*
Jak widzimy, symbioza ze wszystkimi jej form am i odgrywa bardzo ważną rolę w życiu tak jednostkowym, jak i całych ze
społów roślinno-zwierzęcych. Przyczynia się do utrzym ania równowagi w przyrodzie.
W szerszym znaczeniu prowadzi nas ona do pojęcia biocenozy, czyli zharmonizowanego współżycia całych asocjacji ze sobą i z sie
dliskiem.
A. JA H N
MIRAŻE POLARNE
Złudne obrazy pustyni, którym niefor
tunnie nadano nazwę zaklętej niewiasty i bohaterki średniowiecznych romansów ry cerskich (E ata Morgana), są zjawiskiem znanym każdemu, ktokolwiek choćby po
bieżnie interesował się powieściami podróż
niczymi ze stref podzwrotnikowych. W ia
domo więc, że często w upalnym , rozedrga
nym powietrzu pustyni Wykwita znienacka przed oczyma zdum ionych wędrowców zwo
dnicza panoram a oazy, niknąca w m iarę zbliżania się ku niej; wie się również na ogół o tym, że zjaw isko jest ściśle związane z wysokim nagrzaniem przyziemnych mas atmosfery, —- że fatam organa jest synoni
mem upalnych m ajaczeń, optycznych złu
dzeń w spiekocie prażącego słońca.
Nie wielu jednakże słyszało o fatam or
ganie polarnej. Jest to zjawisko wprawdzie m niej znane, lecz równie powszechne, opty
cznie podobne, a w zewnętrznej formie i piękności obrazu tak samo złudne, jak m i
raże pustyni. Fatam organa polarne były niejednokrotnie źródłem pomyłek geogra
ficznych, wprowadzały w błąd nawet w y
trawnych podróżników. Opisywano lądy nieistniejące, wkreślano na m apy widziane
7 daleka półwyspy, wyspy i przylądki, któ
rych nigdy odkryć nie potrafiono. W i l i a m H e r b e r t H o b b s , znakomity am erykań
lo2 W S Z E C H Ś W I A T ski podróżnik, znawca stref polarnych obu
półkul, zgromadził i skorygował sporo po
myłek kartograficznych obszarów podbie
gunowych, których przyczyną były zw odni
cze fatam organa. Badacz ten również ma zasługę przekonyw ującego w yjaśnienia szczegółów i w arunków przebiegu zjawiska.
K raje polarne oznaczają się niezw ykłą czystością powietrza. Stałe przykrycie po
wierzchni skał przez lód i śnieg spraw ia, że bardzo m ała ilość pyłu, nieporów nanie m niejsza aniżeli w niższych szerokościach geograficznych unosi się w atmosferze. F akt powyższy, ja k również stosunkowo słabe za
burzenia pionowe (prądy) atm osfery tłu m a czą n am dobrą przejrzystość powietrza, a co za tym idzie, doskonałą widoczność. W cza
sie swego pobytu w Grenlandii Zachodniej
O B R A Z HIRAŻU
się w dnie pogodne kopuły wysp, to znów góry lodowe, lodowce odległe i mgliste, w p u stej przestrzeni ponad horyzontem zawie
szone. W idm o przybiera niekiedy fan tasty czne kształty, a barw y tężeją lub bledną.
W e g e n e r często obserwował na morzach wschodniej Grenlandii panoram ę gór, w y
pełniającą co najm niej czwartą część pola widzenia. Był to złudny obraz odległego w y
brzeża Grenlandii.
Zarówno fatam organa pustynne, jak też polarne i morskie polega w istocie swej na załam yw aniu się prom ieni w atmosferze, rozbitej na w arstw y o różnych tem peratu
rach. Na pustyni, gdzie bezpośrednio nad rozpalonym piaskiem istnieje w arstw a do
brze nagrzanego powietrza, tem peratura gwałtownie spada ku górze od owej w
ar-PAGÓRE*
P ow staw an ie m irażu polarnego.
stwierdziłem , że m ożna tu bez trud u w dnie pogodne obserwować wierzchołki gór odle
głych ^0 —100 km. Z odległości 30 km w i
doczne są pewne szczegóły rzeźby, gołym okiem m ożna badać np. ilość lodowców na zboczu górskim. Należy dodać, że B y r d na A ntarktydzie a W a t k i n s n a Grenlandii czynili z samolotów obserwacje o prom ie
n iu 200 km. K o s i b a zwraca uwagę, że w Grenlandii popełnia się zazwyczaj duże błędy w ocenie odległości. Przy w spaniałej widoczności jesteśm y skłonni dostępną dla oka przestrzeń uważać za znacznie m niejszą od jej rzeczywistych wym iarów.
Polarne fatam organa pojaw ia się w po
bliżu wybrzeży, zwłaszcza w spokojnych, lecz zim nych zatokach, pokrytych pływ a
jącą krą lodową. Nieoczekiwanie uk azują
s lwy, ku nie posiadającym kontaktu z po
w ierzchnią ziemi m asom atmosfery. P ro m ień na swej drodze między obiektem a okiem biegnie w postaci linii krzywej, wypukłej, dając w widmie obraz w sto
sunku do rzeczywistości odwrócony.
W polarnych m orzach przybrzeżnych stosunki kształtują się odwrotnie. Morze, przeładow ane lodowymi kram i, jest poważ
nym rezerw uarem chłodu, który udziela się oczywiście najniższym warstwom atm o
sfery. Tym sposobem w ytw arza się t. zw.
inw ersja termiczna, zjawisko powszechne a polegające, jak sam a nazwa wskazuje, na odwróceniu norm alnego układu term icz
nego atm osfery, charakterystycznego spad
kiem tem peratury od dołu ku górze. Stan inw ersji stabilizuje się zwłaszcza w dnie
W S Z E C H Ś W I A T 153 pogodne i spokojne. Zimniejsze, a przeto
cięższe m asy powietrza gromadzą się u dołu poniżej górnych, lżejszych, gdyż cieplej
szych w arstw naszej atmosfery.
Dla zjaw isk optycznych ważne jest przy inw ersji położenie i wysokość granicznej powierzchni, rozdzielającej dolną warstwę chłodną od ciepłej górnej. Na Grenlandii np.
stwierdzono przy pomocy balonów-sond, że wysokość la wynosi średnio 1.000—1.500 m, chociaż nie są wykluczone przypadki u sta lenia się inw ersji w innych granicach. Po
nieważ graniczna powierzchnia inwersji jest główną płaszczyzną załam ania się pro
mieni, stąd też w łaśnie ze względu na w y
sokość tej powierzchni obraz odbity jest widoczny ponad rzeczywistym horyzontem.
Przekonuje o tym powyższy rysunek sche
matyczny, ilustrujący przebieg zjawiska.
Pizy m niejszej rozpiętości pionowej in
wersji, gdy np. grubość dolnej, chłodnej warstw y powietrza nie przekracza 500 ni, fatam organa pojaw ia się na poziomie h o ryzontu i wówczas położeniem bliższa rze
czywistość jest bardziej złudna... a nawet niebezpieczna. W takich bowiem wypad
kach uradow any żeglarz bez żadnych sk ru pułów w ita zjawę jako nową ziemię, stara się do niej dopłynąć, a gdy mu się to nie udaje, wyznacza na odległość kierunek i po
łożenie odkrytego lądu.
Histoiia podróżyr odkrywczych uczy, że takie inform acje stają się zazwyczaj zachętą do organizowania dalszych wypraw w no- woodkryle rejony. Biorąc na serio podane współrzędne jodzie statek ekspedycyjny do
kładnie na wskazane m iejsce i... znajduje oczywiście pusty horyzont. Przy w yjątko
wej jednakże złośliwości losu obraz nie
istniejącego lądu ukazuje się kilkakrotnie, różnym ekspodycjom, w różnych odstępach czasu.
Tak się m iała spraw a ze słynną «Ziemią Crockera», której widmo prześladowało kilka kolejnych ekspedycyj i co do której
nocny przylądek Ziemi Axela Heiberga, ta
jemniczym ląd ukazał się poraź wtóry, w tym samym kierunku, w tejże samej sylwetce śnieżnych szczytów. Zjawisko musiało być mocno przekonywujące, skoro lak ostrożny obserwator, jakim był P e a r y , nie wahał się przed światem ogłosić odkrycia, nazy
wając nowy ląd « Z i e m i ą C r o c k e r a * i wyznaczając z pewną dokładnością jego położenie geograficzne. Opinia była przygo
towana na tego rodzaju odkrycia, bo wciąż członkowie am erykańskiej wyprawy polar
nej, gdy w r. 1914 znaleźli się na północnych
Dla ostatecznego rozw iązania zagadki w y
ruszono niezwdocznie w podróż po zam ar
«Ziemia Crockera® pozostała więc nadal tajem niczym lądem, którego w rzeczywisto
ści nigdy nie widziano.
To, co się ukazuje ludziom podróżują cym między ziemią G ranta a iziemią Hei berga jest tylko w idm em — mirażem, jest obrazem odbitym wyspy, która praw dopo
dobnie gdzieś tam dalej ku północy piętrzy się w ośnieżonych szczytach ponad lodową pustynię Morza Arktycznego. Jest rzeczą znamienną, że zarówno A m u n d s e n
154 W S Z E C H Ś W I A T obszar możliwego położenia «Ziemi Croc- kera», leży ona zapewne — o ile w ogóle
Odkrycie bakteriofagi i pierwsze nad nią b ad ania przypisuje się zwykle d ’H e- r e l l e ’owi (1917). Zauw ażył on, że pewne kultury b akteryjne m imo wszelkich starań zamierały. Czynnik w yw ołujący rozpusz
czanie się bakterii nazw ał Bacłeriophagum inlestinale. Samo zjaw isko rozpuszczania się nosi nazwę bakteriofagii albo poprostu
sto jest identyfikow ane z bakteriofagią.
D’H e r e 11 e natom iast uważa fagę za istotę rozpuszczeniem kom órek bakteryjnych. Po
dobnie L i s c h sądzi, że istnieją dwa ro
dzaje chorób bakterii: jed n a odpowiada z ja wisku T w o r t a , druga zaś bakteriofagii.
Bakteriofaga, podobnie do większości wirusów, przechodzi przez pory sączka, do
statecznie gęstego do zatrzym ania bakterii.
Podobnie do w irusa posiada własności dzie
lenia się, jednak zachodzi różnica między nią, a jakim kolw iek wirusem . W szystkie w irusy są patogeniczne, bakteriofaga jest zaś czynnikiem wyw ołującym śmierć bak
terii. Jedna m ikroskopijna cząstka w irusa może spowodować makroskopowe m iejsce nekrozy w wielu kom órkach organizm u ro ślinnego. Pojedyncza cząstka fagi wywo
łuje również widoczne m iejsce nekrozy wielu komórek w kulturze bakterii, rosną
cej na stałej pożyweze, np. na agarze. T a bakteryjn a nekroza przyjm uje formę kom pletnego rozpuszczenia się komórek i dla
tego nosi nazwę «lizy», czyli rozpłynięcia się.
Najlepszą m etodą w ykazania obecności fagi jest wyhodow anie czystej rasy bakte powierzchni objętej działaniem przesączu, albo (jeżeli rozcieńczenie jest większe) kilka małych, okrągłych, jasnych powierzchni. Te ostatnie w skazują początkowe cząstki fag, które rozmnożyły się kosztem pobliskich bakterii i rozpuściły je, wyw ołując p rze ja śnienia w kulturze. Takie m iejsca są albo sterylne, albo też można z nich uzyskać bakterie, które stają się wówczas m utacjam i fago-odpornymi. Plazm a takich bakterii po
siada zdolność niszczenia fag. Faga daje się przenosić i może rozprzestrzeniać się dalej.
W S Z E C H Ś W I A T 155 Przesącz przygotowany przez przejście za
wiesiny użytej k ultu ry przez sączek bakte
ry jn y będzie zawierać fagę, a operację tę można pow tarzać dowolnie. Rozjaśnienie nieprzeźroczystej zawiesiny podanych bak terii w kulturze płynnej, do której dodano cząstką koloidalną, adsorbow aną przez pro
teiny żywe i m artwe, oraz przez koloidy organiczne. Zaszczepiona organizmom zwie
rzęcym powoduje tworzenie się przeciwciał.
W edług d’H e r e l l e ’a posiada ładunek elektryczny ujem ny. T em peraturą opty
m alną dla jej rozwoju jest tem peratura n a j
bardziej odpow iadająca bakteriom na któ
rych dana faga pasożytuje. Tem peratura powyżej +75° C jest zabójczą dla wszyst
kich fag. Podobnie działają prom ienie u l
trafioletowe. W obec chem ikalii zachow uje się podobnie jak bakterie. Dla rozwoju fagi
Istnieją wyspecjalizowane rasy fag, które atak u ją tylko określony gatunek bak terii, in n e pasożytują n a licznych gatun
kach. W szystkie niszczą tylko bakterie mło
de, nie opanow ując starych lub m artwych.
Zabijanie bakterii polega na ich rozpusz
czaniu, chociaż według V e r p l a n c k a gatunek, posiadający zdolność w ytw arza
nia form przystosowanych do atakow ania różnych bakterii. Jednak wyniki badań nie potw ierdzają tego poglądu. Bakteriofagi są w przyrodzie bardzo rozpowszechnione.
W ystępują w organizmie człowieka i zwie
stępują fagi, będące pasożytami bakterii chorobotwórczych.
Pierw si badacze fag d’H e r e 1 1 e i T w o r t byli patologami zwierząt, dla
tego przez parę lat badano fagę n a m ateriale medycznym, ze specjalnym uwzględnieniem rozpływania się bakterii jelit. N aturalnie nasunęły się zastosowania terapeutyczne.
Najwięcej badań przeprowadzono nad fa gami atakującym i bakterie coli-typhoid- aysenteriae. W edług d’H e r e l l e ’a fagote- rapia jest skutecznym środkiem w zwalcza
niu dyzenterii i infekcji gronkowcami.
Ostatnio jednak mało słyszy się o próbach stosowania bakteriobójczego działania fag do zwalczania chorób infekcyjnych.
W ięcej danych posiadam y o znaczeniu fag w rolnictwie. Mimo, że wcześnie odkryto je w glebie, poświęcano im mało uwagi, do
póki nie zauważono, że w yw ołują pewne choroby roślin strączkowych, zwłaszcza lu cerny. Chorobę koniczyny w Anglii przypi
sywano działaniu fag na bakterie brodaw kowe, nie przytoczono jednakże żadnego do
wodu na poparcie tego twierdzenia.
L a i r d w Kanadzie i inni pracowali nad fagą atakującą bakterie brodawkowe lu cerny. Najlepiej znaną jest praca autorów francuskich D e m o l o n i D u n e z (1934—
1936). Ustalili oni obecność bardzo czynnej fagi glebowej n a polach 3—4-letniej lu cerny, wykazujących tzw. zjawisko «wylu- cemienia®, objaw iające się opanowaniem pola przez trawy, zajm ujące miejsce m ar
twych roślin lucerny. Takie objaw y wyko- niczynienia, wylucernienia itp. polegają na rozmnożeniu się dużej ilości fag, niszczą
W S Z E C H Ś W I A T cych bakterie symbiotyczne. Z ich zaś
śmiercią i sam e rośliny degenerują i giną.
Na roślinach m łodszych trudniej jest w y
kazać fagę. Gdy w yczerpaną ziem ię ob
siano nasionam i szczepionymi bakteriam i fago-odpornym i, rośliny były silne, a plon okazał się doskonały. Nasiona nie szcze
pione, lub szczepione bakteriam i aktyw ny
mi, lecz nie specjalnie fago-odpom ym i dały rośliny o typowych objaw ach chorobowych.
Podobnych prac później n ie publikowano.
Jak widzim y, D e m o l o n i D u n e z po
dali nowe w ym agania do specyfikacji b ak
terii przeznaczonych do szczepienia; rasa m usi być nie tylko czynna w tw orzeniu bro
dawek i w iązaniu azotu, lecz m usi także być odporną na szczególne rasy fag. B ada
nie bakteriofagi w związku z roślinam i strączkowymi było ściśle ograniczone do gleby dającej objawy wyczerpania. Począ
tek w yczerpania gleby da się wykryć b a r bakteriofagi mogą być bardziej rozpo
wszechnione w zdrowych glebach, niż to sądzono dawniej.
D R O B I A Z G I P R Z Y R O D N I C Z E
CO TO JE S T pH?
Niejednokrotnie przyrodnik spotyka się z tym symbolem. Nazywa się to k w a s o-
wszechnione — o dysocjację elektrolityczną wody, o częściowy rozkład drobin wody w e
dług rów nania:
H20 = H++ OH~
Z elektrycznie obojętnej drobiny wody tworzy się dodatnio naelektryzow any atom wodom i ujem nie naelektryzow ana czą
ście także rachować w gramodrobinach.
T ak się spraw a przedstaw ia, jeżeli woda tyle razy wzrośnie liczba jonów wodorotle
nowych i odwrotnie. A więc dla charaktery
Ws z e c h ś w i a t 157 potęgi dziesięciu z ujem nym w ykładnikiem
i ten w ykładnik wzięty ze znakiem plus jest właśnie wielkością pH. I tak woda czysta, zaw ierająca w litrze lO7 gramodrobin jonów wodorowych, będzie m iała pH = 7. W oda zaw ierająca jedn ą stum ilionową część gra- modrobiny tych jonów a więc 1 (F będzie m iała pH = 8 itd.
Zaletą om aw ianej wielkości jest to, że m a się do czynienia z niewielkim i liczbami.
Trzeba jednak przy tym pamiętać, że róż
nicy o jedność odpowiada dziesięciokrotna różnica tv ilości jonów, a więc kwasowość pH — 8 jest dziesięciokrotnie m niejsza od kwasowości pH = 7 i to m niejsza nie w ię
ksza: większym wartościom pH odpowiada m niejsza kwasowość i odwrotnie.
W szystko to powoduje, że użycie w iel
kości pH dla określenia kwasowości jest bardzo niewygodne. Daleko lepszy jest inny sposób zaproponowany przez W h e r - r y ’e g o , w którym przyjm uje się kwaso
wość wody czystej za jedność. Otrzym uje się w ten sposób liczby określające kwasowość bezpośrednio bez żadnych zawisłości m ate
m atycznych. A więc skoro pH = 7 równa się jedności, będziemy m ieli dla pH = 8 popro- stu Vio, dla 9 — ‘/ioo, dla 10 1Umo itd. a dla pH m niejszych od 7 będzie 10 dla pH = 6, 100 dla 5, 1000 dla 4 itd. Niestety, użycie wielkości pH tak się przyjęło, że trzeba się pogodzić z tym nonsensem.
Dodatkowo w arto dodać, że zmiany w kwasowości w yw ierają silny wpływ na wszelkie zjaw iska chemiczne i fizjologiczne.
Na przykład kwasowość krw i ludzkiej waha się w granicach pH = 7,35—7,38. Niewielka nawet zm iana wyw ołuje silne zaburzenia, pomimo m inim alnej zawartości jonów. Po
chodzi to stąd, że ilość ich jest jednak duża.
Ponieważ gram odrobina, jak widzieliśmy, zawiera 6 X H F cząsteczek, cyntym etr czy
stej wody m a ich jeszcze 6 X 1CP czyli sześć
dziesiąt bilionów! D Szym kiew ic2'
NA ZW IJCIE TO, JAK CHCECIE...
Gdy zaglądniem y do księgi przyrody znajdziem y w niej dużo, dużo k art zapi
sanych tajem nicam i, których nie udało się
dotychczas człowiekowi odgadnąć. Taką ob
szerną grupę tajem nic stanow ią czynności biologiczne u zwierząt, których wykonyw a
nie najchętniej tłum aczym y istnieniem in stynktu. Ale co to właściwie jest instynkt?
Najprawdopodobniej jest to poczciwy konik, który bez w ierzgania dźwiga m nóstwo cię
żarów, często może bezprawnie zarzuconych m u na grzbiet... Gdy wielu przejaw ów życia nie rozumiemy — mówimy, że to instynkt.
Bo czymże wytłumaczyć taki fakt:
W Ameryce Północnej w ystępuje roślina z grupy liliowatych, zwana Yukką. Roślina tym oryginalna, że kw iatostan jej jest n a j
większym ze znanych, bo u Yucca gloriosn
Kilka kwiatów jukki i molik.
dochodzi do 35 m wysokości (czteropiętro
wa kam ienica). Obrzucony mnóstwem b ia łych kwiatów, m usi rzeczywiście być p ra wdziwą ucztą dla patrzących nań oczu.
Kwiaty jej są obupłciowe, t. zn. że w każ
dym z nich znajd ują się pręciki (organ m ę
ski) otaczające słupek (organ żeński). Na końcu słupka znajduje się znamię, na które pyłek m usi się dostać by nastąpiło zapłod
nienie zalążka i rozwój nasion. Na znam ie
niu znajduje się wyraźna półkulista zaklę
słość. Po co? — zobaczymy.
Już bardzo dawno, bo zapewne wówczas nie śniło się jeszcze naturze o człowieku,
158 W S Z E C H Ś W I A f
wierzchni ziemi. Gąsieniczka opuszcza do
tychczasowy swój domek, udaje się do zie drugie, jeszcze bardziej frapujące pytanie:
kto nauczył m olika tych wszystkich skom plikow anych czynności? Bo przecież m atka jego zginęła, nie oglądając swych dzieci...
Nazwijm y to wszystko ja k chcemy... n a j
wygodniej nazw ać to instynktem...
M. Nunberg. szybkości średnie cząstek gazów skład ają
cych ją są około 5 razy m niejsze od t. zw.
szybkości parabolicznej, a więc tej, z jak ą cząstka m usiałaby poruszać się, by na stale opuścić planetę.
Na ziemi szybkość paraboliczna wynosi około 11 km/sek. i tak szybko m usiałby pę z ogólnym zagadnieniem istnienia gazowej powłoki na planetach, które — choć bliskie zdaje się rozstrzygnięcia nie jest jeszcze całkowicie rozwiązane. Atmosfera Tytana być może pozwoli sprawdzić niektóre szcze
góły teoretycznych rozważań.
/
J. Mergentaler.
Ws z e c h ś w i a t
ŚMIERĆ SŁAWNEGO ASTRONOMA I MATEMATYKA, SIR JAMES JEANS’A
Sławę swoją zawdzięcza Jeans przede wszystkim swej znanej książce, zatytułow a
nej «Tajemnice Wszechświata*, która w pierwotnej form ie pom yślana była jako odczyt, wygłoszony w 1930 roku n a uniw er
sytecie sv Cambridge. Książka ta udostępnia szerokim rzeszom czytelników najnowsze teorie w dziedzinie fizyki i astronomii.
Przez długie lata Jeans przebywał w Sta
nach Zjednoczonych, gdzie był profesorem m atem atyki w Princeton. Niebywała w ni
kliwość um ysłu pozwala m u osiągnąć n ie
pospolite i oryginalne wyniki w zakresie pracy naukow ej. Jego badania dotyczące dynamicznej teorii gazów przyniosły w y
niki, które wywołały rewolucję w dziedzi
tłum aczenie tw orzenia się podwójnych gwiazd; zjaw isko to przypisuje Jeans przy
śpieszeniu obrotów spowodowanemu zm niej
szaniem się objętości obracających się mas.
Jeansa teoria tworzenia się systemów p la
netarnych na skutek powstawania sił przy
ciągających w jednej gwieździe pod wpły
wem zbliżania się drugiej, stanowi również ważną zdobycz naukową. Jeans zasłużył się także na polu nauki o prom ieniow aniu i ra dioaktywności gwiazd, jednakże jego tw ier
dzenie dotyczące kurczenia się wszechświata stoi w sprzeczności ze zdaniem innych czo tej funkcji kompletnie zreorganizował tę in stytucję. Jeans był również prezesem Kró
lewskiego Tow arzystw a Astronomicznego od roku 1925 do 1927, a w roku 1934 został prezesem British Association. W roku 1928 przyznany mu został tytuł Sir’a, a w r. 1939 przedstawiony został do Order of Merit. Nic też dziwnego, że tak zdolny badacz, popu
laryzator wiedzy i organizator towarzystw naukowych został przez Sir Ołiver Lodge’a nazwany «jednym z sześciu największych ludzi świata*.
160 W S Z E C H Ś W I A T
rie korzystające ze związków mineralnych jako źródła energii. W objaśnieniach rycin zamiast