stanja. Nismo više gospodari svojih osjetila, imamo neobične predodžbe, a tijelo više ne čini ono što želimo. Alkohol je tvar koja može izazvati takvo pijanstvo. Isto tako i dušik. Ovaj se plin nalazi u zraku i obično se ponaša sasvim neutralno. No drukčiji je slučaj kad ronilac zaroni duboko u vodu, gdje je visok tlak. Tada i zrak koji on uzima iz boce pod tlakom također mora biti pod prilično visokim tlakom. Inače ronilac više ne bi mogao disati. Na du
3 6 Predivni svijet
bini od 30 metara treba mu zrak koji je pod četiri puta višim tlakom od zraka za disanje na površini. Ovim »koncentriranim « zrakom udiše četiri puta više dušika nego inače i sada stvar postaje opasna. Mozak više ne može normalno funkcionirati. Ronilac doživljava dubinsko pijanstvo koje je vrlo slično stanju pijanstva od alkohola.
Od čega se sastoji zrak koji udišu ronioci na velikim dubinama?U vodi je pijanstvo prilično opasno, a pogrešne reakcije mogu brzo izazvati nesreće. Zato ronioci koji se nalaze na većim dubinam a uglavnom ne udišu običan zrak, nego mješavinu kisika i helija. Time su zaštićeni od dubinskoga pijanstva, ali suočeni su s drugim problemom. Za razliku od dušika, helij dobro odvodi toplinu. Drugim riječima, ronilac u ionako hladnoj dubokoj vodi još brže se hladi. Zato roniocima koji udišu mješavinu helija i kisika treba odijelo za ronjenje koje se može zagrijavati.
Zašto su prve razvijene kulture nastale na rijekama?
Bila su to područja na obalama rijeka, jezera i mora gdje su se nalazile prve čovjekove nastambe. Tu su se krčile prašume kako bi se načinilo mjesta za naseobine, a i hrane je bilo u izobilju. Prva europska sela nastala su u poplavljenim područjima na obalama jezera
Predivni svijet 3 7
a kolibe su stajale na stupovima. Stanovnici su imali ono najbolje iz dvaju svjetova: kopno pod nogama, a vodu u blizini. (Pretpostavlja se da su sojenice samo pri poplavama bile u vodi, a inače ipak na kopnu.) I prve visokorazvijene kulture na Bliskom istoku, u Egiptu i Kini nastale su uz riječne tokove. Dragocjena voda Eufrata i Tigrisa, Nila i Žute rijeke vodila se sofisticiranim sustavima kanala i nasipa u polja i zatim distribuirala. Neki su povjesničari uvjereni da je u vezi s tim sustavima navodnjavanja nastalo sve ono što danas čini modernu upravu: porezi (kao protuusluga za to što država održava uređaje za navodnjavanje i štiti ih od uništenja), vojska i policija (kako bi se zajednica štitila od napada i kradljivaca vode), sudovi (kako bi se rješavali sporovi oko dragocjene vode) i vlada koja se brine za to da cijeli ovaj osjetljivi sustav dobro funkcionira.
Zašto su bili potrebni pismoznanci i znanstvenici?
I prvi znanstvenici sjedili su na obalama rijeke. Matem atičari su mozgali u Asiriji, Kini i Egiptu o mogućnostima kako vodu što bolje raspodijeliti i koliko poreza treba platiti. Astronomi su se bavili položajem Sunca i zvijezda kako bi otkrili kad će doći redovite plime, a kada otići. A pismoznanci su smišljali načine kako bi zapisali tekst zakona i ugovora o isporuci za vodu i žito. Poslije su sva ta saznanja dospjela sa seobama stanovnika, trgovcima i ratnim pohodima i u druga područja. No na početku je vjerojatno gospodarenje vodom potaknulo ljude da se okrenu umijeću
brojanja, mjerenja i računanja i da to sve pismeno zabilježe - na kamene ploče, glinene opeke i papirus.
Kako djeluje morski potres na obali?
I u današnje doba, ljudi se guraju u blizini vode. Šest od deset stanovnika Zemlje živi u blizini kakve obale. Samo na 13 677 indonezijskih otoka živi 180 milijuna ljudi. Stanovnici obala žive uglavnom od mora, ali imaju i razloga pribojavati se njegove blizine. Od olujnih plima može se zaštititi gradnjom nasipa i gatova, ali ne i od plimnih valova koje izaziva potres na dnu mora. U Sredozemlju, posljednji se katastrofalni morski potres dogodio prije nešto više od 1600 godina. Toga 21. srpnja 365. godine morski je potres pogodio južne sredozemne zemlje. Sam potres nije izazvao velike štete jer je njegovo središte bilo daleko u moru. Stanovnici golemoga i bogatoga egipatskoga lučkoga grada Aleksandrije već su vjerovali da su se spasili užasa. No tada se, neposredno nakon potresa, voda povukla iz luke i s obale. »Odjednom je zjapila provalija, a u mulju se vidjelo mnogo morskih životinja«, pisao je jedan očevidac. A zatim je doista postalo strašno: »Sada su se šumeći morski valovi izlili na grad i obalu.« Veliki su brodovi bili nasukani na kopno. Pretpostavlja se da je 50 tisuća ljudi poginulo.
Kako nastaju tsunamiji?
Ako se morsko dno trese daleko od obala, to može biti opasno za obalno područje, iako se ondje potres uopće ne osjeća. Jer, nakon morskoga potresa može uslijediti nešto s čime nitko ne računa - plimni val! Stručni izraz za takve valove jest tsunami. Riječ dolazi
3 8 Predivni svijet
Predivni svijet 3 9
iz japanskoga jezika. Većina Japanaca živi u gradovima na obali, a Japan se nalazi na seizmički vrlo opasnom području. Tsunamiji nastaju od podmorskih potresa i vulkanskih erupcija. Velike vodene mase tjeraju se prema gore gdje na površini tvore golemu ravnu grbu.
Zašto se tsunami ne može vidjeti s vode?
S broda se ne može primijetiti golemi val kojega je izazvao morski potres, jer grba može biti možda metar visoka, ali 150 do 300 kilometara široka. Iz središta se golemi val širi prstenasto i kreće brzinom od oko 700 kilometara na sat. Na pučini je val nastao potresom bezopasan jer je potpuno ravan. Ali dospije li na pličinu u blizini obale, vodene mase skupljaju se i dižu do visine od 35 metara. Tsunamiji imaju razorne učinke i mogu preplaviti i lukobrane. Odatle im i potječe ime. Tsunami u prijevodu znači »lučni val« - on u luci djeluje razorno.
Kako se može upozoriti na golemi val?
Ovakvi golemi valovi nastaju samo nakon morskoga potresa. Iako se šire golemom brzinom, danas se više ne javljaju tako nepredviđeno kao sam potres. U Ho- noluluu na Havajima nalazi se služba koja upozorava da se približava tsunami. Ta služba registrira sva pot- resanja Zemlje. Čim se primijeti kakav potres koji bi mogao izazvati tsunami, upozoravaju se ljudi u ugroženim područjima. Priopćava se i vjerojatno vrijeme dolaska golemoga vala. Ljudi čuju upozorenje preko radija pa mogu pravodobno napustiti kuće na obali i pobjeći u viša područja. No to mora ići brzo.
4 0 Predivni svije!
Plimnom valu izazvanom u sjevernom Pacifiku trebalo je točno pet sati da bi stigao na Havaje usred Tihoga oceana. Ondje, na udaljenosti od 3200 kilometara od središta morskoga potresa, golemi val bio je visok 15 metara.
Predivni svijet 41
Tajanstvena
morska dubina
Ima li života u morskoj dubini?
Najm anje istražena Zemljina područja nalaze se u morskoj dubini. To nije čudno. Nama ljudima koji smo prilagođeni svjetlu, toplini i određenom tlaku zraka, morske dubine čine se mnogo neprijateljskiji- ma za život od arktičkih, ledenih pustinja ili pustinja spaljenih suncem. Zapravo, u hladnim i mračnim dubinama mora vrvi od života. Kad su istraživači ispred američke istočne obale izvadili uzorke iz dubine veće od dvije tisuće metara, i sami su se iznenadili. Područje veličine nogometnog igrališta nastanjivalo je 90 677 živih bića pripadnika 798 različitih vrsta. Otprilike polovina ovih često neobičnih vrsta iz morskih dubina bila je još nepoznata. Možda na dnu dubokih mora vlada ista raznolikost životinjskih i biljnih vrsta kao i na Zemljinoj površini? Mi to ne znamo. Istraživači su tek nekoliko puta osvijetlili ovaj strani životni prostor. Ono što su našli, bilo je fantastično!
4 2 Predivni svijet
Tko je otkrio morsku dubinu?
Prvi čovjek koji se odvažio krenuti na izlet u morsku dubinu bio je zoolog VVilliam Beebe. Godine 1934. spustio se - sjedeći u oklopnoj kugli, osvjetljavajući reflektorima tamu i ogledavajući se oprezno kroz staklo oklopa - ispred bahamske obale gotovo kilometar duboko u more. Bila je to ekspedicija u nepoznato. Nitko nije imao predodžbu što ga očekuje. Zato je svijet bio zatečen i zapanjen kad je pročitao zoologov putopis. Međutim, ono što je istraživač otkrio bio je samo najviši sloj dubokoga mora. Evo nekoliko njegovih bilježaka:610 metara: Svijet se zauvijek zamračuje.637 metara: Sablasne pojave koje jure amo-tamo.670 metara: Najmračnije mjesto na svijetu. Zatim žar, svjetlost, bljesak. Ribe najrazličitijih veličina i boja, zelene i žute sa svijetlećim zubima i stotinama svjetiljaka.725 metara: dubinska Epigonus telescopium razjapljenih usta, prizor kao iz vještičje kuhinje. Ribe koje se sastoje samo od usta.760 metara: Ribe duginih boja, poput cvijeta u pustinji. Voda je potpuno crna i kroz nju odjednom prolaze munje i iskre.
Koliko daleko seže morska dubina?
Ravno postolje kopna, temelj na kojem počivaju kontinenti seže do stotinjak kilometara u oceane. Zatim podzemno kopno strmo pada. Duboko more počinje na dubini od 600 metara. To je dubina koja na ljudsko
Predivni svijet 4 3
oko djeluje apsolutno crno. No more seže na najdubljem mjestu oko 11 kilometara! U prosjeku je duboko more duboko 4,5 kilometara i pokriva šest desetina Zemljine površine. Divovski bazeni dubokoga mora nisu ravni. Na nekim područjima strše gorski lanci visoki nekoliko kilometara, a drugdje zjape golemi klanci.
Kako ribe mogu preživjeti pod snažnim vodenim tlakom?Tlak koji voda vrši na morska bića u dubini nezamislivo je velik. Na svakih deset metara dubine povećava se za jednu atmosferu. (Jedna atmosfera je tlak koji vrši teret od jednoga kilograma na jedan kvadratni centim etar.) Maleni batiskaf kojim je švicarski istraživač Jacques Piccard godine 1960. zaronio u Marijansku zavalu u zapadnom Tihom oceanu i pritom dosegao dubinu od gotovo 11 kilometara imao je promjer od samo 2 metra. Taj sićušni uređaj pritiskao je tlak koji odgovara težini od 100 tisuća automobila. Ma kako velik bio vodeni tlak, ribe i ostala morska bića ne osjećaju ga. Tijelo ribe (to jest st%nice od kojih je građena) sastoji se uglavnom od vode. Unutar tijela tlak je jednako velik kao i vani. Dakle, postoji stalno izjednačenje tlaka. Živa bića koja dolaze sa Zemljine površine prilagođena su, naprotiv, malenom tlaku na površini. Čim urone, dijelovi tijela ispunjeni zrakom, poput primjerice pluća, odmah se stisnu. Zrak se da stisnuti, voda ne.
4 4 Predivni svijet
Zašto ribe na morskim dubinama nemaju riblji mjehur?
Riblji mjehur je onaj organ koji u većine riba regulira kretanje. Radi se o mjehuru ispunjenom plinovima koji riba po potrebi malo napuhne tako što u crijevu proizvodi plin i time ispunjava mjehur. Riba postaje deblja, a budući da njezina težina pritom ostaje ista, ona se uspinje. Kad stisne mjehur, stisne se cijela riba i potone malo u vodu. Taj sustav omogućuje ribi da se bez teškoća kreće u vodi. Bez ribljeg mjehura težina njezinih kostiju povukla bi je u dubinu i morala bi stalno plivati. Riblji mjehur dobro funkcionira samo u blizini površine. Na velikoj dubini beskoristan je. Kao što se loptica za stolni tenis na većoj dubini stisne zbog vodenoga tlaka na veličinu graška, tako bi se skvrčio i riblji mjehur. Riba uopće ne bi mogla napu- hati svoj mjehur u dubokom moru kako bi proizvela dovoljan protutlak u odnosu na vodu oko sebe. Zato su riblji mjehuri kod riba u dubokom moru zakržljali. Te se životinje služe drugim metodama da se ne moraju stalno boriti protiv potonuća. Neke um jesto zračnoga mjehura imaju jastučiće od masti. Mast je lakša od vode i djeluje protivno težini kostiju. Druge ribe odbacile su balast kostiju. Umjesto teških kostiju, imaju lake hrskavice u tijelu - kao uostalom i morski psi koji zbog toga isto tako nemaju mjehur za plivanje.
Koliko je mračno u dubini mora?
Za čovjeka je na dubini od 600 metara već mračno kao u rogu. Voda je ovdje već apsorbirala gotovo sve zrake svjetlosti koje se mogu osjetiti. No neke zalutale
Predivni svijet 4 5
zrake svjetlosti svjetlucaju još u dubini od jednoga kilom etara. Tu žive neobični stvorovi poputSterno- ptychidae i Trachinidae. Te životinje imaju goleme oči kojima skupljaju i najslabiji »dašak svjetlosti«. Kod nekih od ovih životinja oči su velike kao pola tijela. U još većim dubinama ni najbolje oči ne mogu ništa više postići - nema više nikakve svjetlosti. Oči morskih životinja koje žive u dubini većoj od jednoga kilometara zakržljale su. One na sasvim drugi način zamjećuju svoju okolinu.
Zašto životinje imaju drukčije organe osjeta nego ljudi?Različita živa bića zamjećuju stvarnost na različite načine: pseći svijet potpuno je drukčiji od ribljega ili čovjekova svijeta. Tako su prim jerice većina pasa »nosne životinje«: oni se orijentiraju svojim njuhom jednako tako dobro kao ljudi sluhom ili očima. Kad nas pas njuška, tada nas u određenoj mjeri »gleda« kako bi otkrio tko je nositelj toga mirisa. A ondje gdje ljudi postavljaju natpise i putokaze, psi označavaju određena mjesta mirisom. Pseći svijet teško možemo zamisliti, ali možemo naslutiti njegove obrise. Napokon, i ljudi imaju nos i znaju što znači nešto mirisati. No potpuno je nemoguće zamisliti svijet životinja opremljenih organima osjeta kakve ljudi nemaju: primjerice Lorenzinijeve ampule nekih riba poput morskih pasa ili jegulja. (Ime dolazi od Lorenzinija koji je otkrio te organe.)
4G Predivni svijet
Kako funkcioniraju Lorenzinijeve ampule?
Jegulja njima otkriva elektromagnetska polja koja nastaju kad u mišićima neke životinje teku sićušne električne struje. Za jegulju stvar postaje interesantna tada kad se radi o životinji koja je malena i dovoljno polagana da bude uhvaćena i pojedena. I to - vrstu plijena - lovac prepoznaje iz njihovih mišićnih struja. U tom pogledu ljudi su »gluhi i slijepi«. Mi ne zamjećujemo čak ni milijardu puta jača elektromagnetska polja koja okružuju televizor.
Kako se ribe iz morske dubine orijentiraju u tami?
Ribe su uz sposobnost da osjete elektromagnetske valove razvile i druge osjete koji nedostaju ljudima, npr. organ bočne crte. Posebno su ribe iz morskih dubina stručnjaci u toj vrsti zamjećivanja. Bočna crta je udub- ljenje u koži na strani ribe. Na njoj se nalaze najfinije dlačice koje reagiraju na sićušna kolebanja tlaka. Takva kolebanja tlaka nastaju čim se voda miče. Kao što zvučni valovi udaraju o ljudsko uho i ondje se registriraju kao tonovi, tako i ribe zamjećuju tlačne valove koji se umnažaju u vodi. Svako biće koje se kreće u vodi gura pred sobom takav tlačni val. Organ bočne crte reagira na ta kolebanja u vodenom tlaku koja npr. izazivaju ribe što plivaju uza nj. Riba iz morskih dubina može na taj način saznati koje je veličine drugo biće, kako se brzo kreće i u kojem smjeru. To je i razlog zašto ribe u morskoj dubini često imaju zmijo- liko tijelo. Time je i organ bočne crte veći, a zmijolike ribe mogu bolje zamijetiti ostale životinje.
Predivni svijet 4 7
Zašto ribe iz morskih dubina imaju tako velika zubala?
Mnoge ribe iz morskih dubina izgledaju odostrag poput goleme gubice s malim tijelom. To ima svoj razlog. U dubokom moru hranidbeni lanac gotovo je prekinut. Ovdje se ništa ne proizvodi. Nema svjetla, što znači da nema biljaka pa prema tome ni biljožde- ra. Bez biljoždera ne mogu opstati ni mesožderi koji se hrane biljožderima. Stanovnici morskih dubina upućeni su na milodare odozgo. Gotovo sve što od hrane dolazi životinjama iz morskih dubina lebdi kao otpad iz viših područja. Ovaj štedljivi ostatak samo je ono što je promaklo životinjama koje nastanjuju više katove. Zato stanovnicima morskih dubina trebaju divovska zubala kako bi mogli progutati sve što im dolazi pred usta, a osim toga treba im i jak želudac. U tom mračnom svijetu gladi ne smije se ništa izgubiti. Mnoge su ribe iz morskih dubina svežderi. Morski štakori, primjerice, drobe čak i otpale koralje. Druge ribe iz morskih dubina mogu razjapiti čeljusti poput zmija kako bi ustima potpuno prekrile plijen - ne smije se izgubiti nijedna mrvica.
Gdje u morskoj dubini ima najviše života?
Tipična regija dubokoga mora hladna je i mračna. No ima i mjesta gdje upravo vrvi od života. To su područja oko vrućih izvora na morskom dnu. Takav je kraj prvi put otkriven 1977. godine. Ronilački brod Al- von otkrio ga je na dubini od 2500 metara. Danas se zna da je morsko tlo upravo preplavljeno takvim toplim biotopima u kojima živi bezbroj rakova, školjki, crva i, dakako, riba. Jedna istraživačica opisala je svoj
4 8 Predivni svijet
susret s tim nevjerojatnim svijetom ovako: »Oblaci bijelih bakterija lebdjeli su poput snježnih pahulja uz nas i preplavili stijene poput bijele šećerne cakline. Goleme Venerine školjke od kojih je svaka duga oko pola metra stajale su uspravno u pukotinama. Neobična stvorenja dugačka gotovo dva metra stajala su uokolo u skupinama i zavijala svoje gornje krajeve s kričavo crvenim škrgama koje su izgledale poput pera. Bijeli rakovi puzali su zaposleno morskim dnom i penjali se na njih. Iza toga naišli smo na kamine minerala koji su izgledali poput debla stabala i stršali dvadeset metara uvis. Rigali su crni vrući dim u vodu.«
v
8+0 su »crni pušači«?
Istraživači mora kamine na morskom dnu iz kojih izlazi vrući dim nazivaju »crnim pušačima«. Na tim su se mjestima nakupile bakterije koje se hrane sumporom što puše iz kam ina. U toj ž ivotnoj zajednici vrućih izvora u dubini mora bakterije imaju onu ulogu koju na Zemljinoj površini preuzimaju biljke: grade žive stanice od »mrtvih« tvari. Za razliku od biljaka, ne treba im ni sunčana svjetlost ni ugljični dioksid, nego vrućina i sumpor. Bezbroj jednostaničnih organizama životni su temelj brojnim drugim životinjama koje uživaju hraneći se bakterijama. Ovamo pripadaju npr. školjke koje filtriraju bakterije iz vode. Drugi žderač bakterija jest riba morskih dubina po imenu brotula koja glavu jednostavno pruža u vruću struju i guta cijele skupine bakterija. A žderače bakterija opet proždiru druge životinje - to je krug života što ga održavaju »crni pušači«.
Predivni svijet 4 9
Odakle vruća vrela duboko u moru?Na dnu dubokoga mora, i to ondje gdje se Zemljina kora stalno iznova stvara, pukotine i ponori sežu duboko u Zemlju. Pukotine dolaze opasno blizu magme - užarenoga tekućeg materijala na kojem pliva Zemljina kora. Tu morska voda ponire kroz tanku koru u Zemljino tijelo i nailazi na užarene vruće stijene magme. Voda ponornica zagrijava se na nekoliko stotina stupnjeva i opet izbija kroz cijevi i procjepe na drugom mjestu. Pritom sa sobom odvodi minerale i sumpor u more. Neki minerali talože se kao ruda na mor- skome dnu. Nekoliko stotina milijuna godina poslije, kad se to mjesto morskoga dna toliko promijenilo da izranja poput kopna iz mora, može se ondje vaditi zlato, srebro ili cink. Sumpor se, naprotiv, pretvara u sumporovodik. Ovaj plin koji užasno zaudara pravi je izvor života za neke bakterijske vrste.
Kako se rakovi iz dubokoga mora š+i+e od vrućine?Vrući podvodni gejziri nazivaju se i geotermičkim izvorima (izvori zemaljske vrućine). Neki od njih pre- vrući su da bi razvijenije životinje mogle preživjeti u neposrednoj blizini. S druge strane, ti su gejziri na dnu dubokoga mora jedini izvori hrane nadaleko i naširoko. Neke životinje dobro su se prilagodile tom izazovu. Imaju osjetila za toplinu kako u tami ne bi zalutale do vrućega vrela i bile žive skuhane. Rakovi iz dubokoga mora,
5 0 Predivni svijet
primjerice, senzorima su zamijenili oči na ticalima svojih srodnika koji žive u manjim dubinama. Umjesto očiju koje u vječnoj tami ničemu ne koriste, imaju pupoljke osjetljive na toplinu kojima stalno opipavaju svoju okolinu.
Predivni svijet 51
Koralji
Gdje su najstarije stambene zajednice?
Nigdje drugdje na Zemlji ne živi toliko različitih životinjskih vrsta tako dugo zajedno i na tako malom prostoru kao na koraljnim grebenima tik ispod površine južnih mora. Njihov temeljni kostur sastoji se od koralja koje su tisućljetnim sićušnim radom gradili sićušni koraljni polipi. Koraljni polipi su životinjice veličine između milimetra i gotovo pola metra. Ima ih u najrazličitijim oblicima. Neki izgledaju poput zelenih kugli ili stabalca, drugi poput stupova, ploča ili poput rogova. No te životinje mogu se vidjeti samo noću kada idu u lov i pružaju ticala iz svojih nastambi. Njima hvataju najmanja živa bića. Polipi su srasli s dnom i oko sebe grade neobične kućice od vapnenca. Na taj način tijekom vremena nastaju neobični grebeni u kojima se bezbrojna živa bića osjećaju kod kuće. Uz te biotope prošlo je, naizgled bez traga, mnogo milijuna godina Zemljine povijesti.
5 2 Predivni svijet
Gdje se u srednjoj Europi nalaze koraljni grebeni?
Koraljni grebeni najveća su zdanja ispod Zemljine površine. Veliki greben ispred Australije proteže se na više od 200 tisuća četvornih kilometara. Dugačak je kao udaljenost od južne Italije do Norveške. Nekoć je i u srednjoj Europi bilo koraljnih grebena, naime u doba kad su se i tu protezala tropska mora. Masiv Dachsteina i nekoliko vrhova u Dolomitima takvi su grebeni. Nastali su u toplim pradavnim morima. Kad su se uzdigle Alpe, morsko je dno zajedno s grebenima bilo potisnuto visoko u zrak.
Kako polip gradi svoju kuću?Polipi grade svoje nastambe od najjeftinijeg materijala koji se može naći u morima: oduzimaju morskoj vodi vapnenac. Polip se najprije smjesti na kamenoj ploči, a zatim gradi zidove oko sebe. S vremenom se nadograđuju novi katovi. Polipu ne znači ništa što mu se pritom noga uzida u podrum - naraste mu nova. Tako raste njegova nastamba koja je ujedno kostur, i ubrzo je znatno veća od stanovnika. Polipi mogu razgraditi do deset grama vapnenca na dan. Pritom surađuju s algama koje se hrane ugljičnim dioksidom. Taj plin nastaje kada polip izlučuje vapnenac iz morske vode. Alge su se smjestile u koži polipa. Polip i alga zajedno mogu otopiti deset puta više vapnenca iz vode nego polip sam.
Predivni svijet 5 3
Koje se životinje hrane koraljima?
Koraljni vrtovi koji nastaju zahvaljujući neumornom radu koraljnih polipa ispod vode nisu samo nastambe za polipe. U ovoj zbrci kamenih pregrada, mjehura, spužvi i tvorevina nalik cvjetovima naseljavaju se i mnoge druge vrste. One brojnim životinjama služe kao sklonište. Ostale se motaju u blizini koralja upravo zato što tu ima dovoljno drugih životinja za jelo. Među grabežljivcima su i zloćudni podstanari koralja. Oni nemaju pametnijeg posla nego proždirati polipe koji im pružaju utočište. Takva je grabežljiva životinja primjerice puž magilus antiquus. Ima pomično rilo kojim usisava polipe. Rabijatnije postupa riba papiga koja je isto tako nezahvalni stanovnik koralja. Zubalom nalik na kliješta koje je oblikovano poput kljuna papagaja izrezuje grane koraljnih stabala i proždire ih. Pritom joj je, dakako, mnogo manje stalo do nejestivoga vapnenca nego do algi koje se rado smještaju na koraljima.
Koja živa bića ugrožavaju koraljne grebene?
Koraljni grebeni i bezbrojne vrste živih bića koje žive na njima i od njih mogu opstati samo ako temperatura vode iznosi između 25 i 29 stupnjeva. A budući da trebaju svjetlo i zbog toga mogu rasti samo u plitkim vodama, njihov je životni prostor veoma ograničen. Koraljnih grebena ima ponajprije ispred australske obale, ispred Floride, u otočnom svijetu Bahama, na Havajskom otočju, ispred Maldiva, Bahama i u Crvenome moru. Već i neznatni utjecaji okoliša mogu izazvati velike štete, primjerice ako se temperatura
5 4 Predivni svijet
vode malo povisi. Proteklih godina površinska voda tropskih mora povisila se za pola stupnja, možda kao posljedica stakleničkog efekta. U mnogim grebenima započelo je opasno odumiranje koralja jer propadaju alge koje leže na koraljima. One više ne mogu sudjelovati u zajedničkom radu živih bića. Većina istraživača uvjerena je kako su ispušni plinovi automobila i industrijskih pogona krivi za zagrijavanje Zemljine atmosfere. Čarobni svijet koralja ugrožavaju i ljudi. Ali, koraljni grebeni imaju još jednog opasnog neprijatelja koji udara mnogo izravnije. To su grabežljive morske zvijezde koje sustavno odgrizaju grebene.
Kako to da su morske zvijezde tako opasne za koraljne grebene?Uvijek kad se u jednom biotopu pojedina vrsta posebno jako razmnožava, ugrožen je cijeli životni prostor. U beskrajno prostranim koraljnim vrtovima Velikoga grebena bilo je prije nekoliko godina proždrljivih morskih zvijezda s krunama od trnja koje su ovaj biotop dovele do ruba smrti. Ovi bodljikaši pužu preko koraljnih grozdova, ispuštaju probavne sokove preko polipa i proždiru ih. Pri invaziji razbojnika s dvanaest do sedamnaest krakova koja je počela prije tridesetak godina, uništeno je devet desetina živoga koraljnog fonda. Zaštitnici prirode bili su prisiljeni intervenirati u koraljni biotop. Ronioci su uklonili mili
june morskih zvijezda. U međuvremenu, čini se da se greben oporavio.
Predivni svijet 5 5
Zašto su šarene ribe agresivne?U koraljnim vrtovima vrvi od svih mogućih vrsta riba. Najuočljivije su šarene koraljne ribe. Ribe tako uočljivih boja većinom imaju točno označeno područje. Zbog toga se ponašaju i agresivnije od riba s nekom »dosadnom« kamuflirajućom bojom. Neuočljivi znakovi, oprezno ponašanje i visoka spremnost za bijeg štite ribe od neprijatelja. To se očito prenosi i na ponašanje tih riba u odnosu na njihove srodnike: sporovi se u pravilu rješavaju mirnim putem.Žarko žute ribe, naprotiv, imaju raskoš boja kako bi prestrašile svoje srodnike koji žele prodrijeti u njihovo područje. Nemaju ništa ni protiv borbe. Ali ono što je povoljno za obranu područja donosi nedostatke u odnosu na veće grabežljivce: šarene koraljne ribe mogu se, naravno, lako otkriti. No njihovo meso ima užasan okus. Većina neprijatelja to zna pa ostale šarene prijatelje u koraljnim vrtovima ostavlja na miru.
5 6 Predivni svijet
Led i vrućina
Zašto u ledenom moru ima toliko života?Ako grbavi kitovi žele stvoriti pristojan sloj masnoga tkiva, onda ne plivaju u južno more ili u druge tople vode. Upućuju se radije prema ledenom moru gdje je voda užasno hladna. Jer što je voda hladnija, to više životinjica i životinja pliva u njoj pa je i više hrane za kitove. Razlog: hladna voda sadržava više kisika od tople vode, a što je u vodi više kisika, to lakše životinje dišu na škrge. Na kopnu je, naprotiv, stanje drukčije. Na ledenim santama pod koje ulaze kitovi velikih usta punih živih bića, jedva da se može održavati život, ako izuzmemo tuljane, polarne medvjede i pingvine. Ali i te životinje žive od onoga što se može uloviti ispod vode. Sasvim jednostavan pokus pokazuje koliko kisika sadržava hladna voda: stavite kuhati lonac vode. Sto je voda toplija, to izlazi više mjehurića zraka.
Zašto kitovi ne ostaju u hladnome?
Mali pokus objašnjava zašto u hladnim vodama vrvi od života - životinje koje ondje žive mogu izvući
Predivni svijet 5 7
mnogo kisika iz vode. Zato kitovi odlaze u hladna mora. Masni sloj koji dobivaju jedući štiti ih od vodene hladnoće koja je malo iznad ledišta. Za kitove ima samo jedan razlog zašto se unatoč tomu svake godine upućuju prema sunčanom jugu. Ondje u toplim vodama mladi dolaze na svijet. Mladunčad nemaju izolacijski sloj. Treba im topla okolina. U hladnoj vodi smrznuli bi se. Potrebno je nekoliko tjedana sve dok ne narastu u toploj vodi. Pritom se hrane masnim majčinim mlijekom, a to mlijeko majka može dati samo zato što se u masnim mjesecima dobro najela u ledenom moru. U toploj vodi dobro podnosi oskudicu. Nakon pola godine, obitelji kitova uplivavaju s mladima ponovno u mora blizu polova gdje je hrana obilnija.
Zašto ledene sante ne tonu?
Gotovo sve krute tvari šire se zagrijavajući se. To vrijedi i za kamen isto kao i za drvo ili željezo. Najvažniji izuzetak od toga pravila jest ponašanje vode i to pri temperaturama u blizini smrzavanja. Ako se voda koja možda ima temperaturu od jednoga Celzijeva stupnja lako zagrije, steže se i postaje gušća, i to tako dugo dok ne postigne četiri stupnja. Pri toj je temperaturi najgušća. (To znači da pri temperaturi od 4 Celzijeva stupnja kilogramu vode treba najmanje mjesta.) Ako voda postaje još toplija, ponovno se širi. To je razlog zašto voda na 4 stupnja pada na dno mora i jezera. Skuplja se na dnu. Ako se voda dalje hladi, naime na temperature ispod ništice, pretvara se u led kojem opet treba više mjesta. Komad leda koji teži 1 kilogram ima veći volumen od 1 kilograma vode. Drugim riječima: lakši je od vode. Zato pliva na površini.
5 8 Predivni svijet
Zbog toga ledene sante ne tonu u dubinu, a ledenjaci dobrim dijelom strše iz vode. Hladnija se voda opet diže malo više. Zato je u dubinama svjetskih mora temperatura uvijek oko 4 Celzijeva stupnja, bez obzira na to radi li se o ledenom moru na čijoj se površini kreću ledene sante ili pak leže čvrsta ledena polja, ili se radi o dubinskim područjima tropskih mora. Iako sunce tako žarko prži iznad južnih mora, voda nikada ne može odvoditi toplinu u dubinu.
Zašto se jezera u hladnim zimama ne smrznu potpuno?
Neobično ponašanje vode na različitim temperaturama ima golem ih posljedica na Zem ljin oblik. Ono npr. uzrokuje da se ledeno more ne smrzne do dna. Smrznuta voda diže se uvijek na površinu, a voda na temperaturi od 4 Celzijeva stupnja pada na dno. Pod ledenim pokrivačem smrznutoga jezera uvijek je moguć život. Voda mora ili jezera mora biti vrlo plitka kako bi se potpuno smrznula. Jer ledeni pokrivač štiti vodu i od žestoke hladnoće koja vlada u zraku. Ispod toga, doduše, nije baš ugodno toplo. Ali ipak je toliko toplo da voda ostane tekuća i da se ribe i druga vodena bića, čiji je organizam prilagođen niskim temperaturama, dobro osjećaju. Ako bi se voda ponašala poput gotovo svih ostalih tvari, šireći se, dakle, ravnomjerno pri zagrijavanju, naša bi Zemlja zacijelo izgledala potpuno drukčije. Tada bi led potonuo na dno voda. Ne samo da bi rijeke i jezera zimi bili zaleđeni i mrtvi nego bismo umjesto polarnih mora imali goleme gromade leda.
Predivni svijet 5 9
Koliko se može ohladiti i koliko zagrijati morska voda?
Voda Bijeloga mora na Antarktiku hladi se blizu površine znatno više nego voda bilo kojeg drugog mora. Najprije se smrzne na 2 stupnja ispod ništice, a to je i njezina normalna temperatura. Najtoplija je morska voda u plićaku Perzijskoga zaljeva. Ondje je na 36 Celzijevih stupnjeva topla kao u kadi za kupanje. Ali ima mjesta na morskome dnu u dubokim morima gdje voda izlazi iz vruće magme zemaljske kore. Ondje vlada tako visok tlak, da se voda može zagrijati i do 400 Celzijevih stupnjeva, a da ne ispari.
Kako nastaju glečeri?
Kad u nekom hladnom ili visinskom području neprestano pada snijeg, a ne otopi se ljeti, slažu se snježni slojevi jedan na drugoga. Pahuljasti snježni kristali gube oblik i pod vlastitom težinom postaju vječni snijeg, a potom i led. Glečer je takoreći »jučerašnji snijeg«. Desetina površine kopna i dvadeseti dio morske površine prekriveni su glečerima koji na Antarktiku mogu postati debeli nekoliko kilometara.
Zašto glečeri mogu iskliznuti?
Glečerski led nije tako krut kako bi se moglo pretpostaviti. Njegova golema težina vuče ga u dublja područja. I doista, glečer može teći poput rijeke, ali vrlo polagano. Jer u njegovim višim područjim a zbog snježnih oborina neprestano dolaze nove snježne mase koje cijeli glečer pritišću prema dolje. Glečer u visokom gorju puzi tako da na godinu prevali nekoli
60 Predivni svijet
ko metara. Na rubovima ide polaganije, a u sredini brže. Katkad glečer pojuri i prevali nekoliko stotina metara u jednom jedinom danu. Za to je kriv sloj otopljene vode između dna i glečera, koji se stvorio pod pritiskom ledenih masa i po kojemu glečer može doslovce iskliznuti.
Kako se ispod antarktičkoga ledenog oklopa može nalaziti jezero?
Između antarktičkoga kopna i četiri kilometra debeloga ledenog pokrivača kojim je prekriveno kopno u središnjim područjima kontinenta, nalazi se golemo jezero. Duboko je 400 do 500 metara i znatno veće od Bodenskoga jezera. O njegovu postojanju znamo samo iz radarskih m jerenja i određivanja vrijednosti mjernih podataka nakon potresa. Nitko ga nikada nije bušio, a njegova će voda zacijelo biti zauvijek uskraćena za čovjekovu intervenciju. Slatkovodno jezero nastalo je na tom mjestu jer se led topi u dubini ledenog oklopa pod vlastitim pritiskom. Usto dolazi Zemljina toplina koja se uzdiže sa stjenovitoga dna ne može oteći kroz golemu ledenu kapu iznad sebe.
Što se događa kad se glečeri otapaju?
Na Zemlji se uvijek nalazi jednaka količina vode. Kad je hladnije, rastu glečeri. Snijeg na njihovim leđima potječe iz mora i ta količina vode nedostaje moru. Prema tome, pada razina mora. Za ledenih doba mora su imala mnogo manje vode. Obrnuto, više vode dospijeva u rijeke, a zatim i u mora, kad se glečeri počinju otapati. To je danas jedna od najvećih briga
Predivni svijet 61
čovječanstva. Prljavština u zraku mogla bi spriječiti da se dovoljno topline isijava natrag u svemir. Ako bi tada na Zemlji općenito trebalo biti toplije (»efekt staklenika«), glečeri bi se npr. mogli otopiti na kapama polova. Tada bi morska razina porasla za nekoliko metara - dovoljno visoko da bi preplavila nisko kopno na mnogim obalama. Potpuno otapanje polarnih glečera podiglo bi razinu mora za 60 metara. Bila bi to katastrofa nezamislivih razmjera.
Koja bi zemlja prva nestala pri povišenju morske razine?
Otočna skupina Maldiva koja se nalazi na jugoistoku Indije u Indijskom oceanu bila bi prva žrtva znatnoga porasta razine mora. Od 1800 otoka Maldiva, 200 ih je naseljeno. Prekrivaju površinu od oko 300 četvornih kilometara. Ni jedna točka na otocima nije viša od 2,4 m etra iznad m ora. M aldivi, koji tvore posebnu državu, najravnija su zemlja na svijetu.
Koliko se vode na Zemlji isparava u svemir?
Za razliku od atmosfere, voda se na Zemlji od davnine nije mijenjala. Ostala je uvijek ista voda otkad se Zemljina površina ohladila ispod vrelišta i otkad su se prvi obilni potopi izlili na golo stijenje iz oblaka pare. Sasvim je m oguće da gutlja j vode ko ji pijem o sadržava molekule koje su nekoć pale poput kiše na prakontinent Pangeu, a koje su kasnije pili dinosauri i koji su nekoliko stotina tisuća godina bili zatočeni u ledu na polovim a. Možda je ta voda putovala u
6 2 Predivni svijet
bačvama koje je Kolumbo ponio na svoje putovanje. I količina vode na Zemlji ostala je više ili manje jednaka. Voda ostaje sačuvana za Zemlju. Iz godine u godinu naš planet ne gubi više vode nego što stane u bazen. Radi se o vodenoj pari koja se diže u više slojeve atmosfere i zatim gubi u svemiru. No i taj nestanak stalno se izjednačuje. Kroz rupe u morskom dnu (tzv. hidrotermičke otvore) dolazi toliko vode iz Zemljine unutrašnjosti prema gore koliko Zemlja gubi u vanjskim slojevima atmosfere.
Kad je najdulje padala kiša u Zemljinoj povijesti?
Sva voda koja je danas na Zemlji bila je u pradoba našega planeta sastavni dio užarene atmosfere od vodene pare i drugih plinova. Dok je Zemlja bila prekrivena vrelom lavom koja se u stalno novim rijekama izlijevala iz vulkana na površinu, nije bilo tekuće vode. Bilo je prevruće. Tijekom mnogo milijuna godina ohladila se Zemljina površina. Nastala je čvrsta kora, a iz oblaka pare počela je padati kiša. Taj se proces zove kondenzacija. Vodena para koja u kuhinji izlazi iz ključaloga lonca taloži se poput fine kiše na hladnim mjestima, primjerice na prozorskim staklima. Vjerojatno je najprije samo nekoliko tisuća godina rominjala kiša sve dok od vrućih oborina nisu nastale kiše nalik na potop. Nekoliko stotina tisuća godina lijevalo je kao iz kabla na djelomično još ključaloj, djelomično već čvrstoj Zemljinoj kori. Tada, prije četiri milijarde godina, tvrda Zemljina površina bila je još ranjiva i tanka. Nedaleko pod vodom, koja se skupljala na dubljim mjestima, kuhala je magma. Nebrojeni vul
Predivni svijet G3
kani rigali su tekući žar uvis. U dolinama između toga nastajala su tijekom vremena prva mora. Voda se ob- rušavala niz vulkane i pritom ispirala stijene. Tvari poput natrija, kalija, magnezija i kalcija dospjele su u vruća pramora.
Jesu li pramora već bila slana?
Nitko danas ne može reći je li sol već tada došla u more ili tek poslije milijarde godina. Neki istraživači vjeruju da su prva mora već bila slana kao i današnja mora. Drugi su stručnjaci uvjereni da je pramore bilo more sode. Soda je kemijski spoj natrija i karbonata, soli koja sadržava ugljičnu kiselinu.Natrij i karbonat potječu, prema toj teoriji, iz stijena koje su ispirale stalne kiše. Pramore je, dakle, bilo svojevrsna mineralna voda. U takvoj okolini možda je lakše mogao nastati život - u obliku primitivnih bakterija - nego u slanome moru. Činjenica je da su u kraterskim jezerima koja sadržavaju sodu u vulkanskim područjima pronađene jednostavne bakterije koje su možda ondje nastale.
Kako je sol dospjela u more?Naša su mora postala ovako istinski slana možda tek prije 600 milijuna godina. Tijekom beskrajnih razdoblja u kojima je kišnica ispirala stijene kontinenata sve je više kalcija i klora dospijevalo u more. I vulkani na morskom dnu stalno su rigali klor. Soda se rastvorila, a njezin se natrij povezivao s klorom u tvar nazvanu natrijev klorid, što nije ništa drugo nego obična sol za kuhanje. To je zapravo bila slana temeljna oprema naših današnjih mora. Jesu li se stvari doista tako do
6 4 Predivni svijet
godile ili su mora već prije bila slana, oko toga se spore geolozi i na to pitanje do danas nema zadovoljavajućeg odgovora.
Zašto mora ostaju uvijek slana?
I slatka voda iz rijeka i potoka sadržava sol, no u neznatnim količinama. Litra vode iz rijeke sadržava najmanje desetinu grama soli za kuhanje (natrijeva klorida), što je premalo da bismo je osjetili jezikom. No riječnom vodom iz godine u godinu prenose se milijarde tona soli u more. Sol u slatkoj vodi potječe iz Zemljina tla i iz stijenja te se izlučuje preko tekuće vode ili vode koja ponire u stijene. A to je i razlog zašto se slana voda u morima tijekom vremena ne pror- jeđuje ili zaslađuje, iako rijeke stalno ulijevaju goleme količine slatke vode u more. I s rijekama dolazi nova sol u more. Vodena para, naprotiv, koja se izdiže iz morske površine, praktički nema soli. Ona ostavlja sol u vodi.
Koliko se zlata krije u morima?
Oceanska voda sadržava u prosjeku trideset grama soli po litri. Ali neka su mora, poput Istočnoga mora, znatno manje slana. Uz sol za kuhanje u morskoj su vodi otopljene i mnoge druge tvari, među njima i vrijedni metali poput zlata i srebra. Oni potječu iz Zemljine dubine i istiskuju se u more podvodnim vulkanima s dimnim plinovima koji izlaze. Odatle se te tvari ravnomjerno raspoređuju. U morskoj vodi lebde, dakle, brojni milijuni tona zlata. Nažalost, nema načina da se vrijedan materijal filtrira iz vode. Jer bazen pun morske vode sadržava jedva pola grama zlata.
Predivni svijet 6 5
Što preostaje kad se mora ispare?Svjetska mora sadržavaju golemu količinu od 1,4 milijarde prostornih kilometara vode. To bi bilo 1400 milijuna vodenih kocki s dužinom ruba od jednoga kilometra. Kad bi se ove nezamislive vodene mase isparile, ostalo bi golemo gorje soli i metala. Samo udio zlata u toj masi iznosio bi 14 milijuna tona. Preostalo bi 420 milijuna tona srebra. No suhi ostaci oceana uglavnom bi se sastojali, dakako, od soli. Ravnomjerno raspoređena preko cijele Zemljine površine, sol iz mora tvorila bi sloj debeo 150 metara.
Zašto sva mora nisu jednako slana?Koliko soli sadržava neko more, ovisi i o tome koliko je staro i koje ga rijeke napajaju. Ali to uglavnom ovisio tome koliko se vode ovdje isparava. Na tropska i suptropska mora sunce prži jače, voda je na površini toplija i jače se isparava. Istodobno, u vrućim područjima u obliku kiše na more pada manje slatke vode (bez soli) nego u hladnim i svježim područjima gdje kiša uvijek malo razrjeđuje morsku vodu. Posljedica toga jest da je sadržaj soli u vodi na jugu viši nego drugdje. Zato površinska voda Atlantika u tropima nije samo toplija od one na sjeveru, nego je i nešto sla- nija, a time i nešto teža. Da je slana voda teža od slatke, primjećujemo pri plivanju: morska nas voda nosi bolje nego slatka jezerska voda.
6 6 Predivni svijetimmmmmmmmmmmmmmmmmmemmtmmmsm
Zašto Golfska struja ne funkcionira bez soli?
Bez sićušnih razlika u sadržaju soli u sjevernim i južnim područjima Atlantskog oceana mi Europljani vjerojatno bismo se zimi prilično smrzavali. Ovdje bi bilo hladno vjerojatno kao u Sibiru, a ondje je, kao što je poznato, veoma hladno. Jer umjereno, vlažno svježe zimsko vrijeme zahvaljujemo snažnoj toploj morskoj struji koja se zove Golfska struja i koja oplakuje sje- vernoeuropske obale te zagrijava zrak u pozadini. Ova golema crpka za morsku vodu može raditi samo zato što se na sjevernom Atlantiku u području oko Islanda međusobno sudaraju vode različitoga sadržaja soli.
Odakle dolazi Golfska struja?
Topla i slana morska struja, kojoj dugujemo svoju blagu klimu, potječe dijelom iz Meksičkoga zaljeva, pa odatle i ime. Velik dio toplih vodenih masa koje teku u smjeru sjeverne Europe dolazi međutim iz Indijskog oceana. Struja iz zagrijane vode teče oko južnoga vrha Afrike, duž afričke obale i gore do Islanda. Ondje nestaje topla morska struja i to doslovce: ona uranja.
Gdje se nalazi najveći slap na Zemlji?
U području oko Islanda tople morske struje sudaraju se s hladnom vodom koja sadržava nešto manje soli. Istodobno je ovdje i zrak osjetno hladniji. Tople struje hlade se na zraku i u sudaru s ledenom vodom. Zahvaljujući svojem relativno visokom sadržaju soli, vo-
Predivni svijet G7
dene mase Golfske struje dovoljno su teške da poto- nu u dubinu. Teku u dubinu tri do četiri kilometra. Tu pojavu možemo si predočiti poput divovskoga podvodnoga slapa. Tako se na morsko dno u sekundi sruči oko 17 milijuna prostornih metara vode. To je dvadeset puta više vode nego što sve rijeke i potoci na Zemlji zajedno istodobno uliju u more. No ova ohlađena duboka voda nezadrživom snagom teče polako natrag u južni Atlantik i Tihi ocean.
Što Golfsku struju vuče na sjever?
Količina vode Golfske struje koja ispred Islanda nestaje s površine i slijeva se u dubinu mora se, dakako, nadoknaditi. Nove količine dolaze s toplim morskim strujama koje teku površinom. Ova divovska vodena crpka funkcionira poput svojevrsnih pokretnih stuba. Gore na Islandu nestaje voda Golfske struje. Kotrlja se natrag kroz duboko more, izranja opet u toplijim krajevima i putovanje oceanima počinje iznova. Pri uranjanju nastaje divovski vir koji Golfsku struju vuče preko Atlantika.
Kako su osjetljive pokretne stube Golfske struje?
Ma kako snažne bile morske struje, one su i osjetljive. Jer razlika između sadržaja soli Golfske struje i hladne vode iznosi samo 0,02%. Golfska je struja, dakle, samo nijansu slanija nego islandska hladna voda. Ta razlika dovoljna je da pokrene snažan mehanizam morskih struja. Njezina viša količina soli čini Golfsku struju dovoljno teškom da može ispred Islanda uroni
G 8 Predivni svijet
ti u dubinu. Da je voda Golfske struje samo malo manje slana, bila bi prelagana da potone u dubinu i divovske pokretne stube stale bi.
Što bi se dogodilo kad bi stala Golfska struja?
Sto bi značio izostanak Golfske struje, pokazuje pogled u Zemljinu povijest. Prije 11 tisuća godina svjetska je klima lagano postajala toplija, što je za posljedicu imalo da se pola sjeverne Europe zamrznulo. Dogodilo se sljedeće: uz toplo vrijem e otapali su se glečeri koji su prekrivali najveći dio sjevernoame- ričkoga kontinenta. Goleme mase ledene vode - slatke vode koja je stoljećima padala kao snijeg - izlile su se u Atlantik i poremetile osjetljivu ravnotežu. Slana voda Atlantika razrijeđena je masama slatke vode, udio soli u njoj smanjio se i ona više nije bila dovoljno teška da nakon svoga putovanja u smjeru sjeverne Europe potone u dubinu. Pokretne stube morskih struja zaustavile su se. U Europi je bilo užasno hladno, a glečeri su počeli prekrivati sjevernu Europu debelim ledenim slojem.
Kakve veze ima efekt staklenika s Golfskom strujom?
Klimatolozi su veoma oprezni u svojim prognozama. Pri meteorološkim zbivanjima važni su mnogi čimbenici. Sigurno je samo da bi lake promjene svjetske klime mogle imati snažne posljedice. Istraživači su izračunali što bi se moglo dogoditi pri porastu temperature diljem svijeta. Tada se ne bi otopili samo glečeri,
Predivni svijet 6 9
nego i jedan dio polutka na polovima. Tu su zamrznute goleme količine slatke vode. Njihova voda mogla bi ponovno tako razrijediti Atlantik pa bi se Golfska struja zaustavila i sjeverna Europa opet bi potonula pod debelim slojem leda kao već nekoliko puta u Zemljinoj povijesti.
7 0 Predivni svijet
Rijeke
Zašto rijeke zavijaju dok teku?
Najkraća veza između dviju točaka jest pravac. To vrijedi i za rijeke i potoke. No unatoč tomu, oni zavijaju i onda kada je krajolik ravan i na putu nema zapreka poput brežuljaka. Kaže se da meandriraju (Mea- nder je rijeka na Bliskom istoku koja čini posebno lijepe petlje u krajoliku). Zašto, dakle, rijeke zavijaju krajolikom ? Razlog je sljedeći: svaki je zavoj jednom počeo kao malo skretanje jer ni jedan teren nije tako ravan da ne bi mogle nastati tako male promjene smjera. No i najmanji zaokret nosi u sebi klicu da izraste u zavoj ili petlju. Voda koja teče oko takva zavoja ponaša se slično kao auto u zavoju: zanaša se prema van. Voda koja polako ide u zavoj mora teći daljim putovima pa je prema tomu brža. A budući da vani teče brže, ispire obalu i ide sve dalje prema van. Po unutarnjoj strani, naprotiv, voda teče polaganije. Pijesak, djelići biljaka i slične stvari imaju vremena na tim se mjestima nataložiti. Dakle, rijeka se hrani prema van, a iznutra nadograđuje zemlju. S vremenom od maloga skretanja nastaje prava petlja. No to ide samo neko vrijeme. Jedanput je petlja tako velika da je vo
Predivni svijet 71
da probije na najužoj strani i teče ravno. Nekadašnji riječni zavoj isušuje se. Ali ponovno će se i u novom ravnom koritu laki zavoj proširiti u novu petlju. Tako rijeke i potoci stalno mijenjaju tok.
Zašto se ne može točno reći koja je rijeka najdulja na Zemlji?
Nil ili Amazona - jedna od tih dviju rijeka najdulja je na Zemlji. No koja je to, ovisi o tome kako se mjeri. Nil je, primjerice, zbog gradnje Asuanske brane izgubio nekoliko desetaka kilometara duljine. Ondje gdje je nekad rijeka zavijala kroz zemlju, danas se proteže divovslco akumulacijsko jezero. Pitanje je uzimaju li se u obzir pri mjerenju duljine rijeke petlje izgubljene u akumulacijskom jezeru. Tada bi Nil bio dugačak 6670 kilometara. No ako se mjeri samo današnja duljina vodenoga toka, Nil je znatno kraći. Pri mjerenju Amazone problem je u tome što ima više ušća. Ako se pribroji najudaljenije ušće, dobiva se duljina od 6750 kilometara. Ali neki geografi smatraju da to ušće valja pripisati nekoj drugoj rijeci, a da Amazona u stvarnosti nije toliko dugačka.
Koja je najsnažnija rijeka na Zemlji?
Iako nije točno utvrđeno koja je od dviju rijeka doista najdulja, ipak je jasno da je Amazona daleko najsnažnija. Golema rijeka prenosi u more do 200 tisuća prostornih metara vode u sekundi - 60 puta više od Nila. Divovska struja tjera valove slatke vode 180 kilometara daleko u Atlantik. Iz zrakoplova se može dob
7 2 Predivni svijet
ro vidjeti koliko daleko žuto-smeđi valovi slatke vode pune mulja sežu u more.
Koja je rijeka duboka 124 metra?Amazona ima divovsko porječje. No u njoj se spaja nadzemna slatka voda pola južnoameričkoga kontinenta i tropskih kišnih šuma. Amazona je djelomično duboka 124 metra, u donjem toku prosječno 17 metara. Ni jedna druga rijeka nema ni približno toliko pritoka, naime petnaest tisuća. Četiri od tih pritoka dulji su od Rajne. Jedan od njih, Madeira, duljine oko 3400 kilometara, čak je 500 kilometara dulji od Dunava. Madeira je time najdulja rijeka koja se ne ulijeva u more nego u drugu rijeku.
Gdje se nalazi najdublja dolina na svijetu?Najdublja dolina na svijetu nalazi se u istočnom Tibetu. Između dvaju planinskih divova, 7753 metra visoke Namche Barwe i 7282 metra visoke Jale Peri, teče na nadmorskoj visini od 2400 metara rijeka Yarlung Zangbo. Time je njezin klanac dubok oko 5 kilometara. Dva vrha između kojih se probija rijeka udaljena su samo 21 kilometar. Dolinu je točno izmjerila tek 1993. jedna američka istraživačka skupina. Prvi stranac koji je početkom stoljeća istraživao taj udaljeni kutak zemlje bio je neki engleski botaničar.
Predivni svijet 7 3
Koja je pustinjska rijeka stvorila Grand Canyon?Za razliku od Nila koji je stvorio najviše 350 metara duboku, ravnu i prostranu dolinu u Sahari, rijeka Co- lorado na jugozapadu SAD-a doslovce je nestala u zemlji. Tijekom milijuna godina izglodala je svoj klanac u stjenovitoj visoravni, Grand Canyonu. Ovaj golemi jarak dugačak je 350 kilometara, na najširem mjestu širok je 20 kilometara i dubok 1600 metara. Sti- jenje se na mnogim mjestima strmoglavljuje gotovo okomito. Sama je rijeka nevidljiva. Samo onaj tko stoji na rubu Grand Canyona vidi rijeku Colorado kako između stijena zavija poput uskoga potočića na dubini od gotovo dva kilometra.
Koji je kanjon dubok gotovo isto koliko i širok?Kanjon je uska dolina s visokim, strmim stijenama. Većina velikih kanjona, primjerice Grand Canyon ili poznati kanjon Colca u Peruu, ruše se doduše više od kilometra u dubinu, ali mnogo su širi nego što su duboki. No klanac Vicos u sjeverozapadnoj Grčkoj djeluje veoma usko pa je zato tako dojmljiv. Dubok je, doduše, samo 900 metara, ali od jednoga ruba do drugoga širok je samo kilometar.
7 4 Predivni svijet
Brda
Koliko je točno visok Mount Everest?Kako bi se točno izmjerila visina nekoga brda, suvremenim geografima već odavno nije više dovoljan normalan mjerač visine. Da bi se dobili doista točni podaci, danas se upotrebljavaju satelitski sustavi i laserski signali. Jedan od rezultata: Mount Everest, najviša planina na Zemlji koja se nalazi na Himalaji, niža je dva metra nego što se prije pretpostavljalo. Njegov je vrh visok 8861 metar i 10 centimetara. Moguće je da nova mjerenja daju drukčije rezultate. Suvremenim metodama mjerenja može se točno utvrditi ne samo visina brda nego i njegov položaj. Tako se otkrilo da Mount Everest polako, ali sigurno putuje u smjeru zapada: 30 centimetara na godinu.
Zašto raste Himalaja?
Masiv Himalaje uzdiže se ondje gdje se ploča (nekoć izoliranog) indijskoga potkontinenta sudara s azijskom pločom. Kretanje potkontinenta nastavlja se pa zbog toga brda ondje s vremenom postaju sve viša. Tibetska visoravan uzdigla se u 2 milijuna godina za 3
Predivni svijet 7 5
kilometra. Tako se objašnjavaju i zagonetni nalazi fosila. Primjerice, na visinama su pronađeni okamenjeni ostaci konja gdje te životinje nikako ne bi mogle preživjeti. Rješenje zagonetke: konji su onamo doga- lopirali preko stepa kada je tlo još bilo mnogo niže.
Kakav problem imaju kuhari na velikim visinama?
Voda počinje vreti na temperaturi od 100 Celzijevih stupnjeva, ali samo na određenoj nadmorskoj visini. U brdima voda vrije nešto ranije, a to ima veze s time da tlak zraka pada što se više penjemo. (Tlak zraka jeste težina zraka koji nas okružuje i koji nas pritišće. Kad smo na većoj visini, pritišće nas manje zraka.) Kuhari na visokim planinskim vrhuncim a, dakle, imaju problem. Voda, doduše, zakipi prije, no važna je temperatura vode, a ne pitanje vrije li. Teškoća je u tome da se uopće dobije dovoljno vruća voda kako bi se nešto u njoj skuhalo. Jer voda normalno ne može postići višu temperaturu od one na kojoj vrije. Tada se naime počinje polako isparavati i doslovce se raspadati u zraku. Drugim riječima: u kuhinjama na velikim visinama - npr. na Himalaji - voda ne postiže temperaturu višu od 80 Celzijevih stupnjeva. Problem se prije mogao riješiti samo na dva načina. Tibe- tanci su obično jeli ječmenu kašu, nazvanu tsempa. Ječam se melje i zatim suh prži. Ovo prženo, grubo brašno može se skuhati i pri nižim temperaturama vode. Drugom mogućnošću poslužili su se Englezi kad su kolonizirali visoka područja u podnožju Himalaje. Britanski vojni kuhari imali su tablice koje su im govorile koliko se dugo na kojoj nadmorskoj visi
7 6 Predivni svijet
ni mora kuhati jaje da bude mekano. (Za meko kuhano jaje potrebno je na 4000 metara nadmorske visine do 15 minuta kuhanja.) Treća je mogućnost prilično suvremena. Sastoji se u tome da se upotrijebi lonac pod tlakom. U takvu loncu voda koja se pretvara u paru stvara vlastiti visoki tlak. Vrelište vode nalazi se negdje na 120 Celzijevih stupnjeva. Riža u loncu postaje vruća, a to znači i da se brže skuha.
Kako se od lonca i toplomjera može napraviti mjerač visine?
Točka vrenja vode jest 100 Celzijevih stupnjeva. Stavimo li u vodu koja se zagrijava toplomjer, možemo znati na kojoj se nadmorskoj visini nalazimo. Sto se više penjemo, to prije voda počinje vreti. Planinar bi, dakle, mogao upotrijebiti lonac za kuhanje, vodu, drva i toplomjer kao divan i prilično točan mjerač visine. I doista, postoji uređaj koji funkcionira na tom načelu. Hipsotermometar (u kojem su svi ti sastavni dijelovi ugrađeni u malome mjerilu) mjeri vrelište vode i tako daje podatak o visini.
Gdje se nalazi najviša stijena na svijetu?
To je Ayers Rock, dugačak 2,5 kilometara i širok 1,6 kilometara, koji se uzdiže na visinu od 348 metara iz inače poput daske ravne australske pustinje. Ovo brdo nazvali su australski prastanovnici Uluri i ono je središte mnogih legendi i vjerskih predodžbi. Stijena se čini potpuno golom. Stijenke se uzdižu gotovo okomito tako da teško mogu rasti biljke. Samo u podnožju brda uspijeva život. Oskudna voda cijedi se niz
Predivni svijet 7 7
strme strane stijene, a kamenje nastalo raznim atmosferskim utjecajima skuplja se na njezinim stranama. Na taj način biljke stječu uporište, a životinje sklonište. Najimpresivnije su na toj divovskoj stijeni boje kojima je sunce preplavljuje već prema dobu dana.
Zašto brda nisu uvijek jednako visoka?Ništa na Zemlji nije nepromjenjivo, pa ni golema brda. Neka se od njih stalno smanjuju. Životno doba nas ljudi prekratko je da bismo to primijetili prostim okom, ali suvremeni mjerni instrumenti pokazuju da brdo može na godinu izgubiti nekoliko centimetara visine. Razlog je voda koja prodire u pukotine stijena kad pada kiša. Kad se voda smrzne, širi se. Njezina snaga širenja često je tako velika da može razoriti komade ili ploče stijena. Kamenje odskakuje, a krhotine stijena kotrljaju se u dolinu i brdo se pomalo izravnava. Taj proces naziva se utjecaj atmosferilija. Računa se da zbog atmosferskih utjecaja brdo s golim vrhom svakih tisuću godina izgubi desetak centimetara visine. Ali ne smanjuju se sva brda. Neka i rastu. To su vulkanska brda gdje Zem lja stalno izbacuje na površinu novi materijal, ili se radi o brdima koja se nalaze na zemljanim pločama i koje se odozdo potiskuju uvis.
7 8 Predivni svijet
U šumi i na livadi
Kako biljke u šumi dobivaju dovoljno svjetla?
Biljke su izravno ovisne o sunčanoj svjetlosti. Za razliku od životinja koje energiju primaju zaobilaznim putovima (preko biljaka ili drugih životinja), sunce napaja biljke izravno svojom energijom. One proizvode hranu uglavnom od svjetlosti, vode i zraka. Zato su ponajprije zelene biljke toliko upućene na sunčanu svjetlo- st. Sto je kod životinja konkurencija oko hrane, kod biljaka je borba za mjesto najbolje izloženo suncu. U našim domaćim bjelogoričnim šumama to se može posebno dobro promatrati. Tu lišće hrastova, bukvi i drugih visokih bjelogoričnih stabala grabi najviše sunčane svjetlosti. Oni rastu visoko i šire se tako daleko kako bi što više i što izravnije hvatali sunčano svjetlo. Kat niže je sjena. Tu ispod lisnatoga pokrova žive biljke koje su svoj plan izgradnje uredile tako da mogu živjeti i od preostale svjetlosti.
Predivni svijet 7 9
Za koje se stvari biljke bore međusobno?
Biljke i životinje vode stalnu konkurentsku bitku u kojoj se radi rafiniranim metodama. Za razliku od životinja, kod biljaka se ne radi o krutoj hrani, nego o sunčanoj svjetlosti, vodi, mjestu i tlu s najviše hranjivih tvari. Ali načelo ostaje isto: priroda stalno proizvodi više organizama nego što ih može hraniti. Dakle, većina mladih biljaka ili životinja ne razvija se. One zakržljaju, uginu od gladi ili zbog drugih razloga. Oni koji su najbolje prilagođeni okolini opstaju i dalje se razmnožavaju. A i od njihova potomstva samo mali dio doživi odraslu dob.
Zašto stalno nastaju nove vrste životinja i biljaka?
U biljnom i životinjskom svijetu velika je potražnja za životnom energijom, dakle, za suncem i prehrambenim tvarima. Ali, ponuda je uvijek ograničena, a time i broj biljaka i životinja. To se zove »oskudica resursa«. Ona je jedna od pokretačkih poluga evolucije. Jer pri razmnožavanju biljaka i životinja ima uvijek malih promjena u građevinskom planu organizama, u genima. Većina tih promjena genetske su pogreške, a jedinke s pogreškom propadaju i ne mogu se dalje razmnožavati. Neke su promjene u građevinskom planu, naprotiv, prednost. Mlado stablo ima npr. listove kojima može primati više svjetla nego njegovi preci ili neki miš slučajno ima bolje zubalo od svojih roditelja. Ti su organizmi tada otporniji od ostalih iz svoje vrste. Sami imaju više potomstva ili te pozitivne promjene u građevinskom planu prenose dalje svojim po
Predivni svijet
tomcima. S vremenom tako nastaju nove životinjske i biljne vrste, a stare nestaju.
Kako se stabla oraha bore protiv rajčica?
Većina biljaka »ne bori se« međusobno. Svaki organizam pokušava samo po mogućnosti izboriti što više svjetlosti i hrane. Čineći to, zagorčava ili onemogućava život konkurentu. No u biljnom svijetu ima i rafiniranijih metoda. Uzmimo npr. stabla oraha. Ona u podzemne vode luče tvar zvanu juglon i onečišćuju je za druge biljke. Ostale biljke u blizini oraha ili uopće ne mogu uspijevati ili s vremenom odumiru. Joha u blizini oraha, primjerice, ima očekivanu životnu dob od samo deset godina. A za povrtnjak je susjedni orah pravi otrov: biljka rajčice zakržlja ili čak ugine.
Kako neke biljke kontroliraju broj potomstva?
Borba za egzistenciju nije ograničena na borbu između različitih vrsta. I unutar vrsta događaju se okrutne stvari, često čak i u obiteljima. Mladunčad ptica npr. ne obazire se na svoju braću i sestre. Oni pružaju vratove iz gnijezda kako bi ugrabili što više hrane. Slabija braća i sestre potiskuju se u stranu i oni ugibaju od gladi. Nešto slično događa se i kod biljaka. Neke stepske biljke opsjednute su time da uz njih ne budu biljke iste vrste. Trava ambrozije i pustikare npr. proizvodi otrovne kemijske spojeve koji sprječavaju rast mladih istovrsnih biljaka. Oni se rješavaju konkuren
Predivni svijet 81
cije iz vlastite obitelji i provode djelotvorno kontrolu rađanja.
Zašto grmovi u pustinji često rastu sami?U pustinji su životno važne tvari, ponajprije voda, posebno oskudne. Ako je kakav grm u pustinji uspio uhvatiti korijenje negdje u suhom tlu, ne zanimaju ga susjedi koji bi mu svojim korijenjem mogli isisati ono malo tekućine. Pelin, vermut i kadulja šire uokolo kemijske tvari koje se nazivaju terpeni. One su otrovne za ostale biljke. Zato takav pustinjski grm raste sam jer je sustavno trovao svoj okoliš. Tako ni s kim ne mora dijeliti vodu.
Zašto neke biljke rano cvjetaju?Druge vrste biljaka čine to drukčije. Cvjetaju već u vrijeme kada je lisnati pokrov još rjedak. U proljeće bjelogorica još nema lišća, a svjetlost dopire sve do šumskoga tla. Čim se kasno u proljeće zatvori lisnati šator iznad njihovih krošnji, pasji zub i druge slične biljke već su završile svoj godišnji rad. Oni su u ovim kratkim proljetnim danima primili dovoljno svjetlosti i pohranili dovoljno energije da se mogu razmnožavati. Mnoge od ovih kratkoživućih biljaka gomoljaste su biljke koje imaju podzemne organe za uskladištavanje poput svojevrsnih bioloških baterija.
82 Predivni svijet
Zašto na tlu crnogorične šume raste tako malo biljaka?
Crnogorična stabla zadržavaju igiice cijele godine. Zato nem a p ro lje tn ih rupa kroz koje bi se krat- koživuće biljke mogle opskrbiti sunčanom svjetlošću. Zato na tlu smrekove šume uspijeva mnogo manje vrsta biljaka nego pod krošnjom bjelogoričnih stabala.
Po čemu biljke prepoznaju da dolazi proljeće?
Katkad u našim područjima već u siječnju ili veljači može nastupiti proljetno toplo vrijeme pa zabunom počnu izbijati mace i ostale cvjetne biljke. One toplinu smatraju glasnikom proljeća. No mace su izuzetak. Većina živih bića - biljke i životinje - ne pridržava se vremena. Ravnaju se prema mnogo točnijem instrumentu: sunčanoj svjetlosti. U proljeće je sunce više na nebu nego zimi i sja dulje. Dani postaju dulji i svjetliji. U određeno vrijeme, koje meteorološke prilike mogu tek neznatno pomaknuti, niču biljke, a životinje se počinju pripremati za proljeće.
Kako voda dolazi u krošnju drveta?
Voda koja se isparava u lišću krošnje nedostaje stanicama lista. I listu treba dodatna količina. Sustavom najfinijih djevi i cjevčica povezan je s granom na kojoj se nalazi. Ta je grana dio velike grane koja je pak povezana sa stablom. A stablo seže do korijena koji se opet širi u zemlji u sve finijim nitima. U zemlji ima vlage, dakle vode koja treba listovima u krošnji da se
Predivni svijet 8 3
ne osuše. List je prema tome nepropusnim zatvorenim sustavom cijevi povezan s dlačicama u korijenu. U tim cjevčicama ima vode - neprekinut lanac molekula vode. Djelić vode koji se isparavanjem odvaja od lista povlači molekulu vode koja se nalazi ispod njega, a ta molekula povlači sljedeću. Sve molekule vode koje su nanizane jedna za drugom kao na kakvoj bisernoj ogrlici (u najfinijim cjevčicama) vuku jedna drugu čim se gornji dio ispari. Voda se diže preko korijena, stabla, grana i grančica sve do lista. Iznenađujuće je kako ovaj sustav dobro funkcionira ako znamo da neka stabla narastu i do 50 metara i više ili da treba transportirati tone vode do gore.
Zašto ne ugiba travnjak kad se kosi?Neke biljke mogu se bezbrižno kositi jer će i nakon toga narasti poput kose na glavi. Druge propadaju ako ih odrežemo tik iznad tla. U prvu vrstu spada trava, a u drugu stablo. Razlika dolazi otuda što stablo, primjerice bukva, raste u krošnji, naime gore na vršcima granja. Panjevi stabala odumiru u posječenoj šumi. Vlat trave, naprotiv, raste na dubokom mjestu sasvim blizu tla iz stabljike. Zato ostaje na životu kad se odreže i raste dalje. Travu možemo kositi koliko želimo. Usto valja spomenuti da trava može obnoviti napola odrezane vlati. Vlat koju popase krava ili dohvati kosilica raste dalje i bit će opet cijela. Ako međutim odrežemo komad hrastova lista, on će ostati potrgan i neće više zarasti. Jer čim je list dovoljno velik, prestaje rasti. U jesen pada, a u proljeće izbija novi list.
8 4 Predivni svijet
Zašto stablima treba lišće?
Stabla pružaju svoje lišće prema sunčanoj svjetlosti. Listovi skupljaju energiju koja dolazi od sunca. No oni nisu samo skupljači energije, nego i kemijske tvornice. Tu se proizvode tvari od kojih se sastoji stablo: uglavnom celuloza, šećer i bjelančevine te mnoge druge tvari. Svjetlost daje energiju. Građevinski materijal dolazi iz zraka i iz tla. List uzima iz zraka plin ugljični dioksid, a iz tla (na putu preko korijenja, stabla, grana i grančica) vodu. Usto dolaze i neke druge tvari poput dušika i fosfora. Od ovih uglavnom plinovitih i tekućih tvari nastaje nešto tako tvrdo i čvrsto kao što je stablo!
Zašto su listovi visoko u krošnji drveća manji?
Jedno te isto stablo može imati listove različite veličine i oblika: radi se samo o tome gdje se nalaze. Listovi koji rastu dolje u sjeni viših listova u pravilu su veći i tanji. Listovi u višim katovima manji su i deblji. Prikladniji su za uzimanje plina ugljičnoga dioksida iz zraka. Stanice koje su odgovorne za taj rad nalaze se, naime, u unutrašnjosti lista. Deblji list ima više slojeva stanica nego tanak list. Može, dakle, iako je manji, primati više plina i prerađivati ga. Usto se na malenom listu isparava manje vode nego na velikom listu. Listovi na gornjim katovima upravo su posebno jako izloženi vrućem suncu. Naprotiv, veliki tanki listovi prikladniji su za sjenovita hladnija mjesta na dubljim dijelovima krošnje. Ovdje je manja opasnost da će izgubiti mnogo vode.
Predivni svijet 8 5
9+o je najbrža biljka?
Bambus raste brže od svih drugih biljaka. Neke vrste mogu narasti na dan više od metra uvis i postati visoke poput stabla. Za taj brzi rast potreban je prošireni sustav korijenja koji pribavlja vodu i hranjive tvari. Neobično je što stabljike i korijeni ne rastu istodobno, nego se smjenjuju: čas stabljika raste brže, čas korijenje. Bambus nije ni stablo ni grm, nego zapravo vrsta trave koja u svojoj azijskoj domovini tvori prostrane šume. Kad bambus cvjeta, listove zamjenjuju cvjetovi. Biljka zbog toga može primati samo malo vode pa ugiba većinom netom nakon cvjetanja. Tko želi vidjeti kako bambus cvjeta, ili mora imati sreću ili biti veoma star. Bambus, naime, cvjeta vrlo rijetko, neke vrste svakih 120 godina. Ali tada sve biljke jedne vrste počinju istodobno cvjetati - i to posvuda na svijetu.
Zašto se bambus upotrebljavao za gramofone?
Žilava vlakna bambusove stabljike čudesan su i iznenađujuće višestran materijal. Stabljike su istodobno čvrste i elastične. Na Dalekom istoku od bambusovih stabljika sastavljaju se građevinske skele, pa čak i skele za nebodere. Najveći bambusov most na svijetu nalazi se u Kini i nadsvođuje rijeku Min u duljini od 250 metara. Most je širok 3 metra i tako stabilan da njime mogu voziti i automobili. Na cijelom mostu nema ni jednoga jedinog željeznog dijela. Bambus se može upotrijebiti i za male tehničke dijelove. Sve do prije 50 godina gramofonske igle bile su od bambusovih vrhova: Bambusova vlakna služila su u prvim žaruljama kao žarna nit. I još jedno svojstvo odlikuje bam
8 6 Predivni svijet
bus - taj se materijal, za razliku od drva, ne širi ni na toplini ni na vlazi i ne skuplja se. Zato se tijelo logaritamskih računala često izrađivalo od bambusa. Danas su logaritamska računala suvišna. Već godinama računamo elektronskim džepnim računalima. No zato su proizvođači hi-fi uređaja ponovno otkrili bambus kao radni materijal. U visokokvalitetne uređaje ugrađuju se dijelovi od bambusa radi prigušenja i izolacije.
Zašto u preriji raste samo trava?
Šume mogu uspijevati samo ondje gdje redovito i obilno pada kiša. U prostranstvima američke prerije, u afričkoj savani ili u stepama u unutrašnjosti Azije to nije slučaj. Zato je priroda ondje stvorila travnate površine. Za šume je presuho, a za pustinje prevlažno. Pa ako se ovdje i unatoč nepovoljnim uvjetima žele nastaniti grmovi ili stabla, biljožderi se odmah nađu na tom mjestu i popasu sve što strši malo više uvis. Pritom se uništavaju grmovi i stabalca. U američkoj preriji snažna bizonska stada stvorila su travnati teren.
Zašto krave ne mogu probaviti travu?
Krave i drugi preživači nisu zapravo pravi vegetarijanci. Oni, naime, ne mogu sami probaviti travu koju pasu, nego su im potrebne bakterije koje obavljaju taj posao za njih. Susretljivim bakterijama koje životinjama unaprijed prežvakavaju hranu za tu se uslugu ne iskazuje zahvalnost. Krava, naime, na kraju probavi i bakterije! Trava se sastoji uglavnom od biljnih stabljika, a biljne stabljike napravljene su od celuloze -
Predivni svijet 8 7
od istoga materijala od kojeg se sastoji drvo. Celulozu životinje ne mogu razlučiti na korisne sastojke.
Kad je srednja Europa bila prekrivena prašumom?
Još prije tisuću godina srednja Europa bila je velikim dijelom divovska prašuma. Između toga bilo je većih i manjih čistina gdje su nastajala sela, trgovišta ili gradovi. Tko je htio, tako bilježe suvremenici, mogao se na putu od Beča do Hamburga prebacivati sa stabla na stablo, a da pritom uopće ne dotakne tlo. To je zasigurno bilo malo pretjerano izrečeno jer su već tada ljudi velike površine otimali šumi za polja i livade. No prava vegetacija bila je mješovita šuma - gusta, jedva prohodna prašuma kakvih danas ima još samo u zaštićenim područjima prirode u bavarskoj šumi.
Kako od polja nastaje šuma?
Prašuma bi se i danas širila kad bi čovjek krajolik prepustio samom sebi. Polja i livade bi nestali i nakon tri ljudska naraštaja srednja Europa opet bi izgledala kao prije tisuću godina. (Dakako da bi trebalo mnogo dulje da je prekriju gradovi, sela, autoceste, zračne luke i industrijska postrojenja). Ponovno osvajanje napuštenih poljoprivrednih površina šumom moglo bi izgledati otprilike ovako: na neobrađenom polju proširi se korov, npr. maslačak. Dvije ili tri godine poslije počinju rasti višegodišnje trave i grmovi. Možda tada vjetar donese sjeme crnogorice, primjerice sjeme smreke. Crnogorična šuma može se održati dobrih 50 godina. Ona potiskuje travu i grmlje. U sje
88 Predivni svijet
ni smreke već niču maleni hrastovi i bukve koji tijekom vremena prerastaju crnogoricu. Smreke se više ne mogu održati u sjeni bjelogoričnoga drveća i ugibaju. Oluje ih obaraju. Snažna bjelogorična stabla, naprotiv, ostaju. Naravno da će u različitim područjima rasti različite šume - u brdskim područjima, primjerice, crnogorica, u pustopoljini s pješčanim tlom najprije tipične livadne biljke, a tek poslije ponovno šuma.
Otkad kod nas ima livada?
U srednjoj Europi četvrtina je od polovine tla, već prema području, prekrivena biljkama koje seljaci gnoje i koje daju hranu životinjama, te biljkama koje se jed an p u t na godinu kose i ne gnoje, brdskim pašnjacima, suhim livadama (kao u pustopoljini) i vlažnim livadama u močvarnim područjima. Gotovo sve ove goleme površine rezultat su snažnoga razaranja okoliša koje su započeli naši preci prije nekoliko tisuća godina. Najprije praktički nije bilo livada, eventualno površina slične livadama na obalama rijeka i jezera i u gorju iznad gran ice stabala. Travnate površine kakve danas poznajemo ljudski su izum koji potječe iz doba prije tri tisuće godina. Tada su ljudi na tim mjestima počeli držati stoku i goveda, a ovce i svinje tjerati u šume i to onamo gdje je bilo najviše čistine: u vlažne šume na obalama rijeka. Životinje su proždirale grumene trave između stabala, a zatim mladice, i tako se s vremenom šuma pretvorila u livadu. Ondje gdje su travožderi uzimali hranu, nije se više moglo pojaviti drvo. Trava je, naprotiv, uspijevala i na pašnjacim a jer je rasla ondje gdje su je tra-
Predivni svijet 8 9
vožderi popasli. Nastale su prve livade, a šuma je polako nestajala.
Zašto su domaće prašume iskrčene?
Čak je i na oskudnom pješčanom tlu, kao npr. u Liine- burger Heideu, u vrijeme prije naseljavanja ljudi rasla šuma hrastova i breza. Tu i na mnogim drugim mjestima počelo je ono što se danas događa u tropskim kišnim šumama: šuma je sustavno krčena da bi se dobila polja ili su se obarala stabla jer je bilo potrebno građevinsko i ogrjevno drvo. Građevinsko drvo bilo je potrebno za kuće i brodove, a od ogrjevnoga drva dobivao se uglavnom drveni ugalj. I za pečenje opeka bio je potreban drveni ugljen. Do prije dvjestotinjak godina drvo je bilo najvažniji izvor energije. U područjim a gdje su prije sta jale neprohodne šume, proširila su se polja, i to ponajprije livade. A te livadne površine ostat će dok se budu redovito kosile ili dok ih životinje budu pasle. To je i razlika između krčenja nekadašnjih europskih prašuma, što su činili naši preci, i krčenja tropskih kišnih šuma danas: kod nas tlo sadržava dovoljno prehrambenih tvari kako bismo mogli pustiti livade da rastu nakon što su stabla nestala. U tropima postoji opasnost da se gola tla siromašna hranjivim tvarima više ne oporave i da se jednoga dana pretvore u pustinje.
Zašto šumski požari mogu biti i korisni?
Mnoga suha vruća šumska područja na zemlji ugrožena su požarima. Ma kako strašno bilo izbijanje vatre za ljude i životinje koji ondje žive, požari su i korisni za ukupnu šumu. U raširenim borovim šuma
9 0 Predivni svijet
ma na obalama Sredozemlja ili na jugu SAD-a, šumski požari normalna su pojava. Bilo ih je oduvijek i šume su se tome prilagodile - one su djelomično čak upućene na ove prirodne požare koje, primjerice, može izazvati udar munje. Neke vrste sjemena proklijaju na primjer tek nakon toplotnoga udara. Uginula stabla spaljuju se, pepeo prodire sa sljedećom kišom u tlo i gnoji ga. Nastaje mjesto za travnate površine koje prehranjuju niz životinjskih vrsta. Nove životinjske i biljne vrste mogu se useliti i osigurati raznolik život.
Zašto su česti požari za neke šume bolji nego rijetki?
N eke bi se šum e bez red ov itih požara d oslovce ugušile. Jer ako češće gori, vatra ima m anje hrane. Manje je vruća i brže prođe. Malo se toga uništi tako da se šuma može brže oporaviti. Ako bi se htio spriječiti svaki šumski požar, tada bi se skupile velike količine ogorine. Sljedeći požar - koji će jedanput sigurno buknuti - zapalio bi doslovce sve.
Gdje požari uništavaju okoliš?
Razorni su šumski požari svakako ondje gdje ih pod prirodnim okolnostima nema i gdje životna zajednica šume nije na to upućena. Prim jer za to su krčenja šuma pomoću požara u tropskim kišnim šumama. Takvo se vlažno šumsko područje mora paliti umjetnim sredstvima. Nakon krčenja požarom ostane zemlja koju ispiru kiše i vjetar. Iz spaljene kišne šume najprije nastaje stepa, a zatim možda čak i pustinja: to se događa na australskom kontinentu koji je prije dolas
Predivni svijet 91
ka ljudi velikim dijelom bio pokriven kišnim šumama. Prastanovnici, koji su se vjerojatno uselili prije nekoliko tisuća godina, spaljivali su prostrana šumska područja, a preostala su beskrajna prostranstva pustih stepa. Danas ponajprije stočari u drugim dijelovima Zemlje uništavaju kišne šume krčenjem požarima kako bi se stvorili pašnjaci za goveda ili kako bi se za- sijala stočna hrana. U tim područjima u dogledno vrijeme neće više moći rasti ni jedno drvo - um jetni šumski požari radikalno su promijenili okoliš.
Kako se otkrivaju šumski požari u nenaseljenu području?
Uz pomoć satelita može se dobro promatrati nastanak i širenje šumskih požara. Mogu se otkriti njihovi uzroci, pravodobno alarmirati vatrogasci i upozoriti stanovnici. Satelit GOES-8 funkcionira poput automatskoga dojavljivača vatre. Nalazi se na tridesetak tisuća kilometara visine iznad ekvatora i nadzire Sjevernu i Južnu Ameriku. Kompjutori analiziraju slike koje se prenose do Zemlje. Na taj način požari se mogu otkriti već u ranom stadiju.
Koliko brzo funkcionira satelit za dojavu požara?
Satelit za dojavu požara pomaže i znanstvenicima i vatrogascima. Čim se otkrije šumski požar, vijest dolazi u roku od jednoga sata automatskim linijama za prijenos podataka do priključenih znanstvenih instituta. Vatrogasci u sjevernoameričkim područjima ugroženim požarima alarmiraju se u roku od četvrt sata
nakon izbijanja požara. Nekoliko minuta poslije mogu poletjeti novi zrakoplovi za gašenje požara.
Gdje na Zemlji ima najviše požara?
Analiza satelitskih slika pokazala je kako većina površinskih požara ne ugrožava prašume, nego goleme travnate površine na njihovim rubovima. Tu seljaci redovito spaljuju travu kako bi zemlju pognojili pepelom. Ti požari nisu za okoliš ni izdaleka tako opasni poput krčenja kišne šume vatrom; grmovita područja prilagođena su redovitoj vatri. Naprotiv, relativno maleni šumski požari u kišnoj šumi izazivaju ozbiljne i nepopravljive štete.
Tko živi pod vodom?
Dabrovi na kopnu nisu dovoljno spretni da bi izmakli vukovima ili lisicama pa se zato uvijek zadržavaju u blizini voda u koje mogu brzo uroniti. I njihove nastambe pružaju najbolju zaštitu. Ulazi se nalaze ispod vode tako da samo ronioci mogu zaći u njihov »dnevni boravak«. Dabrovi podižu nasipe kako bi zaustavili potoke ili rijeke, a oni to čine zato da bi ulazi u njihove nastambe bili pod vodom.
Tko je dabrov najgori neprijatelj?
Najgori dabrovi neprijatelji nisu grabežljivci, nego stabla koja se ruše. Problem je u tome što dabrovi ne mogu predvidjeti u kojem će smjeru pasti upravo srušeno stablo. Oni glođu stablo sa svih strana. (Drvosječe pak najprije zarežu stablo u jednu stranu, a zatim ga prepile. Stablo će pasti - nadajmo se - onamo
9 2 Predivni svijet
Predivni svijet 9 3
gdje je zarezano.) Čim dabar začuje škripu i pucketa- nje stabla što pada, počne udarati svojim ravnim repom po vodi kako bi se svi dabrovi koji ga čuju mogli skloniti na sigurno. Ali budući da ni jedan dabar ne zna kamo će stablo pasti, često se događa da padne ravno na njih. Tragika prirode! Poznato je da su ti glo- davci vrlo marljivi. Navodno je promatran jedan kanadski par dabrova koji je u petnaest mjeseci oglodao ni manje ni više nego 266 stabala promjera debla između 3 i 25 centimetara. Materijal je upotrijebljen za gradnju nasipa.
Zašlo dabrovi izlučuju aspirin?Aspirin je jedno od imena kemijske tvari poznate pod nazivom acetilsalicilna kiselina. Acetilsalicilna kiselina čudesno je sredstvo protiv glavobolje i ostalih tegoba. Ta se tvar javlja u prirodi u kori vrba: čaj od vrbine kore preporučivali su već prije 2500 godina grčki liječnici kao sredstvo protiv glavobolje. No čini se da su ga dabrovi uzimali i previše. Vrbe većinom rastu u blizini rijeka i potoka gdje i dabrovi imaju svoja staništa. Dabrovi glođu stabla i s korom uzimaju velike količine »aspirina«, koji opet izlučuju kroz posebne žlijezde u koži. (Koliko je poznato, zoolozi se još nisu pozabavili pitanjem boli li dabrove glava manje nego druge životinje.)
9 4 Predivni svijet
Kišna šuma
Što su kišne šume?Ni u kojem drugom području na Zemlji nema toliko vrsta životinja i biljaka kao u tropskim kišnim šumama: u vlažnim prašumama u blizini ekvatora koje rastu divlje. U kišnoj šumi sve je veće i raznolikije nego u našim šumama. Stabla se uzdižu čak 60 do 70 metara visoko, neki cvjetovi veliki su kao kod nas cijeli grm, a ima i listova velikih poput šatora. Istraživači su otkrili da se u određenim malim područjim a prom jera možda 4 ili 5 kilometara javlja više različitih vrsta biljaka nego u cijeloj Europi. A na jednom jedinom stablu u kišnoj šumi izbrojeno je bar tisuću različitih vrsta kukaca.
Zašto ima toliko vrsta kukaca?
Istraživači insekata otkrili su do danas oko 300 tisuća različitih vrsta kukaca i opisali ih. Tako ima daleko više vrsta kukaca nego vrsta kralješnjaka (ptica, gmazova, vodozemaca i sisavaca). Po tome su kukci najuspješnija životinjska skupina. Zašto je to tako, ne znamo. Kad su to jednom upitali nekog istraživača kuka
Predivni svijet 95
ca, odgovorio je: »Bog kukce voli više nego ostale životinje.«
Zašto se kišne šume nalaze samo u tropima?
Tropi su područje duž ekvatora koje dijeli Zemlju na sjevernu i južnu polutku. Tropska područja protječu poput pojasa oko globusa. Onamo pripadaju zemlje u središtu Afrike, sjeverni dio Južne Amerike i zemlje u jugoistočnoj Aziji. Tu cijele godine vlada jednako toplo i vlažno vrijeme. Nema različitih godišnjih doba. To je prvi razlog zašto cijele godine tako obilno rastu biljke, a posljedica toga jest tako bogat životinjski svijet kao nigdje drugdje na Zemlji. Cijele godine sunce je u podne visoko na nebu. Biljke ne moraju imati nikakav zimski odmor, nego rastu bez prekida. Tijekom dana imaju stalno svjetlost i toplinu. I noču temperature tek neznatno padaju. Osim toga, ima dosta vlage. Najm anje jedanput na dan dogodi se pravi prolom oblaka. Obilno sunce i obilne kiše postoje samo u tropima, a gdje je vlažno i vruće nastaju upravo one životne zajednice životinja i biljaka koje nazivamo kišnim šumama.
Zašto je vlažnost zraka u tropima tako visoka?
Na tropskoj vrućini biljkama treba mnogo više vode nego ovdje kod nas. Ta voda dolazi ne samo od kiša koje se sručavaju u obilnim pljuskovima na šumu nego i izravno iz zraka. Vlažnost zraka, naime, vrlo je visoka: može iznositi više od 90%. Vlažnost zraka nave
9G Predivni svijet
dena u postocima mjera je za to koliko vodene pare može preuzeti zrak, a da ona u obliku kiše ne padne na zemlju. Vlažnost zraka od 100% značila bi da je zrak potpuno zasićen vodenom parom i da je više ne može primati. Budući da vruć zrak može držati mnogo više vodene pare nego hladan zrak, vlažnost zraka u tropima može biti mnogo viša nego u nas. U kišnim šumama, jedan prostorni metar zraka (to je kocka zraka duljine rubova od jednoga metra) sadržava dvadeset grama vodene pare. Ista količina hladnoga arktičkoga zraka može naprotiv sadržavati samo gram vodene pare.
Zašlo u kišnim šumama kiša pada svakodnevno?
Tropske kišne šume primjer su za to kako određen rast biljaka pomaže da se proizvede upravo ona klima koja je potrebna za mnogo vegetacije. U tropima je danju veoma vruće. Topli se zrak diže i pritom vuče vlažni morski zrak u unutrašnjost. Istodobno se iz šuma diže vlaga koju izlučuju listovi biljaka. Zračne mase iznad šumskih područja pune su vodene pare, a oblaci se prazne munjama, gromovima i obilnim pljuskovima. Najveći dio vodene mase koja se obara na kišne šume potječe, dakle, od same šume. To je zapravo voda od prethodnoga dana koja se u deblima i granama penje u listove i isparava u krošnjama. Ondje gdje postoje proširena područja kišne šume, ostaje vlažno. No kad se kišna šuma iskrči, nedostaju stabla i listovi koji ponovno isparavaju kišnicu. Tijekom vremena pada sve manje kiše jer se tada iz šume više ne diže para.
Predivni svijet 9 7
Zašlo se toliko znojimo u kišnim šumama?
Za ljude koji dolaze iz hladnijih zemalja klima u tropskim kišnim šumama sve je prije nego ugodna. Oni se počinju znojiti i pri najmanjem naporu, a uskoro im se i odjeća lijepi na tijelo. Razlog tomu jest visoka vlažnost zraka. Pri naporu na suhoj pustinjskoj vrućini tijelo ne izlučuje manje znoja nego u kišnoj šumi. Ali zrak u pustinji je suh i bez problema preuzima vodu koja je sadržana u znoju. Iako se znojimo, koža nije vlažna. Tropski zrak, naprotiv, jedva može primiti vlagu. Znoj se ne može ispariti pa koža postaje mokra.
Koliko je vruće u kišnoj šumi?
U područjima kišne šume nije ni izdaleka tako vruće kao u pustinjskim područjima u sjevernoj Africi ili u južnom dijelu Sjeverne Amerike. Ondje temperature nerijetko premašuju 40 Celzijevih stupnjeva; ali noću je osjetno hladnije. Za usporedbu s tim, temperature u kišnoj šumi doista su blage. Ovdje temperatura u podne ne prelazi 30 Celzijevih stupnjeva - dakle, vruće je otprilike kao kakvoga ljetnog dana u srednjoj Europi. Ali visoka vlažnost zraka čini klimu teško podnošljivom. Osim toga, noću se zrak jedva malo rashladi.
Što je tipična kišna šuma?
Sve kišne šume nisu ni izdaleka jednake. Razlikujemo cijeli niz tipova s različitim biljnim i životinjskim svjetovima. Postoje, između ostalih, močvarne šume, šume nastale nakon poplava, šume na uzvisinama i
9 8 Predivni svijet
šume u dubodolinama. Tipična kišna šuma jest šuma u dolinama koja pokriva široke dijelove amazonskoga bazena u unutrašnjosti Južne Amerike, osim toga bazen Konga u Africi i dubodoline istočnoazijskih otoka Sumatre, Bornea i Nove Gvineje. Ovaj tip kišne šume uvijek je zelen. Iako se šuma uglavnom sastoji od bjelogorice, nikad nije gola. Stabla stalno mijenjaju lišće. Kišnih šuma u dubodolinama ima samo ondje gdje nikad nije hladnije od 20 Celzijevih stupnjeva i gdje godišnja količina oborina doseže najmanje 200 milimetara. To znači da na godinu na kvadratni metar trebaju pasti 2 prostorna metra kiše i to ravnomjerno raspoređeno tijekom cijele godine.
8+o su maglene šume?
Na nadmorskoj visini gdje je u Alpama samo još goli kamen ili vječni led, u tropima se prostiru šume planinskoga područja. Sežu do visina od 3500 metara. Ovdje je bitno hladnije nego u vlažno vrućim džunglama u nizinama. Noću temperature mogu pasti blizu točke smrzavanja. Ali zato je ovdje malo vlažnije. U gorskim kišnim šumama na godinu padne do 6 prostornih metara vode. A ako baš ne pada kiša, između divovskih stabala obraslih mahovinom lebde oblaci guste magle. Zato ove šume zovu »maglenim šumama«.
Zašto je u kišnoj šumi tako mračno?
N igdje se na kopnu različite biljke ne bore tako ogorčeno za svoj udio sunčane svjetlosti kao u tropskim kišnim šumama. Kišna je šuma tako osebujna zato što se ovdje životni prostor proteže u sve tri di
Predivni svijet 9 9
menzije: u duljinu, u širinu i u visinu. Doista, čini se kako se sve isteže prema gore, prema Sunčevu svjetlu. Život se najvećim dijelom razvija u krošnjama drveća, a ne kao u našim šumama na tlu i u šiblju. I stvarno, u kišnoj šumi u dubodolini mogu se razlikovati različiti katovi. Mnoge životinje i biljke zadržavaju se praktički cijeloga života na gornjim katovima. Dolje na tlu mnogo je mračnije i oskudnije. Krošnje golemih stabala hvataju svaku sunčanu zraku. Samo na obroncima planina ili obalama rijeka pada dovoljno svjetlosti na tlo tako da tu može nastati gust splet biljaka.
Kako se stabla u prašumi bore za svjetlo?
Samo ako se poklopi više sretnih okolnosti, klica kakve prašum ske b iljke m ože odrasti. G otovo sve zakržljaju u mračnoj sjeni ispod lisnate krošnje. Jer bez svjetlosti, biljke ne mogu uspijevati. Neka mlada stabla znaju kržljati godinama u stanju čekanja sve dok neko stablo u susjedstvu ne propadne i ona mogu primiti dovoljno svjetlosti. Druge vrste primjenjuju rafinirane trikove. Palme Coco-de-Mer, primjerice, rastu kao izdanci jako brzo do visine od 10 metara. Njihove tanke stabljike nose goleme listove koji poput sunčanih kolektora prikupljaju svu svjetlost što prodire kroz krošnje u dubinu. No tek kad prikupe taj izvor energije, počinju se razvijati u prava stabla snažnoga debla. Mnoge vrste u borbi za najbolja mjesta na suncu odustaju od svakoga kontakta s tlom. Li^aji, paprat i mahovina radi jednostavnosti rastu odmah na gornjim katovima visokih stabala. A postoji i bezbroj vrsta lijana koje imaju jedno zajedničko: odrekle su se čvrstoga debla i penju se po stablima.
100 Predivni svijet
Zašto biljkama parazitima ne trebaju listovi?
Parazitske biljke primjenjuju najrafiniraniji trik da dođu do svjetla i hranjivih tvari. One odustaju od borbe za svjetlo i hranjive tvari s drugim biljkama pa se poslužuju izravno od svojih suparnika. Paraziti prodru u organizam biljke domaćina tako što puštaju korijenje u deblo ili u korijene svojih domaćina i čvrsto srastu s njima. Zato i nemaju listove. Sto će im? Rad oko prikupljanja sunčane svjetlosti i hranjivih tvari preuzima domaćin.
Koliko su teške biljke nametnici u krošnji?
Na golemim stablima u kišnoj šumi uspijeva daleko više biljaka nametnika nego što stabla imaju vlastitih listova. Procjenjuje se da lišće u krošnjama na površini nogometnog igrališta teži desetak tona. Težina nametnika više je nego dvostruko veća. Kada goleme grane jedanput puknu, to se događa jer jednostavno više ne mogu nositi teret biljaka koje rastu na njima.
Sto sve živi u prizemlju kišne šume?
Tlo kišne šume carstvo je kukaca i mikroskopski sitnih živih bića, naime gljiva i bakterija. Njihov je zadatak iskoristiti otpad - otpad u pravom smislu riječi, tj. ono što s gornjih katova pada na tlo, naime listove, grane, životinjske leševe i, dakako, golema srušena debla. Postoji vrlo malo biljaka koje žive u sjeni krošanja između stabala na tlu. To su ponajprije korov, paprati i manje cvjetne biljke. I veće su životinje rijetkost. Među stanovnike tla spadaju, primjerice, pasanci.
Predivni svijet 101
Koji su mravi lovci na štakore?
U tropskim područjima gdje se javljaju putujući mravi ima vrlo malo štakora. Ovi putujući mravi tvore velike kolone i putem proždiru sve živo što im dođe na put ili ne može dovoljno brzo pobjeći. Na takvim marševima putujući mravi napadaju gnijezda štakora i ubijaju njihove mlade. Zbog toga se štakori u tim zem ljam a ni izdaleka ne mogu tako dobro razmnožavati kao drugdje.
Kada ribe plivaju kroz kišnu šumu?
Kad Amazona ima visok vodostaj, niža područja u tamošnjoj kišnoj šumi preplavljena su. Katkad voda dosegne nekoliko metara iznad podnožja stabala. Dok se stanovnici prašumskoga tla povlače u viša područja, dolaze stanovnici rijeke. Tada ribe, pa čak i riječni dupini, imaju nekoliko tjedana prilike istraživati kišnu šumu.
Kako zemlja dolazi na stabla u prašumi?
Ono što se kod nas već smatra pravom šumicom, naime skupine stabala visine do 15 metara, to je u tropskoj kišnoj šumi samo međukat. Takva mlada stabla mogu se pojaviti samo ondje gdje su srušeni stari divovi. Oni izbijaju svojim tankim deblima i još manjim krošnjama te se pružaju uvis tražeći svjetlo. Njihov lisnati pokrov još je tanak. Unatoč tome, gore na visini tavana peterokatnice smjestio se poseban biljni svijet. Tu npr. uspijevaju orhideje. One puštaju korijene u zemljane jastučiće koji su se skupili u rašljama grana ili dupljima stabala i koji potječu od istruloga lišća.
102 Predivni svijet
Zašto se po kiši može ići kroz kišnu šumu, a da se ne pokisne?
Treći kat u kišnoj šumi najgušće je prekriven travama i najgušće naseljen životinjama. Tek na visini od 30 do 40 metara razvija se pravi život u kišnoj šumi. U neboderima što su ih sagradili ljudi to bi bila zona između 10. i 15. kata. Lisnate krošnje tako su guste da na tlo ne padne ne samo ni jedna zraka sunca nego ni jedna kap kiše. Sve hvataju i usisavaju listovi. Pokrov krošnje doista je neka vrsta tla visoko u zraku. Jer u rašljama grana na divovskim stablima ostaje toliko biomase, istruloga lišća i grana, životinjskih izlučevina i leševa, da tvore plodno tlo za brojne biljke. One puštaju korijenje na visini, a da nikada ne dotiču »pravo« tlo zemlje. Ovdje uspijevaju mahovina, lišaji, voćne biljke poput divljeg ananasa, orhideje, a ponajprije biljke povijuše i biljke penjačice. Sve to tvori mješavinu vegetacije. I na taj način u stablima rastu čak i malene šume od pravih stabala.
Zašto je na trećem katu prašume uvijek tako veselo?
Na trećem i pretposljednjem katu kišne šume ima dovoljno svjetla. Lisnate krošnje mogu se raširiti u goleme kišobrane, snažna debla tvore potpornje za ovaj prozračni svijet. A budući da kiša pada svakodnevno, stabla nisu upućena na to da svu vodu koja im treba crpe preko korijenja iz tla, debla i grana. Listovi mogu višestruko izravno preuzimati kišnicu dok pada. I maleni vrtovi koji se nalaze na visini među granama zalijevaju se svakodnevno kišnicom. Gdje ima toliko
Predivni svijet 1 0 3
različitih biljaka, naseljavaju se i najrazličitije životinje: insekti - uz kukce i mrave i muhe, ose i pčele - mnoštvo šarenih i velikih leptira, zmije, majmuni i njihovi neprijatelji risovi. Oni se sigurno kreću isprepletenim stazama kroz gustiš biljaka u zraku. A i životinje koje se normalno očekuju samo na čvrstom tlu, našle su stanište visoko gore u krošnjama. Kišne gliste, primjerice, pužu kroz malene vrtove po prašum- skim divovima, a čak se mogu naći i žabe. Vodu koja im treba za život nalaze u lokvicama koje se stvaraju na listovima ili u golemim cvjetnim čaškama.
Tko živi na tavanu kišne šume?Još više gore, zrak postaje rjeđi. Na visinama od 50 do 70 metara strše samo još divovska stabla. Ona vire iz mora stabala poput otoka iz vode. Njihove su krošnje carstvo kukaca i ptica. Samo se rijetki sisavci usuđuju uputiti u te visine, među njima giboni u kišnim šumama jugoistočne Azije. Oni beru plodove iz krošanja divova. Na tim visinama prilično su sigurni od risova. Teške mačke nisu ni izdaleka tako dobre penjačice kao krakati, artistički giboni. Zato majmunima prijeti opasnost iz zraka, naime od ptica grabežljivica. Ptice mogu dobro manevrirati po svijetlim krošnjama. Protiv njihova napada gibonu pomaže samo najbrži bijeg dolje u zatvoreni lisnati pokrov guste bjelogorične šume koja se ondje nalazi. U slučaju opasnosti, spretni majmuni bacaju se ravno na grane koje se nalaze i više od 10 metara ispod njih.
1 0 4 Predivni svijet
Kako istraživači dolaze u lisnati pokrov?
Istraživanje životinja i biljaka koje žive u kišnoj šumi isto je tako zanimljiva kao i opasna djelatnost. S jedne strane, nigdje se na svijetu ne gura toliko mnogo vrsta na tako uskom prostoru. S druge strane, da bi se našla i odredila živa bića, treba se najprije popeti na stabla. A to nije jednostavno. Napokon, nitko ne želi oštetiti golema stabla tako da se u snažna debla usjeku stube. Dakle, biolozi moraju poput planinara raditi užetom i kukom. Najprije se uže s udicom pričvrsti na strelicu i baci visoko, u nadi da će strelica ponovno pasti, a da će se uže prebaciti preko kakve debele grane. Po užetu s udicom povlači se uže za penjanje i sada se istraživač može penjati po užetu ili po ljestvama od užeta.
Zašto je penjanje po pokrovu kišne šume tako opasno?
Ta metoda nije neugodna samo zbog toga što penjač mora strpljivo podnositi da po njem u pada kiša vlažne zemlje i truloga lišća i životinja. Uspon je i opasan. Napokon, on se nalazi na visini najvišega kata nebodera. U netaknutoj kišnoj šumi stabla ugibaju prirodnom smrću, što znači da se u labirintu krošanja nalaze mnoge suhe grane. One ne padaju na zemlju samo zbog toga što ih pridržavaju druge grane i biljke povijuše.
Gdje ima uspinjača u kišnoj šumi?
Kako bi si prištedjeli trud opasnog i napornog penjanja, istraživači prašuma u kišnoj šumi Kostarike u
Predivni svijet 1 0 5
Južnoj Americi napeli su mrežu čeličnih užadi kroz lisnati pokrov. Na užadima vise mostovi za penjanje i platforme. Na taj način ljudi se mogu dulje vrijeme zadržavati na visini. Između gornjega kata i tla u džungli prom etuje uspinjača. Po samom lisnatom pokrovu može se kretati u gondoli između stabala.
Čemu je u kišnoj šumi potrebna gumena splav?
Drugu metodu za istraživanje teško pristupačnoga lisnatog pokrova u kišnoj šumi razvili su istraživači u Francuskoj Gijani. Golemi gumeni čamac koji se sastoji od zvjezdolikih međusobno povezanih zadebljanja jednostavno se stavlja na lisnati pokrov. Ova tzv. splav za krošnju dovozi se zračnim brodom iznad šume i postavlja na prikladno mjesto. Na splavi se nalazi šator u kojem istraživači stanuju nekoliko dana i obavljaju svoja istraživanja. Zatim zračni brod ponovno diže golemi gumeni čamac i spušta ga na drugo prikladno mjesto.
Zašto golema stabla ne padaju?
Mnoga stabla u kišnoj šumi stoje »raskrečenih nogu« na zemlji. Dijelovi njihovih korijena rastu iz zemlje natrag prema deblu i spajaju se s njim. Tako nastaju korijeni koji u blizini tla poput rebara podupiru deblo. Na taj način čitavo stablo stoji na površini velikoj poput obiteljske kuće. Prije su se drvosječe morale penjati nekoliko metara da bi došli do mjesta gdje zapravo počinje deblo. No moderne motorne pile probijaju si put i kroz najšire sustave korijenja.
1 0 6 Predivni svijet
Zašto stablo smokve ima tolika debla?
Drugu metodu da se postigne potrebna čvrstoća razvila su, primjerice, tropska stabla smokava. Iz debla i iz grana izbijaju im korijeni koji vise prema zemlji uz deblo i urastaju čim dotaknu tlo. Korijeni s vremenom postaju sve deblji i brojniji. Kod stare smokve ne može se više razaznati stablo od samih korijena.
Zašto je tlo u kišnoj šumi neplodno?
Nigdje na svijetu, osim podzemnoga svijeta koraljnih grebena, nema tako raznolika života kao u kišnoj šumi, ali jedva da je gdje drugdje tlo tako neplodno kao ondje. Samo je u hladnim i vrućim pustinjama na zemlji i u visokom gorju zemlja tako siromašna hranjivim tvarima kao u tropskoj kišnoj šumi. Dok se, šećući kroz svoje domaće šume, spotičemo o debeli sloj humusa, tlo u kišnoj šumi sastoji se od pješčane podloge koja je prekrivena prst debelim slojem plodne zemlje. Na neobičan način u kišnoj se šumi život odvojio od tla koji nije ništa više nego samo mjesto za nevjerojatan broj biljnih vrsta. Hranjive tvari koje trebaju biljkama prolaze kružni tok koji je jedva upućen na tlo. Biomasa, ukupnost tvari koje potječu od životinja i biljaka, nalazi se velikim dijelom u i na biljkama, dakle, visoko u zraku.
Zašto je šumsko tlo kod nas plodno?
Kako to funkcionira, postaje jasno kad se uspoređuje kružni tok hranjivih tvari u kišnoj šumi s kružnim tokom koji se događa u našim šumama. Kod nas zimi listovi padaju na tlo, a iglice stabala tijekom cijele go
Predivni svijet 1 0 7
dine. Mikroorganizmi razgrađuju dijelove biljaka i pretvaraju ih u plodan humus. Hranjive tvari penju se s vodom opet kroz korijenje. Ovaj proces traje prilično dugo pa zato zemlja ima vremena stvoriti sloj plodnoga tla.
Zašto u tropskoj kišnoj šumi nema humusa?
U kišnoj šumi, naprotiv, sve se zbiva mnogo brže. Ono što od biljnih i životinjskih otpadaka (lišće, plodovi, životinjski leševi i izmet) uopće padne na tlo, a ne zapne već na gornjim katovima, odmah izvlače fini korijen i stabala. O statak brzinom m unje razgrađuju kukci, crvi i bakterije. I oborena divovska stabla ludom brzinom proždiru termiti. Za razliku od naših šuma, ondje se u tlu na zemlji ne može stvarati depo za hranjive tvari. Kišna šuma hrani se zapravo sama. Ovaj sustav izvanredno funkcionira dok ima dovoljno biljaka koje skladište biomasu u sebe same, naime u debla stabala i na višim katovima. Ali ako se kišna šuma krči, preostane pusta zemlja siromašna hranjivim tvarima, koja se u kratkom roku pretvara u pustinjsko tlo.
Zašto je voda u rijekama kišnih šuma tako čista?
Kišna šuma, moglo bi se reći, veoma pohlepno guta sebe samu i hranjive tvari koje proizvodi, tako da ništa ne preostaje. Zato su i rijeke koje dolaze iz kišne šume vrlo siromašne hranjivim tvarima. Sve tvari koje se mogu iskoristiti, uzimaju živa bića.
1 0 8 Predivni svijet
Zašto u kišnoj šumi ima toliko različitih stabala?
Botaničari su utvrdili da u amazonskom području na površini od samo dva nogometna igrališta raste 500 različitih vrsta stabala. Gotovo je nevjerojatno kakva raznolikost vrsta ovdje vlada i kako se čisto stabla različitih vrsta raspoređuju u cijelome području. Jedva da ikad dva istovrsna stabla stoje jedno uz drugo. Uzrok ovoga jedinstvenog fenomena jest nedostatak hranjivih tvari. Nije točno da uokolo nastaje tek slabo iskoristiv materijal. Naprotiv, tropska džungla proizvodi ga u golemim količinama. Ali tu su i mnogobrojne biljke koje se bore za otpadne hranjive tvari. Razvile su se različite vrste od kojih svakoj pojedinoj trebaju hranjive tvari određenoga sastava. Isto je i sa stablima, koja su na izvjestan način postala »specijalisti«. Tamo gdje stoji stablo određene vrste, ne može se u blizini razvijati ni jedno drugo iste vrste. Mlađe stablo ne bi našlo dovoljno hranjivih tvari koje su mu potrebne. Zato u susjedstvu mogu uspijevati samo druge vrste kojima su potrebne druge tvari. Istraživači vjeruju da je raznolikost vrsta stabala nastala zato što biljni svijet na taj način najbolje može iskoristiti oskudne zalihe hranjivih tvari.
Kako se šire biljke u kišnoj šumi?
Biljke u kišnoj šumi moraju, dakle, svoje potomstvo donositi na svijet na što većoj udaljenosti. U neposrednom susjedstvu potomstvo bi uginulo. Zato su razvile čudesne metode da daleko rasprše svoje sjeme. Takozvani leteći oplođivači opskrbljuju sjeme malenim lisnatim propelerima slično kao stabla našega ja
Predivni svije! 1 0 9
vora. Kapsule s plodovima drugih stabala izbacuju sjeme u okolicu. Zrele kapsule doslovce eksplodiraju. A neke orhideje proizvode sjeme fino poput brašnas- te prašine, koje u oblacima prolazi kroz šumu. Međutim, ova vrsta razmnožavanja funkcionira samo zato što u šumi rastu određene gljive na koje može dospjeti sjemeni prah. Zrnca sjemena orhideje, naime, tako su malena da ne mogu sa sobom voditi nikakve hranjive tvari, a hranjive tvari sjem enu trebaju da bi moglo klijati. Sjeme tih orhideja dobiva potrebne hranjive tvari samo od gljiva uz koje prijanja. Bez njihove pomoći, ne bi se mogli razmnožavati. No sjeme većine stabala iz kišne šume razbacuju životinje.
Zašto u kišnoj šumi tako zaudara?Tropske kišne šume prožete su mnoštvom jakih, omamljujućih i čak veoma neugodnih mirisa. Cesto zadah po truleži ne potječe samo od istrulih biljaka i životinja, nego je to i sredstvo mamljenja. Plodovi stabla durija npr. smrde užasno po trulom luku i pokvarenom mesu. Letipse, šišmiše biljoždere, koji za razliku od ptica imaju oštar osjet mirisa, ovi plodovi neodoljivo privlače. Oni ih proždiru i zajedno s izmetom na udaljena mjesta odlažu zrnca sjemena sadržana u mesu ploda. Stabla koja su upućena na pomoć ptica, naprotiv, kričavo su šarena pa se zato mogu dobro prepoznati u lisnatom pokrovu.
110 Predivni svijet
Koja je životinja najproždrljiviji žderač banana?Letipsi su srodnici šišmiša koji se hrane biljkama, većinom plodovima i javljaju se uglavnom u tropskim zemljama. Uzme li se u obzir njihova tjelesna veličina, letipsi su najproždrljiviji među svim vegetarijancima. Promatran je letipas koji je za tri sata pojeo četiri banane.Banane su bile dvostruko teže od letipsa.
Kako tipavci mogu pobjeći neprijateljima?
Kao posvuda na zemlji, i u tropskoj kišnoj šumi ima lovaca i lovine. Među velike lovce u amazonskoj prašumi ubrajaju se npr. jaguar i harpija, jaka grabežljiva ptica koja lovi ostale ptice, ali udara i neoprezne majmune. Okretni majmuni - kapucini, ili majmuni urlikavci - mogu pobjeći svojim neprijateljima. Pred grabežljivim pticama bježe u guste krošnje gdje se velike ptice ne mogu dobro kretati, a pred risovima uzmiču na tanke grane na koje ih ovi neprijatelji ne mogu slijediti. Tipavci čine upravo suprotno kako ne bi bili otkriveni i požderani. Kreću se tako polako da se jedva mogu prepoznati kao životinje i mogući plijen.
Koji je jedini zeleni sisavac?
»Lijenost« tipavaca doista je jedna od najkarakteris- tičnijih metoda kojima biljožderi uzmiču neprijatelju.
Predivni svijet 111
Osjet na licu velikih grabežljivih životinja, naime, fiksiran je na pokrete. Čim se nešto miče, divlja mačka ili ptica grabljivica to zamjećuju, a većina životinja koje mogu biti plijen doista se miče. Međutim, tipavac ne. On se vuče, ako se uopće kreće, brzinom puža kroz granje u krošnjama kišne šume. Promatrač gotovo ne može spoznati je li tipavac živ ili je već mrtav, jer i njihovi leševi ostaju visjeti na granama i ondje trunu. Tipavci vise na granama praktički cio život. Samo kad se moraju olakšati, a to je najviše jedanput na tjedan, silaze na tlo, čučnu i nakon toga zakopaju svoj izmet. Ne samo njihov polagan način kretanja nego i njihovo krzno pružaju fantastičnu kamuflažu. U krznu ti- pavaca nastanjene su cijele skupine sićušnih živih bića koja im daju zelenkasti sjaj. Tipavci su prema tome jedini sisavci zelena krzna.
Zašto grabežljive životinje ne mogu vidjeti boje?
Šareno vidno polje ne bi puno pomoglo u lovu na plijen. Gledati boje, luksuz je koji si prije svega priušte životinjske vrste čija je hrana šarena. Čovjekoliki majmuni (i ljudi) moraju, primjerice, znati prepoznati je li neki plod već zreo ili je još zelen. Ptice isto tako mogu vidjeti boje, a i neke vrste riba koje se moraju snalaziti u šarenoj raznolikosti podvodnoga svijeta. Životinje, pak, koje žive na pašnjacima, poput deva i goveda, svijet vide crno-bijelo. Bikovi, primjerice, nemaju smisla za šareno cvijeće koje popasu zajedno s travom pa ni za crvenu krpu toreadora. Bika ne uzbuđuje crvena boja, nego mahanje krpom.
112 Predivni svijet
Koje su najotrovnije životinje u kišnoj šumi?
Golemo bogatstvo vrsta u kišnoj šumi ima i neugodnu stranu: postoji iznenađujuće mnoštvo otrovnih životinja. Zmije, škorpioni, otrovni pauci, goleme osei druga agresivna bića mogu znatno nauditi istraživaču koji hoda po užetu. Najopasnija je kopljoglav- ka koji čitav život provodi u lisnatoj krošnji. I kričave otrovne žabe mogu ubiti čovjeka, no samo tada kad njihov otrov dospije na otvorenu ranu. Indijanci iz kišnih šuma dobivaju iz žaba otrov koji upotrebljavaju u lovu. Nesretna žaba nabode se na ražanj i živa prži na vatri sve dok jo j se otrov preko žlijezda ne počne izlučivati sa znojem na koži. U taj sekret lovci umaču vrhove strelica. Za same žabe, njihov je otrov čisto obrambeno oružje. Čini ih nejestivima. Da ne bi bilo nesporazuma, žabe koje imaju otrov za strelice obojene su u žarke boje. Boja upozorenja treba ostale životinje držati podalje od njih.
Koja je najveća životinja kišnih šuma?
Životinje koje nastanjuju kišne šume na zemlji u pravilu su manje od životinja u stepama i savanama, i to ne samo zato što bi slonovima i žirafama u grmlju bilo teže nego na otvorenim prostranstvima njihove domovine. Ponajprije, na tlu i u blizini tla nema mnogo hrane, a penjati se na stabla bilo bi preteško za te životinje. Jedan od najvećih stanovnika kišne šume jest zmija, i to divovska južnoamerička anakonda. Ona može biti dugačka 9 metara i vrlo je rijetka. Jednostavno, ima premalo životinja za plijen koje bi bile dovoljno velike da bi se anakondi isplatio lov. No ako
Predivni svijet 113
ipak uhvati žrtvu, kao npr. zamorčića ili tapira, ona ga u hipu proguta s kožom i dlakom. Takav zalogaj dovoljan jo j je nekoliko m jeseci. G olem a zm ija u međuvremenu ne čini ništa drugo nego probavlja. I druge velike životinje javljaju se u afričkim kišnim šumama, među njima šumski slonovi (to su manja subraća divovskih afričkih slonova), patuljasti riječni konji te gorile i čimpanze.
Gdje žive najbliži čovjekovi rođaci?
Svi najbliži čovjekovi rođaci nastanjuju tropske kišne šume. Gorile i čimpanze žive u Africi, a orangutani na otocima Sumatra i Borneo u jugoistočnoj Aziji. Orangutani život provode uglavnom u krošnjama stabala i vrlo rijetko silaze na zemlju. Zato je mnogo teže istražiti njihovo ponašanje nego načine života čimpanza i gorila.
Koliko površine kišne šume gubi zemlja?
Tropske kišne šume prostiru se preko golemih područja. Samo amazonski bazen deset je puta veći od Francuske i najvećim dijelom prekriven prašumom. Za zemlje poput Brazila, zemlje tropske Afrike i neke zemlje u Aziji, kišne šume pravo su bogatstvo dok se iskorištavaju. A korištenje uglavnom znači krčenje da bi se dobili pašnjaci za stoku ili površine za plantaže, kao i da bi se prodalo skupocjeno tropsko drvo. U ovom stoljeću zaliha tropskih kišnih šuma pala je za polovinu. Ako uništavanje kišne šume bude išlo tako brzo kao do sada, za nekoliko desetljeća preostat će još samo jadni ostaci. Mnogi znanstvenici strepe da će uništavanje kišne šume promijeniti klimu i u drugim
114 Predivni svijet
dijelovima Zemlje. No zemlje koje imaju kišne šume većinom su vrlo siromašne i trebaju prihode od prodaje drva ili zemlju za seljake. I tako zemlja iz minute u minutu gubi površine kišne šume velike poput stotinu nogometnih igrališta.
v
Cime se uništava kišna šuma?
Satelitske slike Zemlje pokazuju da su goleme površine kišne šume stalno u plamenu. Tropska džungla ne gori sama. Pali se uglavnom kako bi se dobila ispaša za stoku čije meso jedu ljudi u bogatim zemljama. Ili se na novodobivenim poljoprivrednim površinama uzgaja žito i soja koji opet ne hrane izravno ljude, nego su hrana životinjama od kojih se dobiva meso. Nakon krčenja šuma vatrom, pepeo prašum- skih divova daje nekoliko godina dovoljno gnojiva da se pognoji nekadašnje pusto prašumsko tlo. No gdje je jedanput nestala šuma i gdje se više ne sade stabla, ostaje na dugi rok samo stepa, a poslije pustinja.
Zašto je tropsko drvo tako traženo?
Drvo mnogih stabala koja rastu u tropskim kišnim šumama vrlo je tvrdo i ima lijepe boje od crvene do tamno crne. Prije se upotrebljavalo uglavnom za izradu pokućstva, prozora, vrata i podova. Poznate tropske vrste drva su npr. tikovina, mahagonij ili palisan- der. No u mnogim zemljama, kao primjerice u Japanu, to vrijedno drvo nemilice se troši, primjerice za oblaganje betona ili čak za ambalažu. U zavičajima tropskoga drva ova se dragocjena sirovina prerađuje čak u drveni ugljen kojim se tada zagrijavaju visoke peći. Tropsko drvo koje se prerađuje u europskim
Predivni svijet 115
zemljama ne mora uvijek potjecati iz kišne šume. Može se i kupiti tropsko tvrdo drvo koje dolazi s plantaže drva.
Gdje ima tropskih suhih šuma?
Nisu sve tropske prašume vlažne kišne šume. Duž zapadne obale Kostarike u Srednjoj Americi nalaze se jadni ostaci tropskih suhih šuma s mnogo biljnih i životinjskih vrsta koje su prije pokrivale široka područja sve do Meksika. U jednom nacionalnom parku pokušava se zaštititi posljednjih tisuću hektara ovih šumskih područja. Tropska suha šuma nije manje živa od kišne šume. Izbrojeno je bar 700 različitih vrsta stabala.
Zašto je tropska suha šuma tako ugrožena?
Suhe šume u drugim područjima Zemlje tijekom razvoja prilagodile su se šumskim požarima koji se redovito ponavljaju. One ne izgore u vatri, nego je pomlađene prežive. Takvih šumskih požara bilo je i mnogo prije nego što su ljudi znali obuzdati vatru. Izazivale su ih munje. U srednjoameričkim područjima suhih šuma, naprotiv, takve su ljetne oluje zbog klimatskih prilika vrlo rijetke. Zato se taj tip prašume nije mogao prilagoditi šumskim požarima. Ondje gdje je gorjelo, preostao je pašnjak. Dakle, ništa nije bilo lakše za bijele naseljenike koji su prije pola tisućljeća prodrli u Ameriku nego da zapale šume kako bi dobili pašnjake ili poljoprivredno zemljište. Otad se prašume neprestano smanjuju. Namjerno ili nepažnjom
116 Predivni svijet
izazvani požari prijete posljednjim ostacima suhe šume, a time i jedinstvenom životinjskom i biljnom svijetu.
Kako se suhe šume mogu ponovno pošumi+i?Gdje je šuma izgorjela, počinju rasti tvrdokorne trave. Ima samo jedan način da se suha šuma ponovno pošumi: valja sprječavati šumske požare. Tada će vjetar nositi sjeme stabala na livade, a kada nekoliko godina ne gori, ponovno će narasti stabla.
Predivni svijet 117
Žarko vrući pustinjski pijesak
Koliko kiše podnosi pustinja?
Pustinje su područja u kojima na godinu padne manje od 10 centimetara kiše. To znači: ako bismo stavili lonac na otvoreno, hvatali svu kišnicu jedne godine u njega i pobrinuli se da ništa ne ispari, tada bi na kraju godine voda u loncu bila visoka deset centimetara. Kod nešto većih količina oborina pustinja bi ustupila mjesto stepskom krajoliku, a uz još više kiše rasle bi šume.
Kako nastaju pustinje?
Današnje pustinje nastale su klimatskim promjenama. Ako mnogo godina izostane kiša, samo malo biljaka može se zadržati, a tlo ostaje nezaštićeno. Vjetar odnosi plodni gornji sloj tla, a pljuskovi isperu ostatak. Većina pustinja sastoji se od isušena tla i površina prekrivenih ostacima kamenja između kojih opet tu i tamo uspijevaju pustinjske biljke. Prave pješčane pu stin je su rijetkost. Klim atske prom jene mogu
118 Predivni svijet
»opustošiti« plodne dijelove Zemlje, a pustinje mogu procvjetati. Sahara je npr. u svojim sjevernim područjima duž obala Sredozemlja još prije dvije tisuće godina bila plodno poljoprivredno zemljište. Danas ondje stalno vlada anticiklona: mnogo sunca i jedva nešto kiše.
Kad će nestali Aralsko jezero?
Aralsko jezero jedna je od najvećih slatkovodnih voda na svijetu. Golemo jezero nalazi se u srednjoazijskom dijelu Rusije i već dugo služi kao spremnik za goleme uređaje za navodnjavanje. Njegovom se vodom kanalima navodnjavaju polja pamuka. Razina vode ravnoga jezera od 1957. pala je na polovinu. Danas je jezero duboko samo 12 metara. Zato se i obala mjestimično povukla 90 kilometara. Ako se Aralskom jezeru i dalje bude oduzimalo toliko vode kao do sada, 2010. godine potpuno će presušiti. Na njegovu će se mjestu prostirati stepa.
Gdje se nalazi najveća pustinja?
Sahara je najveća pustinja na svijetu. Prostire se na 9 milijuna četvornih kilometara, prekriva trećinu afričkoga kontinenta pa je velika gotovo kao Europa. Četiri petine ovih neizmjernih prostranstava sastoji se od stjenovite ili kamenjem prekrivene visoravni koja je prekinuta ili obrubljena golim planinskim masivima. Tipična pješčana pustinja prekriva samo petinu Sahare i nije jedinstveno područje. Pješčane su pustinje poput zakrpa na sagu raspoređene po Sahari. Uz brda, stjenovite i pješčane pustinje, u Sahari ima i sla
Predivni svijet 119
nih pustinja. Tu su se nekoć prostirala jezera i mora koja su davno ishlapjela, a za njima je ostala samo sol.
Gdje se nalazi »pakleni pijesak«?
Našim predodžbama o tipičnoj pustinji - beskrajnom pješčanom prostranstvu pod žarkim suncem - mnogo prije odgovara pustinja Namib u jugozapadnoj Africi. Ona tvori uski, prosječno samo 120 metara širok, ali 1300 kilometara dugačak pojas duž obale jugozapadne Afrike. Godine 1488. Namib su prvi put vidjeli Europljani. Portugalski istraživač Bartholomeu Diaz, koji je plovio duž obale, nazvao ju je »paklenim pijeskom«. U Africi postoji i treće veliko pustinjsko područje: pustinja Kalahari u Bocvani.
Zašto u pustinji zna biti tako hladno?
Tko pokušava danju hodati bos pustinjskim tlom Sa- hare, može si lako spaliti tabane. Sunce zagrijava pijesak na gotovo 80 Celzijevih stupnjeva. I temperature zraka mogu (u sjeni, ako je uopće ima) dosegnuti 50 Celzijevih stupnjeva. Unatoč tomu, noću je hladno. Čim zađe sunce, pada i temperatura. Rano ujutro može biti čak i inja. Temperatura noću pada ispod ništice. Za to je kriva ubitačna žega danju. Ona ne dopušta da se na nebu stvore oblaci. Ako bi jedanput padala kiša, većina kapi isparila bi već pri padanju. Bez zaštitnoga biljnoga pokrova, pješčano tlo ili gole stijene danju se zagrijavaju isto tako brzo kao što se noću hlade. A budući da nema oblaka na noćnom nebu, žega se nesmetano isijava u svemir.
120 Predivni svijet
Zašto nije tako hladno kad je nebo oblačno?
Područja gdje tijekom dana nije tako vruće, nisu ni noću tako hladna. U umjerenim klimatskim zonama, kao npr. u Europi, dnevnu vrućinu preuzimaju biljke ili vodeni tokovi koji prekrivaju tlo. Oni apsorbiraju toplinu i noću je polako isijavaju. Osim toga, nebo je često prekriveno oblacima koji funkcioniraju poput reflektora. Donja strana oblaka vraća na Zemlju dobar dio te topline.
Koja rijeka protječe Saharom?
U pustinjama pada vrlo malo kiše, katkad samo svakih nekoliko godina. Riječna korita vrlo rijetko pune se vodom. Samo nekoliko rijeka ima dovoljno vode koja normalno protječe kroz pustinju. Najvažnija pustinjska rijeka jest Nil koja je sa 6670 kilometara riječnoga toka zacijelo najdulja rijeka na Zemlji. Ima dva izvora. Bijeli Nil izvire u vlažnim kišnim tropskim šumama u području jezera Victoria u istočnoj Africi. Plavi Nil dolazi s Etiopske visoravni. U Sudanu se obje rijeke spajaju i postaju moćnim Nilom. Njegove vodene mase toliko su snažne da Nil bez pritoka izdrži preostalih 2700 kilometara svoga toka kroz Saharu. Dolina Nila tvori oko 15 kilometara širok plodni pojas. Njegova se voda razvodi u polja.
Gdje se može utopiti u Sahari?
Suhi riječni ili potočni tokovi kojima su prožete kamene pustinje Sahare nazivaju se vadima. Katkad su urezani duboko u tlo, a njihovi nagibi daju sjenu.
Predivni svijet 121
Unatoč tomu, nomadi koji putuju pustinjom nisu došli na zamisao da svoje šatore postave u vadiju. Ako se, naime, dogodi jedan od rijetkih proloma kiše, dotada suha riječna dolina iz minute u minutu ispunjava se vodom. Isušena zemlja ili tlo prekriveno kamenjem ne može primiti vodene mase koje se slijevaju s neba pa se one slijevaju u vadi gdje se sručavaju u obliku divlje bujice noseći sa sobom blato i kamenje. Opasna tutnjava nastaje nakon nekoliko sati. Jer kad pada kiša u Sahari, onda je to većinom kratko, ali snažno. Vadiji nem aju odljeva, nego završavaju u ravnim jezerima koja sunce brzo isuši.
Gdje se nalaze oaze?
Kao da su stvorene čarobnom rukom, na nekim mjestima u pustinji pokazuju se malene, a katkad i veće plodne mrlje: manje bare, izvori, povrtnjaci i palme, a između njih kuće. U takvim oazama odavna su se naseljavali seljaci. Zeleni otoci služili su prije karavanama koje su prolazile pustinjom kao odmorišta i mjesta gdje ima vode. Riječne oaze nastaju u blizini pustinjskih rijeka poput Nigera i Nila, no tipične oaze nalaze se usred pustinje. Nastaju ondje gdje podzemna voda seže tik do Zemljine površine. Voda se većinom crpi iz bunara, ali katkad i sama izlazi iz zemlje.
Ima li u pustinji podzemnih voda?
Na nekim se mjestima u pustinjskom tlu pri iskapanju nailazi na vodu. Katkad se kišnica koja ponire skuplja iznad nepropusnih slojeva i tvori podzemna jezera koja ispod oaza sežu tik do površine. No takvi podzemni fenomeni ipak su rijetki - upravo zato što
122 Predivni svijet
kiša rijetko pada. Prije je bilo drukčije. Dok su u ledeno doba sjeverna Europa i dijelovi srednje Europe bili prekriveni debelim glečerima, u današnjoj je Sahari vladala ugodna, blaga i kišna klima. U to su se doba ispod zemlje skupljale velike zalihe vode u divovskim šupljinama: okružene vodonepropusnim kamenjem, poput vode u bazenu koju drže betonski zidovi, no s golemim kamenim poklopcem.
Gdje se nalazi najveće jezero u Sahari?
Najveće saharsko jezero nalazi se duboko ispod pustinjskoga tla sjeverne Afrike i ima divovske dimenzije mora: triput je veće od Njemačke i ispunjeno je tisućama milijardi prostornih metara pitke vode. Te zalihe geolozi su otkrili i izmjerili tek prije pedeset godina, ali starosjedioci znaju već stotinama godina kakvo im blago leži pod nogama. Voda se crpila sustavom rudarskih okana kroz koja su je crni robovi u službi Sjevernoafrikanaca morali tjerati nizbrdo. Voda se kanalima vodila do umjetnih oaza ili su se već postojeće oaze mogle opskrbljivati većim količinama vode. Ova vrsta vodoopskrbe bila je mučna jer se u kanalima stalno nakupljao pijesak pa su se morali ponovno kopati. Zato se podzemna voda vrlo štedljivo trošila. Uz današnje tehničke mogućnosti mogu se čitave rijeke prastare vode dovesti iz dubine. Divovski projekti predviđaju da će se time navodnjavati svi pustinjski krajevi. Ma kako blagotvorni bili ti planovi, oni ipak kriju dvije opasnosti. Prvo, i najveće zalihe vode dostatne su samo za određeno vrijeme, a drugo, time se iz prirodno nastalih oaza odvodi podzemna voda.
Predivni svijet 1 2 3
Odakle dolaze rijeke koje se nalaze ispod pustinjskoga tla?
Podzemna voda iz koje oaze dobivaju svoj životni temelj usred neprijateljskog okoliša potječe katkad i iz prirodno nastalih podzemnih rijeka. Takvi vodeni putovi ogranci su nadzemnih rijeka koji poniru u zemlju. Kad naiđu na nepropusno tlo, nastavljaju put podzemno. Mogu teći nekoliko stotina kilometara ispod zemlje. Većina ovih nevidljivih riječnih tokova nestaje potpuno, ali neki ponovno izviru negdje drugdje u pustinji.
Otkad u Africi ima kaktusa?
Kaktusi su tipične biljke američkih pustinja i polupus- tinja. Domaće afričke pustinjske biljke su, primjerice, euforbije i aloe. Kaktuse su u Afriku donijeli ljudi nakon otkrića Amerike, no oni jednako dobro uspijevaju i u afričkoj pustinjskoj klimi.
Odakle pustinjske biljke dobivaju vodu?
I pustinjskim biljkama treba vlaga. Njihove su stanice upućene na vodu baš kao naše vrbe čiji su korijeni u vodi. Razlika je u potrošnji vode. Pustinjskim biljkama stoji na raspolaganju jedini napola pouzdan izvor vlage - rosa. Noću se ostatak vlage sadržane u suhom pustinjskom zraku taloži na hladno tlo ili čak na biljke.
124 Predivni svijet
Kako pustinjske biljke štede vodu?
Kaktusi i euforbije vrlo štedljivo postupaju s vodom. Poduzimaju sve da vodu usisanu iz tla zadrže u biljci. Pustinjske biljke imaju, ako uopće imaju, tek relativno male kožnate listove kroz koje se isparava malo vode. Pritom pomaže što je sunce u pustinji veoma jako pa i biljke malih listova mogu primati dosta sunčane svjetlosti (a time i životne snage). Neke vrste većih, debljih listova iskorištavaju svoje izrasline dvostruko: jedanput kao skupljače svjetlosti, a drugi put kao spremnike za vodu.
Kad su kaktusi najdeblji?
Kaktusi imaju razgranatu mrežu korijena koja dopire tik ispod površine. Čim pada kiša, dlačice na korijenu primaju kišu koja vlaži tlo samo nekoliko centimetara u dubinu. Zatim se voda brzo odvodi u tijelo biljke. Nakon kiše, devet desetina katusa sastoji se od vode. Tu vodenu zalihu može trošiti gotovo godinu dana. Ako suša traje dugo, on se uvlači i pri sljedećoj kiši na- pije se poput spužve.
Zašto kaktusima trebaju bodlje?
Pustinjske biljke koje skladište vodu u listovima i izdancim a zovu se sukulenti, što znači »oni koji zadržavaju vodu«. Moraju se štititi od toga da ih ne načmu žedne životinje. Zato mnogi kaktusi imaju bodlje koje ih štite od otimača vode. Ali protiv oštrih noževa ne pomažu ni bodlje. Mnogim je putnicima zalutalim u pustinji sok iz kaktusa spasio život.
Predivni svijet 1 2 5
Koje drvo žvaču slonovi?
Stablima obično treba mnogo više vode nego travi. Zato u suhim savanama ili polupustinjama nema šuma, nego uglavnom trava. Samo se baobab održao kao jedno od rijetkih vrsta stabala u suši. Njegovo kratko debelo deblo služi mu kao spremnik za vodu. Drvo je labavo i vlaknasto poput spužve te kod starih stabala može uskladištiti više od 10 tona vode. Deblo starih baobaba postaje, naime, debelo do osam metara. Krošnja je, naprotiv, veoma malena. Kad je vrlo suho, baobab odbacuje čak i ono malo listova. Slonovi znaju da je baobab iznutra sočan čak i onda kad uokolo već odavno više nigdje nema nikakve vode. Oni tada kljovama zarezuju drvo i žvaču ga - ne zato što su gladni, nego zato što su žedni.
Koje drvo rasfe uglavnom ispod zemlje?
Grmovito američko stablo mesquite koje raste u sušnim sjevernoameričkim prerijama sastoji se pretežno od korijenja. Korijenje se može ukopati u zemlju do 20 metara dubine u potrazi za podzemnom vodom: čim naiđe na vlagu, ukopano korijenje izrasta u raz- granatu mrežu korijenja. Tek nakon što je na taj način osigurana opskrba vodom za doglednu budućnost, stablo mesquita odlučuje se rasti i na površini. Zbog svoje taktike da uglavnom ostaje ispod zemlje, ovo stablo nije baš omiljeno kod farmera. Prvo, ono dubokom mrežom korijenja drugim biljkama oduzima vodu, a drugo, treba iskopati rupe duboke poput bunara i široke poput kuća kako bi se stablo uklonilo sa svim svojim korijenjem.
12G Predivni svijet
Koje biljke žive samo poslije kiše?
Uz biljke s dubokim korijenjem - poput stabala mes- cjnita, koja potrebu za vodom zadovoljavaju podzemnim vodama - i spremnika vode ravnoga korijenja poput kaktusa, u sušnim predjelima nalazi se i treća vrsta biljaka koja štedi vodu. To su cvjetovi koji se bude i cvjetaju samo kad pada kiša. Sjeme tih cvjetova može na suši godinama pasivno ležati u zemlji. Ali čim počne padati kiša, ono proklija brzinom vjetra i nakon nekoliko dana pustinjsko tlo prekriveno je pravim cvjetnim sagom. Život ovih malih cvjetova intenzivan je i kratak. Traje tek nekoliko tjedana. Zatim čar prođe, ali cvjetovi su imali dovoljno vremena proizvesti i posijati svježe sjeme. Potom uvenu, a pustinja ponovno dugo izgleda jadno i beživotno.
Zašto veliki kamenovi u pustinji izgledaju kao da su brušeni?
U mnogim stjenovitim pustinjama, ponajprije u Sjevernoj Americi i Australiji, iz tla strše goleme stijene ili se divovski zaobljeni kamenovi nalaze na goloj zemlji. Izgledaju kao da ih je netko izbrusio. Ovu neobičnu presvlaku nazivaju i pustinjski lak. Nastaje na sljedeći način: noćna rosa rastvara se na površini stijene i otapa određene minerale i metalne spojeve iz kamena. Postupno, ovaj sloj prekriva cijelu stijenu. Cesto se na njemu nakupljaju sićušne gljive i bakterije. S vremenom, presvlaka može postati debela poput palca. Ako samo oštri pustinjski vjetrovi bruse kamen kao neka vrsta uređaja za pjeskarenje, nastaje površina koja podsjeća na sjajan lak.
Predivni svijet 1 2 7
Zašto su pustinjske oluje tako opasne?Za putnike koji su dobro pripremljeni i odlično oprem ljeni zalihama, putovanje pustinjom doista nije opasno pa makar ih zatekla i pješčana oluja. Ovi vrući vjetrovi mogu nastati iz vedra neba. Najprije prljavi žuti oblaci zamrače nebo. Zatim izbija oluja i pred sobom tjera goleme količine oštrih pješčanih zrnaca. Disanje postaje otežano, vidljivost se smanjuje i čovjek se teško može orijentirati. Takve pješčane oluje mogu bjesnjeti mnogo sati, katkad čak i nekoliko dana. Pa i onda kad se vjetar ponovno smiri, opasnosti još nisu minule. Oluja može nanijeti goleme količine pijeska pa nerijetko i pustinjske piste postaju neprohodne. Najgori je fini mljeveni pijesak koji oluja često ostavlja u slojevima debelim nekoliko metara. U tom poput pepela finom pijesku zaglave čak i široke gume terenskih vozila.
U kojoj je pustinji ljudima najneugodnije?Ravnicom Nullabor na jugozapadu Australije, koja je potpuno bez vode, prolaze dvije autoceste. Ali, ni putovanje pustinjom suvremenim vozilima nije bezopasno. U sredini ovoga negostoljubivog područja čovjek je udaljen 1200 kilometara od prvoga mjesta gdje ima vode (i od prve benzinske postaje). Vozačima automobila stoga se svakako preporuča da ne skreću s ceste. Kvar izvan glavnoga puta može značiti ne samo kraj vožnje nego i kraj života.
1 2 8 Predivni svijet
Kako pijesak dolazi u pustinju?Pustinjski pijesak rezultat je neumorna rada vode i vjetra. Uglavnom potječe iz pradavnih mora. Milijune godina valovi su na obalama mljeli stijene i kamenje u pijesak. Kad su mora nestala tijekom zemaljske povijesti, zaostale su goleme mase pijeska. Vjetar koji puše pustinjom ipak odvaja lagani pijesak od teških komada šljunka, potom pješčane mase nosi daleko i ponovno ih odlaže na drugim mjestima. Pustinjski pijesak može potjecati i od pješčanih obala rijeka koje su prije prolazile pustinjama, ili se pak radi o stijenama koje su bile izložene atmosferskim utjecajima i raspale se u pijesak.
Kako nastaju pješčane dine?Pješčane dine ogromne su gomile pijeska koje nanosi vjetar. Tamo gdje vjetar nosi pijesak u ravnim slojevima preko širokih područja nastaju ravne dine u obliku srpova koje podsjećaju na malene, ukočene morske valove. Ali ondje gdje vjetrovi redovito pušu iz jednoga smjera mogu se gomilati snažne, na desetke metara visoke dine koje se poput gorskih lanaca protežu mnogo kilometara. Zvjezdolike dine nastaju ondje gdje vjetrovi često pušu iz različitih smjerova. Najviše dine na svijetu vjetar je stvorio u alžirskoj Sahari. Njihovi su valovi dugački pet kilometara i visoki do 465 metara. I u pustinji Namib u jugozapadnoj Africi stvaraju se pješčana brda visoka i do 350 metara.
Predivni svijet 1 2 9
Zašto se dine sele?
Dine stvara vjetar, a vjetar ih i pokreće. Diže uvis zrna pijeska, pa kad su stijene prestrme, ona se skotrljaju na drugu stranu. Na taj se način i snažne dine neprestano kreću naprijed. Za siromašnu vegetaciju nadolazeća dina znači katastrofu. Ispod pješčanoga sloja visokoga nekoliko metara, guši se svaki život. I ljudske nastambe ponovno postaju žrtvom putujućih dina. Biblijski grad Ur, primjerice, i ostali antički gradovi propali su kad su bili zasipani pijeskom.
Od čega žive stanovnici pustinja?
Neovisno o seljacima koji žive u oazama i koji uzgajaju plodove poput žita, leće, a ponajprije datulja, stanovnici pustinja uglavnom su putujući pastiri, nomadi. Izvan zelenih površina, tlo je neplodno za uzgoj korisnih biljaka. Nomadi žive od svojih ovaca, koza i deva koje pasu rijetke biljke: mirišljave trave, lišće i pupoljke pustinjskih grmova, kore pojedinih stabala. Uskoro gladne životinje popasu sve biljke u okrugu, a nomadi nastavljaju put sa svojim stadom i šatorima. Život stanovnika pustinje oskudan je. Djeca ne mogu pohađati školu pa poslije, kad odrastu, više nemaju izgleda za profesionalnu izobrazbu.
Zašto su koze krive za širenje pustinja?
Mnogi pustinjski nomadi i danas žive kao u biblijska vremena. Jedna od njihovih prastarih tradicija veoma je štetna za okoliš: tko ima mnogo stoke, ugledan je u zajednici. Dakle, svi nastoje održati što veći stočni fond. Dakako da više koza i ovaca treba i više hrane
130 Predivni svijetmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmrni
pa mnoge gladne životinje požderu sve zelenilo koje im raste pred gubicom. Neke su se koze čak naučile penjati na pustinjske grmove da pojedu lišće. Gdje putujući pastiri prolaze pustim područjima, ne može narasti ni jedna svježa biljka, područja su opustošena, a pustinje se sve više šire. Zato vlade mnogih sjever- noafričkih zemalja pokušavaju držati nomade daleko od ekološki ugroženih područja.
Odakle potječe pješčana plaža otoka Grand Canaria?
Otok Grand Canaria kao i drugi Kanarski otoci vulkanskoga je podrijetla. Tu jedva da ima pješčanih plaža čiji pijesak potječe od samog otoka. Impresivna područja dina u Maspalomasu posuđena su iz Sahare. Iz godine u godinu pješčane oluje odnose goleme količine pijeska iz pustinje i ispuštaju ga iznad mora. Sićušni dio ovih pješčanih masa, naime oko 5 tona najfinijeg bijelog saharskog pijeska, dospijeva nakon putovanja od stotina kilometara na jug Grand Canari- je i tvori ondje poznate pješčane plaže.
Zašto se pješčane plaže sele?
Pijesak koji jedne godine nalazimo na nekoj pješčanoj plaži sasvim sigurno nije onaj isti koji smo prošle godine vidjeli na tom mjestu. Pješčane plaže, naime, stalno putuju, i to u dva smjera. S jedne strane pijesak se stalno zamjenjuje udarcima valova. Veliki valovi pri povratku u more povlače sa sobom velike količine pijeska i bacaju ga u duboku vodu. Ako je voda mirna, manji valovi kreću na posao i stvaraju novi pijesak na
Predivni svijet 131
plaži. No pješčane plaže putuju i duž obala, kao na divovskim ugodnim tekućim vrpcama. To funkcionira ovako: valovi na plažu obično ne udaraju okomito, nego bočno. Dolaze iz dominantnoga smjera vjetra, tjeraju pijesak koso na obalu i to uglavnom u jednom smjeru. Ali ako se voda ipak vraća, tada je to ravno u more. Valovi, dakle, uzimaju pijesak i ponovno ga tjeraju koso uvis. Tjednima i mjesecima pojedina se zrnca pijeska koja imaju kontakt s vodom guraju duž plaže u uzorku cik-cak nalik na zupce pile. A što komad plaže gubi na jednoj strani, nadoknađuje opet s druge strane.
1 3 2 Predivni svijet
Na krajevima
svijeta
Zašto je u polarnim područjima tako hladno?
Područja oko Sjevernog i Južnog pola najhladnija su na zemlji. I ljeti jedva da se temperatura zraka ikad podigne iznad ništice. Ledeni sloj koji pokriva more iznad Sjevernoga pola i kopno iznad Južnoga pola nikad se ne otapa. Uzrok tomu nije to što su polovi nešto udaljeniji od Sunca, nego vruća područja u blizini ekvatora. Ovih nekoliko tisuća kilometara ne čine veliku razliku; napokon, Sunce je udaljeno 150 milijuna kilometara od Zemlje. Razlog hladne klime na polarnim područjima jest to što sunčane zrake padaju vrlo ravno. U tropima sunce u podne uvijek stoji okomito na nebu, dok usred arktičkoga ljeta putuje tek iznad horizonta. Ništa ne pomaže ni to što ljeti sja i danju i noću. Budući da sunčane zrake padaju tako ravno, jednako velik snop sunčanih zraka mora u polarnim područjima zagrijavati mnogo veću površinu nego u tropima. Sunce s obzirom na to ima i manju snagu-
Predivni svijet 1 3 3
Zašto Eskimi imaju tamnu kožu?
Kod tamnoputih naroda koža stvara više boje nego kod naroda svijetle puti. Sto je više takvih pigmenata nataloženo u koži, to je ona tamnija. Pigmenti djeluju poput zaštitnoga sloja protiv opasnog ultraljubičas- tog zračenja sunca. Zato se kod naroda koji su dugo udomaćeni u južnim krajevima stvorila tamnija boja. Ali i Eskimi, čiji je zavičaj u arktičkim područjima, imaju tamniju boju kože nego, primjerice, stanovnici sjeverne Europe. U polarnom području sunce, doduše, ne prži s visine na zemlju kao u tropima, nego i ljeti stoji veoma koso. Ali zato se svjetlost reflektira s golemih površina i ledenih santi te zapravo pada dvostruko na čovjeka.
Zašto je led hladan?
Led nije samo hladan, nego i sprječava da sunce zagrijava tlo. Jer sjajne bijele ledene kape na polovima ne upijaju tako sunčane zrake kao u krajevima s tamnom površinom Zemlje. Led reflektira svjetlost. Sunčeva toplina odbija se i tri četvrtine vraća se natrag u svemir. To za posljedicu ima da se ledeni sloj i u arktičkom ljetu otapa samo površno. Ispod sloja rose opet se nalazi led koji odbija sunčane zrake. Posljedica toga jest da se ondje gdje ima mnogo snijega i leda tlo teško zagrijava. I zrak ostaje hladan, a oborine padaju u obliku snijega.
Kad je na Antarktiku ljeto?
Zamišljena os koja povezuje dva pola stoji pomalo koso prema Suncu. Zemlja kruži uvijek u istom ko
Predivni svijet
som položaju oko Sunca i za pun krug treba joj točno godina dana. Zato se pola godine prema Suncu nagi- nje sjeverna polutka, a drugu polovinu godine nagi- nje se južna polutka. U tropskim područjima duž ekvatora jedva da se nešto od toga može primijetiti. Ondje nema godišnjih doba. Utjecaj kosoga položaja Zemlje zamjetniji je u našim krajevima. Pola godine - u ljetnoj polovini godine od sredine proljeća do sredine jeseni - dobivamo više sunca nego u zimskoj polovini godine. Sunce stoji više na nebu, izlazi ranije i zalazi kasnije. Najjasnije se godišnja doba mogu osjetiti u polarnim krajevima. U našoj ljetnoj polovini godine sjeverna Zemljina polutka okreće se prema Suncu, što za posljedicu ima da na Sjevernom polu Sunce pola godine ne nestaje iza horizonta. Vlada arktičko ljeto, a Sunce sja cio dan i cijelu noć. Budući da Sunce ne može istodobno biti na dvama mjestima, drugi je kraj svijeta u to doba u mraku. U područjima Južnoga pola tad vlada zima. Ondje Sunce pola godine uopće ne izlazi.
Po čemu je Arktik dobio ime?
Već su antički pomorci, Feničani koji su išli na daleka putovanja, znali da se visoko na sjeveru s one strane skandinavskih zemalja more pretvara u nešto neugodno: u vodenu površinu punu bijelih plovećih brda koja polako prelazi u čvrstu ledenu površinu. Taj su kraj svijeta smatrali rubom Zemlje. Na plovidbama prema sjeveru raniji pomorci držali su se Polarnice - svijetle zvijezde u zviježđu Velikoga medvjeda. Grci su to zviježđe zvali Arktos, a zemlja Velikoga medvjeda otada se naziva Arktik. O zemlji na suprotnom kraju zemaljske kugle, nenaseljenom, pustom, hlad
Predivni svijet 1 3 5
nom kontinentu na Južnom polu, tada još nisu imali pojma. Ovaj dio zemaljske kugle otkriven je tek prije 150 godina, a radi jednostavnosti nazvan je Anti-ar- ktik (suprotno od Arktika), dakle Antarktik.
Kad bi se moglo luta+i antarktičkom džunglom?
Antarktik svoje današnje postojanje u led okovana, gotovo potpuno neplodna kontinenta zahvaljuje kontinentalnom driftu. Pomicanjem zemaljskih ploča (na kojima se nalaze dijelovi Zemlje) pomaknut je u područje Južnoga pola. Ranije je na Antarktiku sve izgledalo potpuno drukčije. Prije 70 milijuna godina, u vrijeme dinosaura, ovaj dio Zemlje, koji se tada naslanjao na Aziju i Australiju, kretao se u blizini ekvatora. Zemlja je bila prekrivena golemim šumama u kojima je vrvjelo od životinja koje su gotovo sve davno izum- rle. Tek poslije izbile su Azija, Australija i Antarktik, a otočni kontinent Antarktik pomaknuo se onamo gdje je danas, u područje iznad Južnoga pola. S pomakom prema jugu nestale su i šume i životinje pa su prije 25 milijuna godina glečeri počeli prekrivati cio kontinent. No prije prilično kratkoga vremena u povijesti zemaljske kugle, naime prije oko dva i pol milijuna godina, na tom je kontinentu bilo tako toplo da su ljeti mogle teći rijeke.
Gdje su nastali prvi tobolčari?
Tobolčari, kamo spadaju klokani i oposumi, tvore samostalan i veoma star tip sisavaca. Danas većina vrsta živi u Australiji, ali prvotno je taj rod došao iz Antar
1 3 6 Predivni svijet
ktika. Nalazi potvrđuju da su se prije 45 milijuna godina maleni tobolčari koji su jeli bobice natjeravali antarktičkim šumama. Oni su očito bili preci svih klokana. Ovaj dio Zemlje nastanjivale su i ptice trkačice nalik noju, pa čak i reptili nalik krokodilima.
Zašto je Antarktik otkriven tako kasno?
Danas je Antarktik otočni kontinent odvojen od ostatka svijeta prirodnim barijerama. Do južnoga vrha Južne Amerike ima tisuću kilometara. Brodovi moraju ploviti kroz najopasnije vode na svijetu, budući da olujni vjetrovi tjeraju ispred sebe goleme ploče ledenjaka. Zimi su mora prekrivena ledom. Najkraća uda- ljenost do Australije i Afrike iznosi tri tisuće odnosno četiri tisuće kilometara. Dakle, nije čudo što je Antarktik kao samostalan kontinent otkriven tako kasno i da je njegovo istraživanje počelo tek u našem stoljeću. Otada znamo da se radi o kontinentu površine 14 milijuna četvornih kilometara. On je, prema tome, dvostruko veći od Australije i jedan i pol puta veći od Europe.
Što dijeli Antarktik od ostatka svijeta?
Oko antarktičkoga kopna nalazi se prsten hladne vode koji je često prekriven ledom. Vanjsku granicu antarktičkih mora nazivamo antarktičkom konvergencijom. Ova latinska riječ znači približavanje. Ovdje se između 50. i 60. stupnja geografske širine sudaraju dva morska svijeta različitih temperatura, struja vjetrova i mora te različitih životinjskih svjetova. U prstenu je voda tako hladna da je većinom prekrivena ledom ili pak uokolo plutaju ledena brda. Morske struje
Predivni svijet 1 3 7
kreću se samo unutar konvergencije i vrlo rijetko dopuštaju ledenim brdima da pobjegnu u toplije vode.
Zašto se najveći dio Antarktika nalazi ispod morske razine?
Antarktičko kopno pritišću goleme ledene mase. Ledeni sloj mjestimično je debeo 4 kilometra, a na najdebljoj strani čak gotovo 4800 metara. Ova težina pritišće kontinent duboko u zemlju - slično kao što pretovaren čamac zbog svoga tereta uranja duboko u vodu. Najveći dio antarktičkoga kopna - zemlje ispod ledenog okova - leži stoga dublje od morske razine. Time je taj kontinent, ako se promatra samo čvrsto kopno, dio zemlje s najnižom prosječnom visinom. Računamo li i led koji prekriva Antarktik, on postaje dijelom zemlje s najvišom prosječnom visinom. Istraživači su izračunali da bi antarktičko kopno naraslo kad bi se ledeni okov počeo otapati. Stijene koje se sada nalaze ispod ledenoga pokrivača izronile bi, oslobođene svoga tereta, oko kilometar uvis.
Zašto je na području Južnoga pola tako vjetrovito?
Antarktik je s prosječnim temperaturama od 50 stupnjeva ispod ništice u unutrašnjosti zemlje i 15 stupnjeva ispod ništice na obali najhladniji od svih kontinenata. Ona je i najolujniji dio Zemlje i to stoga jer je u unutrašnjosti tako hladno. Hladni zrak pada na tlo. Ledene zračne mase stalno se kotrljaju s ledenih uzvisina u unutrašnjosti kopna u smjeru obale. Tu nailaze na topliji i vlažniji morski zrak. Ledene oluje divljaju
Predivni svijet
gotovo bez prestanka postižući na mahove brzine i više od 300 kilometara na sat. Time su daleko jače od, primjerice, tropskih vrtloga koji u blizini tla jedva dosežu brzine više od 200 kilometara na sat. Normalne antarktičke oluje pušu brzinom između 70 i 140 kilometara na sat i mogu trajati godinama.
Zašto je unutrašnjost Antarktika pustinja?
Unutrašnjost Antarktika možda je najsuše područje na Zemlji. Tu na godinu padne manje od 5 cm snijega. Snježni pokrivač, debeo do 100 metara, koji prekriva unutrašnjost zemlje, u dubljim je slojevima, dakle, prastar. Trebalo je mnogo tisuća godina da se nakupi takav snježni pokrivač. Ta najhladnija i naj- beživotnija pustinja na svijetu dobiva stoga tako malo oborina jer vlažni vjetrovi koji pušu s mora ne dopiru u unutrašnjost zemlje. Oni iskrcavaju svoj snježni teret već u obalnim područjima.
Na kojoj se dubini snijeg pretvara u led?
Antarktički glečerski led nastaje kad se snježne pahuljice snažnih snježnih slojeva pod vlastitim teretom pretvaraju u ledene kristale. Na Južnom polu iznad glečerskoga leda nalazi se 100 metara visok snježni sloj, a u drugim područjima snježni je sloj debeo samo 30 do 50 metara. Drugdje vjetar nanosi svježi snijeg i koliko pogled seže šire se glečeri koji često nalikuju burnom oceanu što se zaledio.
Predivni svijet 139a>wMswtiwi»wBwi m w a<iii>«i««wMBaiaaMniiwww»w8iiawi
Gdje su najdeblji glečeri?
Nigdje na svijetu nema tako dugačkih i tako dubokih glečera kao na Antarktiku. Lambertov glečer, primjerice, dugačak je 400 kilometara. On sadržava četvrtinu ledenih masa u istočnom Antarktiku. Takvi glečeri sežu u dubinu od nekoliko kilometara. Na tri tisuće metara dubine vlada tlak od 2700 tona po četvornome metru. Pod tim se tlakom ledeni kristali oblikuju u slojeve koji funkcioniraju poput klizačkih staza. Ti slojevi mogu klizati jedan o drugi i glečer se može kretati.
Zašto antarktički glečeri kližu tako polako?
Za razliku od glečera u visokim brdima, većina antarktičkih glečera veoma je mirna i jedva se miče. Glečeri počinju kliziti kad se na njih sruči novi snježni teret i kad se time povećava težina. U unutrašnjosti Antarktika, to se rijetko događa jer pada malo snijega.Kako nastaju glečerske pukotine?Kad se glečer pokrene, ma kako to bilo polako, automatski se stvaraju glečerske pukotine. Razlog: različiti slojevi leda koji se nalaze jedan uz drugi, skližu se različitom brzinom, a između slojeva stvaraju se uzdužne pukotine. Poprečni procjepi stvaraju se kad se ispod glečera nađu velike stijene koje zadržavaju glečersku rijeku u dubini. Tada se glečer otvara poprečno u smjeru kojim kliže. Glečerske pukotine mogu biti široke nekoliko milimetara, ali i do 30 metara. Za polarne istraživače najopasnije su pukotine srednje veličine. One su često prekrivene snijegom. Tko stupi na krhki snježni most, upada u njega i pada u dubinu.
1 4 0 Predivni svijet
Koliko su duboki glečerski procjepi?
Glečerski procjepi u pravilu nisu dublji od 30 metara. Pritisak na led na većoj dubini, naime, tako je velik da led ne puca, nego se izobličuje poput žitke mase.
Što je šelfski led?
Selfski led koji poput pojasa okružuje antarktičko kopno sustav je masivnih plivajućih ledenih ploča. On nastaje kada glečeri prodiru iz unutrašnjosti kopna u more. Usto dolazi led koji se stvara od snijega na obali bogatoj oborinama ili led koji nastaje kada se smrznu plitke obalne vode.Ploče šelfskoga leda mogu biti debele 700 metara. Najveći ledeni šelf (Rossov šelfski led) velik je poput Francuske. Te snažne tvorevine nalaze se stalno pod unutarnjim naponom i neprestano se mijenjaju. Njihova je površina izbrazdana strašnim antarktičkim olujama pa mogu nastati i divovski snježni zapuši.
Koliko velika mogu biti ledena brda?
Kad divovske ploče šelfskoga leda kližu dalje u more, u jednome trenutku odlome se golemi ledeni blokovi. Selfski led se »razmnožava«, a »mladunčad« su ledena brda. Ti komadi mogu imati divovske razmjere. Godine 1986. od šelfskoga leda odlomila se 300 kilometara široka i 400 kilometara dugačka ploča te skliznula u more. Pritom su se s kopna odlomile dvije, u to vrijeme nenastanjene istraživačke postaje. Jedna od postaja bila je napuštena. Za drugom postajom, na kojoj su za antarktičkoga ljeta trebali živjeti ruski istraživači, tragalo se nekoliko tjedana brodovima i zra
Predivni svijet 141
koplovima. Napokon su je našli na jednom ledenjaku skrivenu ispod golemih snježnih zapuha. Ledena ploča prethodno se raspala na više ledenjaka.
Kojom brzinom pufuju ledenjaci?Čim se ledena ploča odlomi od šelfskoga leda, obično se dijeli u mnogo manje ledenjake. Većina njih pluta polarnim morem sve dok se - nakon nekoliko godina putovanja - ili otopi ili završi u morskim rukavima gdje ih led ponovno zatoči. Istraživači su jednom pretražili morsko područje veličine Švicarske i pritom izbrojili trideset tisuća ledenjaka. U strujama polarnoga mora ledeni brjegovi putuju brzinom od 13 kilometara na sat. To je otprilike brzina nekoga ne baš brzoga maratonca.
Koliko daleko mogu putovali ledenjaci?Većinu antarktičkih ledenjaka zadržavaju struje njihova zavičajnog mora. Pri snažnim olujama može se dogoditi da se ledenjak odgura prema sjeveru i izađe iznad antarktičke konvergencije. Drift u smjeru sjevera znači, gledano s Južnoga pola, da može biti samo toplije. Veliki ledenjaci uspiju otploviti sve do tropskih voda. Najdulje putovanje na koje je ikada krenuo jedan ledenjak zabilježeno je 1894. godine. Tada je ledenjak bilo viđen usred Atlantskog oceana u visini Rio de Janeira.
142 Predivni svijet
Po čemu se zna koliko je star koji ledenjak?
Postoje tri glavne skupine ledenjaka. Pločasti glečeri svježi su ledenjaci koji su se tek nedavno odvojili od šelfskoga leda. Imaju još ravnu površinu šelfa nalik ploči. S vremenom surovi vjetrovi oblikuju njihovu površinu u neobične oblike poput vrhova igle, piramida, šiljaka i pećina. Ti ledenjaci srednje starosti nazivaju se »neravna brda«. »Okrugla brda« su najstarija. Vjetar je izbrusio šiljke i sljemena te ostavio okrugle oblike nalik šljunku.
Kada se ledenjaci prevrću?
Stari ledenjaci mogu se odjednom prevrnuti. To se događa kad se dio koji leži ispod vode otapa jače nego dio koji se nalazi iznad vode. Tada se težište ledenjaka pomakne previše prema gore pa se ledenjak prevrne.
Kojom brzinom raste ledeni pojas zimi?
Divovski ledeni pojas oko Antarktika raste i smanjuje se s godišnjim dobima. Najveći je u rujnu u antarktičkom proljeću. Na hladnoći južnopolarne zimske noći koja traje pola godine, led na moru svaka 24 sata raste za površinu veličine Austrije. Svaka 24 sata ledeni se pojas pomiče za 4 kilometra u more oko Antarktika. Ledena površina koja se svake zime iznova stvara veća je nego cijeli antarktički kontinent. Ljeti se opet topi, a u jesen nestaje.
Predivni svijet 143
Kako od morske vode nastaje led?
Slana voda oko Antarktika počinje se smrzavati na temperaturi od 1,8 stupnjeva ispod ništice. Pretvaranje u led počinje u mirnim vodama time da nastaju ledeni mulj i ledena kaša. Najprije se na površini stvaraju kristalići koji se zatvaraju u veće tvorevine - igle ili ploče. Ova mješavina vode i leda naziva se ledeni mulj. Vodena površina izgleda uljasto ili muljasto.Kada vjetrovi uzburkaju vodu, ledeni mulj i voda međusobno se isprepleću pa nastaje ledena kaša.
Što je palačinkasti led?
Kada je zrak iznad ledenoga mora dovoljno hladan, ledeni mulj prevlači se tankom ledenom kožicom. Vjetar i valovi razbijaju tanke sante u male dijelove i taru ih jednoga o drugoga. Potom poprimaju okrugle oblike, a rubovi tih »palačinki« malo se podignu. Sante izgledaju slično listovima lopoča. Palačinkasti led dalje se učvršćuje. Odozdo se smrzava ledena kaša, a gore se snijeg učvršćuje u led. S vremenom se ploče učvršćuju u čvrsti ledeni sloj.
Zašto u antarktičkim jezerima katkad ima tople vode?
Najtoplije mjesto na Antarktiku (izvan istraživačkih postaja koje su podigli ljudi) jest dno jezera Vande.Tu je temperatura vode ljeti 25 Celzijevih stupnjeva. Ledeni pokrivač iznad 75 metara dubokog jezera funkcionira poput stakla sunčanog kolektora. Bistri ledeni kristali odvode štedljive sunčane zrake u vodu koja
144 Predivni svijetM H SR K M M M N B M H M H M M M M M
se time može zagrijati. Prema gore jezero je izolirano ledenim slojem poput staklenika.
Ima li na Antarktiku rijeka?
Na cijelom golemom kontinentu ima samo jedna jedina prava rijeka, Oniks. Napaja je glečer i ona ljeti teče 20 kilometara daleko u kopno. Tu se ulijeva u jezero Vandu.
9to raste u antarktičkim oazama?
Nije cio Antarktik prekriven snijegom i ledom. U sjeni golemih planinskih lanaca ima područja koja su bez leda i potpuno suha. Takva se područja nazivaju antarktičkim oazama. Ime su dobila po tome što u tim suhim dolinama ima tragova života, naime određenih krajnje neosjetljivih mahovina i lišaja. U pradavna vremena oaze su se mogle osloboditi leda i otada se tu više nije stvarao novi led. Ono malo snijega otpuhao je vjetar.
Gdje Zemlja izgleda kao Mars?
Antarktičke oaze bez leda izgledaju onako kako znanstvenici zamišljaju tipični krajolik na Marsu: gole, hladne, suhe. Zato su američki svemirski stručnjaci tu provodili svoje programe vježbe prije nego što su sondu Viking poslali na Mars.
Predivni svijet 145i**«>'v? - ■ • ' •
Koja živa bića uspijevaju na antarktičkome kopnu?
Na Antarktiku života ima uglavnom u ledenim ili ledom prekrivenim vodama. I životinje koje dio života provode na ledu - tuljani i pingvini - zapravo su vodena bića. I antarktičke ptice uzimaju hranu iz mora. Ima vrlo malo životinja i biljaka koje se grčevito drže kopna i to isključivo u područjima bez leda. Antarktičke oaze rijetke su i pokrivaju samo dva posto kopna. Ovdje se mogu otkriti skupine mikroskopski sićušnih bakterija, osim toga alge, gljivice pa čak i mali člankonošci.
Zašto na području Južnog pola ima toliko različitih lišajeva?
Na antarktičkom kopnu živi više od 350 vrsta lišajeva. Te krajnje otporne biljke mogu se upravo u toj hladnoj pustinji toliko raznoliko razvijati jer su praktički bez konkurencije. Na tim mjestima mogu uspijevati tek rijetke mahovine i cvjetne biljke. Lišajevi imaju hladne stijene više-manje samo za sebe. Skupine mogu postati debele nekoliko milimetara.
Kako lišajevi izdržavaju antarktičku hladnoću?
Lišajevi su razvili dvije različite metode prevladavanja hladnoće. Neke vrste gotovo da se mogu smrznuti. Prije zime gube gotovo cijelu vlagu uskladištenu u stanicama i suše se. Čim dođu u doticaj s vlažnim zrakom, usisaju mnogo vode i u njima se budi novi život.
1 4 6 Predivni svijet
Druge vrste lišajeva tonu u zimski san. Oni su, doduše, živi i zimi, ali životni procesi u stanicama teku veoma polako.
Koliko lišajevi mogu biti stari?
Lišajevi mogu biti nevjerojatno stari: neke skupine imaju već dvije tisuće godina. Još starije od lišajeva mogu biti mahovine koje uspijevaju na suhim obroncima u antarktičkim oazama. One imaju pet tisuća godina. Odumrle mahovine tvore slojeve treseta koji tijekom bezbrojnih godina mogu postati debeli do dva metra. Od cvjetnih biljaka samo su dvije vrste koje mogu opstati na tako nepovoljnoj klimi, a među njima je jedan rođak naših karanfila.
Koje su najveće antarktičke kopnene životinje?
Najveće antarktičke kopnene životinje jesu kukci bez krila. Antarktička Collembola velika je samo 1 milimetar i hrani se još sićušnijim gljivama i algama svoje suhe, h ladne dom ovine. Veće ž ivotin jice koje se najčešće pojavlju ju jesu malene grinje. Oskudan život ovih životinjica postaje malo radosniji tek ako se u njihovoj blizini nalaze pingvini koji hodaju po kopnu. Ptičji izmet daje hranjive tvari koje mahovina i alge pohlepno uzimaju, a od toga opet žive bezbrojne životinjice. Istinski raj hrane nastaje kad pingvin ugi- ne na kopnu. Istraživači su na jednom četvornom metru perja mrtvoga pingvina izbrojili čak 100 tisuća Collembola i grinja. Oni se hrane algama koje su se naselile na perju.
Predivni svijet 147
Kako životinje izdrže antarktičku hladnoću?
Collembola i grinje koji žive na Antarktiku moraju štititi tijelo od smrzavanja. Njihova temperatura ovisi o temperaturi okoline. Krzno ili perje kao kod ptica ili sisavaca koji vole hladnoću kod njih nema smisla jer se ne mogu zagrijati iznutra. Umjesto toga, ove životinje proizvode glicerin koji djeluje poput sredstva za zaštitu od smrzavanja. On održava tjelesne tekućine tekućima i pri temperaturama od 35 stupnjeva ispod ništice. Tek kad temperatura padne još niže, zaledi se voda sadržana u tjelesnim stanicama. Stanice pucaju, a životinje ugibaju.
Koje životinje žive pod ledom Ledenoga mora?
Dok led i hladnoća na antarktičkom kopnu omogućuju život samo nekim specijalistima, u vodi ispod leda sve vrvi od životinja i biljaka. Hladna voda sadržava veoma mnogo kisika. Osim toga, led koji stalno putuje u more nanosi, skupa s muljem i zdrobljenim kamenjem, i velike količine hranjivih tvari. Usto dolaze vedra ljeta za kojih sunce nikad ne zalazi. Sve je to dobar temelj za bogat morski život. Postoje divovska polja morske trave i drugih vodenih biljaka koje pružaju smještaj i hranu brojnim vrstama životinja. Mnoge morske životinje za koje se pretpostavlja da žive samo u toplim vodama, ovdje su našle idealno stanište, npr. morski pauci, morski krastavci, morske zvijezde, morski puževi, spužve, anemone, koralji, sipe i, dakako, rakovi i ribe.
i Predivni svijet
Zašlo su antarktičke obale nenaseljene?
Sav taj život zbiva se ispod leda na morskom dnu do dubina od 30 metara. Obalna područja - u drugim morima omiljeno područje naseljavanja za životinje i vodene biljke - gotovo su nenaseljena. Stijene stalno stružu ledene mase koje se guraju i tiskaju. Led je uopće najveći neprijatelj ovih biotopa u južnopolar- nim vodama. Veći ledeni brijeg koje putuje prema obali može izravnati morsko tlo te zbrisati cijele životinjske i biljne zajednice. Do dubine od 15 metara morsko je tlo izgrebano ledom. Tek se na velikim dubinama, u koje rijetko dopru ledenjaci, može razviti život.
Zašto je kril tako važan za život u hladnoj vodi?
Kao posvuda u prirodi, i u arktičkim su vodama biljke prehrambeni temelj za sva ostala živa bića. Sićušne alge koje putuju vodom glavna su hrana za kril. Tako se nazivaju sićušni račići koji se u golemim jatima kreću hladnom vodom. Kril je opet izvor hrane ne samo za goleme kitove nego i za ostale životinje, ponajprije sipe, koje tada opet proždiru veći grabežljivci poput glavate ulješure. U tom hranidbenom ciklusu u antarktičkim morima, kril ima bitnu ulogu.
Što jede kril?
Najveći račići koji tvore kril izgledaju poput garnela i dugački su četiri centimetra. Oni i njihovi mali rođaci doslovno gutaju djeliće biljaka koji plutaju vodom. Alge ostaju visjeti na dlačicama njihova prsnog koša i zatim se guraju u usta. Ljeti kril pojede alge s gornjih
Predivni svijef 1 4 9
vodenih slojeva, a zimi se spušta u dublju vodu i hrani se onim što od uginulih životinjica i biljaka padne u dubinu.
Koliko je jato krila?
Krila ima u golemim količinama. Promatrana su jata koja prekrivaju vodenu površinu od 20 puta 20 kilometara. Vjeruje se da težina životinjica zajedno iznosi dva milijuna tona. Danju takva jata krila boje vodenu površinu crvenkasto, noću žuto-zeleno. Tada su uključeni svijetleći organi račića.
Čime se hrane kitovi?
Kao što kril filtrira sićušne alge iz vode, tako i golemi bradati kitovi prosijavaju kril iz vode. Kitovi, primjerice grbavi kitovi, uzimaju puna usta vode i opet je izbacuju. Pritom kril i ostale male životinje zaostaju u situ, nalik češlju, u ustima kita i bivaju progutani. I velika ulješura neizravno se hrani krilom. Ovaj veliki kit zuban lovi sipe, a sipe također žive uglavnom od krila. U antarktičkim morima glavate ulješure i morske ptice proždiru na godinu, kako se procjenjuje, 30 milijuna tona sipe.
Koliko vrsta riba živi u polarnim morima?
Od svih poznatih vrsta riba njih samo 250 živi u polarnim vodama. Prilagodile su se hladnoći i opstaju u gotovo smrznutom stanju. Neke polarne ribe mogu proizvoditi različita sredstva za zaštitu od smrzavanja koja sprječavaju da im se krv i voda smrznu u stanicama. Kod drugih vrsta životni se procesi odvijaju vrlo
1 5 0 Predivni svijet
polako. Kemija njihovih stanica funkcionira drukčije nego kod životinja koje vole toplinu.
Koja riba ima prozirnu krv?
Normalna je riblja krv crvena. Crvena boja potječe kao i kod sisavaca od crvene tvari za krvnu boju, hemoglobina. Samo je jedna riba čija krv nema tu tvar u boji. Krv Eisfischa čini se vodenastom sa žutim bljeskom i može prenositi samo desetinu količine kisika koja kruži u krvi drugih riba. Zato je njihovo srce dvostruko veće, a i krvne žile su deblje. Kad miruje, Eisfisch troši tako malo energije kao i toplokrvna životinja u zimskom snu.
Zašto su se na Antarktiku galebi razvili u pingvine?
Od šesnaest vrsta pingvina, sedam ih ima postojbinu na Antarktiku. Oni su se tijekom 40 milijuna godina razvili od ptica nalik galebima u podvodne ptice. Krivo je bilo putovanje njihova zavičajnoga kontinenta od toplih voda u smjeru Južnoga pola. Klima je postajala sve hladnija, a ptice su morale razvijati sve deblju odjeću od perja. Osim toga, u moru je bilo sve više hrane. Zato su se krila tih ptica pretvorila u peraje. Pri plivanju pingvini pokazuju svoje podrijetlo: mašu krnjim krilima kao da će poletjeti kroz vodu.
Zašto je žumanjak pingvinskih jaja crven?
Ma kako se pingvini doimali bespomoćnima na kopnu, oni se spretno i elegantno kreću vodom. Odlični
Predivni svijet 151
su hvatači riba. Svoj skliski plijen hvataju snažnim čeljustima i drže ga hrapavim jezikom obloženim tr- njem. Ali glavna hrana pingvina nisu ribe, nego maleni rakovi. A ti crvenkasti rakovi su i razlog što žumanjak pingvinskih jaja nije žut kao kod drugih ptica, nego crven.
Zašto su carski pingvini tako veliki?
Carski pingvini najveći su od svih pingvina. Visoki su jedan metar i teže oko 30 kilograma. Carski pingvini jedini na antarktičkom kopnu sjede na jajima i to u olujno, užasno hladno i mračno zimsko doba. Tad se mužjaci stišću tijesno jedan uz drugoga u golemim skupinama. Dva mjeseca sjede na jajima koja se nalaze u kožnim naborima na nogama. Sve to vrijeme, mužjaci ništa ne jedu. Mogu tako dugo postiti jer su veliki i dovoljno teški da uskladište dovoljno masti u tijelu. Manje životinje ne bi imale dovoljno pričuve preživjeti tako dugo doba posta u nevjerojatnoj hladnoći antarktičkih zimskih noći.
Kako pingvini koji sjede na jajima izdržavaju hladnoću?
Prosječna temperatura tijekom sjedenja na jajima carskih pingvina kreće se oko 20 stupnjeva ispod ništice, ali zna se dogoditi da su i dvostruko niže. Najgori su ledeni orkani koji brzinama po 200 kilometara na sat pometu sve iznad nastambi pingvina. Pingvini imaju perje koje ne samo da odbija vodu nego i zadržava sićušne zračne jastučiće između perja. Ispod perja nalazi se sloj finoga paperja, a ispod njega, između kože
i mišića, debeli masni sloj. Ma kako dobro bili zaštićeni, jedan jedini carski pingvin brzo bi se smrznuo u južnopolarnoj noći na kopnu. Protiv toga pomaže timski rad. Mužjaci koji sjede na jajima primiču se u stotinama ili tisućama jedan drugome. Vanjski stražari koji se nalaze na rubu i tvore živi zaštitni zid protiv ledenih vjetrova smiju nakon nekog vremena doskaku- tati u unutrašnjost kolonije, a zagrijani kolege preuzimaju njihovo mjesto. Ova smjena straže obavlja se polako i bez trzavica kako se ne bi nepotrebno trošila energija. Na kraju sjedenja na jajima pingvin izgubi gotovo polovinu svoje težine. Sada ženke, site i debele, dolaze na kopno i hrane mladunčad, koja se u međuvremenu izlegla, kašicom koju su donijele u ždrijelu. Izgladnjeli mužjaci kreću na put u vodu kako bi se valjano najeli.
Kojim tuljanima pomaže izlov kitova?Iako rakojed živi samo na Antarktiku, računa se da te vrste tuljana ima 35 milijuna primjeraka. Ovi najčešći od svih tuljana razmnožavaju se tako dobro zato što su kitolovci smanjili broj grenlandskih kitova koji žive u antarktičkim vodama. Grenlandski kitovi, poput grbavog kita, hrane se jednako kao i rakojedi krilom, a budući da ima tako malo kitova, stol je za tuljane bogatije prostrt. Rakojedi (koji - za razliku od onoga što daje naslutiti njihovo ime - ne jedu rakove, nego kril) imaju posebno zubalo. Njihovi kutnjaci završavaju šiljato tako da tuljan može uzeti puna usta krila i uz zatvorenu čeljust opet istisnuti vodu.
1 5 2 Predivni svijet
Predivni svijet 1 5 3
Što rade tuljani tako duboko u unutrašnjosti kopna?
Rakojedi ne dolaze nikada na čvrsto kopno. Njihov se život odigrava između vode i ledenih santi. Na ledu su rođeni i mladi rakojedi. Tuljani love većinom ondje gdje obalni led udara o otvoreno more. Ta se granica pomiče s godišnjim dobima. U antarktičkoj zimi rakojedi moraju putovati dalje na (topliji) sjever kako bi došli do vode s manje leda. Pritom pužu i dulje dionice iznad zatvorenog ledenog pokrivača. U vodi se tuljani većinom najbolje snalaze, ali na čvrstom ledu njihova sposobnost orijentacije nije baš najbolja. Cesto se skupine žderača rakova gube. Umjesto da odu u smjeru pučine, lutaju prema jugu, na antarktičko kopno. Tu, nažalost, nem aju nikakve izglede za preživljavanje i jadno skapavaju. Leševe zalutalih ra- kojeda našli su i 100 kilom etara duboko u unutrašnjosti kopna.
Koje neprijatelje imaju morski slonovi?
Morski slonovi najveći su i najteži od svih tuljana. Mužjaci mogu biti dugački šest metara i teški tri tone. Žive u antarktičkim vodama i dolaze radi parenja na obale otoka. Te se životinje nazivaju morskim »slonovima« jer m užjaci m oraju napuhati svoju nosnu vreću u svojevrsno rilo. To čine u doba parenja kad se bore za ženke. Morski slonovi imaju zbog svoje veličine i snage samo jednog jedinog prirodnog neprijatelja: kita ubojicu koji je najjači, a možda i najmudriji grabežljivac na zemlji.
1 5 4 Predivni svijet
Zašto je tako naporno biti čuvar plaže?
Na svakom dijelu plaže nalazi se mužjak morskoga slona, tzv. Čuvar plaže. Jedino se on smije pariti s 30 ženki u svom haremu. Ostali se mužjaci rastjeraju. Pri borbama za parenje jaki i teški mužjaci nakon strogoga obreda prelaze na stvar. Najprije napušu svoje nosne vreće i time pojačavaju riku kao preko razgla- sa. Manji (i tiši) mužjaci ispadaju već u toj fazi. Ako oba suparnika riču jednako glasno, jedan drugoga pokušavaju ukloniti s puta. Ako je i tada rezultat neodlučen, bitka postaje krvava. Borci zubima nanose ozljede suparniku. Na kraju se slabiji posramljeno povlači. Čuvar plaže mora neprestano braniti svoj položaj glave obitelji. Ovaj posao oko borbe i oplodnje toliko je naporan, da jedva preostaje vremena za jelo. Tijekom parenja morski slonovi veoma smršave i mogu izgubiti i nekoliko stotina kilograma.
Što se nalazi ispod Sjevernoga pola?
Za razliku od Južnoga pola koji se (kao magnetski i geografski pol) nalazi na kopnu, ispod ledenoga sloja Sjevernoga pola nalazi se samo voda. Arktik je, dakle, golemi ravni ledeni brijeg koji se nalazi na Sjevernom ledenom moru. Konačni dokaz za to dala je američka atomska podmornica Nautilus 1958. koja je prvi put zaronila ispod Sjevernoga pola. Pritom je prevalila udaljenost od gotovo tri tisuće kilometara. Arktički ledeni oklop iznad mora obuhvaća oko 22 milijuna četvornih kilometara. Do Arktika sežu sjeverna područja Europe, Sjeverne Amerike i sjeverne Azije.
Predivni svijet 1 5 5
Gdje se može putovati na stablima?
Područja obrasla nižim drvećem između sjeverne šumske granice do sjeverne polarne regije nazivaju se tundram a. Sjeverna Skandinavija, Sibir i Aljaska prekriveni su tundrama. Ova proširena područja su jedan i pol puta veča od Brazila i prekrivaju gotovo desetinu površine kopna na Zemlji. Grmlje i drveće često je visoko samo deset centimetara, ali imaju grane koje pužu po zemlji nekoliko metara. U tundri se gotovo može hodati po krošnjama drveća.
Zašto je tundra ljeti jedina močvara?
Zimi su prosječne temperature u tundri između 19 i 34 stupnja ispod ništice. U sjeveroistočnom Sibiru može zahladnjeti i do 70 stupnjeva ispod ništice. Ondje je zimi hladnije nego na Sjevernom polu. Ljeti u tundri može biti doista vruće. No unatoč tomu, tlo se samo površinski topi. Na nekoliko metara dubine, tlo ostaje zamrznuto. Zemljani sloj koji je trajno duboko zamrznut seže do 600 metara dubine. Kada ljeti pada kiša, voda ne može presušiti. Skuplja se iznad smrznute zemlje i tvori močvare ili proširena ravna jezera. Za toploga ljeta tundra je pravi raj za komarce.
Zašto Zemlja ima polove?
U sredini zemaljske kugle nalazi se čvrsta kugla od željeza i nikla promjera 2600 kilometara: zemljina jezgra. Oko nje taloži se omotač debeo oko 2200 kilometara koji se sastoji od žitkih kovina. Jezgra i njezin omotač kreću se jedan prema drugome. Tako nastaje magnetsko polje koje okružuje Zemlju. Zemaljska
kugla funkcionira poput divovskog, ali u odnosu na veličinu svakako vrlo slabog magneta. I poput svakog drugog magneta, i Zemlja ima dva pola. Polovi se mogu primijetiti ako se igla kompasa stavi u smjer sjever - jug. Magnetski polovi ne nalaze se uvijek na istom mjestu, nego se polako miču. Trenutačno su udaljeni od geografskih polova (najsjevernije i najjužnije točke na Zemlji) oko dvije tisuće kilometara. Kompas zato pokazuje samo približno smjer sjever - jug.
Zašto je sjever na kartama gore?
Dakako da na površini Zemlje nema »gore« i »dolje« kao na zemljovidu. Sjever se nalazi pred nama samo ako gledamo prema sjeveru. Ali ipak su se ljudi složili da sve zemljovide crtaju tako kao da je sjever gore. Ta navika potječe još od antičkoga geografa Ptolemeja. Stari Grk odlučio se za to da zemljovide koje je crtao usmjeri prema Polarnoj zvijezdi. U vrijeme kada nije bilo kompasa, Polarna zvijezda bila je zvijezda vodilja za sve putnike. Moglo se sa zemljovidom pred sobom gledati u smjeru Polarne zvijezde i pritom se više ili manje dobro orijentirati (pri čemu je manji problem bio taj da se Polarnica vidjela samo noću).
Kada zemljovidi pokazuju prema istoku?
Sjever je na zemljovidima ostao »gore« sve dok se u srednjem vijeku nisu umiješali predstavnici Katoličke crkve. Zahtijevali su da zemljovidi pokazuju prema istoku, naime u smjeru grada Jeruzalema. Nekoliko stoljeća zemljovidi su bili tako crtani da se istok nalazio »gore«. Svoje nasljedno mjesto »gore« na zemljovidu sjever je ponovno stekao prije 600 godina. U do-
1 5 6 Predivni svijet
Predivni svijet,• ■ ■ ■ . . . :
ba velikih otkrića Polarna je zvijezda kao zvijezda vodilja za pomorce postajala, doduše, sve nevažnija, jer se u međuvremenu kompas potvrdio kao pomoć u navigaciji. No unatoč tomu, sjever je ostao »gore« na karti i tako će biti i ubuduće.
Gdje je na Zemlji najhladnije?
Uz magnetske i geografske polove, na Zemlji su i polovi hladnoće. Tako se nazivaju područja gdje temperatura pada najniže. Sjeverni pol hladnoće nalazi se u istočnom Sibiru gdje je 1933. godine izmjereno 70 stupnjeva ispod ništice. Još je hladnije na Antarktiku. Godine 1983. u blizini jedne ruske istraživačke postaje temperatura je pala na 89,2 stupnja ispod ništice.
Što su sjeverna svjetlost i južna svjetlost?
Polarna područja su područja s najdojmljivijim pojavama svjetlosti. Tu je zrak hladan, vrlo suh i gotovo potpuno bez prašine tako da pogled može odlutati na desetke kilometara. Najspektakularnija su sjeverna svjetla Arktika i južna svjetla antarktičkih područja. Ona su u vezi sa Zemljinim magnetskim poljem i Sunčevim vjetrom. Sunčevim vjetrovima nazivaju se električni djelići koje šalje Sunce. Ako snažan Sunčev vjetar dospije u područje zemaljskoga magnetskog polja, on se usmjerava u smjeru obaju polova. U polarnim područjima djelići udaraju o zračni omotač. Energija sudara prazni se kao sv jetlost pa se na noćnom nebu pojavljuju lukovi koji sjaje u svim bojama i čitavi zastori predivnoga treperećeg svjetla. Katkad se polarna svjetlost može vidjeti i u područjima
1 5 8 Predivni svijet
koja se nalaze daleko od polova, primjerice u sjevernoj Europi.
Jesu li polarni medvjedi pametni?
Medvjedi su vrlo lukave životinje. Posebno su inventivni kad se radi o tome da ulove plijen. Za polarne medvjede kažu da skaču na tri noge kad se kreću arktičkim ledenim prostranstvima kako bi hvatali tuljane. Četvrtom šapom pokrivaju gubicu. Možda zato što je gubica jedina tamna mrlja na polarnom medvjedu pa je već iz daljine vidljiva u bijelom prostranstvu. Tko zna? I rođaci polarnoga medvjeda mudre su životinje. Ruski mrki medvjedi privlače jelene tako da oponašaju njihovu riku. A u Americi su neki medvjedi naučili namamiti znatiželjne krave. Medvjedi se kao ludi valjaju po livadi. Neko glupo govedo navodno se približilo medvjedu vidjeti što se to zapravo događa i znatiželju platilo životom. Čini se da medvjedi u Sibiru nisu tako mudri. Ondje su ih promatrali kako se penju po telegrafskim stupovima. Vjerojatno su šum žica zamijenili sa šumom roja pčela pa su mislili da će visoko gore na tom neobičnom drvetu opljačkati pčelinju košnicu.
Zašlo morževima trebaju kljove?
Morževi su uz polarne medvjede tipični arktički sisavci. Njihove snažne kljove služe im, između ostaloga, kao oružje protiv arktičkih medvjeda. Mužjaci morževa upotrebljavaju kljove i pri borbama u doba parenja; katkad borci pritom prođu s teškim ozljedama. U pravilu, morževi se ne bore do krvi, nego prije toga jedan drugome valjano prijete. Suparnici se
Predivni svijet 1 5 9
većinom razdvoje prije prave bitke jer je već tada jasno tko je od njih dvojice jači i agresivniji. Kljove su slično kao i jelenji rogovi nešto poput oznake čina: snažne kljove upućuju na jaku i staru životinju. Ali kljove morževa mnogo su korisnije od jelenjih rogova i mnogostruko upotrebljive. Morževi beru školjke s morskoga dna, a u tvrdokornim slučajevima kljovama izbijaju školjke sa stijene. Osim toga, kljove im trebaju kako bi se iz vode popeli na led. Zabijaju bijele kljove poput pijuka u led i po njima vuku svoja teška tijela.
Koje životinje na Arktiku mogu dobiti sunčanicu?Ma kako dobro morževi bili zaštićeni od hladnoće arktičkih voda, jednako vole i sunce, ma kako to čudno bilo. Za arktičkoga ljeta stotine morževa uživa u slabim zrakama niskoga sunca. Leže stisnuti jedni uz druge na pješčanim prudima ili stjenovitim obalama arktičkih otoka. Nažalost, morževi su zaštićeni samo od hladnoće, ali ne i od sunca. Njihova se osjetljiva koža zacrveni, a katkad dobivaju i pravu sunčanicu.
Ispod zemlje
160 Predivni svijet
Gdje rijeke mogu nestati u tlu?
Ondje gdje je tlo vapnenačko, rijeke mogu nestati u zemlji. One nastavljaju teći podzemno ili opet izviru na drugoj strani, ili se ispod zemlje ulijevaju u more. Na svom toku ispod zemlje mogu isprati goleme sustave špilja.
Od čega se sastoji vapnenac?
Vapnenac se sastoji od ostataka pradavnih morskih životinja. Prije nekih 240 milijuna godina ocean je pokrivao velika područja onoga što je danas Europa. Školjke koje sadržavaju vapnenac i kućišta drugih životinja potonuli su na morsko dno te stvorili velike taloge koji su se tijekom godina okamenili u vapnenac. Neka vapnenačka brda stvorili su i pradavni koralji. Mora su nestala, a nekadašnje se morsko dno pri pokretima Zemljine kore izdiglo prema gore. Vapnenačka područja u Sloveniji i Hrvatskoj, vapnenačke Alpe i njemački i francuski Alb imaju, dakle, živo podrijetlo. Vapnenac se pojavljuje i u drugim oblicima. Mramor je, primjerice, kristalizirani vapnenac. Kad se
Predivni svijet 161
prah vapnenca zgušnjava, nastaje kreda. Najpoznatiji primjer za to jesu bijele svjetlucave stijene krede na Riigenu ili na engleskoj obali kanala La Manche.
Zašto vapnenac propušta kišnicu?
Vapnenac je zapravo jednako tako nepropustan za vodu kao i drugo kamenje. Ali kapi kiše preuzimaju pri padu kroz zrak sićušne tragove plina ugljičnog dioksida sadržanog u zraku. I pri poniranju kroz plodnu zemlju kišnica se obogaćuje ugljičnim dioksidom. Pritom nastaje slaba kiselina, ugljična kiselina. Cista voda postaje, dakle, laganom mineralnom vodom koja sadržava ugljičnu kiselinu, a ugljična kiselina može opet otopiti vapnenac. Dolazi do kemijske reakcije pri kojoj se vapnenac pretvara u tvar nazvanu kalcijev hidrokarbonat. Na taj način kišnica proždire kalcij. Litra vode može otopiti otprilike gram kalcija iz kamena. U prilično kratkom vremenu stijene kalcija najprije dobivaju pore, zatim pukotine i napokon djevi. Potrebno je otprilike pola milijuna godina dok iz fine pukotine u vapnenačkoj stijeni nastane metar debela cijev.
Zašto su kraška područja tako neplodna?
Tipična kraška područja nalik su neplodnim krajolicima na Mjesecu. Kišnica brzo ponire kroz pore, rupe i pukotine koje je sama isprala. Jedva da ima podzemne vode jer ispod zemlje nema vodonepropusnih slojeva. U istočnim Alpama kraška područja na velikim visinama imaju imena koja upućuju na njihovo životno neprijateljstvo: Mrtvo gorje, Kameno more ili Pakleno gorje. Na nekim alpskim i kraškim površinama
mogu se ipak zadržati i crnogorična stabla. Kraška područja koja se nalaze niže, poput Alba u N jemačkoj, izgledaju zeleno i plodno, ali kad seljaci oru, lemeš pluga grebe i straže vapnenačke gromade. Polja su kamena, a sloj humusa tanak. Jer pri poniranju u podzemlje, kišnica u dubinu sa sobom uvijek odvodi i zemlju.
Gdje ostaje voda koja nestaje u zemlji?
Umjesto razine podzemne vode u kraškim područjima, postoji u dubini razina kraške vode. Jer voda se često skuplja u procjepima, pukotinama i rasjedima koji su međusobno povezani i u kojima je voda zbog toga uvijek jednako visoka. Suvišne mase vode otječu dalje i skupljaju se u podzemne rijeke koje tutnje kroz goleme hodnike i pećine. Na kojem će se mjestu u zemlji ponovno pojaviti rijeka koja je nestala, može se otkriti tako da se u vodu baci boja. U turskom gorju Taurus obojili su jednu rijeku. Otkrilo se da je njezina voda ponovno izašla na površinu 40 kilometara dalje. A pritom je prošla kroz djelo gorje.
Gdje Dunav ponire u zemlju?
Na sličan način mladi Dunav ponire 30 kilometara od izvora. Najveći dio njegove vode utječe kod Imenndi- ngena u pukotine kamenog podzemlja. Dvanaest kilometara južnije i gotovo 200 metara dublje ponovno se vidi voda Dunava: u Aachtopfu, izvoru koji daje dovoljno vode da se u sekundi napuni 250 kada. Njegova voda teče u smjeru Bodenskoga jezera te se s Rajnom ulijeva u Sjeverno more. No »pravi« se Dunav, naprotiv, ulijeva u Crno more. Tek od 1877.
1 6 2 Predivni svijet
Predivni svijet 1 6 3
točno se zna da se u izvoru Aachtopf radi o vodi Dunava. Na mjestu gdje dobar dio mlade rijeke ponire prosuli su nekoliko bačvi soli u vodu i nakon nešto više od dva dana voda u Aachtopfu bila je slana. Kako ondje izgleda podzem lje, nitko sa sigurnošću ne može reći. Vjerojatno ima špilja, jezera pa čak i slapova.
8+0 su gladni izvori?
Iz vapnenačkih izvora mogu se na dan crpiti goleme količine vode. Blautopf kod Blaubeurena npr. ispušta u sekundi 26 tona vode. Ali kraški su izvori - za razliku od ostalih - veoma ovisni o vremenu. Protok uslijedi prilično brzo, a ako odozgo ne dođe nikakva nova voda, kraški izvori presuše za vrućih ljeta. Neki su kraški izvori gotovo uvijek suhi i samo pri poplavama izbacuju vodu. Takve izvore nazivaju i gladnim izvorima.
Kako nastaju suhe kraške špilje?
Podzemlje kraškoga krajolika možemo zamisliti poput goleme okamenjene spužve s malim i većim cije- vima i porama. Neke od tih »pora« divovski su velike! Sve njih stvorila je kišnica koja ponire i koja je vapne- načkim stijenama otela vapnenac tako da ga je kemijski promijenila. Ondje gdje je bio vapnenac nastale su šupljine u svim mogućim oblicima i veličinama. Ali voda se probija dalje u dubinu, a nekadašnja podzemna jezera isušuju se s vremenom. Zaostaju golemi šuplji prostori, često s lokvicama i jezerima na dnu.
1 6 4 Predivni svijet
Zašto u špiljama rastu vapnenačke sige?
U nekim špiljama događa se kemijska reakcija između ugljičnoga dioksida sadržanog u vodi s vapnencem i obratno. Stvara se novi vapnenac (kalcit), i to tada kada voda dalje kapa kroz stropove špilje na tlo. Kap ponovno daje jedan dio ugljične kiseline koja se nalazi u njoj - slično kao mineralna voda koja gubi okus kad stoji otvorena. Ugljična kiselina nestaje. Kapi koje neko vrijeme vise sa stropa špilje sada izlučuju vapnenac. Na mjestu kapanja stvara se tanka vapne- načka nit, a tijekom stoljeća (i nakon milijuna kapi) sa stropa špilje visi vapnenačka siga. Te tvorevine nalik ledenim sigama nazivamo stalaktitima.
Što su sige?
Istodobno iz istoga razloga rastu vapnenački stupovi iz tla u visinu i to na mjestu na kojem stalno kapa. Prije nego što kap može oteći, ostavi tanašni sloj vapnenca. S vremenom rastu sige odozdo prema gore. One se zovu stalagmiti. Tijekom mnogo stotina ili tisuća godina sige odozdo i odozgo mogu srasti u stupove. Ima ih u najrazličitijim bojam a, od žute, zelene, smeđe, do bijele i crvene, već prema tomu kakve minerale sa sobom dovode vodene kapi.
Kojom brzinom raste siga?
Sto jače kapa sa stropa, to više siga nastaje i to brže rastu. Najbrže su sige u jednoj belgijskog pećini. Njima treba samo jedan ljudski vijek da bi narasle gotovo metar visoko (ili duboko). Sigi u poznatoj Posto- jnskoj jami u Sloveniji treba, naprotiv, sto tisuća godi
Predivni svijet 1 6 5
na da naraste 1 milimetar. Stupovi siga na nekim mjestima tvore prava zadebljanja, a ispod ili iznad toga smanjuju se opet u vitke tvorevine nalik na uže. »Trbusi« stupova pokazuju da je u različitim razdobljima jače padala kiša: vitka mjesta nastala su u suhim razdobljima kad bi tek rijetko pala koja kap sa stropa špi- lje.
Zašto se čarobni svijet siga u jamama vidi samo uz umjetnu rasvjetu?
Vapnenac koji se taloži u špiljama kao tzv. vapne- nački sinter može tvoriti najčudnovatije oblike. Ne samo da ima siga i stupova nego i tvorevina koje izgledaju poput zaleđenih slapova. Oni nastaju kada voda iz pukotina teče u jamu. Na drugim mjestima rastu tvorevine u boji koje vise poput zastora ili vela iznad stijena. Neke sustave špilja, poput Postojnske jame npr., mogu razgledavati i turisti. Oni su prava remek- djela prirode koja međutim svoju ljepotu prikazuju samo uz umjetnu rasvjetu. Jer u prirodnom stanju najraskošnije jame sa sigama apsolutno su mračne - one se ipak nalaze duboko u brdu.
Što su ekscentrici?
N ajneobičniji likovi u jamama sa sigama jesu tzv. ekscentrici. To su vapnenačke tvorevine koje se prividno samovoljno, moglo bi se reći slično vadičepima, zavijaju uvis ili poput trave niču iz tla. Neke izgledaju poput trodimenzionalnih ledenih cvjetova i mogu dosegnuti visinu od pola metra. Doista vrlo neobični
ekscentrici stvaraju se vjerojatno radom bakterija koje se nalaze u vodenim kapima.
Zašto se ledene jame ne tope ni ljeti?
Ako se temperatura u vapnenačkoj jami nikad ne popne iznad ledišta, stvaraju se slični oblici kao u jamama sa sigama, s tom razlikom da se pritom radi o golemim ledenim sigama i da se svi stupovi, zastori i slapovi sastoje od leda. Ulaz u najveću ledenu jamu na svijetu, golemi ledeni svijet u austrijskom gorju Tennen, nalazi se na nadmorskoj visini od 1640 metara. Na toj visini zime su dugačke i hladne. Ulaz u jamu nalazi se na većoj visini nego sustav jama dugačak ukupno 42 kilometra. Zato zimski hladni zrak ulazi u dubinu hodnika, dvorana i klanaca. Hladni zrak skuplja se u dubljim područjima jamskoga svijeta i ondje ostaje. U dubinama golemoga ledenoga svijeta ledeno je hladno čak i kad napolju vladaju ljetne temperature. Ali stropovi ledene špilje nisu duboko smrznuti. Kroz vapnenac ponire voda i tek kad kapa u jamu hladi se na hladnom zraku te tvori ledene sige. Ledeni sloj u ovoj divovskoj hladnjači djelomično je debeo i 20 metara.
Kako nastaju špilje udarima valova?
Na strmim obalama mora voda u pokretu tu i tamo stvara goleme špilje. One ne nastaju kemijskim procesima, nego snagom valova. Mekše se kamenje ispire, dok se tvrdo kamenje opire snazi valova. Tako nastaju neobični oblici. Neke su špilje, nastale valovima, zatvorene tijekom plime. Kad se voda povlači pri oseki, može se čamcima ući u te špilje. Poznata je Pla
1 6 6 Predivni svijet
Predivni svijet 1 6 7
va špilja na sredozemnom otoku Capriju. »Plava« je stoga jer plava morska voda ispunjava špilju plavim sjajem.
Kako su vulkani mogli stvoriti špilje?
Vapnenačke špilje i špilje nastale udarima valova stvorila je voda. Na ovaj ili onaj način voda je izdubila stijenu. Sasvim je drugi slučaj sa špiljama od lave. Iz aktivnoga vulkana u dolinu se spuštala rijeka otopljenoga kamenja - lava. Površina se brzo ohladila na sv- ježem zraku. Ali ispod nje ostalo je užareno, što je dovoljno da lava ostane tekuća. S vremenom se stvorila cijev koja je izvana tvrda, a iznutra mekana. Unutra je lava i dalje otjecala. Kad je ponestalo materijala iz vulkana, ostao je šuplji prostor nalik na cijev. Takvih špilja cjevasta oblika ima u mnogim vulkanskim područjima, primjerice na kanarskom otoku Lanzaroteu.
Koje biljke rastu u špiljama?
Gdje nema svjetlosti, ne mogu rasti biljke. Za razliku od životinja, biljkama treba svjetlost kao izvor energije. U dubini špilja bez svjetlosti nešto malo vegetacije ima samo ondje gdje turisti posjećuju špiljski svijet. Tu se špilje osvjetljavaju reflektorima. Od tog umjetnog svjetla žive mahovine, alge pa čak i nezahtjevne paprati. Njihovo sjeme i spore unose posjetitelji. Ako bi se takva špilja zatvorila za posjetitelje, biljke bi uginule.
1 6 8 Predivni svijet
Jesu li špiljski ljudi živjeli u špiljama?
Za ljude, biljke i većinu životinja pećinski su sustavi neprijateljski okoliš. I špiljski ljudi iz kamenoga doba nisu nikada doista stanovali u špiljama, nego na ulazu u špilju. Ondje su tražili skrovište ispod nadsvo- đenih stijena ili lisnatih pokrova. Unutrašnjost špilje upotrebljavala se kao neka vrsta hladnjače. Tu su se skupljale zalihe. Život bi u tim mračnim, vlažnim i hladnim pećinama bio nesnosan čak i za otvrdnule ljude iz kamenoga doba. Ne bi mnogo koristila ni ognjišta. Dim vatre što bi sukljao uskoro bi ljude otjerao na otvoreno.
Zašto se prije smatralo da u špiljama žive zmajevi?
Spilje su uvijek rasplamsavale ljudsku maštu. U legendama mnogih naroda špilje se smatraju vratima podzem lja i prebivalištem užasnih stvorova. Zamišljalo se da u špiljama prebivaju zmajevi. Doista, uvijek je bilo pojava duhova: nakon jake kiše u pećinskim sustavima tutnjale su podzemne rijeke i slapovi. To potmulo kotrljanje moglo se smatrati dahtanjem zmaja. A zimi oblaci vlage prodiru kroz pukotine u zemlji na otvoreno - to je morao biti dah čudovišta. Napokon, u pećinama se nalaze i ostaci golemih živo-
Predivni svije! 1 6 9
tinja - kosti izumrlih pećinskih medvjeda npr. Prije su ih smatrali ostacima zmajeva.
Gdje su pronađena zmajeva djeca?
Pravi zmajevi koji stanuju u pećinskim vodama bezazleni su, nešto veći od poput dlana velikih vodozemaca koji, normalno, nikad ne napuštaju svoje stanište. Slijepi stvorovi savršeno su prilagođeni životu u vječnoj tami. Samo nakon teških nevremena iznad vapnenačkih područja u Istri moglo se dogoditi da divlje vode iznesu na dnevno svjetlo čovječje ribice. I odmah su gole, blijede životinje nalik crvima smatrali mladim zmajevima.
Zašto su pećinske životinje slijepe?
Čovječje ribice dobar su primjer za to kako se životinjske vrste prilagođavaju okolini. Te su životinje vodozemci nalik jeguljama čiji su se preci prije milijune godina povukli u svoj mračni, vlažni životni prostor. Tu su izgubili oči i boju tijela. Čovječje ribice su slijepe i nemaju pigmenta u koži. One na slabašnim nožicama prolaze kroz hodnike i preplivavaju vodene tokove u pećinskim sustavima u potrazi za pećinskim račićima i malenim životinjama koje nadzemni potoci ispiru u podzemlje. Čovječjim ribicama ne trebaju oči da bi se snašle. Prvo, imaju istančano osjetilo njuha koje ih nepogrešivo dovodi do izvora hrane, a drugo, njihovo sjećanje pohranilo je sve putove, pukotine i ždrijela njihova zavičaja. Te životinje primjećuju svaki put kojim su jedanput prošle i odlično se snalaze u labirintu.
Kojim su životinjama špilje spavaonice?
Čovječje ribice ubrajaju se među rijetke vrste viših životinja koje stanuju u špiljskim sustavima i nikada ne napuštaju svoj mračni i vlažni životni prostor. One takve slijepe i spore ne bi mogle preživjeti iznad zemlje. Druge pećinske životinje već dugo nisu ni izdaleka tako specijalizirane. One, doduše, u određenim razdobljima traže špilje, ali najveći dio života provode iznad zemlje. Ovamo pripadaju mnoge vrste šišmiša, koje se zimi i danju povlače u špilje kako bi spavale. U noćima toplih godišnjih doba šišmiši izlijeću iz svojih špilja i love kukce. I jedna azijska vrsta lastavica iskorištava špilje u svojoj domovini kao spavaonice. Sa- langanke grade gnijezda na stijenama špilja. Njihov građevinski materijal neka je vrsta ljepljive sline koju proizvode u posebnim žlijezdama. Kineski kuhari veoma cijene ovu ptičju pljuvačku i pripremaju od nje glasovitu juhu od lastavičjih gnijezda.
Kako funkcionira hladionik kod šišmiša?
Šišmiši su iznenađujuće beskrvna bića, bar što se tiče krila. Doduše, u dugim prstima i kožicama razapetim između njih nalaze se i krvne žile, ali one se u stanju mirovanja stežu pa su, dakle, prazne. Samo pri letenju pune se krvlju. Za to postoji razlog. Let šišmiša veoma je naporan. Mišići se brzo pregriju, a suvišna toplina mora se brzo predati. Pas to čini tako što isplazi jezik i sopče. Zračna struja iznad vlažnoga jezika oduzima tijelu toplinu. Šišmiš ne sopče, nego crpi krv u mrežu finih krvnih žila kojima su mu prožeta krila. Krv kruži: topla krv teče iz mišića u krila. Vjetar brzo
Predivni svijet
Predivni svijet
hladi krila, a time i krv koja njima kruži. Hladna krv vraća se u mišiće i štiti ih od pregrijavanja.
Koje životinje žive od šišmiša?
Za razliku od šišmiša koji skupljaju hranu iz svježega zraka, pravi stanovnici špilja moraju živjeti od stvari koje ostavljaju gosti u špiljama. To je ponajprije izmet šišmiša, a zatim i leševi šišmiša koji ugibaju u snu ili za vrijeme zimskoga sna. Od tih ostataka hrane se brojne sićušne životinje. Posvuda gdje ima šišmiša u špiljama zadržavaju se i mušice, stonoge, kukci i žohari. No njihovo je stanište ograničeno na područje ulaska u špilju. Jer čak i šišmiši koji se zahvaljujući svom radarskom sustavu dobro snalaze u tami, prodiru u dubine špilja samo onoliko koliko je potrebno.
Od čega žive prave špiljske životinje?
Duboko u unutrašnjosti žive životinjice koje izgledaju poput čudovišta, a imaju mnogo toga zajedničkoga: slijepe su, imaju duga ticala, blijede su i štedljive. Jer u dubinama bez svjetlosti nema mnogo hrane. Samo ako su gore na površini zemlje jake kiše, hrana dolazi u dubinu. Tada voda ispire i ostatke životinja u špilje, dolaze novi crvi, kukci ili dijelovi biljaka. Samo u to doba, većinom nakon otapanja snijega u proljeće, ima obilje hrane. Ostatak vremena gladuje se. Životinje poput špiljskoga raka ili špiljskoga zrikavca, doduše, slijepe su, ali imaju izvanredna ticala. Ti organi za opip i miris u stanovnika špilja daleko su dulji od ticala njihovih nadzemaljskih rođaka. Oni se time orijentiraju i osjećaju hranu. Imaju i dulje noge kako bi dobro napredovali na neravnom pećinskom dnu.
1 7 2 Predivni svijet
Kakve prednosti ima život u špilji?Ma kako malo hrane bilo većinu vremena u dubinama špilja, ovaj način života osjetljiv na svjetlost očito pruža i prednosti. Primjerice, vrijeme je uvijek isto, čak i u doba povijesti Zemlje kada se površina zaledila. Neke su špiljske životinje, međutim, dobro preživjele ledeno doba, dok su se njihovi nadzem aljski rođaci iselili ili su izumrli.
Predivni svijet
Vrijeme i
Zašlo je nebo plavo?
Zrak nije plav. On je bezbojan, potpuno proziran. Čak kad bi zrak i bio plav, mi bismo sve gledali kao kroz plavo obojeno staklo boca. Tada bi i stabla i ulice izgledali plavkasto, pa čak bi i Sunce koje možemo vidjeti samo kroz zrak sjajilo plavo. Sve te stvari imaju vlastite boje. Zašto se, dakle, nebo čini plavim kad nema oblaka? Možda zbog vodene pare u zraku? Ni to nije razlog. Nebo je jednako tako plavo iznad suhe pustinje kao i iznad vlažne vruće tropske kišne šume, iznad mora jednako kao i iznad gorja. Svemir ne može biti odgovoran za to. On je crn. To pokazuju slike koje su snimili astronauti: zastrašujuće crna pozadina, a ispred nje nebeska tijela u vlastitim bojama. Noću je nebo isto tako crno. Samo je danju nebo plavo: naime onda kada sunčane zrake udaraju o površinu Zemlje. Sunčevo svjetlo kombinacija je svih mogućih boja, a ta kombinacija daje bijelu svjetlost. Ali ako bijela sunčana svjetlost udara o sloj zraka koji obavija Zemlju, raspada se u različite boje. Plavi udio vidimo ako je sunce visoko na nebu. Ako je sunce
niže, naše oko može vidjeti crvene, narančaste ili ljubičaste udjele svjetla.
Gdje duga dodiruje Zemlju?
Duge su fantastične i naoko vrlo lijepe nebeske pojave. Ponekad se učini da velika duga koja se nadvija poslije kišnoga proloma čak dodiruje zemlju. Kako izgleda ondje gdje dodiruje tlo? Nažalost, takvoga mjesta nema. Krećemo li se ususret dugi, ona izmiče. Mjesto gdje bi duga trebala dodirivati zemlju udaljava se sve više što mu se više približavamo. Pod pretpostavkom da se čini kako duga u nekom selu u daljini dotiče zemlju, stanovnici sela ne bi je ondje vidjeli. Oni je vide na nekom drugom mjestu. Razlog: duga na nebu nije potpuno optička pojava. Ona nastaje u našem oku kada kišne kapi prekidaju sunčanu svjetlost i reflektiraju je. Pritom se bijelo sunčano svjetlo razdvaja u pojedine boje. Približimo li se mjestu iznad kojeg se navodno nadvija duga, mijenja se naš kut gledanja. Sada za nas dugu tvore dalje kapi kiše.
Kako nastaje nevrijeme?
Najprije je uoči nevremena vrlo vruće i sparno. Većina nevremena nastaje, naime, kada popodnevno sunce ljetnog dana zagrije Zemljino tlo, a iznad njega se nalazi vrući vlažni sloj zraka. Vrući zrak se uspinje, zračne mase penju se sve više i više. Nastaje topla zračna struja koja može dosegnuti nekoliko stotina ili tisuća metara visine. Ondje se, naime, zrak prilično brzo hladi. On ne može više držati vlagu, a na nebu nastaju tvorevine nalik oblacima. Pritok toplog zraka koji se gore brzo hladi ne prekida se. Oblačići se sku
174 Predivni svijet
Predivni svijet 175
pljaju u olujne oblake. Kišne kapi ili čak ledeni kristali padaju iz njih i kroz oblak. Pritom oblaku oduzimaju toplinu što za posljedicu ima da se stvara još više vodenih kapi, pa čak i zrna tuče. Ono što se do toga trenutka događalo visoko gore u olujnim oblacima, sada osjećamo i mi dolje na zemlji: puše ledeni vjetar, kao glasnik kiše ili tuče. Sve to funkcionira poput sustava dvaju golemih elevatora: jedan od njih nosi topao, vlažan zrak gore, dok drugi spušta hladni zrak i vodu. A pritom su u igri divovske snage koje radom ovih »pokretnih stuba« električki nabijaju olujne oblake. Maleni, pozitivno nabijeni dijelovi penju se u oblaku prema gore, a negativno nabijeni dijelovi prema dolje. Munja je tada nešto poput jake iskre koja skače od pola do pola (ili od oblaka do oblaka ili od oblaka na tlo) i kojom se prazni napetost. Munja zagrijava zrak koji je okružuje. Pritom se širi nalik na eksploziju: grmi. Ali budući da se zvuk ipak polaganije kreće kroz zrak nego svjetlost, grom čujemo nešto poslije.
Koliko su duge munje?
Vidljivi dio m unje može biti različite duljine. Najkraće munje sijevaju za nevremena u visokom gorju kad se oblaci nalaze tik iznad tla. Tada munja može biti duga stotinjak metara. U dubokim nizinama munje, naprotiv, dosežu duljinu od šest kilometara i više. Najdulje munje koje su ikad primijećene (na fotografijama) i izmjerene protežu se 32 kilometra na nebu. U usporedbi sa svojom duljinom, munje su vrlo uske. Zasljepljujuća svijetla žila u kanalu munje debela je tek nešto više od centimetra. Obavijena je slabim sjajnim omotačem koji je debeo do šest metara.
Koliko je brza munja?
Munje nisu samo različite veličine, nego i sijevaju različitim brzinama nebom. Za sekundu polagana munja prevali oko 200 kilometara, što znači da munji dugačkoj dva kilometra treba stotinka sekunde kako bi izrasla od korijena sve do vrhova. Ali munje mogu u određenim slučajevima biti i deset puta brže. Pri povratnom udaru dosežu najviše brzine od 140 tisuća kilometara u sekundi, što je gotovo polovina brzine svjetlosti.
Zašto munje rijetko udaraju iznad mora?
U brodove na otvorenom moru munje prilično rijetko udaraju iako su oni većinom od metala i strše dosta visoko iznad vodene površine. Razlog je jednostavan: na otvorenoj pučini jedva da ima oluje jer su vremenski uvjeti vrlo stabilni. Vremenske fronte samo se rijetko sudaraju jedna s drugom tako da izazivaju oluje s munjama. Izuzeci su uragani i tajfuni, ali takve vrtložne oluje opasne su za brodove iz drugih razloga, a ne zbog opasnosti od udara munje.
Zašto se čuje tutnjava udaljenoga groma?
Grmljavina munje koja udara u blizini nije samo glasnija od grm ljavine udaljene m unje. Ona i zvuči drukčije. Bliza grmljavina praska suho i uzrokuje prodoran šum. Naprotiv, grmljavinu koja se kotrlja izdaleka čujemo samo kao potmulu tutnjavu. Razlog: šum groma sastoji se od najrazličitijih tonova. Ima visokih, dubokih i vrlo dubokih tonova kao kod tuša orkestra. Blizu grmljavinu čujemo u »originalnoj postavi« sa
17G Predivni svijet
Predivni svijet 177
svim »instrumentima«. S druge strane, grom koji je prevalio dalek put izgubio je već sve više tonove. Jer viši tonovi ne šire se više tako daleko kao dublji tonovi. Od veoma udaljenoga groma mogu se čuti samo još najdublji tonovi: neugodna razvučena tutnjava. (Nešto slično događa se kad čujemo neki sastav ili pu- hački orkestar kako svira u daljini: svijetli su tonovi nestali, a ono što ostaje jest muklo tutnjanje basa ili bubnja.)
Zašto se pri udaljenim munjama ne čuje grmljavina?
Ako je oluja daleko, vide se samo munje, ali ne čuje se grmljavina. Ta neobična nebeska pojava obično se događa navečer. Sve je mirno, zvijezde svjetlucaju na nebu, a između toga, tik iznad horizonta, sijevaju munje. Zašto se ništa ne čuje? Dva su razloga. Jedan je velika udaljenost. Munje dolaze većinom iz još veće daljine nego što se misli. One, naime, osvjetljavaju oblake iznad oluje, a visoke oblake možemo vidjeti i onda kada tlo ispod njih već davno nestane iza horizonta. Drugo, grmljavina se može čuti većinom do udaljenosti od 10 do 15 kilometara. Zrak u okolici oluje toliko je jako uskomešan da se zvuk mora probijati kroz sve turbulencije. Pritom brzo gubi snagu. Nevrijem e koje je uzrok munjama događa se, dakle, na udaljenosti od najmanje 15 kilometara.
Zašto je vrijeme vikendom većinom lošije?
To nije šala. Klimatolozi su istraživali podatke o vremenu koji obuhvaćaju gotovo 15 godina i otkrili da je
1 7 8 Predivni svijet
za vikenda u industrijskim zemljama nešto hladnije nego tijekom tjedna. A niže temperature u pravilu znače lošije vrijeme. Ta neobična pojava u vezi je s tim što tvornice u ponedjeljak počinju izbacivati otpadne plinove. Ponedjeljak je i dan kad se opet voze automobili i kad se uredi i pogoni ponovno zagrijavaju. Sve to zajedno zagrijava i atmosferu. Iznad gradova i industrijskih područja postaje toplije. Za vikend ponovno padaju temperature. Većina praznika pada u drugoj polovini tjedna. Osim toga u mnogim se zemljama u petak radi samo do podne ili rano popodne. Subotom i nedjeljom manje se topline ispušta u zrak pa je nedjelja prosječno najhladniji dan u tjednu.
Zašto je zrak stalno u pokretu?
Zrak oko nas, a isto tako i zrak u višim slojevima atmosfere, uvijek je u pokretu. Slabiji i jači vjetrovi pušu ne samo paralelno s površinom Zemlje nego i dodatno još gore i dolje. To je ponajprije u vezi s dotokom sunčane energije. Zagrijani zrak širi se i penje prema gore, dok se hladne, teške zračne mase same od sebe upućuju prema dolje. Usto još dolazi i Zemljina rotacija. Ona je odgovorna za to što se velike zračne struje kreću u krugovima.
Zašto bez vjetrova ne bismo mogli živjeti na Zemlji?
Zračno more na čijem dnu živimo visoko je oko osam tisuća kilometara. Oni koji udišu zrak, poput životinja i ljudi, mogu postojati samo zato što pri disanju udišu kisik koji je sadržan u zraku. Plućima i krvotokom taj
Predivni svijet 179
plin dospijeva u stanice gdje ima bitnu ulogu pri metabolizmu. Zato je važno da se potrošeni zrak bez kisika stalno zamjenjuje svježim zrakom bogatim kisikom. Zračne struje stalno se brinu za ravnotežu. Ali vjetrovi se brinu i za ugodnu klimu na našemu planetu. Oni, primjerice, donose tople tropske zračne mase u hladnija područja i zamjenjuju ih hladnim polarnim zrakom. Vjetrovi koji pušu s mora na kopno prenose u unutrašnjost vodenu paru koja se diže iznad vode u obliku oblaka. Bez takvih zračnih struja u unutrašnjosti zemlje ne bi nikada padala kiša.
Zašto je propuh u prolazima?
Zrak na otvorenome nikada nije potpuno miran. I kad je zatišje, primjećujemo lagani dah kad npr. stojimo u prolazu između velikih kuća. Lake zračne struje koncentriraju se na prolaz i zgušnjavaju se. Pritom teku brže, a mi osjećamo propuh. Vjetrovi nastaju i od morskih valova. Albatrosi se i za zatišja mogu održati u zraku ako lete tik iznad vode. Trebaju samo razapeti svoja snažna krila kako bi lebdjeli iznad mora.
Zašto ptice selice katkad lete tako visoko?
Na većim visinama stalno pušu snažne oluje. To je jedan od razloga zašto ptice selice često putuju na visini od nekoliko kilometara: iskorištavaju visinske struje koje dosežu brzine od 150 ili 200 kilometara na sat, u krajnjem slučaju gotovo 500 kilometara na sat. I zrakoplovi po mogućnosti lete na visini na kojoj mogu okrenuti leđa takozvanom jetstreamu. Tik iznad površine zemlje takve bi zračne struje bile jače od orkana.
180 Predivni svijetmsmmmmmm&mmmmšmmremmm&mmmmmm
Zašto su orkani na obalnim područjima tako opasni?
0 orkanu se govori kada brzina vjetra iznosi više od 32 metra u sekundi. To je 115 kilometara na sat. Oluje ove jačine vjetra skidaju krovove s kuća, čupaju drveće i mogu bacati automobile u zrak. O rkani su opasniji na obalnim područjima nego u unutrašnjosti kopna i to iz dvaju razloga. U unutrašnjosti kopna ima mnogo zapreka - brežuljci, šume, zgrade - koje smanjuju snagu oluje. Iznad mora takvih zapreka nema. S druge strane, oluja pritišće vodu, gura je pred sobom i šiba u valove koji se visoko uzdižu.
Što je olujna plima?
Kod tzv. olujne plime razina vode diže se za nekoliko metara. More tada može preplaviti nasipe duž ravnih obala i prodrijeti duboko u unutrašnjost kopna. Godine 1962. gotovo cijeli jugozapadni dio Nizozemske umalo je postao žrtvom olujne plime kada je more naraslo za šest metara. Kroz uski kanal između Engleske1 kopna vodene mase nisu mogle dovoljno brzo otje- cati. Nasipi su popustili i u poplavi je poginulo gotovo dvije tisuće ljudi.
Što se dogodilo pri olujnoj plimi u Hamburgu 1962.?
U noći od 16. na 17. veljače 1962. podigla se u Hamburgu razorna olujna plima. Tisuće ljudi strepilo je za živote kad su popustili nasipi i goleme se vodene mase izlile u grad. Izlazi za nuždu bili su zatvoreni jer su
Predivni svijet 181
mnoge željezničke pruge i ceste bile preplavljene. Unatoč intervenciji čamaca i helikoptera, 315 ljudi nije se više moglo spasiti. Poginuli su u poplavi. Pri toj olujnoj poplavi podudarila su se dva katastrofalna prirodna događaja: Elba je imala visok vodostaj, a višak vode nije mogao otjecati u Sjeverno more jer su jaki orkani pritiskali vodu uzvodno. Poplava i oluja povećale su vodostaj Elbe u Hamburgu 6 metara iznad normalne razine.
Kako nastaje tornado?
Vrtložne oluje u vrućim područjima u svijetu postižu još veće brzine od europskih orkana. Tornado nastaje kad se sastanu tople i hladne zračne mase, a jak bočni vjetar počne ih okretati poput zvrka. Za tornado je potrebno sparno vrijeme, a on počinje kao obična oluja: nabiru se crni oblaci, počinje padati kiša i temperatura u roku od minute padne za 10 do 15 Celzijevih stupnjeva. Ali tada se iz oblaka pojavi tvorevina nalik na crijevo i spusti se na zemlju. To rilo sastoji se od zračnih vrtloga koji se jako brzo okreću. U »stijenci« rila vjetrovi kruže brzinama do 450 kilometara na sat. Oni u središtu proizvode golem podtlak. Ondje gdje crijevo tornada dotiče zemlju, kružni vjetrovi fijučući u sisavaju poput kakva divovskog usisavača za prašinu sve što nije dobro pričvršćeno: automobile i krovove kuća pa čak i čitave drvene kuće, životinje i stijene, prašinu i biljke. Prizor većinom kratko traje. Nakon nekoliko minuta, tornado prođe. Ondje gdje je njegovo rilo dotaknulo zemlju, ostavio je opustošenu stazu. Ova čistina može biti široka nekoliko desetaka, a kod snažnih tornada čak i stotina metara.
1 8 2 Predivni svijet
Ima li tornada i kod nas?Katkad se za vrućih sparnih ljetnih dana prije nevremena vide maleni vrtložni vjetrovi koji plešu iznad kopna vukući za sobom prašinu, zemlju i lišće. Ali tornado je u osnovi bezopasan u minijaturnim oblicima. Pravi je tornado u našim klimatskim područjima rijetkost. Godine 1968., primjerice, tornado je u Pforzhei- mu oštetio 1700 zgrada. U toj vrtložnoj oluji poginulo je dvoje ljudi, a 300 ih je ozlijeđeno. No, to je gotovo zanemarivo u odnosu na štete koje tornado može pričiniti u SAD-u. Najjača vrtložna oluja prošla je 1925. kroz prerijske države Srednjega zapada i ostavila za sobom nevjerojatnu pustoš. Oko 800 ljudi ondje je izgubilo živote. Većina je žrtava - često zajedno s automobilima u kojima su sjedili - bila izbačena uvis ili su se na njih srušile zgrade i stabla.
Gdje nastaju uragani?Za razliku od vrtložnih oluja na kopnu, uragani se stvaraju iznad toplih tropskih mora. Sunce zagrijava vodu, diže se topli zrak, koji se potom hladi i gubi vodenu paru koja je u njemu pohranjena kao kiša. Bočni vjetrovi pokreću kruženje pa nastaje uragan. Takve tropske vrtložne oluje koje se u Aziji nazivaju tajfunima mnogo su veće i jače od tornada. Njihov promjer može iznositi stotine ili čak tisuće kilometara. Vjetar se vrtloži oko unutarnjeg, okruglog područja niskoga tlaka, tzv. oka. Ono može imati promjer od 50 kilometara i to je zona bez oblaka i kiše s malo vjetra.
Predivni svijet 1 8 3
Koliko energije ima uragan?Vjetrovi koji kruže u uraganu visoko iznad zemlje ili iznad vode dosežu brzine od 500 kilometara na sat. U blizini tla brzine vjetra smanjuju se, doduše, za polovinu. Ali i to je dovoljno da bi se podigli valovi visoki poput kuće i da bi se izvukli brodovi iz vode, ili da bi se cijeli pojasi kopna zdrobili. Energija koja se krije u tropskom uraganu bila bi dovoljna da se Europa četvrt godine opskrbljuje strujom.
Zašto su uragani u obalnim područjima najopasniji?Uragani su najopasniji kad bjesne dolazeći s mora u unutrašnjost kopna ili tutnje iznad otoka, i to iz jednostavnoga razloga što na pučini nemaju što uništiti. Pomorci i ribari mogu pravodobno isploviti svojim plovilima iz olujne zone ili ih smjestiti u luci. Zgrade se, naprotiv, ne mogu skloniti na sigurno. Samo njihovi stanovnici mogu tražiti smještaj u čvrstim podrumima ili se uputiti u unutrašnjost kopna. Put uragana može se danas dobro pratiti i uz pomoć satelita. Većinom je već satima ili čak dan-dva prije poznato kad će oluja udariti u određenim područjima. Ali ljudi se mogu zaštititi samo tada kad postoji zaleđe do kojeg uzburkane vodene mase uz pratnju uragana ne mogu doprijeti.
Predivni svijet
Gdje je bila najveća olujna katastrofa u povij esti?
Najveća i za ljude po posljedicama najteža olujna katastrofa u povijesti dogodila se 1970. u Bangladešu kad je tajfun u Bengalskom zaljevu bjesnio prema širokoj delti ušća rijeke Ganges. Prostrana područja Bangladeša nalaze se tek neznatno iznad razine mora. Tajfun je istiskivao divovske vodene mase iz mora i Gangesa. One su prekrile vodom područje dvostruko veće od Njemačke. Usto su došle kiše nalik na potop. U oluji i u poplavama poginulo je vjerojatno više od 200 tisuća ljudi. U njihovoj ravnoj domovini nije bilo ni dovoljno čvrstih građevina koje bi se mogle oduprijeti pobjesnjelom orkanu, a ni brežuljaka na koje su ljudi mogli pobjeći pred vodenom stihijom.
Zašto uragan dolazi dvaput?
Tropske vrtložne oluje kreću se dvostruko. S jedne strane vjetrovi se okreću oko središta oluje, a s druge strane čitava se vjetrovita tvorevina gura iznad zemlje. Uragan, međutim, prevaljuje tisuće kilometara sve dok se njegova snaga ne iscrpi. Zato uragan koji prolazi iznad kopna udara dvaput. Najprije prednja stijena cijevi u kojoj se rotiraju vjetrovi udara na određeno područje. Kada oluja prestane, sve se smiri. Ovo je područje takozvano »oko« orkana. Užasno je vruće i gotovo zavjetrina. Ali opasnost još ni izdaleka nije minula jer uragan ide dalje i nekoliko minuta poslije primiče se stražnja stijena cijevi. Oluja opet bjesni svom snagom. Zato je mirno »oko« orkana vrlo opasno smatrati krajem oluje. U područjima iznad
kojih uragan izravno puše, udarit će nakon prve oluje sasvim sigurno još jedanput.
Zašto uragani imaju imena?
Otprilike dvaput na tjedan podiže se u tropskim morima neki uragan ili tajfun. Iznad Kariba i duž sjeverne i srednjoameričke istočne obale u ljetnoj polovini godine protutnji desetak uragana. Ove tropske vrtložne oluje su, dakle, mnogo rjeđe od normalnih oluja, primjerice iz srednjoeuropskih područja, ali i mnogo opasnije. U meteorološkim postajama skupljaju se meteorološki podaci koji potječu od satelita i meteoroloških zrakoplova te se vrednuju. Meteorolozi prilično točno znaju gdje i kada nastaje uragan i kojom se brzinom kreće u kojem smjeru. Kako bi se jedan uragan razlikovao od drugoga, meteorolozi svakoj velikoj vrtložnoj oluji daju vlastito ime. Ime prvoga uragana neke godine počinje uvijek s »A«, drugoga s »B« itd. Uragan po imenu »Bob« bio bi, dakle, druga vrtložna oluja u sezoni.
Zašto se mijenja klima?
U ranijim razdobljima Zemljine povijesti bilo je još mnogo težih klimatskih promjena koje su imale različite uzroke. Kontinenti su prolazili kroz različite klimatske zone, a njihov položaj skretao je morske struje na nove putanje. Sastav zraka mijenjao se i osim toga sunce je u nekim vremenskim razmacima bilo jače nego u drugima. Klimatske promjene djelomično su ostavile vrlo jasne tragove, primjerice u obliku širokih dolina kad su se glečeri povukli krajem ledenoga doba. I ostaci životinja i biljaka upućuju na ranija doba:
Predivni svijet 1 8 5
1 8 6 Predivni svijet
ispod antarktičkoga leda pronađene su npr. kosti di- nosaura, što dokazuje da je ondje zacijelo nekoć bilo veoma toplo. Obrnuto, Sahara je prije 100 milijuna godina bila prekrivena golemim glečerima. Bilješke o količini oborina, prosječnoj temperaturi i porastu morske razine potječu tek iz najnovije prošlosti, naime iz proteklih stotinu godina.
Kako alge reguliraju klimu na zemlji?
Termostat je uređaj koji se brine za to da temperatura u sobi ostaje uvijek jednaka. On registrira hoće li biti toplije ili hladnije i zatim automatski uključuje ili isključuje grijanje - uvijek toliko da se održi namještena temperatura. Znanstvena teorija kaže da morske alge koje se pojavljuju u golemim količinama funkcioniraju poput termostata i pomažu da se klima na Zemlji održava ravnomjerno. Alge, naime, ispuštaju u zrak plin koji se zove dimetilsulfid (DMS). U zraku se događaju kemijske reakcije pri kojima nastaju mikroskopski sićušni kristali. Vodena para koja lebdi iznad vode taloži se na tim djelićima i nastaje magla. Ma kako tanak bio ovaj veo, on ipak odbacuje u svemir dio sunčanih zraka koje ga pogađaju poput zrcala. Toplina sadržana u ovim zrakama ne prenosi se, dakle, na vodu. Čini se da se alge koje proizvode DMS jače razmnožavaju u toplim morima nego u hladnim vodama. Ako se voda jače zagrije, nastaje i više DMS-a, a iznad mora nalazi se veo od para DMS-a. Njegova gornja strana odbija sunčane zrake. More se nalazi u laganoj sjeni i može se opet ohladiti. Možda možemo, dakle, zahvaliti nevidljivim algama što svjetska klima ostaje prilično stabilna.
Predivni svijet 1 8 7
Zašto ledena doba donose još više leda?
Katkad se pojačavaju kolebanja u samoj svjetskoj klimi. Za velikih ledenih doba, primjerice, veliki dijelovi srednje Europe bili su prekriveni glečerima. Ostatak je bila užasno hladna stepa gdje su se dobro osjećale samo životinje poput mamuta. Goleme bijele snježne površine odbijale su dio Sunčeve topline natrag u svemir pa je postajalo još hladnije, što je za posljedicu imalo da su se snježni i ledeni pokrovi širili pa je sljedeće godine još manje Sunčeve topline dospijevalo na Zemlju. Ovaj proces u jednom je trenutku dosegao vrhunac, a zatim je opet popustio: glečeri su se topili, ledene površine smanjivale su se, sunčane zrake opet su mogle davati više topline itd. Postajalo je sve toplije, možda desetljećima, a možda i stoljećima. Ima još nekoliko drugih mehanizama koji su odgovorni za kolebanja u svjetskoj klimi. Znanstvenici su još daleko od toga da shvate sve pojave koje određuju i reguliraju našu klimu.
Kad je u Europi bilo »malo ledeno doba«?Krajem srednjega vijeka do prije otprilike 200 godina bilo je hladno razdoblje koje se naziva »malo ledeno doba«. Tada je, primjerice, Istočno more bilo cijelu zimu smrznuto. Ljeta su bila tako kratka da žito u mnogim područjima nije imalo dovoljno vremena sazreti. U tom razdoblju glad je bila veoma česta.
1 8 8 Predivni svijet
Zašto je nedostatak vode prouzročio slom kulture Maya?
Nigdje narodi i kulture nisu bili toliko ugroženi klimatskim promjenama kao ondje gdje su se polja morala navodnjavati pa je potrošnja vode zato bila racionalizirana. Razlog propasti visoke kulture Maya prije 1200 godina bila je vjerojatno iznenadna i dugotrajna suša. Bogati gradovi Maya na poluotoku Yukatanu, današnjem Meksiku zacijelo su veoma trpjeli zbog nedostatka vode. Velika je vjerojatnost da je zavladala glad i otpočeo građanski rat zbog vrijedne sirovine vode jer se polja više nisu mogla dovoljno navodnjavati. Navodno su se seljaci bez vode pobunili protiv onih koji su mogli dovesti dovoljno vode na svoja polja. Kultura Maya u svakom je slučaju iznenađujuće brzo nestala oko 800. godine p. Kr. Neki povjesničari vjeruju da nastanak i propast mnogih velikih starih kultura ima veze s klimatskim promjenama.
Kako istraživači određuju klimu koja je vladala u prošlim stoljećima?
I bez pisanih izvještaja iz staroga doba, istraživači danas mogu otkriti kako je izgledala klima prošlih stoljeća i tisućljeća, ponajprije je li bilo suho ili vlažno. Ostaci biljaka i sjeme koji su pronađeni pri iskapanju potonulih gradova i sela daju, primjerice, podatke o tome koje su biljke rasle i koje su se korisne biljke uzgajale. Iz toga se može vidjeti je li vladala suha ili vlažna klima. Nakon toga istraživale su se stare krovne grede, koliko su uski bili godovi i jesu li se temperature mijenjale za života stabla. U slučaju propale
Predivni svijet 1 8 9
kulture Maya izbušeni uzorci iz mulja jezera Chicha- ncanab u Meksiku jasno su pokazivali da je oko 800. godine počelo dugo suho doba. Iz godine u godinu na dnu jezera talože se novi slojevi mulja. Sto se dublje buši, to se putuje dalje u prošlost. Istraživači su otkrili da od određenoga sloja koji pripada dobu oko 800. godine odjednom izranjaju ostaci suhih biljaka, što je jaka indicija za to da se klima promijenila. Istodobno se zna da je u to doba nestala kultura Maya. Zaključak: suša je razorila tu moćnu civilizaciju.
Kako se Zemlji može izmjeriti »temperatura«?
Jedno od najvažnijih pitanja koje danas postavljaju klimatolozi jest koliko moderna industrijska društva svojom golemom potrošnjom energije utječu na svjetsku klimu. Zanimljivo je pritom mijenja li se doista klima, primjerice rastu li prosječne temperature Zemljine kore, atmosfere i svjetskih mora. Kako bi se izmjerila »temperatura« mora, potrebne su precizne metode koje su djelomično vrlo neuobičajene. Primjenjuju se zvučni mjerni uređaji, sateliti pa čak i bove koje plutaju morima. Uz njihovu pomoć žele se kratkoročno procijeniti veliki klimatski razvoji.
Kako se morske temperature mogu izmjeriti zvučnicima?
U toploj vodi zvuk se širi brže nego u hladnoj vodi. Ovim svojstvom vode koriste se znanstvenici kako bi izmjerili temperaturu vode u različitim morskim područjima. U Tihom oceanu u more su uronjeni veliki
1 9 0 Predivni svijet
zvučnici koji u određeno doba šalju za ljudske uši gotovo nečujnu, muklu tutnjavu. Duboki zvuk širi se kroz more. Na različitim mjestima prijamne su postaje. One su točno namještene na te frekvencije i registriraju vrijeme dolaska zvuka. Zna se, dakle, koliko je pošiljka na putu i koliko je topla bila voda kroz koju je prošla. Na taj način mogu se izmjeriti i najmanje promjene temperature vode.
Kako sateliti mjere diže li se razina mora?
Proteklih godina razina mora popela se za oko 2 centimetra, što upućuje na to da je more zacijelo postalo toplije jer se topla voda širi, a morska razina time se povećava. To je otkrio satelit koji uz pomoć radarskih zraka m jeri u d aljen ost izm eđu sebe i m orske površine. Daljnjim proračunima može se u milimetar točno utvrditi kako se morska razina udaljuje od središta Zemlje. Povećanje mora ocjenjuje se kao znak za globalno zatopljenje. Ali stručnjaci će morati još nekoliko godina mjeriti i računati da bi otkrili ima li klimatsko kolebanje prirodne uzroke ili se radi o razvoju koji je prouzročio čovjek.
Zašto tisuće bova pluta morem?
Kako se zemaljska klima dalje razvija, ovisi ponajprijeo tome kojom brzinom toplina pohranjena u svjetskim morima odlazi u atmosferu. Snažne oceanske vodene mase funkcioniraju poput divovskih amortizera topline koji preuzimaju Sunčevu toplinu i polako je opet predaju. Toplinska struja s mora u zrak ima, prim jerice, utjecaja na snagu i učestalost vrtložnih oluja koje nastaju iznad oceana. Kako bi se
Predivni svijet 191
toplinska struja izmjerila na različitim mjestima, stotine stručnjaka morali bi stalno biti na svjetskim morima. Ali postoji i jeftinije rješenje. Pušta se mnoštvo bova koje su opremljene toplinskim senzorima. Ugrađeni odašiljači šalju temperature vode i zraka institutima gdje se ti podaci analiziraju. Te plutače izgledaju poput ploča za frizbi i plutaju s morskim strujama.
Zašto je ozon tako važan?
Kisik koji udišemo sa zrakom sastoji se od molekula u kojima su se povezala dva atoma kisika. I ozon je vrsta kisika, ali molekula ozona sadrži tri atoma kisika. To je velika razlika. Troatomski kisik, ozon, ima svojstvo da zablokira štetne radioaktivne zrake koje su sadržane u sunčanoj svjetlosti. Ozon u gornjim slojevima atmosfere štiti živa bića od tih za život opasnih radioaktivnih zraka. Zato je tako opasno kada ozonski omotač iznad zemlje na nekim mjestima nestaje pa nastaju tzv. ozonske rupe.
Kako nastaje ozonska rupa?
Rupe u ozonskom omotaču nastaju kada određeni klorski plinovi udaraju u ozon. Zato je plin fluoroklo- rugljikovodik kojeg je prije bilo u sprejevima, a danas još u hladionicima i klimatizacijskim uređajima, tako opasan. Klorni plinovi otapaju jedan od tri atoma kisika iz ozona i tako nastaje normalan kisik koji može biti koristan na nižim, ali ne i u gornjim slojevima zraka. Obratno, visoka koncentracija ozona u zraku, koja ljeti nastaje zbog autom obilskih ispušnih plinova, opasna je za zdravlje.
Nevidljivi
1 9 4 Nevidljivi svijet
Tajna života
Od čega se sastoje živa bića?
Ljudi i životinje, biljke, gljive, bakterije - svi životni oblici sastoje se od malih jedinica, stanica. Većina stanica tako je malena da ih prostim okom ne možemo vidjeti. One surađuju s drugim stanicama i tvore organizam, primjerice čovjeka. Sve što živi sastoji se od stanica. Jednostanični organizmi poput bakterija sastoje se od samo jedne jedine stanice. U životinjama i biljkama često su~na djelu različite vrste stanica koje moraju surađivati kako bi živo biće moglo živjeti. One ispunjavaju najrazličitije zadatke i zato izgledaju vrlo različito. Stanice su vrlo komplicirano strukturirane. Svaka pojedina stanica čudo je prirode.
Što je građevni materijal stanica?
Stanice su temeljni elementi života. Sve živo sastoji se ili od jedne jedine stanice (poput bakterija) ili od mnogih stanica (kod ljudi od tisuće milijardi) kojih kod nas ima u 350 vrsta - od stanica na koži sve do stanica krvi. Pritom su različite vrste stanica razvile podjelu rada i tvore, ako sve dobro funkcioniraju, živi
Nevidljivi svijet 1 9 5
organizam. Sve stanice, bakterije ili stanice biljaka i životinja sastoje se od temeljnih tvari koje se nalaze i u mrtvoj prirodi: od masti (lipida), škroba i šećera (ug- ljikohidrata) te od proteina (bjelančevina). Proteini nastaju kada se aminokiseline u stanici sastave na određeni način. Kako bi stanica mogla ispravno funkcionirati i razmnožavati se, trebaju joj osim toga kemijski spojevi nazvani nukleotidi, koji su kao nasljedne molekule pohranili potrebne upute u kemijskom jeziku. Sve te temeljne tvari (masti, aminokiseline i nukleotidi) nalaze se i u beživotnoj prirodi. Bilo ih je i prije nego što su se razvila prva živa bića. Život, međutim, u toj zbrci sastojaka nastaje tek onda kada se svi dijelovi nađu na određen način i međusobno kemijski reagiraju.
Kako je izgledala Zemlja kada je nastajao život?
Prva sićušna i primitivna živa bića stvorila su se vjerojatno prije nešto manje od četiri milijarde godina od vode, plinova i različitih tvari koje su bile sadržane u kometskom kamenju ili vulkanskim erupcijama. Pri- zorište ovoga neobičnog događanja bilo je vrlo neprijateljski raspoloženo prema životu. Nije bilo ozonskoga sloja koji bi mogao štititi od agresivnih ultralju- bičastih sunčanih zraka, a iz svemira su dolazile i druge opasnosti. Neprestano su divovski kometi jurili prema Zemlji i obrušavali se u praoceane.
Dolazi li život od zvijezda?
Istraživači dugo nisu imali objašnjenja kako se u ovom otrovnom i uzburkanom paklu mogu stvoriti elementi života. Kako su se pod tim okolnostima bjelančevine, masti i voda mogle spojiti u nešto tako složeno kao što je stanica? Za mnoge znanstvenike bilo je to pravo čudo. Ili je, govorili su, lanac nevjerojatnih slučajnosti izazvao stvaranje živih bića, ili pak prve žive stanice uopće nisu nastale na Zemlji, nego su došle iz svemira - možda s bakterijama u kometima ili na kometima. Sukladno ovoj teoriji, prve žive stanice potjecale su iz svjetova u kojima je bilo povoljnijih ekoloških uvjeta pa su u pradavna vremena posijane na prazemlju s meteoritima. Ovdje su se razmnožavale, misle neki istraživači, prastanice i razvijale se u najrazličitije životne oblike. Jer za to kako se jednostavna bića mogu razvijati u sve složenije i novije oblike, ima dobrih objašnjenja. Pitanje je uvijek bilo kako su učinjeni oni prvi koraci.
Može li život nastati sam od sebe?
Odnedavno znanstvenici ipak mogu dati uvjerljive odgovore kako se čudo života moglo razvijati na ranoj Zemlji, prividno tako neprijateljski raspoloženoj prema životu. U laboratorijskim pokusima mogu se, naime, korak po korak imitirati počeci živih bića. Istraživači stvaraju ekološke uvjete kakvi su vladali na Zemlji prije 4 milijarde godina. Pritom se pokazuje da su se životne molekule prasvijeta doista mogle spojiti same od sebe. Kako se i čini, povijest nastanka života ima četiri dijela: stvaranje »prajuhe«, izgradnja gena, izgradnja bjelančevina i razvoj različitih vrsta stanica.
1 9 6 Nevidljivi svijet
Nevidljivi svijet 1 9 7
Što se dogodilo u »prajuhi«?Prvi korak izgledao je vjerojatno ovako: Ubrzo pošto se Zemlja tako ohladila da se mogla stvoriti čvrsta kora, prelila se tzv. prajuha (ravno pramore) preko čvrste Zemlje. U njoj su plivali i elementi života: aminokiseline koje mogu stvarati bjelančevine i održavati procese razmjene tvari te nukleotidi koji sadržavaju molekule nasljedstva pa time i kemijske planove izgradnje za sve stanice (i živa bića). Dijelovi toga građevinskog materijala stigli su na Zemlju vjerojatno s kozmičkom prašinom i meteoritima iz svemira.
Kako se spojio građevni materijal?Nasljedne molekule koje sadržavaju program života (geni) i bjelančevine kao građevni materijal živih tvari trebaju jedni druge na isti način kao što računalo treba svoj program. Računalo bez programa bespomoćno je, a program bez računala beskoristan je. Pri nastanku živih bića ipak je najprije postojao program. Određene kemijske tvari, naime nukleotidi od kojih će poslije nastati nasljedne molekule, taložile su se na »prajuhi«. Dijelovi ravnih pramora isušivali su se, a na ljepljivom tlu stvarao se pokrov od životnih elemenata koje je Sunce zgusnulo. Nukleotidi su se nizali u ni- ti - lance kemijskih tvari koje su imale sposobnost da se m ijenjaju i proizvode kopije sebe samih. Bili su rođeni prvi geni, a to je bio drugi korak u nastanku života.
1 9 8 Nevidljivi svijet
Kako su nastale prve stanice?
Geni su nešto poput recepta za proizvodnju b jelančevina, a upravo to bio je zadatak pragena u mulju laguna pramora. Na odgovarajućim mjestima gen- skih niti taložile su se aminokiseline koje su se opet spajale u lance. (Bjelančevine nastaju kada se određene aminokiseline spoje u određenom redoslijedu.) Bio je to treći korak u nastanku živih bića. Nasljedni programi su, dakle, našli važan zadatak, naime proizvodnju bjelančevina. A sada je još nedostajala prikladna omotnica koja je štitila gene i b jelančevine te ih odvajala od vanjskoga svijeta. Tu su ovojnicu tvorile molekule masti. Lipidi (masti i ulja) su kemijske tvari koje se ne otapaju u vodi. Čim dođu u dodir s vodom, oblikuju se u kugle koje su iznutra šuplje. U takve kuglice masti, kakve su se u velikim količinama nalazile u »prajuhi«, kliznuli su geni i bjelančevine.
Te sićušne kapi masti s kompliciranim unutarnjim životom bile su prve stvari koje su se doista ponašale poput živih bića: razmnožavale su se tako što su se dijelile, a potrebne tvari uzimale su iz okoline.
Zašto su se razvijale različite vrste stanica?
Pri svakoj podjeli, geni su morali izraditi kopije sebe samih kako bi oba dijela mogla činiti isto što i roditeljska stanica. To znači da su se geni udvostručavali i pritom je dolazilo do pogrešaka - promjena u nasljednom materijalu. Nisu sve stanice-kćeri bile identične sa svojom »braćom i sestrama«, a promjene su se opet
Nevidljivi svijet 1 9 9
nasljeđivale. Kapi masti nalik na stanicu postajale su sve kompliciranije i od njih su se na posljetku razvijala prva »prava« živa bića: jednostanične plave alge koje su plivale u ranim oceanima. One su bile preteče svih živih bića koja su otad nastanjivala Zemlju i još je danas nastanjuju - od bakterija do slonova, od gljivica plijesni do ljudi. Sva živa bića sastoje se od istih kemijskih tvari. Međusobno ih razlikuje genetski program koji kod različitih bića naređuje stanicama da čine različite stvari.
Zašto su na Zemlji tri milijarde godina živjeli samo jednostanični organizmi?
Plave alge i drugi jednostanični organizmi oživjeli su Zemlju. U usporedbi s današnjim mnoštvom životnih oblika, život je bio jednoobrazan i pust, a takav je ostao sljedeće tri milijarde godina. Jednostanični organizmi ostali su to neizmjerno vrijeme sami na Zemlji. Kakav svemirac koji bi posjetio Zemlju ne bi našao nikakav znak za to da će poslije dinosauri i u još daljoj budućnosti ljudi nastanjivati Zemlju. Jednostanični organizmi ostali su ono što su bili, uglavnom zato jer su se razmnožavali diobom. Potomstvo je imalo više- manje iste gene kao i preci.
Zašto su dva spola bila tako važna za evoluciju?
Sljedeći veliki čin u povijesti stvaranja dogodio se prije 750 milijuna godina kada su se jednostanični organizmi počeli spajati u organizme koji su se sastojali od više stanica. Trebalo je daljnjih 200 milijuna godina da
živa bića otkriju seks. Stvorila su se dva spola. Kad su se mužjak i ženka spojili i začeli potomstvo, potomci su u nasljedstvo dobili mješavinu gena svojih roditelja. Odjednom je bilo moguće da se potomstvo jasno razlikuje od roditelja. I nevjerojatno brzo nastajale su najrazličitije vrste životinja i biljaka. U biološkom pra- prasku, kako se izražavaju istraživači staroga doba, Zemlju su u samo pet milijuna godina nastanile najrazličitije vrste žderača algi i bakterija. Sve te praživoti- nje uskoro su opet nestale i ustupile mjesto drugim vrstama. No priroda je pronašla mehanizam koji joj je omogućavao da »iskuša« sve moguće vrste i oblike života.
Ima li života i na drugim planetima?
Mnogi istraživači danas smatraju da živa bića mogu nastati i na drugim nebeskim tijelima samo ako postoji građevinski materijal i zadovoljavajući ekološki uvjeti. Kad bi, naime, bilo kemijskih tvari poput amino- kiselina, nukleotiđa, masti i vode drugdje u svemiru i kad bi sunce nekoga dalekog planeta davalo potrebnu energiju, zacijelo bi se mogle dogoditi slične kemijske reakcije. Tada bi se i ondje stvarale stanice koje bi se mogle razmnožavati i mijenjati prema ugrađenom programu. Od 1996. godine ima prilično pouzdanih naznaka da su nekoć i na Marsu živjele bakterije. Istraživanje meteorita koji potječe s Marsa iznijelo je na vidjelo tragove prvotnih bakterija.
Koji je za znanost najvažniji meteorit?
Kamen koji je na Zemlju donio poruku o bakterijskom životu na Marsu teži oko dva kilograma i izgle
2 0 0 Nevidljivi svijet
Nevidljivi svijet 2 0 1
da poput obične crvenkaste stijene. Danas se, dobro čuvan u komori bez zraka, nalazi u jednom znanstvenom institutu u Teksasu. Do prije 15 milijuna godina pripadao je nekoj stijeni na Marsu. Tada je veliki aste- roid udario u Mars i raspršio krhotine u svemir. Beskrajno dugo lutao je prostranstvima svemira privučen gravitacijskim poljima Marsa, Zemlje i Sunca. Napokon, prije 13 tisuća godina prihvatila ga je Zemlja. Gromada je jurila atmosferom, zapalila se i napokon se prizemljila na ledenoj kapi Antarktika. Godine 1984. polarna ekspedicija pronašla je svemirski kamen, ne znajući kakvo se blago tu krije. Otad se tako temeljito istraživao kao još ni jedan kamen prije njega: bio je prosvijetljen elektronskim zrakama, zračen laserima, a malene krhotine bile su narezane na ta- našne ploške. Tada je bilo sigurno: kamen s Marsa sadržavao je tragove jednostavnoga života.
Kako izgledaju ostaci bakterija s Marsa?Kam en s Marsa ko ji nosi znanstveno ime »ALH 84001« prvi je pružio dokaz da život na drugim nebeskim tijelima nije moguć samo teoretski, nego da je doista postojao život na Marsu. Deset puta povećane snimke pokazuju, naime, sićušne tvorevine za koje su istraživači otkrili da su fosili bakterija. Okamine u obliku jajeta i cijevi potpuno su slične fosilnim bakterijama koje su pronađene u zemaljskoj stijeni staroj tri milijarde godina. Ali nisu otkrivene samo okamine, nego i tragovi kristala kakve izlučuju zemaljske bakterije.
2 0 2 Nevidljivi svijet
Zašto danas nema Marsijanaca?
Marsovske bakterije naselile su se na Marsu u vrijeme kad su se na Zemlji pojavili prvi jednostanični organizmi. Ovdje su se mikroskopski sitna bića mogla ne samo dobro držati nego se ona i danas još pojavljuju u beskrajno mnogo oblika. I oni su tvorili prapretke svih današnjih živih bića, uključujući i nas ljude. Na Marsu su, naprotiv, nestali svi sićušni stanovnici. Dokaz za to dala je svemirska sonda Viking koja se 70-ih godina spustila na Mars. Ralice robota grebale su po tlu. Nalazi su odmah pregledani u mini laboratorijima, a rezultati su javljeni na Zemlju. Na Marsu, tako je glasila poruka, nema tragova života. Nitko tada nije računao s time da je Mars u pradavna vremena bio naseljen bakterijama koje su ostavile tragove u starim stijenama, a zatim su opet izumrle.
Ima li na Marsu zraka i vode?
Doista, teško je zamisliti kako bi danas mogao egzistirati život na Marsu, planetu Sunčeva sustava koji je najsličniji Zemlji. Ima samo tragova kisika u krajnje tankom zraku koji se 95% sastoji od ugljičnoga dioksida. I ledene pustinje crvenoga planeta sastoje se od ugljičnog dioksida i samo malo vode. A budući da nedostaje zaštitni ozonski sloj, ultraljubičaste zrake nefil- trirano bombardiraju površinu pa bi ubile svaku klicu života.
Je !i Mars prije bio drukčiji?
Mars nije uvijek bio beživotan kao danas. O tome svjedoče jarci koje su svojedobno snažne rijeke iskopale
Nevidljivi svijet 20 3nnns !iw»»wi im.
na površini Marsa. Bilo je, dakle, vode, što znači da su temperature bar na nekim područjima planeta iznosile između ništice i 100 Celzijevih stupnjeva. U mlado doba Marsa zacijelo ga je okruživao gusti plinski omotač. Vjerojatno je bilo vlažno i dovoljno toplo kako bi se omogućio nastanak jednostaničnih organizama.
Zašto su bakterije opet nestale s Marsa?
U odnosu na Zemlju, Mars je imao bitan nedostatak. Bio je premalen pa time i prelagan da bi svojom silom teže vezao na sebe atmosferu. Plinski omotač raspli- nuo se u svemiru, a ono što je ostalo od zraka bilo je prerijetko da bi zadržalo isijanu Sunčevu toplinu na planetu. Mars je postao planetarnom hladnjačom. Od ranih živih bića ostali su samo tragovi u kamenu.
Ima li u svemiru drugih planeta nalik Zemlji?
Ako već nema života na drugim planetima Sunčeva sustava, moglo bi ga ipak biti na planetima drugih galaksija. Pretpostavka za to jest, dakako, da i ostale zvijezde imaju planete koji, u za život ugodnoj udaljenosti, kruže oko svoga »sunca«. Čini se da takvih »sunčevih sustava« ima. Astronomi sve češće otkrivaju takve planete, a time i nebeska tijela na kojima bi život ipak bio moguć. Većina istraživača pretpostavlja da su u svemiru na mnogim mjestima nastali neki organizmi, iako ih mi vjerojatno nikada nećemo vidjeti.
Ima li u svemiru inteligentnih bića?
Sasvim je drugo pitanje kako bi takvi oblici života izgledali, a ponajprije bi li mogli razviti inteligenciju nalik čovjekovoj. Ovo pitanje podvaja znanstvenike. Jedni su uvjereni da smo mi jedina inteligentna bića u svemiru. Drugi misle da život, jedanput pokrenut, posvuda ide u istom smjeru, kao što je bio slučaj ovdje na Zemlji.
Teži li sav život prema inteligenciji?
Posvuda gdje ima živih bića, ona se razmnožavaju. A budući da nikad nema dovoljno mjesta i hrane za sve, živa bića i različite vrste u međusobnoj su konkurenciji. Svaka vrsta pokušava biti »bolja« od druge. U toj borbi za egzistenciju na posljetku najveće prednosti ima ona životinjska vrsta koja razvije mozak koji dobro funkcionira i uči razmišljati. S vremenom, smatraju neki istraživači, svaki život teži za većom inteligencijom. Napokon, »pobjeđuju« ona živa bića koja razm jenjuju iskustva i koja, zahvaljujući svom alatu i oružju, nadmašuju sve druge vrste. Ali jezik, alat i oružje mogu razvijati samo inteligentna bića. Ako, dakle, ima života na drugim planetima, kažu ovi istraživači, i ako život ima dovoljno vremena da se razvije, tada ondje vjerojatno ima i bića koja misle.
Kako se traga za drugim civilizacijama?
Ako se, dakle, i drugdje u svemiru razvija život, tada bi se ondje teoretski mogle naseliti i inteligencije nalik čovjekovoj. Kako su stvorena ta strana bića i ima li ih uopće, to prijeporno pitanje mogao bi objasniti samo
2 0 4 Nevidljivi svijet
Nevidljivi svijet 2 0 5
susret sa svemircima. Takav susret mogao bi se ostvariti i radiovezom. Istraživački timovi doista su usmjerili u svemir goleme radijske teleskope koji nisu imali nikakav drugi zadatak nego otkrivati radijske signale tuđih civilizacija u svemirskim prostranstvima. Radij- ska emisija s nekog udaljenog planeta koja bi se preslušala bila bi dokaz za to da nismo sami u svemiru. Ali moguće je da su svi napori uzaludni. Čak i kad bi bilo inteligencije u svemiru, to još ni izdaleka ne znači da su svemirci razvili istu vrstu tehnike kao i ljudi - tehniku koja funkcionira radijskim porukama i radij- skim emisijama.
Virusi, bakterije
i slično
2 0 6 Nevidljivi svijet
Koliko živih bića živi u čovjeku?
Mi ljudi nismo sami u svom tijelu. U nama i na nama (i u svim drugim višestaničnim živim bićima) stanuju brojni mikroorganizmi. Većina njih nevidljiva je čak i pod mikroskopom. Kako bi postali vidljivi, potrebni su jaki mikroskopi. Koliko su sićušne te životinjice, postaje jasno ako se sjetimo da u i na čovjeku živi gotovo sto milijardi mikroorganizama. Neki mikroorganizmi su korisni, kao npr. pri probavi. Druge su vrste, naprotiv, opasne i mogu izazvati teške bolesti.
Koje bolesti bakterije uzrokuju?
Tijekom evolucije ljudski imunosni sustav i neugodni stanovnici tijela međusobno su se uskladili. Vlada neka vrsta ravnoteže koja i mikroskopski malenim stanovnicima ljudskoga tijela kao i samim ljudima ostavlja izglede za život. Doduše, pošasti poput npr. kuge ili kolere tijekom povijesti prorijedile su stanovništvo na cijelim predjelima Zemlje, ali one nikad nisu u pot
Nevidljivi svijet 2 0 7
punosti dobile bitku. Imunosni sustav, naprotiv, nikad nije uspio potpuno ovladati svojim neprijateljima. Tek s razvojem modernih antibiotika mogla se, primjerice, gotovo potpuno istrijebiti kuga. Kuga, kolera i tuberkuloza bolesti su koje uzrokuju bakterije.
Kakvih vrsta bakterija ima?
Bakterija ima u najrazličitijim oblicima. Okrugle bakterije nazivaju se koki (latinsko ime Coccus), bakterije u obliku štapića zovu se bacili, a spiralne su spirili. Crijevnim bakterijama ne treba kisik pa se zato zovu anaerobne bakterije (anaeroban znači »onaj koji živi bez zraka«). Drugim, aerobnim bakterijama treba kisik za preživljavanje. One žive uglavnom na koži.
Koje su bakterije paraziti?
One bakterije koje u tijelu obavljaju posao koristan za čovjeka zovu se simbioti - u prijevodu sustanovnici. Poput članova kakve stambene zajednice, ljudi i bakterije imaju koristi jedni od drugih. Štetne bakterije koje borave u tijelu kao nepoželjni stanari nazivaju se parazitima. One ne samo da se hrane tvarima proizvedenim u tijelu domaćina nego ondje čine štetu. Primjerice, izazivaju upale. Treća skupina bakterija jednostavno je tu, a ne pričinja očite štete i ne koristi posebno. Nazivaju ih komenzalskim bakterijama, a to su one bakterije koje jedu zajedno. Ta je podjela učinjena sa čovjekova stajališta. Ona se ravna po tome kakav je odnos bakterije prema tijelu domaćina - koristan, štetan ili neutralan. Pritom svaka vrsta bakterije čini samo ono što odgovara njezinu načinu života. Bakterija se pokušava hraniti i razmnožavati, a za to
se služi tvarima koje joj njezina okolina - tijelo više- staničnog organizma - stavlja na raspolaganje.
v
Sto je crijevna flora?
Crijevna flora prim jer je za uspješnu suradnju između ljudskoga tijela i cijeloga niza različitih vrsta mikroorganizama. Zovu je »flora«, dakle biljke, iako ta bića nisu ni biljke ni životinje, nego bakterije, dakle, jednostanična bića. Crijevne bakterije preuzele su različite zadatke u crijevima. Neke proizvode vitamine, poput vitamina B2 ili vitamina K, druge proizvode određene bjelančevine (enzime) koji omogućuju tijelu da otapa hranjive tvari iz prehrambenih namirnica. Bez bakterija poput bakterije bifide ni jedan čovjek ne bi mogao probavljati mliječne proizvode. Bakterije koje djeluju u crijevu razmnožavaju se u crijevu i napuštaju ga s izlučevinama. U svakom gramu izmeta koji napušta tijelo nalazi se čak 200 milijuna bakterija. Ukupna težina bakterija koje odrastao čovjek nosi u sebi iznosi oko 1,5 kilograma.
2 0 8 Nevidljivi svije!
Kojom se brzinom bakterije mogu razmnožavati?
Za izgubljene - izlučene ili odumrle - bakterije, u tijelu se obilno proizvodi nadomjestak. Diobom stanice, bakterije se mogu jako brzo razmnožavati. Neki mikroorganizmi dijele se svakih 20 minuta. Za deset sati u idealnim uvjetima nastane milijun svježih živih bića.
Nevidljivi svijet 2 0 9
Kako korisne bakterije pomažu protiv štetnih mikroorganizama?
Korisne bakterije nisu važne samo zato što pri probavi i drugim postupcima pomažu u tijelu. One čuvaju prazno mjesto. Bakterije crijevne flore specijalizirale su se za životno područje »crijevo«. Ondje gdje ima korisnih bakterija, ne mogu se razvijati drugi eventualno štetni organizmi i zbijati nepodopštine. Jer jednako kao i u vidljivoj prirodi, i u nevidljivome svijetu mikroorganizama vodi se ogorčena borba za životni prostor. Tko prvi stigne, sve će poduzeti da se obrani od konkurenta. To posebno vrijedi za mikrobiotope gdje hrane ima u izobilju - npr. u crijevu. Dok korisne bakterije drže zauzetima najbolja mjesta u hranjivoj kaši, sve je u redu. Ali ako se isključe crijevne bakterije, ovo područje osvajaju drugi organizmi kao npr. štetne gljivice.
Zašto antibiotici mogu naškoditi?
Crijevne bakterije ne mogu se tako lako otjerati iz svoga životnoga prostora. One imaju obrambeno oružje. Primjerice, proizvode određene kiseline koje su za čovjeka (i za bakterije svoje vrste) bezopasne, ali ubijaju štetne gljivice. Ali protiv jednoga drugog neprijatelja, živa su bića u crijevnoj flori bespomoćna: protiv antibiotika. To su lijekovi koji ubijaju bakterije. Kod određenih bolesti koje izazivaju bakterije tijelo si samo više ne može pomoći i potrebni su lijekovi. Nažalost, oni ne ubijaju samo parazite, nego i simbio- te poput npr. mikroorganizama u crijevnoj flori. A tu je ostalo slobodno mjesto, primjerice za gljivicu po imenu Candida albicans. Ona se smjesti, počinje bujati
2 1 0 Nevidljivi svijet
i zauzima najbolja mjesta u crijevu. Korisne bakterije ne mogu više obavljati svoju zadaću i probava je poremećena.
Koliko vrsta bakterija živi u crijevu?
Dosad je poznato 300 vrsta bakterija koje žive u ljudskom crijevu. Za neke vrste zna se da su nužno potrebne za probavu koja treba funkcionirati. Druge srodne vrste mogu pak izazvati proljev ili čak krvarenje.
Zašto u ustima ima toliko bakterija?Bakterije su posvuda: u zraku, na predmetima, a ponajprije u i na živežnim namirnicama. To je i razlog zašto se u ustima naseljava toliko mikroorganizama. Jedan od najneugodnijih i najštetnijih stanovnika ljudskoga tijela jest bakterija Streptococcus mutans. Kod devet od deset ljudi taloži se na zubnom kamencu i čeka hranu. Čim ostaci hrane zaostanu između zuba, njoj je dobro. Streptococcus najviše voli šećer. Njega bakterija pretvara u kiselinu. Kiselina opet napada zubnu caklinu i nastaju rupe.
Kako bi bakterije mogle suzbiti karijes?Karijes je najraširenija bolest čovječanstva. Pomaže čišćenje zuba, ali bakterije se nikada ne mogu potpuno ukloniti. Genetičari su zato razvili novu metodu kako bi doskočili štetočini. Žele da genetički izmijenjene bakterije nastupaju protiv uzročnika karijesa. Genetičarima za to treba neka vrsta streptokoka koji više ne može probavljati šećer pa zato ostavlja zube na miru. Istodobno to biće treba u ustima zauzeti mjesto
Nevidljivi svijet 211
svoga (za zube) zločestog rođaka. Te bakterije u prirodi nažalost nema. Dakle, treba se proizvesti genetički tako da se ciljano mijenja nasljedni materijal bakterije karijesa. S jedne strane, novostvorena bakterija treba biti dovoljno agresivna da suzbije uzročnike karijesa, a s druge strane treba ostale članove usne flore ostaviti na miru. Možda zubari u sljedećem stoljeću neće više morati bušiti rupe i puniti ih nego će pacijentu preventivno namazati usta pastom punom korisnih bakterija.
Kako se koža štiii od mikroba?
Paraziti poput bakterija i virusa mogu nam štetiti samo ako dospiju u krv. Normalno, štetne bakterije ostaju vani. One ne mogu prodrijeti u zdravu kožu. Koža je, naime, prekrivena slojem kiseloga loja koji proizvode žlijezde. Ta kiselina otežava život bakterijama, ali ne svima. Neke vrste prilagodile su se kiselom okolišu i hrane se ljudskim znojem. Većina njih bezazlena je. Ali jedna vrsta koži može napraviti prilično problema. Zove se Staphylococcus epidermis, a izaziva prištiće i akne. Upale na tijelu ili na koži znak su da se vodi bitka između obrambenih snaga tijela i uljeza koji prodiru.
Kako bakterije dolaze u tijelo?
Tijelo se ne može sasvim obraniti od uljeza. Kod ozljeda, oštećena je zaštitna stijenka. Zato kod rana tako lako nastaju upale. No mi moramo i jesti i disati. Nos i usta idealni su ulazi za sićušne napadače. Zato je tu sluznica. U nosu i u dušniku rastu dlačice koje hvataju mikrobe i sljepljuju ih sa sluzi. Sluz iskašljavamo ili
2 1 2 Nevidljivi svijet
je gutamo zajedno s bakterijama. U želucu je tada krajnja postaja za većinu vrsta bakterija. One propadaju u želučanoj kiselini. Želučana kiselina zato je prilično sterilna tjelesna tekućina. Jedna litra sadržava »samo« desetak tisuća bakterija. Jedna od vrsta bakterija koje se nalaze u želucu opet je korisna. Lactobacil- lus bulgaricus proizvodi mliječnu kiselinu, tvar koja je važna za proizvodnju energije u stanicama.
Koje se živo biće najbolje istražuje?
Ni jedno živo biće nije tako dobro istraženo kao upravo sićušna bakterija. Zove se Escherichia coli, skraćeno E. coli, i boravi u ljudskome crijevu. Već nekoliko desetljeća ona je omiljeno stvorenje znatiželjnih genetičara. Na toj bakteriji istražuje se kako protječu složeni biokemijski procesi u organizmima, a najprije kako geni, nositelji nasljednih informacija, čine biće onim što ono jest. Escherichia coli dosad je pomogla najmanje desetorici nobelovaca da dobiju nagrade. Pri istraživanju ovoga jednostaničnog organizma otkrilo se, primjerice, što se točno može dogoditi kada stanice kopiraju svoje informacije o nasljeđivanju prije nego što se udvostruče.
Zašto je E. coli tako zanimljiva?
Kad bi zn an je o E. coli bilo zanim ljivo samo za stručnjake kao što su bakteriolozi, ne bi nitko ni znao za ovoga stanovnika crijeva, a Nobelove bi se nagrade zacijelo dodjeljivale za druga istraživanja. No ono što se doznaje o E. coli važno je za ukupnu biokemiju i genetiku. Genetika je znanost koja se bavi pitanjem kako se naslijeđene inform acije prenose i što one
Nevidljivi svijef 213mmmimmmmimssmmmimmmmmmmmimmmm.
točno izazivaju. Taj je mehanizam, naime, posvuda u živoj prirodi isti, bez obzira na to radi li se o ljudima ili miševima, o krumpirima ili bakterijama. Stanice od kojih se sastoje životinje i biljke razmnožavaju se prema istoj metodi po kojoj se i bakterija dijeli. I metoda kojom se nositelji naslijeđene informacije, naime geni, kopiraju s roditeljskih stanica na stanice kćeri jednaka je u cijelome carstvu živih bića.
v
Sto proizvode bakterije?
Bakterije su jednostanični organizmi koji čine ono što čini svaka stanica pa tako i tjelesne stanice čovjeka: proizvode za život važne bjelančevine. To je njihov glavni zadatak. One to čine tako što temeljne tvari (aminokiseline), od kojih se sastoje bjelančevine, sastavljaju po određenom »receptu«. Gen u načelu nije ništa drugo nego recept za proizvodnju određene bjelančevine. Budući da u svim živim bićima ima svih potrebnih aminokiselina i budući da je mehanizam proizvodnje bjelančevina kod svih živih bića jednak, jednostanični organizam kao što je bakterija može teoretski proizvesti svaku moguću bjelančevinu.
Što rade bakterije koje manipuliraju genima?
Normalno bakterija čini samo ono što joj propisuju njezini geni: proizvodi one bjelančevine koje joj samoj trebaju za život. Ali genetičari mogu navesti bakteriju, poput E. coli, na to da proizvodi druge b jelančevine. Primjerice one koje ljudi što boluju od određenih bolesti ne mogu sami proizvesti. Genetičari
214 Nevidljivi svije!hm**«« aamwRnM«w»
mijenjaju nasljedne informacije bakterije na taj način što ona proizvodi tvari koje n jo j sam oj, doduše, uopče nisu potrebne, ali koje pomažu bolesnim ljudima. Zahvaljujući genetičkim manipulacijama, iz bakterijskih kultura dobivaju se tvari poput inzulina, određenih hormona ili cjepiva.
Što su virusi?
Virusi su mnogo manji od bakterija. Uz bakteriju, virus se doima sićušno poput djeteta pokraj nebodera. Virus je složeno strukturiran komad bjelančevine koji se sastoji od gena (dakle od informacije o naslijeđu) s ovojnicom oko sebe. Nema nikakve druge unutarnje organe. Unatoč tomu može se razmnožavati. Virus prodire u stanicu. Stanica odjednom više ne može činiti ono za što je stvorena. Virus je preuzeo zapovjedništvo i zloupotrijebljena stanica odjednom proizvodi sve više virusa. Virusi se ne mogu ubiti antibioticima. Samo se imunosni sustav tijela može obračunati s virusom.
Zašto netko oboljeva od gripe, a drugi ne?
U vrijeme gripe zrak u autobusu i posvuda gdje se okuplja mnogo ljudi ispunjen je virusima gripe. Netko kašlje i već se šire virusi, a ljudi ih udišu. Kroz usta ili nos, virusi dospijevaju u krv i prenose se tjelesnim stanicama gdje se smještaju i iskorištavaju stanice u vlastite svrhe. To dobro funkcionira samo onda kad je čovjekov imunosni sustav, zaražen virusom, slab. Taj će čovjek najkasnije nakon nekoliko dana oboljeti od gripe. Ali tko ima jako izražen antivirusni sustav, neće ni primijetiti napad.
Nevidljivi svijet 2 1 5
8+0 se događa nakon napada virusa?
Čim se uljezi koje tijelo može prepoznati kao štetne nađu u krvi, tjelesne stanice obrušavaju se na strano tijelo i pokušavaju ga učiniti bezopasnim. Ostali hranitelji koje naše tijelo proizvodi usredotočuju se na tjelesne stanice koje su virusi već napali. Oni razaraju zaražene stanice kako bi spriječili da se proizvedu novi virusi. Istodobno se proizvodi tvar nazvana interfe- ron koja štiti susjedne stanice u okolini zaraženoj virusima. Sve se to događa nakon prvoga prvcatog vi- rusnog alarma. No često hranitelji ne mogu odmah spriječiti razmnožavanje virusa. Čim je nekoliko virusa preživjelo napad imunosnoga sustava, počinju se razmnožavati. Stanice koje su oni napali proizvode sve više virusa. A u međuvremenu se imunosni sustav orijentirao na neprijatelja. Sad se stvaraju protuti- jela koja su posebno krojena samo za taj virus. Ona nakon određena vremena u većini slučajeva virusima zagorčavaju život.
Zašto antibiotici ne pomažu protiv gripe?
Antibiotici su lijekovi koji pomažu kod bolesti što ih izazivaju bakterije. Oni blokiraju određene životne procese u bakteriji i ubijaju je. Ali protiv virusa ti su lijekovi nedjelotvorni. Protiv virusnih bolesti pomažu samo cjepiva. Pritom se iskorištava sposobnost imunosnoga sustava da stvara protutijela.
Sto se događa pri cijepljenju?
Obrambeni sustav čovjeka koji boluje od određene virusne bolesti već je prilagođen tom neprijatelju.
2 1 6 Nevidljivi svijet
Uzorak virusa već se dao primijetiti pa organizam može munjevito brzo stvarati protutijela. Sada, dakako, ne bi bilo od velike pomoći nekoga zaraziti pravim virusima gripe kako nakon bolovanja više ne bi dobio nikakvu gripu. Umjesto toga radi se s oslabljenim ili odumrlim virusima koji se ubrizgavaju - ili kao pri ci- jep ljen ju protiv d ječje paralize - gutaju. Ti virusi sadržani u cjepivu ne mogu više izazvati bolest, ali imunosni sustav ipak se alarmira i proizvodi protutijela. Dođe li ipak do infekcije »pravim virusima«, protutijela munjevito stupaju u akciju.
Nevidljivi svijet 217
Čarobni svijet stanica
Kakva je razlika između bakterije i slona?
Dakako da su slonovi mnogo veći od bakterija (što i objašnjava da u bakteriji ne može živjeti slon, a u slonu ipak može živjeti mnogo milijardi bakterija). Ali važnija je ova razlika: bakterija je jednostanični organizam, dakle živo biće koje se sastoji od jedne jedine stanice. Jednostanični organizmi samostalna su živa bića. Svi za život važni događaji odvijaju se u jednoj jedinoj stanici: hranjenje, probava i razmnožavanje. Slonovi, stabla ili ljudi, naprotiv, mnogostanični su organizmi. Tu surađuju mnoge različite stanice kako bi organizam mogao živjeti. Ali ni jedna tjelesna stanica ne može preživjeti usmjerena samo na sebe. Različite vrste stanica u organizmu ne izgledaju samo različito, nego i obavljaju različite stvari. Sve one međusobno su povezane te razmjenjuju tvari i poruke. Samo ako sve stanice čine točno ono za što su stvorene i ako surađuju na pravi način, organizam funkcionira.
218 Nevidljivi svijet
Kolika je stanica?
Većina stanica tako je malena da se može prepoznati samo pod mikroskopom. U promjeru imaju stotinku milimetra. Ali ima i golemih stanica. Ptičja jaja su npr. stanice. Najveća pojedinačna stanica jest nojevo jaje koje može biti dugačko pola metra.
Koji su sastavni dijelovi »tvornice-stanice«?
Svaka stanica u našem tijelu funkcionira po određenom planu. Neprestano spaja određene kemijske tvari u nove supstancije i opet ih otapa. Pritom stanica raste i dijeli se, proizvodi energiju koja joj je potrebna kako bi promijenila oblik, kako bi otišla na pravo mjesto u tijelu i kako bi odašiljala signale drugim stanicama. Stanica se može usporediti s kemijskom tvornicom u kojoj se može proizvesti 50 000 različitih tvari (ponajprije bjelančevina, nazvanih proteinima) koje tijelo treba za obnovu i život. Na višoj razini zaključuje se kakve stvari želimo proizvoditi. Ima odjela gdje se planovi spremaju i međusobno koordiniraju. Ima skladišta sirovina, transportnih sustava i uređaja za uklanjanje otpada. Postoje i elektrana i radionica gdje se kemikalije proizvode od sirovina. Ali ni jedna od milijardi tih sićušnih »tvornica« u tijelu ne postoji sama za sebe. Stanice su stalno u vezi s drugim stanicama. Kroz ovu mrežu »tvornica« stalno protječu informacije i tvari. Dio proizvoda koji se proizvodi u »tvornici« treba stanici kako bi se mogla sama izgraditi i održavati. Drugi proizvodi upotrebljavaju se u drukčijim stanicama.
Nevidljivi svijet 2 1 9
Zašto stanici treba program?
Stanice uzimaju iz svoje okoline kemijske tvari i pretvaraju ih u druge tvari. Svaka stanica funkcionira po kompliciranom programu. Program joj kaže na koji način mora u sebe ugraditi tvari iz okoline kako bi mogla rasti, razmnožavati se i kako bi mogla surađivati s drugim stanicama u tijelu. U različitim vrstama stanica u različita vremena protječu različiti programi. Zato se proizvode različite tvari i stanice izgledaju različito. Kad se neka stanica dijeli, nasljednici nasljeđuju isti program.
Što je to genom?
Program koji omogućuje da stanica nekoga živog bića funkcionira, koji joj kaže kakve tvari mora proizvoditi i kako treba rasti i razmnožavati se pohranjen je kao kemijska poruka u njezinim genima. Ukupnost gena određene vrste životinja, biljaka ili mikroorganizama naziva se njihovim genomom. Svaka vrsta biljke, svaka vrsta životinja i svaka vrsta mikroorganizama (bakterije ili alge) ima vlastiti genom koji potomstvo nasljeđuje.
Kakav zadatak imaju geni?
Gen je određeni odrezak na DNA-i (dezoksiribonuk- leinska kiselina), tankoj i dugoj molekuli u staničnoj jezgri koji pohranjuje informacije o nasljeđivanju. Geni imaju samo jedan jedini zadatak: utvrđuju koje se b jelančevine proizvode u stanici. Kao sićušna kemijska tvornica koja može proizvesti brojne različite bjelančevine, stanica mora imati informacije ko
2 2 0 Nevidljivi svijet
ja se bjelančevina treba proizvoditi. Već prema tomu koji je gen uključen, teku odgovarajuće informacije. Geni, dakle, ne sadržavaju nikakav građevinski plan za gotovo živo biće. Oni daju upute koje stanice u koje vrijeme trebaju proizvoditi određene bjelančevine kako bi to živo biće moglo nastati.
Zašto različiti geni čine različita živa bića?
Sva živa bića sastoje se manje-više od istih kemijskih temeljnih tvari. Različite vrste različitima čine geni u staničnoj jezgri. Određeni gen recept je za proizvodnju određene bjelančevine. U svakoj ljudskoj tjelesnoj stanici ima, pretpostavlja se, 50 000 takvih recepa- ta, jedan za svaku od 50 000 različitih bjelančevina koje se mogu proizvesti u tijelu. One prepuštaju stanicama da proizvode različite tvari. Na posljetku, iz toga se razvijaju najrazličitija bića - stabla i bakterije, ljudi i puževi.
Što su kromosomi?
Geni, svi planovi i upute za uporabu stanica nalaze se u staničnoj jezgri. Stanična jezgra tako je malena da bi 200 jezgri jedna uz drugu mogle stati na jedan milimetar. U ovom nevjerojatno sićušnom staničnom organu uskladišteni su geni kao slijed kemijskih tvari u iznenađujuće dugačkim nitastim tvorbama. Te niti zovu se kromosomi i nositelji su tvari nazvanih DNA (dezoksiribonukleinska kiselina). Gotovo sve čovječje stanice imaju 46 kromosoma.
Nevidljivi svijet 221aaaaa« wmpmfmma»mmu »mro
Zašfo kromosomi stanu u staničnu jezgru?
Molekula DNA-e iznenađujuće je dugačka. Kad bi se razvukla, takva nit bila bi dugačka nekoliko centimetara. Ali nit je vrlo tanka. Može se zamisliti odnos između stanične jezgre i niti DNA-e koje se u njoj nalaze poput kovčega zapakiranog tankim najlonskim koncem. Pritom niti 46 DNA (kromosomi) nisu jednostavno gurnute u jezgru stanice, nego su međusobno isprepletene na određen i prilično složen način.
Imaju li sva živa bića jednak broj kromosoma?
Različita živa bića imaju različit broj kromosoma. To nema veze s tim koliko je složen koji organizam. Psi npr. imaju 78, a zlatna ribica 94 kromosoma. Najviše kromosoma ima jedna vrsta paprati, i to 1260. Jedna australska vrsta mrava, naprotiv, živi s jednim jedinim kromosomom. Nije važan broj kromosoma, nego koliko je gusto DNA nabijena informacijama.Što rade majstorski geni?
Genetski je program živog bića u svim njegovim stanicama jednak. U svakoj jezgri stanice nalazi se jednaka kopija: u stanicama onih žlijezda koje proizvode slinu ili u živčanim stanicama, u crvenim krvnim tje- lešcima ili u stanicama jetre. Te genetske informacije mogu se usporediti s knjižnicom u kojoj stoji mnogo tisuća knjiga punih uputa za izradu različitih b jelančevina. Ali ne čita se u svakoj stanici cijela biblioteka. Određene stanice »čitaju« samo određene knjige ili samo određene stranice iz određenih knjiga jer moraju proizvesti točno određene bjelančevine. Genetski
2 2 2 Nevidljivi svijet
program ima, dakle, uputu za pogon koja svakoj stanici kaže kada treba uključiti koji gen. Zato su mjerodavni tzv. majstorski geni. Oni proizvode bjelančevine koje u pravo doba uključuju i isključuju druge gene.
Što se događa kad je neki gen defektan?
Postoji niz bjelančevina koje proizvode samo različite stanice. One se brinu za to da postupci koji se događaju u stanicam a protječu u redu. Takve b jelančevine nazivaju se i kućanske bjelančevine - one održavaju kućanstvo stanica u redu. Druge posebne bjelančevine moraju obavljati posebne zadatke. One se proizvode samo u određenim stanicama. Takva posebna bjelančevina je npr. inzulin. Ta tvar nastaje u stanicama čovjekove nadbubrežne žlijezde. Inzulin regulira koliko šećera treba biti u krvi. Ljudi čija gušterača proizvodi premalo inzulina ili ga uopće ne proizvodi obolijevaju od dijabetesa (šećerne bolesti). Oni moraju uzimati inzulin koji se proizvodi izvan njihova tijela. Kod dijabetičara stanice koje kod zdrava čovjeka proizvode inzulin pogrešno su programirane. Gen koji je odgovoran za proizvodnju inzulina defektan je.
Kako se razmnožavaju stanice?
Stanice se razmnožavaju diobom. One se u sredini razdvajaju. Svaki od tih dvaju dijelova dobiva jednu kopiju programa za život, zatim se raziđu i daju se na posao. To kod jednostaničnih organizama funkcionira slično kao i kod tjelesnih stanica višestaničnog organizama. Stanica koja će se dijeliti naziva se roditelj
ska stanica. Čim se podijelila, iz roditeljske stanice nastale su dvije stanice kćeri. Roditeljske stanice više nema. To zvuči jednostavno, ali u stvarnosti je vrlo složeno. Jer svaka stanica kći treba vlastitu kopiju informacije o nasljeđivanju kako bi mogla jednako tako funkcionirati kao i roditeljska stanica.
Kako se razmnožavaju organizmi?
Kod organizama koji se sastoje od mnogo stanica stvari funkcioniraju drukčije. Slon se ne može jednostavno razdvojiti po sredini. Ne može ga se ni podijeliti na dva dijela, a da pritom ne ugine. Kod mnogosta- ničnih organizama u igru ulazi spolno razmnožavanje. Višestanični organizmi imaju određenu vrstu stanica koje se zovu spolne stanice. Spolna stanica ženskoga živog bića zove se jajna stanica, a spolna stanica muškoga živog bića zove se sjemena stanica. Spolne stanice zato su tako posebne jer se u njima razvija poseban program. Jajna stanica i sjemena stanica trebaju jedna drugu. Same za sebe potpuno su beskorisne. Ali ako se susretnu, m ože se dogoditi nešto iznenađujuće. Tada se miješaju geni jajne i sjemene stanice pa jajna stanica počinje rasti. Roditelji su začeli dijete.
Kakva je razlika između spolne stanice i normalne stanice?
Oplođena stanica raste i dijeli se, a novonastale stanice mijenjaju se i ponovno dijele. Razvija se plod koji poslije može imati ili jajne stanice, pa će zato biti žensko, ili sjemene stanice, pa će zato biti muško. To je,
dakle, razlika između, primjerice, stanice kože i oplođene jajne stanice. Od stanica kože razmnožavanjem nastaju uvijek stanice kože. Od oplođene jajne stanice naprotiv nastaju mnoge različite vrste stanica koje zajednički tvore živi organizam , na prim jer mišićne stanice, koštane stanice, živčane stanice, a poslije opet i spolne stanice. Program za to pohranjen je već u jezgri oplođene jajne stanice.
Ima li u tijelu stanica koje se ne dijele?
Stanična jezgra svojevrsna je stanica u stanici. To je struktura koja sadržava sve planove za gradnju stanice i organizma i sve upute za ono što stanica treba činiti. Sve ljudske stanice imaju jezgru - uz jednu jedinu iznimku. To su crvena krvna zrnca. Ona su, doduše, nastala s jezgrom , ali izgubila su je već kao dječje stanice. Tako su izgubljeni i planovi kako se mogu dijeliti i razmnožavati te kako se pri oštećenju mogu sama popravljati. Zato crvena krvna zrnca žive samo četiri mjeseca i zatim odumiru, a da nisu stvorila potomstvo. Crvena krvna zrnca nastaju stalno iznova kad se određene stanice dijele u koštanoj srži. No kad su te roditeljske stanice oštećene, tijelo gubi sposobnost proizvodnje crvenih krvnih zrnaca. Druge vrste stanica imaju jezgru pa bi se zato mogle razmnožavati, ali to ne čine. To su živčane stanice. Ako npr. stanice u mozgu odumru, ne narastu nove.
Koliko se brzo stanice mogu dijeliti?
Stanice nastaju tako da se dijele čim su dovoljno velike za to. Od jedne roditeljske stanice nastaju pri diobi dvije stanice kćeri. Obje stanice kćeri dobivaju kom
2 2 4 Nevidljivi svijet
Nevidljivi svijet 2 2 5
plet planova i uputa za upotrebu. Stanice se mogu nevjerojatno brzo razmnožavati. Od jedne roditeljske stanice nastaju dvije stanice kćeri, od toga nastaju četiri stanice, od njih osam, zatim 16 itd. Svake sekunde u čovjekovu tijelu diobom stanica nastaju milijuni svježih stanica. Kod odraslih iste sekunde također odumire mnogo milijuna stanica tako da broj stanica ostaje otprilike jednak. Kod djece je to drukčije. Dok čovjek još raste, tijelo mora izgrađivati više novih stanica nego što potrošenih stanica odumre.
Koje se stanice najbrže razmnožavaju?
Na sreću, svaka stanica ima uputu da se točno dijeli po planu i time proizvodi samo toliko stanica kćeri koliko ih organizam treba. Različite vrste stanica razmnožavaju se zato različitom brzinom. Stanice u sti- jenci tankoga crijeva najbrže se troše. One se zato i najbrže dijele, naime svakih nekoliko dana. Stanice u koži, naprotiv, dijele se samo svakih nekoliko tjedana. Usto stanice »znaju« koliko je star organizam kojem pripadaju. Kod novorođenčadi, stanice se najbrže dijele - napokon, dijete treba rasti. Sto čovjek više stari, to se stanice polaganije dijele. Kod odraslih, mnoge vrste stanica potpuno se prestaju razmnožavati.
Zašto mozak ne može rasti?Najgore prolaze moždane stanice. Dozrele moždane stanice - to su specijalizirane živčane stanice - ne mogu se ni razmnožavati niti dobivaju svježe moždane stanice. Po tome se moždane stanice razlikuju od m išićnih stanica. Sportaši se brinu da se njihove mišićne stanice snažno razmnožavaju. Mišići rastu.
2 2 6 Nevidljivi svijet
Tko, naprotiv, trenira mozak sportskim razmišljanjem, neće dobiti veći mozak. Ali događa se sljedeće: postojeće živčane stanice postaju aktivnije, a veze među njima brojnije i one bolje funkcioniraju. Tko napreže mozak, stvarno postaje mudriji. Nažalost, to funkcionira samo određeno vrijeme. Tijekom vremena odumire sve više moždanih stanica. Mnogi stariji ljudi zato postaju zaboravni.
Kako se geni kopiraju?Ako se neka stanica dijeli, obje stanice kćeri više su ili manje točne kopije nekadašnje stanice majke. Jasno je da stanice kćeri moraju imati i iste genetičke informacije kao i roditeljska stanica - kako bi se inače mogle dalje razmnožavati i proizvoditi prave bjelančevine? Normalnu podjelu stanice zovemo mitoza. Presudna je sljedeća točka: svaka stanica kći mora moći isto ono što i roditeljska stanica - u pravo vrijeme proizvoditi prave bjelančevine. Nije, dakle, dovoljno da se debela stanica u sredini razdvoji. Najprije se skupina gena mora udvostručiti kako bi svaka stanica kći mogla dobiti jednu kopiju. To funkcionira ovako: svaka DNA nit ispusti svoj kemijski sastav na novooblikovanu nit. Svježa DNA identična je s predloškom. Sada se stanica počinje dijeliti u sredini sve dok se oba zadebljanja ne odvoje jedno od drugoga. Dioba stanice traje oko sedam sati. Za to vrijeme stanica ima »pune ruke« posla da kopira DNA.
Nevidljivi svijet 227
Kako živa bića proizvode svoju unutarnju energiju?
Svako živo biće u svojim stanicama proizvodi energiju koja mu je potrebna za život. »Gorivo« za to nalazi se u hrani. Pri probavi se velike molekule (ugljikohid- rati, masti, bjelančevine) od kojih se sastoji hrana raspadaju u svoje prvotne sastojke. Pritom se oslobađa energija pohranjena u ugljikohidratima, mastima i bjelančevinam a. To se događa u više stupnjeva, a počinje u ustima. Već u slini na djelu su enzimi probave. Enzimi su posebne bjelančevine koje rastvaraju molekule hrane. To se nastavlja u želucu i crijevima, a zatim se pripremljene tvari s krvlju ispiru u stanice. Tu se posla primaju lizosomi. Lizosomi su tvorbe koje su potpuno zapakirane s enzimima i u kojima se hranjive tvari rastvaraju na svoje najmanje sastojke.
Što su »želuci« stanice?
Enzimi su bjelančevine koje se brinu za određene kemijske reakcije. Pri probavi se velike molekule od kojih se sastoji hrana uz pomoć enzima cijepaju na sve manje, jednostavnije tvari. Na kraju se to događa u li- zosomima, sićušnim staničnim organima koji funkcioniraju poput »želuca« u stanici. Snažni enzimi za probavu, kakvi djeluju u lizosomima, mogu probaviti sve na što naiđu. Zato moraju ostati zatvoreni u »želucima« stanice (upravo kao što ljuta želučana kiselina mora ostati zatvorena u pravom želucu kako ne bi pričinila štete drugim organima u tijelu).
228 Nevidljivi svijetmmmmmmmmmmmmmm mm M lM n M M n B i
Kako funkcioniraju baterije stanice?
Energija proizvedena u stanicama pohranjuje se u sićušnim kemijskim baterijama koje se zovu ATP. ATP je molekula koja se sastoji od vodika, ugljika i dušika. Usto dolazi i rep od kisika i fosfora - njega kem ičari zovu fosfat. Taj fosfatni rep ATP-a jako je važan. Kako bi ga se, naime, dodalo molekuli, potrebna je energija. Molekula ATP-a (slično kao i baterija) je nabijena. Sićušna baterija kreće se po stanici. Čim dođe na određeno mjesto gdje je potrebna energija kako bi se izazvala kemijska reakcija, baterija se izbija. Fosfat se otkvači i pritom se oslobađa energija. Sićušni dodatak energije opet prikvači fosfor i bateriju nabija energijom. Baterija se opet može uputiti onamo gdje je potrebna energija. To funkcionira slično kao kod akumulatora koji se puni na postaji za punjenje i upotrebljava ondje gdje je potreban. U stanici je u minuti zaposleno najmanje dva milijuna molekula ATP- a. Količine energije koje se nabijaju i izbijaju, naravno, nevjerojatno su sićušne. Ali one održavaju zamašnjak života.
Što se događa ako stanice ne dobiju kisik?
Stijenke (membrane) lizosoma, »želuci« stanice, tako su građeni da unutra puštaju predprobavljene molekule, a ispuštaju probavljene tvari. Enzimi naprotiv ostaju u lizosomu i to toliko dugo koliko se stanica opskrbljuje kisikom. Ako kisik izostane, stanica umire. Stijenke staničnih »želuca« rastvaraju se i enzimi se prelijevaju u stanicu. A tu čine ono čega se ne mogu kloniti: počinju polako probavljati cijelu stanicu. Stanica probavlja samu sebe. Većina staničnih tkiva
Nevidljivi svijet 229
dobro se snalazi dulje vrijeme bez kisika. One jednostavno puštaju da rastu zamjenske stanice.
Zašto mozgu stalno treba kisik?
Kod nekih vrsta stanica nedostatak kisika ima tragične posljedice. To su one živčane stanice koje tvore mozak. Moždane stanice ne mogu se dijeliti i zato se ne mogu razmnožavati. One se guše jer organizam ne dobiva zrak, a pluća ne mogu davati kisik u krv. Za ugušenu živčanu stanicu nema zamjene. Zato su umjetno disanje metodom usta na usta i masaža srca tako važni pri utapljanju. Pluća se moraju napuniti zrakom (kisikom), a srce se mora ritmički stezati kako bi crpka radila i krv kružila tijelom. Tada se i moždane stanice nastavljaju opskrbljivati kisikom. Inače već nakon nekoliko minuta moždane stanice počinju probavljati same sebe i mozak (ili jedan njegov dio) odumire.
Zašto stanicama treba energija?
Stanica je i električna centrala koja proizvodi energijui prerađuje je. Jer tijelo stalno troši energiju. Neki su tipovi stanica npr. odgovorni za to da pokreću tijelo ili p o jed in e n jegove dijelove. M eđu n jih spadaju mišićne stanice. Pri tjelesnim naporima gubimo najviše energije. Ako mirno sjedimo i čitamo ili učimo, živčane stanice u mozgu radejm nom parom. I za to je, dakako, potrebna energija. Cak i pri spavanju tijelu treba energija. Jer u snu ne kuca samo srce: i ostale su tjelesne funkcije u pogonu. Za svaku funkciju rade bezbrojne stanice: one mijenjaju oblik, rastu i dijele se ili se kreću.
2 3 0 Nevidljivi svijet
Odakle dolazi energija koja omogućava život na Zemlji?
Sva energija koja omogućava život dolazi od Sunca. Sićušni dio sunčanih zraka udara na Zem ljinu površinu i održava cijeli životni stroj u pogonu. Bez sunčane svjetlosti ne mogu uspijevati biljke. Njima je potrebna energija sadržana u svjetlosti (fotoni) kako bi iz vode i plina - ugljičnoga dioksida - proizvele tako važne tvari kao što su šećer i drugi ugljikohidrati. Taj se postupak zove fotosinteza. Ali i životinje koje su mesožderi žive od sunčane svjetlosti. One jedu i probavljaju tvari koje su sadržane u tijelu biljoždera. No tvari sadržane u biljkama mogle su se proizvesti samo uz pomoć sunčane svjetlosti. Sva energija potječe, dakle, prvotno od Sunca. Čak i energija koju trošimo pri čitanju ove rečenice.
Zašto bez biljaka nema životinja?
Bez biljaka nema nikakvih životinja. Biljožderi uzimaju ugljikohidrate, masti i bjelančevine pohranjene u biljkama pa ih pri probavi pretvaraju u tvari koje su potrebne stanicama.
Odakle vegetarijanci dobivaju mišićno meso?
Bjelančevine koje mesožder uzima hraneći se nekom drugom životinjom u njegovu se tijelu pri probavi potpuno rastvaraju na svoje najmanje sastojke. Isto tako postupa i biljožder s bjelančevinam a koje su sadržane u biljkama. Sastojci bjelančevina isti su, bez
Nevidljivi svijet 2 3 1
obzira na to potječu li od životinja, biljaka ili bakterija. Iz tih elemenata tjelesne stanice proizvode nove, vlastite bjelančevine. Zato ljudi koji se hrane biljnom hranom nemaju nužno manje mišića nego netko tko jede mnogo mesa.
Što se događa s tvarima koje se proizvode u stanici?
Transportni sustav stanice stalno ima posla kako bi razaslao stanične proizvode. Neprestano se događa na tisuće kemijskih reakcija pri kojima se proizvode tvari koje se moraju staviti na pravo mjesto unutar i izvan stanice. Prije nego što se mnogi, različiti proizvodi tvornice stanica transportiraju do primatelja, moraju se najprije uredno zapakirati. Za to je mjerodavna stanična membrana, koža stanice. Pakiranje se događa automatski. Proizvod dodiruje membranu. Komadić se odvaja i ornata oko proizvoda - i gotov je paketić, tzv. mjehur. A kako dolazi do primatelja? Unutar stanice nalazi se sustav štapića koji se zovu m ikrotubule. One funkcioniraju poput sićušnih tračnica uz koje mogu kliziti mjehuri. Svaki mjehur ima svojevrstan natpis ili oznaku sadržaja. Za to su zadužene molekule na pakiranju. Za određeni sadržaj u pakovanju su uskladištene određene tvari.
Kako funkcionira poštanski sustav stanica?
Paketići se kreću tračnicama kroz stanicu i to tako dugo dok ne dospiju točno na mjesto gdje su potrebni. Tu sjede tzv. receptori. To su molekule koje su specijalizirane za to da čitaju »podatke o sadržaju« mjehu
ra. Određeni receptor zadužen je za određenu molekulu (natpisi na pakovanju). Prođe li slučajno paketić s ispravnim natpisom, receptor ga ugrabi i veže za sebe. Paketić stiže do primatelja. Sve je to, dakako, prilično nespretno. Funkcionira otprilike tako kao da poštar sve paketiće koje mora podijeliti donese u kuću br. 1. Vlasnik kuće na br. 1 čita sadržaj i odabere si paketić koji mu može poslužiti. Ostali paketići putuju dalje do kuće br. 2. Opet se odabire paketić koji bi mogao poslužiti. Ostali paketići prevoze se dalje i to tako dugo dok svaka kuća ne uzme paketić koji joj može poslužiti.
Kakve zadatke imaju stanične membrane?
Membrane su kožice koje okružuju organe neke stanice (pa i samu stanicu). No membrane su i mnogo više od samih ovojnica. One su preplavljene recepto- rima. To su velike molekule koje se nalaze na membrani i funkcioniraju poput vrata sa sigurnosnim bravama. U okolici stanice plivaju sve moguće tvari u potrazi za mjestima kamo spadaju. Membrana drži podalje neželjene posjetitelje. Neželjene su one tvari koje nemaju valjan ključ, a to znači koje su kemijski tako strukturirane da ne pristaju ni uz koji receptor. Ali čim se približi kakva upotrebljiva molekula s pravim ključem i dotakne odgovarajući receptor, vrata se otvore: receptor uhvati molekulu i uvuče je u stanični organ. Slično funkcionira stvar kad odgovarajući paketić s kemijskim tvarima prolazi vani uz stanicu. Receptor ga prepoznaje, ključ se okrene i paketić dospije u stanicu. Neki veći paketi preveliki su da bi ih pritis- kala stanična membrana. Njima je potrebna pomoć, a pomoć dolazi od specijaliziranih molekula koje su na
232 Nevidljivi svijet
Nevidljivi svijet 233
usluzi kad neki paketić želi ući u stanicu, a ne može. Tada uslužna bjelančevina malo zareže staničnu membranu i usisa paketić u unutrašnjost stanice.
Zašto nam trebaju bjelančevine?
Proteine (ili bjelančevine) mogu proizvesti samo živa bića koja se opet uglavnom sastoje od bjelančevina. Bjelančevine u tijelu imaju dva različita zadatka. S jedne strane one su najvažniji građevinski elementi stanica. Mi ljudi sastojimo se zapravo od vode i bjelančevina te ostalih tvari. Kosa i nokti npr. sastoje se od b jelan čev ine keratinina. S druge strane, b je lančevine upravljaju praktički svim kemijskim reakcijama u tijelu. One djeluju npr. kao enzimi - to su tvari koje omogućuju reakcije, a da ne sudjeluju u njima. Bez enzima npr. ne bi funkcionirala probava. U crijevu se događaju kemijski procesi kod kojih se velike molekule koje uzimamo pri jelu cijepaju i pretvaraju u male molekule. Malene molekule - koje nisu samo m anje, nego imaju i druga svojstva - sada mogu upotrijebiti stanice. One su rezultat kemijskih reakcija koje se ne mogu razvijati bez enzima.
Od čega se sastoje bjelančevine?
U mrtvoj prirodi ne pojavljuju se bjelančevine. Postoje sastojci bjelančevina koje nazivamo aminokiselina- ma. Te aminokiseline sastoje se uglavnom od kisika, ugljika i dušika, a uz njih kod različitih vrsta aminoki- selina dolaze i drugi elementi. Kad se aminokiseline nanižu u pravom redoslijedu i u pravom odnosu, nastanu bjelančevine. Neke se bjelančevine brinu za to da stanice mogu mijenjati svoje prebivalište i da
nađu pravo mjesto u organizmu. Druge bjelančevine mijenjaju oblik i strukturu stanice u kojoj se proizvode. A treće se opet brinu za to da različite tvornice stanica mogu surađivati. One sljepljuju stanice ili ih odvajaju, ili funkcioniraju poput glasnika koji pojedinim tvornicama stanica kažu što kada moraju proizvesti. U suradnji svih tjelesnih stanica i bjelančevina koje one proizvode, nastaje oblik živoga bića.
Kako nastaju bjelančevine?
Aminokiseline se ne sastavljaju same od sebe u bjelančevine. Njima treba pomoć. Za proizvodnju bjelančevina (za sintezu proteina) u stanici potrebne su tri stvari: Prije svega recept za proteinsku sintezu, naime gen. Gen određuje kojim se redoslijedom koje aminokiseline trebaju spajati. Drugo je nešto što taj recept iz stanične jezgre odnosi onamo gdje se zadržavaju građevinski elementi (aminokiseline). To je RNA (ribonukleinska kiselina). Ona je tanka nitasta molekula na koju je DNA kopirala svoje upute za izradu bjelančevine. RNA je dovoljno rijetka da iz stanične jezgre otpliva preko njezinih membrana u stanično tijelo. Treće, stanici treba nešto što će građevinske elemente smjestiti u pravi redoslijed da nastane bjelančevina. To su tjelešca koja se zovu ribosomi. Ona su zapravo tvornice bjelančevina za stanicu. Na njih se vežu određene aminokiseline i zadržavaju se toliko dugo dok se ne spoje u novu tvar - bjelančevinu.
Zašto je ovčja vuna elastična?
Bjelančevina ima u raznim oblicima. U jednom pogledu, one su međusobno potpuno jednake. Ako bi se
2 3 4 Nevidljivi svijet
Nevidljivi svijet 2 3 5rnimmmmmmmmimmmmmmmmmmammmmmmm
razmotalo klupko koje čini neka bjelančevina, moglo bi se vidjeti da se ne sastoji ni od čega drugoga nego od lanca aminokiselina. Ali aminokiseline koje su se nanizale u bjelančevine ne nalaze se uokolo jednostavno kao užad, nego se namataju ili gužvaju jedna uz drugu, a zatim izgledaju drukčije. Bjelančevina koja čini ovčju vunu, primjerice, ima oblik vadičepa. Zato je vunena nit elastična: može se razvući, a kad se pusti, ona se skvrči u svoj prvotni oblik. Svila je, naprotiv, kruta. Tu su lanci bjelančevina ispruženi jedan uz drugoga. Posebno su otporne tetive u tijelu. Kod njih su lanci bjelančevina opleteni jedni oko drugih poput užadi. Drugi lanci bjelančevina, primjerice enzimi, sklupčaju se i zatim tvore svojevrsnu kapljicu.
Kako funkcionira enzim?
Neke kemijske reakcije funkcioniraju same. Tvari koje u njima sudjeluju trebaju se samo susresti i stvar već kreće. U kemiji živih bića, stvar je složenija. Tu se procesi moraju razvijati kontrolirano: u pravo vrijemei na pravome mjestu. Enzimi su bjelančevine koje su odgovorne za to da se određene molekule nađu u pravo vrijem e na pravome m jestu. Tako se mogu međusobno povezati i stvoriti drugu molekulu. Većina enzima su kuglice s ispupčenjima i udubljenjima. Određeni enzimi imaju udubljenja određenog oblika u koje pristaje samo određena m olekula - poput ključa u pravu bravu. U susjedno udubljenje pristaje druga molekula. Te molekule slijepljene su s enzimom. One su međusobno dovoljno blizu da se mogu povezati. Upravo se to i događa. Zajedno, njih dvije tvore novu molekulu, a novonastala molekula više ne odgovara udubljenjima enzima. Nova se molekula
odvaja i odlazi. Enzim je spreman za nove pothvate. On veže sljedeće dvije molekule i međusobno ih povezuje. Kemijski rad u stanici ide dalje. Sam enzim isključen je iz toga.
8+0 cvijeće u vazi čini svježim?
Komad šećera u čaši vode sam se otapa nakon nekog vremena. On ne samo da se otapa nego se ravnomjerno raspoređuje u cijeloj čaši. Nakon određena vremena sva je voda jednako slatka. Sve to funkcionira, doduše, brže ako se miješa, ali i tako je nakon određena vremena koncentracija šećera u vodi posvuda jednako visoka. Voda, naime, ima sklonost ići onamo gdje je viša koncentracija otopljenih tvari - dakle onamo gdje je slađe ili (ako obavimo pokus sa solju umjesto sa šećerom) slanije. Taj se postupak zove osmoza. Kad je posvuda jednako slatko ili slano, osmoza se zaustavlja. Tada voda više ne ide nikamo. Zanimljivo je da pri osmozi voda prodire i kroz prividno krute sti- jenke - primjerice stijenke biljnih stanica. Osmoza je jedno od najvažnijih prijevoznih sredstava za vodu koje je priroda izmislila. Jedan od najzornijih primjera za to kako funkcionira osmoza daje rezano cvijeće koje stavljamo u vazu: ono ostaje svježe neko vrijeme iako je zapravo već mrtvo. Čini se čak da i uvelo cvijeće ponovno procvjeta. Ono izgleda još nekoliko dana svježe i živo jer voda u vazi prodire u biljne stanice. U unutrašnjosti biljne stanice nalazi se, naime, velika količina otopljenih tvari. Osmoza pušta vodu da prodre onamo gdje se nalazi viša koncentracija takvih tvari - dakle gore kroz stabljiku i unutra u stanice. Kroz m em branu (kožica koja okružuje svaku od sićušnih stanica) može ući voda. Ostale tvari ostaju
236 Nevidljivi svijet
Nevidljivi svijet 2 3 7
vani. Stvar funkcionira poput ventila koji pušta vodu da teče samo u jednom smjeru. U biljnim stanicama stvara se, dakle, viši tlak, slično kao kad se voda pusti u mlohavo crijevo za vodu (zatvoreno na mlaznici). Stanice se šire, a cijela se biljka uspravlja i pruža lišće i cvjetove. Ali i stanice živih biljaka dobivaju, dakako, vodu osmozom. Zato postaju mlohave i uvele kad im se prekine dotok vode.
Zašto se slatko kondenzirano mlijeko drži tako dugo?Osmoza se brine da voda prodre u stanice u kojima su otopljeni šećer ili mineralne tvari. Ali osmoza može biti i odgovorna za to da stanice gube vodu ako je okolina slađa ili slanija. Pod određenim uvjetima, vrlo je korisno isušiti žive stanice. Primjerice tada kad se kod tih stanica radi o određenim bakterijama kakve se javljaju u mlijeku. Zaslađeno kondenzirano mlijeko (koncentrirano mlijeko) drži se tako dugo jer se bakterije koje normalno probavljaju mlijeko i time uništavaju ne mogu održati u slatkoj okolini. Bakterija je živo biće koje se za razliku do viših organizama sastoji od samo jedne stanice. Voda u bakteriji ima manju koncentraciju otopljenih tvari nego njezina okolina, naime zašećereno kondenzirano mlijeko. Dakle, stanična voda želi izaći iz bakterije i prijeći u mlijeko. Ona prodire kroz staničnu membranu bakterije, a bakterija umire. Ona se suši u moru tekućine, naime u visokokoncentriranoj šećernoj otopini koja je okružuje.