WSZECH ŚWIAT

WSZECH ŚW IAT

TOM 92 NR 6 CZERWIEC 1991

Z alecon o do b ib lio te k n a u czy cielsk ich i lic e a ln y c h p ism em M inistra O św iaty n r IV/O c-2734/47

W ydano z p om ocą fin a n so w ą P o lsk ie j A k a d em ii N auk

TREŚĆ ZESZ Y T U 6 (2330)

A . R o m a n , K om órki N K — ch a ra k tery sty k a i rola w organ izm ie . . . 117

P. M i g o ń , R zeźba g r a n ito w a K o tlin y J e le n i o g ó r s k i e j ...120

R. L a s k o w s k i , K ło p o ty z ozon em — b rak czy n a d m i a r ? ... 124

A. Ż y ł k a , Ż ółw ż a b i o g ł o w y ... 127

K. R. M a z u r s k i , O środek ek o lo g iczn y „M ała Z iem ia ” w B o x te l . . . 128

W. M i z e r s k i , S u ro w ce m in era ln e O cean u Ś w ia to w e g o . II. Z łoża w ę g lo w o ­ dorów ... 131

Z za g a d n ień k o sm o lo g ii w sp ó łczesn ej U p o d sta w k o sm o lo g ii (S. A. W r o n a ) ... 136

D robiazgi O b serw acja p asterza różow ego- S t u r n u s r o s eu s w K o tlin ie Ż y w ieck iej (M. F a b e r ) ...137

T rom bina (T. P ie t r u c h a ) ... 138

W szech św ia t przed 100 la ty (oprać. J G V ) ... 139

R o z m a i t o ś c i ... 140

R ecen zje W. S t r o j n y : R o ślin y w m oim o b ie k ty w ie (J. H ry n k iew icz-S u d n ik ) . . 142

J. J a k a 1, B. K o r t m a n: J a sk y n e & J a sk y n ia ri (A. R ósler) . . . 142

F. K o h l e i n : F reila n d su k k u len ten (E. K o ś m i c k i ) ...143

S p i s p l a n s z

I. W ZGÓRZA W Y SPO W E w sch o d n iej czę śc i K o tlin y J elen io g ó rsk iej (do art. P.

M igonia)

II. N IE O D PR E PA R O W A N A B R Y Ł A trzo n o w a n ie z w ie tr z a łe g o g ran itu (do art. P.

M igonia)

II. N IE O D PR E PA R O W A N A BRYŁA M igonia)

III. SA M IC A edredona. Fot. D. K arp IV. GEK K O N. F ot. P. S u ra

O k ł a d k a : s . I: K O N IE P R Z E W A L SK IEG O E q u u s p r z e w a l s k i i (Polj.). Fot. W.

S trojn y; s. IV: R U S A Ł K A A D M IR A Ł V a n e s s a a t a l a n ta (L.). F ot. W. S trojn y

PISMO POLSKIEGO TOWARZYSTWA PRZYRODNIKÓW IM. KOPERNIKA

TOM 92 CZERWIEC 1991 ZESZYT 6

ROK (110) (2330)

A D A M ROM A N (K raków)

KOMÓRKI NK — CHARAKTERYSTYKA I ROLA W ORGANIZMIE

Obrona organizmu przed w targnięciem dro­

bnoustrojów jest równie istotną funkcją ży­

ciową, jak np. odżywianie czy oddychanie.

Funkcja ta jest realizow ana przez układ im ­ munologiczny. W yróżnia się układ im muno­

logiczny centralny, do którego zalicza się gra­

sicę i torebkę Fabrycjusza u ptaków, oraz u k ­ ład immunologiczny obwodowy, do którego należą: śledziona, węzły chłonne i skupiska tkanki lim fatycznej rozmieszczone w całym or- ganiźmie. Układ immunologiczny realizuje swe funkcje głównie przez dwie grupy komórek: li­

mfocyty B i T. Pochodzą one od jednego typu komórek szpiku kostnego zwanych komórkami pnia, natom iast różnicowanie na limfocyty B i T zachodzi w późniejszych stadiach rozwoju w zależności od miejsca dojrzewania komórek.

Limfocyty T dojrzewają w grasicy, a limfocyty B w torebce Fabrycjusza u ptaków. U ssaków nie znaleziono dotychczas narządu analogiczne­

go do torebki Fabrycjusza. Limfocyty B pod wpływem kontaktu z antygenem przekształca­

ją się w komórki plazmatyczne, które produku­

ją przeciwciała — im munoglobuliny (Ig) k rą­

żące w płynach ustrojow ych i zdolne do swoi­

stego łączenia się z antygenam i. Jest to od­

powiedź immunologiczna hum oralna. Limfocy­

ty T reagują z antygenem bezpośrednio. Wy­

różnia się kilka subpopulacji limfocytów T róż­

niących się cechami powierzchniowymi i rolą w odpowiedzi immunologicznej. Jedne z nich

pełnią funkcje pomocnicze, wydzielając media­

tory odpowiedzi immunologicznej, np. interleu- kiny, inne w ykazują właściwości cytotoksycz- ne — są zdolne do zabijania komórek obcych antygenowo. Taką reakcję nazywamy odpowie­

dzią komórkową. Odpowiedź hum oralna i ko­

mórkowa są reakcjam i swoistymi, tzn. skiero­

w anym i tylko na antygen, który je wywołał.

Oprócz swoistych reakcji obronnych organiz­

my żywe posiadają mechanizmy nieswoiste, zdolne do szybkiej reakcji na obcy antygen.

W skład takich mechanizmów wchodzą n atu ­ ralne komórki cytotoksyczne (ang. natu ral kil- ler cells). Zostały w ykryte podczas badań nad swoistą cytotoksycznością limfocytów T u zwie­

rząt z nowotworami przeszczepialnymi. Stw ier­

dzono wówczas, że limfocyty pobrane od zdro­

wych zwierząt kontrolnych w ykazują in vitro wyraźną aktywność cytotoksyczną w stosunku do komórek nowotworowych. Zjawisko to — początkowo uważane za artefak t — nazwano aktywnością typu NK, a komórki wykazujące taką aktywność — komórkami NK.

W rozwoju filogenetycznym komórki podob­

ne do NK najwcześniej pojawiają się u ryb i noszą nazwę nieswoiste komórki cytotoksyczne NCC (ang. non-specific cytotoxic cells). A ktyw ­ ność NCC w ykazuje kilka populacji komórek.

U starszych filogenetycznie rekinów cytotok-

syczność NCC w ykazują — jak się wydaje —

niejednorodne subpopulacje przylegających i

118

fagocytujących komórek linii m onocytarno-m a- krofagalnej. U ryb kostnoszkieletowych aktyw ­ ność taką w ykazują zarówno limfocyty, jak i monocyty i makrofagi. U ryb identyfikacja subpopulacji limfocytów jest utrudniona, gdyż nie posiadają one cech powierzchniowych cha­

rakterystycznych dla limfocytów B lub T. Ko­

mórki w ykazujące aktywność NCC zakw alifiko­

wano do dwóch typów:

— typ pierw szy odpowiada linii lim focytarnej u ssaków. Są to małe kom órki nie przylegają­

ce i nie fagocytujące, zaw ierające w cytoplaź- mie nieliczne ziarnistości;

— typ drugi obejm uje komórki podobne do ty ­ powych monocytów i m akrofagów ssaków.

Komórki obydwu typów w spółdziałają ze so­

bą w procesie cytotoksycznym. Mimo że każdy typ oddzielnie w ykazuje właściwości lityczne, to współdziałając w yw ierają silniejszy efekt.

Komórki NCC opisano również u płazów i ptaków. Komórki NCC płazów po wyznakow a­

niu osmem oglądane w mikroskopie elektrono­

wym w ykazują podobieństwo do trombocytów.

Istnieją sugestie, że kom órki NCC filogene­

tycznie pochodzą od monocytów i makrofagów.

Są uważane za funkcjonalne analogi komórek NK u ssaków i mogą być ich ewolucyjnymi prekursoram i.

W YSTĘPOW ANIE I C H ARAK TERYSTY KA KOMOREK NK U SSAK Ó W

Aktywność typu NK w ykazują limfocyty krw i obwodowej, śledziony, węzłów chłonnych, jam y otrzewnowej, grasicy i przewodu p ier­

siowego. W zależności od miejsca, z którego zo­

stały pobrane, w ykazują różną aktywność. N aj­

większą aktywność w ykazują limfocyty krw i obwodowej i śledziony, najm niejszą zaś — kom órki pobrane z grasicy i przewodu piersiowego. Aktywność NK u myszy po­

jaw ia się około 3 tyg. życia, osiąga m a­

ksimum w 8— 10 tyg., a po 12 w yraźnie spada. W zależności od genotypu a k ty ­ wność typu NK jest znacznie zróżnicowana.

Szczególnie wysoką aktywność posiadają tzw.

myszy „nagie” — z genetycznie uw arunkow a­

nym brakiem grasicy połączonym z brakiem owłosienia. F ak t ten był podstaw ą błędnego — jak się później okazało — przypuszczenia, że komórki NK to niedojrzałe lim focyty T. Istnie­

ją rów nież szczepy myszy, u których ak ty w ­ ność NK jest bardzo niska.

U ludzi aktywność NK nie zależy od wieku, jest nieco wyższa u mężczyzn niż u kobiet.

N aturalne komórki cytotoksyczne są hetero- genną populacją komórek zdolnych do sponta­

nicznej, bez uprzedniego uczulenia, niespecyfi­

cznej cytotoksyczności w stosunku do niektó­

rych komórek nowotworowych, kom órek zaka­

żonych w irusam i i niektórym i bakteriam i paso­

żytującym i w ew nątrzkom órkowo, np. Listeria monocytogenes, oraz niektórych komórek p ra ­ widłowych np. fibroblastów płodowych i komó­

rek szpiku. Ludzkie komórki NK morfologicz­

nie należą do frakcji dużych limfocytów ziar­

nistych LGL (ang. large g ranular lymphocyte).

Posiadają nerkow ate jądro i cytoplazmę zawie­

rającą ziarnistości. N atom iast mysie komórki NK są podobne do m ałych limfocytów krw i ob­

wodowej i śledziony. Zdjęcia komórek NK zna­

kow anych złotem, w ykonane w mikroskopie elektronow ym , potw ierdziły heterogenność tej populacji komórek. Wykazano ponadto, że zao­

bserwowane różnice są skorelowane z różnica­

mi w ekspresji m arkerów powierzchniowych, jak również ze stopniem ich aktywności.

Pod względem cech powierzchniowych ko­

mórki NK są populacją heterogenną i różnią się zarówno od limfocytów B, jak i T. W od­

różnieniu od limfocytów T nie posiadają rece­

ptora dla PNA (aglutyniny orzeszków ziemnych)

— mitogenu powodującego stym ulację limfocy­

tów T. W odróżnieniu od limfocytów B nie po­

siadają im m unoglobulin powierzchniowych. Nie­

które komórki NK posiadają receptor dla skład­

nika C3 dopełniacza oraz receptor dla fragm en­

tu Fc im m unoglobuliny G, lecz receptor ten nie uczestniczy w procesie cytotoksycznym. Ko­

m órki NK nie przylegają do szkła i nie m ają zdolności do fagocytozy. Podobnie jak lifmo- cyty T posiadają receptor dla interleukiny-2.

W badaniach ontogenezy komórek NK stw ier­

dzono, że wywodzą się ze szpiku kostnego.

Kom órki prekursorow e, zwane pre-NK, nie po­

siadają typow ych cech powierzchniowych i nie przyłączają, ani nie niszczą komórek docelo­

wych. Kom órki pre-N K proliferują i przek­

ształcają się w dojrzałe formy. Proces ten trw a prawdopodobnie kilka dni. W zależności od sta­

nu czynnościowego w yróżnia się trzy typy ko­

mórek odzwierciedlające stopień ich dojrzałości:

— typ pierw szy stanowią komórki NK spoczyn­

kowe, zdolne do rozpoznawania komórek doce­

lowych, lecz niezdolne do ich lizy;

— typ drugi obejm uje komórki NK aktywne, zdolne zarówno do przyłączania, jak i do zni­

szczenia komórek docelowych;

— do trzeciego typu zaliczamy komórki NK aktywowane. W ykazują one znaczny stopień cytotoksyczności n abyty pod wpływem czyn­

ników zew nętrznych, np. wirusów (ryc. 1).

Najczęściej stosowaną metodą badania komó­

rek NK jest test cytotoksyczności in vitro. W pierw szym etapie hoduje się komórki nowotwo­

rowe (jako docelowe) z dodatkiem promienio­

twórczego izotopu chrom u 51 Cr, który jest w bu­

dowany do komórek. N astępnie dodaje się je do wyizolowanych komórek NK i po pewnym cza­

sie oznacza w środowisku hodowlanym ilość chrom u pochodzącego z uszkodzonych w proce­

sie cytotoksycznym komórek nowotworowych.

STR U K TU R Y ROZPOZNAJĄCE I PROCES CYTOTOKSYCZNOŚCI

Komórki NK posiadają na swej powierzchni receptor NK — stru k tu rę umożliwiającą łącze­

nie się z komórkami docelowymi. Ma ona cha­

ra k te r białkowy. Pojedyncza komórka może mieć jeden lub kilka typów jednostek rozpoz­

nających, co ogranicza jej aktywność tylko do pew nych typów komórek. Receptory komórek NK łączą się z kom plem entarną stru k tu rą na

W s z e c h ś w i a t , t. 92, n r 611991

W s ze c h św i a t , t. 92, n r 6/1991

119

powierzchni komórek docelowych. Nie jest do końca wyjaśnione co jest stru k tu rą docelową dla komórek NK. Mogą to być antygeny po­

wierzchniowe wirusów typu C. Są to białka błonowe o ciężarze cząsteczkowym 130 000, 160 000 i 240 000 połączone z resztam i cukro­

wymi. Białka te w ystępują na powierzchni ko­

mórek podatnych n a lizę przez komórki NK.

Mogą też być spontanicznie uw alniane do śro­

dowiska. Inną stru k tu rą docelową wydaje się obojętny glikolipid asialo-GM 2 , w ystępujący w błonach komórek nowotworowych.

Proces cytolizy mediowanej przez komórki NK można podzielić na dwie fazy:

— etap łączenia się komórki efektorowej z do­

celową,

— etap cytolizy.

Podstawowym w arunkiem cytolitycznego dzia­

łania komórek NK jest bezpośredni kontakt komórek, polegający n a połączeniu się wyspec­

jalizowanych stru k tu r na ich powierzchni. Sa­

mo połączenie nie jest równoznaczne z proce­

sem lizy, gdyż tylko około 20% przyłączonych komórek docelowych ulega cytolizie. Proces ten wymaga obecności jonów Mg+2 i nie jest en er­

gochłonny. W kilka m inut po połączeniu roz­

poczyna się proces lizy. W miejscu połączenia błony komórkowe fałdują się. W komórce do­

celowej w ystępują zaburzenia w przepuszczal­

ności dla jonów sodu i potasu, pojawiają się pory, po czym następuje ogólne zniszczenie błony komórkowej. W komórce efektorowej za­

chodzi intensyw na synteza białka. Przypuszcza się, że biorą w tym procesie udział enzymy li- zosomalne. Faza ta wymaga obecności jonów Ca+Z oraz dostarczenia energii.

REGULACJA AKTYW N OŚCI KOMOREK NK

Czynniki pobudzające — stym ulatory — mo­

gą działać w dwojaki sposób:

— aktyw ując dojrzałe form y komórek,

— stym ulując proliferację i dojrzewanie.

Pierwsze działanie w ystępuje w krótce po po­

daniu, a drugie znacznie później.

Najważniejszym czynnikiem stym ulującym aktywność komórek NK jest interferon. Działa on głównie na spoczynkowe, dojrzałe komórki NK, które szybko nabyw ają zdolność cytolity- czną i przekształcają się w komórki aktywne lub aktywowane (ryc. 1). Interferon działa k ró t­

kotrw ale i nie w pływ a na komórki po ich po­

łączeniu się z komórkam i docelowymi (bliższe dane na tem at interferonu patrz „W szechświat”

1990, 91: 113).

Do stym ulatorów aktywności komórek NK za­

liczamy również inne substancje działające poś­

rednio przez stym ulację produkcji interferonu.

Należą do nich np. mitogeny stym ulujące lim ­ focyty do produkcji interferonu oraz p repara­

ty bakteryjne, np. BCG, które wzmagają w y­

dzielanie interferonu przez monocyty i m akro- fagi.

Innym ważnym stym ulatorem aktywności ko­

mórek NK są interleukiny, zwłaszcza in ter- leukina-2. Jest to białko nieswoiste gatunkowo

H ip o tety cz n y m ech an izm d ojrzew an ia i różn icow an ia form p rek u rsorow ych oraz a k ty w a cji d ojrzałych k o ­

m órek N K

0 masie cząsteczkowej 12 000-13 000. Wydziela­

na jest przez limfocyty T. Stym uluje prolifera­

cję i dojrzewanie komórek pre-NK. Przyłącze­

nie cząsteczki interleukiny do komórki powo­

duje wzrost jej wrażliwości na interferon.

Czynniki ham ujące aktywność komórek NK

— inhibitory — można podzielić na trzy gru-

py:

— czynniki działające na dojrzałe, aktywne ko­

mórki NK, np. cyklofosfamid, hydrokortyzon i prostaglandyny;

— czynniki działające na komórki prekursoro- we, np. estrogeny, promieniowanie jonizujące;

— czynniki aktyw ujące komórki supresorowe

— komórki ham ujące działanie komórek NK.

Cytotoksyczność komórek NK ham ują dwie róż­

ne grupy komórek. Jedne wywodzą się z linii limfocytarnej, drugie są pochodzenia m akrofa- galnego.

Czynniki grupy pierwszej w ywołują szybki 1 przejściowy efekt, działanie czynników gru­

py drugiej i trzeciej jest opóźnione i trw a dłu­

żej.

Celem zachowania równowagi całego organi­

zmu aktywność komórek NK podlega również regulacji przez układ nerwowy i układ w ydzie­

lania wewnętrznego. Stwierdzono np., że usz­

kodzenie podwzgórza u myszy powoduje zm niej­

szenie aktywności i liczby komórek NK. Zabu­

rzenia wywołane w centralnym układzie n er­

wowym indukują zmiany w układzie immuno­

logicznym zarówno strukturalne, np. atrofia śle­

dziony, jak i funkcjonalne, np. osłabienie ak­

tywności limfocytów, obniżenie odporności hu- moralnej.

ROLA KOMOREK N K W ORGANIZMIE

Najbardziej znana jest rola komórek NK w odporności przeciwnowotworowej. Wiele danych wskazuje, że odporność przeciwnowotworowa może być bezpośrednio lub pośrednio zależna od aktywności komórek NK, np.:

— immunomodulatory o działaniu przeciwno- wotworowym wyraźnie stym ulują aktywność komórek NK;

— podanie zwierzętom komórek nowotworo­

wych pobudza u nich aktywność komórek NK;

— u myszy o wysokiej aktywności NK rzadko

dochodzi do spontanicznego rozwoju białaczek,

podczas gdy u myszy o niskiej aktywności NK

białaczki w ystępują częściej;

120

— odporność na rozwój guza nowotworowego może być przeniesiona za pomocą komórek NK;

— u myszy z w rodzonym upośledzeniem akty ­ wności NK now otw ory przeszczepione rosną szybciej niż u myszy norm alnych.

Należy dodać, że oprócz komórek NK nie­

swoiste działanie cytolityczne w stosunku do komórek now otw orowych w ykazują również aktywow ane m akrofagi i norm alne kom órki u k ­ ładu m onocytarno-m akrofagalnego. A ktyw ­ ność tych kom órek może stanowić zasadniczy mechanizm odporności przeciwnowotworowej u zw ierząt o niskiej aktywności NK. Obydwa typy reakcji są ze sobą powiązane, mogą się modyfikować i wzajem nie uzupełniać, przy czym aktywność komórek NK stanow i jeden z najwcześniej uruchom ianych mechanizmów ob­

ronnych. N astępnie aktyw ow ane są cytotoksy­

czne makrofagi. Gdy obie powyższe reakcje oka­

żą się niewystarczające, dochodzi do dalszego rozwoju guza i pow stania przerzutów . W zrasta­

jąca m asa guza stanow i silny bodziec dla lim ­ focytów B i T, indukując reakcje cytotoksycz- ności komórkowej zależnej od przeciw ciał — ADCC (ang. antibody dependent celi— m edia- ted cytotoxity) i swoistej cytotoksyczności u - czulonych limfocytów T. W tym późniejszym

W s z e c h ś w i a t , t. 92, n r 6/1991

okresie choroby nowotworowej aktywność ko­

mórek NK w yraźnie spada lub jest nie w ykry­

walna.

Oprócz roli w nadzorze immunologicznym komórki NK mogą uczestniczyć w regulacji pro­

cesu krw iotw orzenia, lecz ich rola w hem atc- poezie nie jest dokładnie poznana. Komórki NK są w dużej mierze odpowiedzialne za odrzuca­

nie przeszczepów szpiku kostnego niszcząc je podobnie jak komórki nowotworowe. Istnieją również przypuszczenia, że komórki NK ucze­

stniczą w rozwoju reakcji przeszczepu przeciw gospodarzowi — GvH (ang. g raft versus host).

Podsumowując można stwierdzić, że komórki NK pełnią w organiźmie różnorodne i ważne funkcje. Stanow ią one jeden z najstarszych fi­

logenetycznie niespecyficznych mechanizmów obronnych organizmów zwierzęcych. Są komór­

kam i najszybciej reagującym i na pojawienie się obcego antygenu w organiźmie, zanim zostanie uruchom iona swoista odpowiedź immunologicz­

na.

W p ł y n ę ł o 21 X I 1990

Mgr in ż . A d am R om an p ra cu je w Z ak ład zie Im m uno- j b io lo g ii I n s ty tu tu F a rm a k o lo g ii P A N , K raków .

PIO T R M IG O N (W rocław )

RZEŹBA GRANITOWA KOTLINY JELENIOGÓRSKIEJ

K rajob razy g r a n ito w e p rzy cią g a ły u w a g ę geo m o r­

fo lo g ó w od bardzo d aw n a, a p ie r w sz e p r a c e p o ś­

w ięco n e rzeźbie g ra n ito w ej d atu ją się już na p o­

ło w ę X I X w iek u . K ilk a jest p rzy czy n sp ra w ia ją cy ch , że m o rfo lo g ia g r a n ito w a jest w ciąż p rzed m io tem in ­ te n sy w n y c h b ad ań i stu d ió w . F a k tem ch y b a n a j­

w a ż n ie jsz y m je s t b ogactw o i w y r a z isto ść szereg u m n ie jsz y c h fo rm rzeźby: m e z o - i m ik ro fo rm , co z jednej stro n y zn a czn ie u p raszcza za g a d n ien ia te r m i­

n o lo g iczn e, z d ru giej d aje m o żliw o ść p row ad zen ia w ie lo k ie r u n k o w y c h badań.

W ła śn ie z o b sza ró w g r a n ito w y ch p och od zą op isy różnych ty p ó w gór w y sp o w y c h (in selb ergów ), form sk a ln y ch , ro zle g ły ch zrów n ań o ra z za d ziw ia ją cy ch w y ­ g lą d em fo rm m ik rorzeźb y, a ta k że różn orod n ych e f e ­ k tó w p rocesu w ie tr z e n ia pod łoża. S zereg o g ó ln iejszy ch tw ierd zeń d otyczących ro zw o ju geom o rfo lo g iczn eg o p o w ierzch n i Z iem i zostało zap ro p o n o w a n y ch w w y ­ n ik u stu d ió w n a obszarach g r a n ito w y ch . S to su n k o ­ w o n ied a w n o zw rócon o r ó w n ie ż u w a g ę n a fa k t, że po zm ia n ie w a ru n k ó w k lim a ty czn y ch te r e n y g ra n i­

tow e bard zo d łu go za ch o w u ją cech y rzeźb y k sz ta łtu ­ jącej . s ię w m in io n y c h o k resa ch g eo lo g iczn y ch . W w ię k sz o ś c i w sp ó łczesn y ch k ra jo b ra zó w g r a n ito w y ch jest w ię c zap isan ych k ilk a g e n era cji rzeźb y teren u , która tw o rzy ła się w coraz to in n y ch w aru n k a ch , a w ięc i p r z y d om in acji coraz to in n ych p rocesów . S tw o ­

rzy ło to m o żliw o ść rek o n stru k cji d aw n ych k rajob ra­

z ó w i k lim a tó w oraz o d tw o rzen ie p rzeb iegu zm ian śro d o w isk o w y ch . S tąd p on ow n y w zro st z a in tereso w a ­ n ia k rajob razam i g ra n ito w y m i sta ry ch m a sy w ó w gór­

sk ich i w y ż y n n y c h E uropy.

W P o lsc e ob szarem szczeg ó ln ie bogatym w m a sy ­ w y g ra n ito w e są S u d e ty oraz ich Przedgórze. M asy­

w y t e p o w sta ły p odczas o ro g en ezy w a r y sc y jsk ie j, w k a rb o n ie, a w ięk szo ść z n ich od c h w ili o d sło n ięcia na p o w ierzch n i p o d leg a ła w y łą c z n ie ro zw o jo w i w w a ru n ­ k a ch lą d o w y ch . Spośród n ich na u w a g ę za słu g u je prze­

d e w sz y stk im krajob raz g ra n ito w y zn ajd u jącej się w S u d eta ch Z achodnich K o tlin y J elen io g ó rsk iej. T ypo­

w e fo r m y rzeźb y g ra n ito w ej są tu w y ją tk o w o dobrze ro zw in ięte. W p ły w na to m iało k ilk a czyn n ik ów . Gra­

n it b u d u ją cy K o tlin ę oraz p rzy leg a ją cy do n ie j od p o łu d n ia m a s y w K ark on oszy (tzw . granit karkonoski) w y s tę p u je w p ra w d zie w k ilk u odm ian ach , jed n ak n a j­

b ard ziej ro zp o w szech n io n y jest g r a n it p o rfiro w a ty o zn a czn ej za w a rto ści sk a le n ia p ota so w eg o (ortoklazu).

W w ie lu p racach p od k reślan o, że n ajb ard ziej zróżn i­

c o w a n a rzeźba p o w sta je tam , gd zie w zrasta zaw artość p otasu . Jak w ia d o m o , u sch y łk u trzeciorzęd u S u d e­

ty p o d leg a ły siln y m ru ch om w y p iętrza ją cy m . A m p litu ­ da czy n n y ch w ó w cza s u sk o k ó w się g a ła k ilk u se t m et­

rów . W ted y to u leg ła w y d ź w ig n ię c iu p o łu d n io w a i

w sc h o d n ia część m a sy w u gran itow ego, tw orząca o b ec­

W sz e c h św ia t, t. 92, n r 611991

n ie K arkonosze i R u d aw y J a n o w ick ie oraz zn ajd u jący się na północ m a sy w z ie le ń c o w y ob ecn ych Gór K acza- w sk ich , podczas g d y obszar K o tlin y n ie u leg ł zn a cz­

n iejszy m przem ieszczen iom . D zięk i tem u rzeźba zo­

stała w m in im a ln y m stop n iu p rzek ształcon a przez te k ­ ton ik ę, także in ten sy w n ą d en u d ację po ok resie d ź w i­

gania. R ów n ież okres czw a rto rzęd o w y w n ie w ie lk im stop n iu zm o d y fik o w a ł rzeźbę w cześn iejszą . Z lo d o w a ce­

n ie sk a n d y n a w sk ie d otarło jed y n ie do p ółnocnej czę­

ści K otlin y, w dodatku ląd olód b y ł ju ż n ie w ie lk ie j m iąższości (do 50 m) i w ię k sz o ść w zgórz gra n ito w y ch p ozostaw ała n u n a ta k a m i. W obrębie w z n ie sie ń za zn a ­ cz y ły się p rocesy p ery g la cja ln e, w w y n ik u czego p o w ­ sta ły d rob n ofrak cyjn e p o k ry w y przem ieszczon ego m a ­ teriału , n ie m ające jed n ak isto tn eg o w p ły w u na rzeź­

bę stoków . Te fa k ty z a d ecy d o w a ły o w y ją tk o w o śc i rzeźby K o tlin y J elen io g ó rsk iej, gd yż p ozostałe m a sy ­ w y gran itow e S u d etó w z o sta ły b ard ziej p rzek ształco­

n e przez ląd olód (w sch od n ia część m a sy w u Strzegom

— Sobótka), tek to n ik ę (strzegom sk i, strzeliń sk i, K ar­

konosze) lu b m ają sk ła d bard ziej za sa d o w y (gran ito- id y K o tlin y K łodzkiej).

K otlin a Jelen io g ó rsk a m a n ie do końca jasną g e n e ­ zę. W edług n a jsta rszy ch , jeszcze X IX -w ie c z n y c h po­

gląd ów , m iała być ona za p a d lisk iem tek ton iczn ym , od d zielon ym u sk o k a m i od p rzy leg ły ch m a syw ów . Za tą teorią op ow iad ał się m ięd zy in n y m i G. B erg, n a j­

w y b itn ie jsz y p rzed w o jen n y zn a w ca g eo lo g ii tego ob­

szaru. R ów n ież w y n ik i o b ecn y ch badań g eo lo g iczn y ch i g eom orfologiczn ych p o tw ierd za ją isto tn ą rolę tr z e ­ ciorzęd ow ej tek to n ik i w k sz ta łto w a n iu rzeźb y teg o obszaru. D ruga grupa p o g lą d ó w w ią że p o w sta n ie K o t­

lin y z różn icam i lito lo g ic z n y m i w ob ręb ie in tru zji g ra n ito w ej i jej zróżn icow an ym k sz ta łte m (głów n ie H. Cloos). T rzecią w reszcie, zaproponow aną przez A.

Ja h n a , m o żliw o ścią b yło p o w sta n ie K o tlin y na drodze głęb ok iego w ietrzen ia p o d p o w ierzch n io w eg o i p ó źn iej­

szego u su n ięcia z w ietrzelin , co m iało się dokonać w trzeciorzędzie. P o n iew a ż szereg fa k tó w w sk a zu je, że p rzeciw sta w n o ść ty ch teo rii jest pozorna, szczegółow a an aliza rzeźb y g r a n ito w e j ok olic J e le n ie j G óry m oże rów n ież p rzyb liżyć u zy sk a n ie od p o w ied zi co do g e n e ­ zy K otliny.

N a jw a żn iejszą cech ą rzeźb y K o tlin y , rzucającą się od razu w oczy i w y ró żn ia ją cą te n obszar od p rzy ­ leg ły ch , jest bardzo u rozm aicona k o n fig u ra cja (ryc. 2).

O bok sieb ie w y stę p u ją tu zgru p ow an ia w zgórz, często o dużych w y so k o ścia ch w zg lęd n y ch i bardzo strom ych stokach oraz ro zle g łe ob n iżen ia o p ra w ie p łask im d n ie (plansza la). W zw ią zk u z n iesp recy zo w a n iem w sch o d ­ n iej gran icy K o tlin y tru d n o stw ierd zić, jak i jest n a j­

w y ższy w ierzch o łek w jej obrębie. P o n iew a ż autor sk ła n ia się do u zn an ia za n ią dopiero podnóża g łó w ­ nego g rzb ietu R u d aw J a n o w ick ich , n a jw y ż sz y m i w z n ie ­ sien ia m i w K o tlin ie b y ły b y S o k o le G óry (K rzyżna Góra 654 m i S o k o lik 642 m). W śród w zgórz w sch o d ­ n iej części K o tlin y w y ró żn ia ją się pon ad to M ężyk ow a (545 m), B rzeźn ik (541 m ) i M row ieć (501 m). C en ­ tra ln ą część K o tlin y m ięd zy d o lin a m i K am ien n ej i Ł om n icy tw orzą W zgórza Ł om n ick ie, z n a jw y ższy m i szczytam i G rodną (506 m), W itoszą (484 m ), S k a listą (451 m ) i Z ięb iń cem (455 m). W zgórza Ł om n ick ie z ło ­ żone są z k ilk u m n iejszy ch zg ru p ow ań w zgórz, o d ­ d zielon ych od sieb ie szero k im i ob n iżen iam i, za jęty m i przez n ie w ie lk ie ciek i. W p ó łn o cn ej części K otlin y n a jw y ższy m i w zn iesien ia m i są K ozin iec (462 m) i R y -

1 ^ 2 S 3

Ryc. 1. P o ło żen ie K otlin y J elen io g ó rsk iej na tle g łó w ­ nych jed n ostek geologiczn ych S u d etó w Z achodnich.

1 — g ran ice K o tlin y J elen io g ó rsk iej, 2 — trzeciorzę­

dow e u sk ok i o zn aczeniu g eom orfologiczn ym (stoki u sk ok ow e), 3 — bazalty, m gK — m a sy w gran itoid o- w y K arkonoszy, m l — m etam orfik izersk i, oraK — w sch od n ia ok ryw a m etam orficzn a K arkonoszy, em G K

— ep im etam orfik G ór K aczaw sk ich , p słS P — pasm o łu p k o w e S zk la rsk iej P oręby, p słS tK — pasm o łu p ­ k ow e S ta rej K am ien icy, rW — rów W lenia, rS — ró w

Ś w ierza w y , sS — syn k lin oriu m śródsudeckie b ień (435 m), p ozostałe n iezn aczn ie p rzekraczają 400 m.

C iągi i n agrom ad zen ia w z n ie sie ń są od d zielon e od sieb ie szerokim i obniżeniam i. N a jro zleg lejszy m jest Ob­

n iżen ie S ob ieszow a w p łd -zach . cz ę śc i K o tlin y , o pra­

w ie p łask im d n ie i w y ra źn y ch ram ach m orfologicz­

n ych w postaci sto k ó w Pogórza K ark on osk iego, Izer­

skiego i W zgórz Ł om nickich. P rzez jego środek p ły ­ n ie K am ienna. P łd -w sch . część K o tlin y zajm u je trój­

k ątn e O bniżenie M ysłak ow ic, ograniczone od p ołu d ­ n ia stok am i K ow arsk iego G rzbietu. Ma ono już bar­

dziej urozm aiconą p ow ierzch n ię, z p o jed y n czy m i w zn ie­

sien ia m i o w y so k o ści do 30 m. T rzecim rejon em re­

la ty w n ie ob n iżon ym jest półn ocn a część K otliny. U podnóża Gór K aczaw sk ich , n a odcinku 15 km ciągn ie się pas ob niżeń o szerokości 3-5 km , urozm aicony k il­

kom a w zn iesien ia m i tylko m ięd zy M aciejow ą a D zi- w iszow em . Oprócz tych n a jw ięk szy ch ob niżeń na te ­ ren ie K o tlin y w y stę p u je szereg m n iejszy ch kotlin ek , b asen ó w i n iecek o p ow ierzch n i do k ilk u n a stu km 2, szczególn ie liczn ych w jei w sch o d n iej części. D odatko-

Ryc. 2. G łów n e r y sy rzeźby K o tlin y J elen iogórsk iej

122 W s z e c h ś w i a t , t. 92, n r 6/1991

w y m u ro zm a icen iem to p o g ra fii je s t dolin a B obru, k tó ry p ły n ie w w ię k sz o ś c i poza istn ie ją c y m i o b n iżen ia m i i tw o rzy m a lo w n ic z e p rzeło m y p o m ięd zy T rzciń sk iem i W oja n o w em oraz pod K oziń cem . N a jn iż sz y m p u n k ­ tem K o tlin y jest w lo t B o ro w eg o Jaru p o n iżej J e le ­ n ie j G óry n a w y so k o śc i 324 m , ta k w ię c ró żn ice w y ­ so k o ści się g a ją tu p on ad 300 m .

W zn iesien ia n a te r e n ie K o tlin y m ają b ardzo różną fo rm ę m o rfo lo g iczn ą . U m o ż liw iło to w y d z ie le n ie ich czterech za sa d n iczy ch ty p ó w . S ą to: 1) g ó r y w y sp o w e (in selb ergi) — w y stę p u ją w izo la cji w y r a sta ją c z w z g lę d n ie p ła sk ieg o otoczen ia, m a ją strom e sto k i (czę­

sto p o w y żej 30° n a ch y len ia ) i w y so k o ść w z g lę d n ą p o ­ w y ż e j 30 m ; 2) w y so k ie w zgórza o n a tu rze złożon ej

— tw o rzo n e p rzez k ilk a d robnych k u lm in a c ji w o b r ę ­ b ie ro zle g łej p o w ierzch n i szczy to w ej, w y so k o ść ponad 25 m , na ogół za jm u ją w ię k sz ą p o w ierzch n ię n iż ty p 1; 3) n is k ie w zgórza złożon e o w y so k o śc i m n iejszej n iż 25 m ; 4) p o jed y n cze n is k ie g a rb y i g u zy o w y ­ sok ości 10-30 m . Ł ączn ie zn a jd u je się tu 120 w z n ie ­ sień , z czeg o n a p o szczeg ó ln e k la sy przypada: 1 — 25 w z n ie sie ń , 2 — 21, 3 — 41 i 4 — 33. W y so k ie w z g ó ­ rza (k la sy p ierw sza i druga) w y stę p u ją g łó w n ie w c e n ­ tra ln ej c z ę śc i W zgórz Ł o m n ick ich (ok olice S ta n iszo w a ) oraz w e w sc h o d n ie j części K o tlin y , n a to m ia st n isk ie w z n ie sie n ia są sz czeg ó ln ie c z ę ste w o k o lica ch C iep lic, p o łu d n io w ej czę śc i W zgórz Ł om n ick ich oraz n a północ od d olin y B obru, co n a d a je ty m obszarom ch arak ter rzeźb y fa lis te j i p agórk ow atej.

W yraźny jest zw ią z e k typ u w z n ie sie n ia z budow ą g eo lo g iczn ą podłoża. W p ły w g e o lo g ii p od łoża na rzeź­

b ę m a n ife stu je się w p rzyp ad k u w zgórz n a d w a sp o ­ soby. W zgórza m ogą b y ć z w ią za n e z w y stę p o w a n ie m in n y ch , b a rd ziej odpornych o d m ia n g ra n itu lu b sk ał ży ło w y c h , bądź z in n y m ch arak terem sp ęk a ń w o b rę­

b ie jed n ego ty p u gran itu . N a jw y ra źn iej za zn a cza ją się w rzeźb ie jasn e, d ro b n o zia rn iste a p lo g ra n ity , k tóre tw orzą n a jw y ż sz e w z n ie sie n ia K o tlin y , ja k K rzy ż - n a Góra, S o k o lik , M ężyk ow a, M row ieć, Z ięb in iec (p lan ­ sza la ). Ich w y stę p o w a n ie je s t zasad n iczo ogran iczon e do w sch o d n iej części obszaru. D rugą odm ian ą, która za w sze d a je form ę w z n ie sie n ia , jest g ra n it ró w n o zia r- n isty , p rzy czym ich w y g lą d m oże być różny. W y stę­

p u ją tu zarów n o góry w y sp o w e (B rzeźnik, B ro w a ró w - k a 525 m ), jak i w zgórza k o m p le k so w e oraz n isk ie garby. J e s t to z w ią z a n e z w ie lk o ś c ią w y c h o d n i oraz szero k o ścią str e fy p rzejścio w ej do g ran itu p o rfiro w a - tego. W y ra źn e w z n ie sie n ia d a je rów n ież g ra n it gra- n o fir o w y (m a sy w K op ek k oło J e le n ie j G óry) oraz sk a ły ż y ło w e , z w ła szcza m ik rogran ity. Z azn aczają się o n e na og ó ł w p o sta ci d łu g ich i w ą sk ich g rzb ietó w o strom ych stok ach i w y so k o ścia ch do 30 m. W y stę­

p u ją g łó w n ie w p łd -w sch . czę śc i W zgórz Ł om n ick ich . Z d ecy d o w a n ą w ięk szo ść ob szaru K o tlin y zajm u je g ra n it p o rfiro w a ty , ch a ra k tery zu ją cy s ię ob ecn ością dużych k r y sz ta łó w ortoklazu. W p o w sta n iu w z n ie sie ń z gran itu p o rfiro w a teg o d ecyd u jącą rolę o d eg ra ły sp ę ­ k an ia. W zn iesien ia ta k ie jak W itosza, G ołęb n ik (459 m), C zop (458 m), K o zin iec czy R a d lica p o w sta ły w m ie j­

scach w y stę p o w a n ia struktur k o p u ło w y ch . P o sz c z e g ó l­

n e p ła szczy zn y sp ęk a ń są tu za k rzy w io n e i zapadają od środ k ow o w e w szy stk ich k ieru n k a ch od p u n k tu c e n ­ traln ego pod k ą ta m i 20-50°, tw orząc c io s rad ialn y (plansza Ib). W przypadku ty p o w eg o dla g ra n itu K ot­

lin y ciosu k w a d ro w eg o (p rostop ad łościen n ego) lo k a ­ lizacja w zg ó rz jest zw ią za n a z m n iejszą g ęsto ścią spękań. Isto tn ą rolę p ełn ią zw ła szcza sp ęk a n ia h o­

r y z o n ta ln e ciosu p ok ład ow ego, k tó re są n a tu ra ln y m i k o lek to ra m i w ó d g ru n to w y ch za w iera ją cy ch zw ią zk i c h em iczn e p rzy śp iesza ją ce rozkład gran itu . Ich brak lu b sła b e w y k sz ta łc e n ie w a ru n k u je p o w sta n ie w z n ie ­ sień . Z ależn ość ta jest szczeg ó ln ie dobrze w id o czn a w p rzy p a d k u n isk ieg o w zgórza na w sch ó d od M iłkow a.

J eg o n a jw y ż sz a partia jest w p ra w d zie p ocięta g ęstą sia tk ą sp ęk a ń p io n o w y ch , a le cios p o k ła d o w y p ra k ­ ty c z n ie n ie w y stę p u je . Z k o lei w n iższej o 10-12 m czę śc i p ery fery czn ej w y stę p u ją bardzo w y ra źn e, sz e ­ roko ro zw a rte sp ęk an ia p oziom e (p lan sza Ic, d). P rzy ­ k ła d em góry w y sp o w e j o ta k im za ło żen iu jest P o p iel (409 m ) k oło M a ciejo w ej, a le g e n era ln ie w zn iesien ia te g o ty p u n ie są już ta k m ocno za a k cen to w a n e w k ra jo b ra zie i m a ją na og ó ł natu rę złożoną.

N a zn aczn e u ro zm a icen ie rzeźb y K o tlin y m a też w p ły w o b ecn ość lic z n y c h n isk ich g arb ów i gu zów g ra ­ n ito w y ch . M ają on e do 10 m w y so k o ści, w ięk szo ść z n ich je s t sk a lista . Ich p o w sta n ie je s t zw ią za n e z o b e­

cn o ścią n isk ich k o p u łek o m a ły m p ro m ien iu lu b n a­

g ro m a d zen iem k ilk u czy k ilk u n a stu w ię k sz y c h bloków . S ą sz czeg ó ln ie c zęste w p łd -zach . części K o tlin y oraz n a p ółn oc od d o lin y B obru, a w ię c w teren ach o get- n e r a ln ie m ało zró żn ic o w a n ej rzeźb ie. W krajob razie w y r a ź n ie zazn aczają się jako za lesio n e garby w śród

p ól i łąk .

K ilk a n isk ic h w z n ie sie ń w p ółn ocn ej części K o tlin y je s t z w ią za n y ch z w y stę p o w a n ie m sk a ł zn aczn ie m ło d ­ szy ch od g ra n itu , a m ia n o w icie trzecio rzęd o w y ch b a­

za ltó w . W y k o rzy stu ją ce lin ie u sk o k ó w b azalty są b ez­

p o śred n im d ow od em n a to, że trzecio rzęd o w e ru ch y te k to n ic z n e o b ję ły ró w n ież g ra n ito w y obszar K o tlin y J elen io g ó rsk iej. W u lk a n izm n ie b y ł tu jednak zbyt in te n sy w n y , stą d n e k i b a z a lto w e n ie p rzekraczają 20 m w y so k o ści.

S tru k tu ra ln e u w a ru n k o w a n ia p osiad ają n a jp ra w ­ d op od ob n iej w z m ia n k o w a n e już k o tlin k i i b asen y, choć ich ch arak ter je s t z p ow od u braku od słon ięć tru d n y do sp recyzow an ia. C zęść z n ich p raw d op od obn ie n ie ­ d a w n o z o sta ła w łą czo n a w o tw a rty obieg w od y, za czy m p rzem a w ia ją ro zle g łe p ła sk ie dna i w ą sk ie , stro- m o ścien n e d o lin k i łą czą c e je z w ię k sz y m i o b n iżen ia ­ m i. D na n iek tó ry ch k o tlin e k są u rozm aicon e w y c h o d ­ n ia m i podłoża g ra n ito w eg o w fo r m ie ta rczow atych g u zów , n iek tóre są n a to m ia st ca łk o w ic ie w y p ełn io n e osad am i. N iew y k lu czo n e, że w ty ch ob n iżen iach zn a j­

dują się jeszcze resztk i starych, trzeciorzęd ow ych z w ie tr z e lin . S zczególn ą u w a g ę zw racają dw a p ó łk o liste o b n iżen ia o d łu g o ści k ilk u k ilo m etró w , o taczające c ią ­ g i p ó łk o liśc ie u k ła d a ją cy ch się w zn iesień . T akie stru k ­ tu ry m ożn a zn a leźć w ok olicach S ta n iszo w a oraz m ię ­ dzy G ru szk o w em a K a rp n ik a m i w e w sch o d n iej części K o tlin y . S ą on e p raw dopodobnie o d b iciem lok aln ych cen tró w w y p ły w u m agm y g ra n ito w ej w cza sie in tru zji, na p rzy k ła d druga w y m ien io n a stru k tu ra w y ra źn ie n a k ła d a się n a w y zn a czo n ą n a p o d sta w ie p rzesłan ek g eo lo g iczn y ch tzw . k o p u łę Stru żn icy.

N ie p o w ta r z a ln y ch arak ter n a d a je rzeźb ie K o tlin y J e le n io g ó sk ie j m nogość form sk aln ych . P od w zg lęd em ich ilo ści, a zw ła szcza różnorodności m ożna ją po­

ró w n y w a ć w y łą c z n ie z p rzy leg ły m i K ark on oszam i, sta­

n o w ią c y m i część tej sa m ej in tru zji g ra n ito w ej i pia­

sk o w c o w y m i G óram i S to ło w y m i. W k ilk u p rzyp ad ­ k ach c a łe w z n ie sie n ia sta n o w ią grupę sk aln ą, a d oty­

c z y to zw ła szcza w sp o m in a n y ch już w zgórz zw ią za ­

n y ch z is tn ie n ie m k op u ł o cio sie rad ialn ym . L iczn e są

W s ze c h św ia t, t. 92, n r 6/1991

tu ta j ty p o w e sk a łk i o w y so k o ści k ilk u -k ilk u n a stu m et- rów , n agrom ad zen ia b lo k ó w g ra n ito w y ch o nierzadko znacznej w ie lk o śc i oraz różne ty p y m ik roform w ie ­ trzen iow ych .

O d słon ięte sk a ln e p o w ierzch n ie k op u ł gra n ito w y ch są osob liw ością n a sk a lę k ra jo w ą , gd yż n igd zie poza K otlin ą n ie w y stę p u ją . N a jle p ie j w id o c z n e są one na W itoszy k oło S ta n iszo w a . M ożna tu ob serw ow ać w szy stk ie k o lejn e sta d ia d ezin teg ra cji ta k iej kopuły.

W górnych partiach sto k ó w o d słan ia się szereg sfe r o i- daln ych p o w ierzch n i sk a ln y ch n a w ią z u ją c y c h do za­

k rzy w ien ia p łaszczyzn ciosu rad ialn ego. Z ajm ują one do 100 m 2 i są n a ch y lo n e pod k ą tem 25-45°, czasem są p rzecięte p ła szczy zn a m i sp ęk ań p io n o w y ch (plansza Ib). N iszczen ie i o b n iża n ie k o p u ły d ok on u je się przez zd zieranie k o lejn y ch w a r stw (łusek) k ilk u m etro w ej grubości. O dspojone p ły ty i b lo k i g ra n ito w e u leg a ją n a stęp n ie p rzem ieszczen iu w dół stok u , gd zie tw orzą rozległe b lok ow isk a. W sk u tek b ezład n ego ułożen ia b lo ­ k ó w p o w sta ją m ię d z y n im i p różn ie o ch arak terze n ie ­ w ie lk ic h jask iń (W itosza, D ziu raw a S k a ła k oło G rusz­

kow a) lu b b ram k i sk aln e. C zasem p o jed y n cze o sta ń - c o w e b lok i p ozostają w sw o im p ierw o tn y m p ołoże­

n iu , św iad cząc o is tn ie n iu i g ru b ości w y ższy ch w a rstw . T ak im o sta ń co w y m b lo k iem jest 3,5 m etro w ej w y so ­ k ości G ren ad iersk i K a m ień n a C zopie, w y stę p u ją one rów n ież n a W itoszy, C zubku, S k a liste j, R a d licy i sze­

regu m n iejszy ch w z n ie sie ń (p lan sza Ilb).

P ow szech n e w K o tlin ie są sk a łk i, w y stę p u ją c e w szeregu odm ian. N a jczęstszą jest n agrom ad zen ie b ez­

ła d n ie leżących n a sobie b lo k ó w g ra n ito w y ch , często n ie m ających już k on tak tu z n ie z w ie tr z a ły m p od ło­

żem . P o w sta w a ły one tam , g d z ie g ra n it sp ęk a n y b ył w sposób n ieregu larn y. S k a łk i ta k ie osią g a ją do 6-8 m w ysok ości, a p om ięd zy b lo k a m i tw orzą się czasem m in ia tu ro w e la b iry n ty (M nich i M niszka, K am ien ista, K rzyżow a Góra). R zad sze są m u ry czy w ie ż e sk a ln e zw iązan e z reg u la rn y m ciosem k w a d ro w y m . N a j­

w ię k sz ą sk ałk ą teg o ty p u jest S k a ln a Ś cian a pod szczy tem G rodnej. R ó w n ież k sz ta łt w ie ż i b aszt p rzy­

b ierają sk a łk i zb u d ow an e z bardzo odpornego a p lo - granitu, w y stę p u ją c e w G órach S ok olich . O siągają one w y so k o ść k ilk u d ziesięciu m etró w , w zw ią zk u z czym sta ły się n a jp o p u la rn iejszy m w S u d eta ch teren em w sp in aczk ow ym . S k a łk i g r a n ito w e są e fe k te m d w u fa ­ zow ego rozw oju: p ierw szą b y ło p o d p o w ierzch n io w e w ietrzen ie, k tóre d zia ła ją c s e le k ty w n ie p ozostaw iło n ie zw ietrza łe trzon y w rozłożonej m a sie sk aln ej; w e ta p ie drugim n a stą p iło o d p row ad zen ie z w ie tr z e lin y , a b ry ły trzon ow e p o zo sta ły na m iejscu tw orząc fo r­

m y sk ałk ow e. Z n ak om itym p rzyk ład em nieod p rep aro- w a n ej jeszcze sk a łk i jest o d sło n ięcie w M iłk o w ie (p la ­ n sza Ic). C zęsto w z w ie tr z e lin ie p o zo sta w a ły tylk o p o­

jed yn cze bryły, w id o czn e ob ecn ie jako sam otn e e l i ­ p soid aln e b lok i o d łu g o ści do 10 m , zn ajd u jące się na stokach, sp ła szczen ia ch lu b w dnach ob niżeń (p la n ­ sza Ila). L iczne są one zw ła szcza w ok olicach S ta n i­

szow a.

P rzypatrując się p ow ierzch n iom g r a n ito w y m uderza bogactw o m ik roform w ietrzen io w y ch . P ow szech n e są k ociołk i w ie tr z e n io w e różnych ty p ó w i k szta łtó w , a le n a szczególną u w a g ę za słu g u ją bardzo rzadkie żłobki, podobne do ty ch w y stęp u ją cy ch w obszarach k raso­

w y ch (W itosza, K a m ien ista — p lan sza Ilb ), rynny do­

ch od zące do 10 m d łu g o ści n a n iezn a czn ie n a ch y lo ­ n y ch p łytach sk a ln y ch (W zgórze Ż ym iersk iego, C zu -

P L I O C E N

■h 2 (1 ³

[ / > 6

Ryc. 3. S ch em a t rozw oju K o tlin y Jelen iogórsk iej. A

— g łęb o k ie w ie tr z e n ie w ciep ły ch i w ilg o tn y ch k li­

m atach trzeciorzęd u . G łębokość fron tu w ietrzen ia uza­

leżn ion a od różnic p etrograficzn ych i ch arak teru s p ę ­ kań; B — zah am ow an ie p ro cesó w w ietrzen ia w sk u ­ tek p ostęp u jącego och ład zan ia i osu szan ia klim atu, d om in u jącą rolę zaczyn a o d gryw ać u su w a n ie zw ie- trzelin . S iln e ru ch y tek ton iczn e prow adzą do w y p ię ­ trzen ia w zd łu ż u sk o k ó w obram ow ań K o tlin y , tow a­

rzy szy im w u lk a n izm bazaltow y; C — w sp ó łczesn a rzeźba je s t p rak tyczn ie od b iciem rzeźby późn otrzecio- rzęd ow ej. 1 — g ra n it p orfirow aty, 2 — aplogranit, 3

— sk a ły ży ło w e, 4 — zieleń ce Gór K aczaw sk ich , 5 — bazalty, 6 — zw ietrzelin y , 7 — u sk ok i

bek — p lansza lic ) , m iso w a te za g łęb ien ia w piono­

w y ch ścian ach zn an e jako ta fo n i dochodzące do 1 m głęb o k o ści (W itosza, D ziu raw a Skała), ok ap y i nisze k lo szo w e u p o d sta w y w ięk szy ch blok ów , n ie zw iązane ze sp ęk an iam i (Czop, S k a lista — p lansza U d), s p ę ­ k an ia u k ład ające się w dość regu larn e p o lig o n y (K a­

m ien ista, S k a lista , W zgórze Ż ym ierskiego). W szystkie te form y są w y ją tk o w ą osob liw ością.

G łów n e cech y rzeźb y K o tlin y i ch arak ter jej za­

leżn ości od stru k tu ry granitu w sk azu ją, że zasadniczy w p ły w n a jej k szta łt w y w a rło p od p ow ierzch n iow e w ietrzen ie ch em iczn e, p row adzące do n ieró w n o m ier­

nego rozkładu gran itu . W ydobyło ono n a w e t bardzo su b teln e różnice w litologii, rodzaju i g ęsto ści s p ę ­ kań. W spółczesna rzeźba p rzez d łu g i czas k szta łto w a ­ ła się jako rzeźba kopalna, w y ek sp o n o w a n a dopiero po u su n ięciu zw ietrzelin . D uża w y so k o ść w zględ n a

T R Z E C IO R Z Ę D IP A L E O G E N . M IO C E N )

%

“V A

124

n iek tó ry ch w z n ie sie ń doch od ząca do 200 m p rzem a w ia za d łu g im ok resem d om in acji w ie tr z e n ia p o d p o w ierz- ch n io w eg o , k tó re w p r z e c iw ie ń stw ie do p ro cesó w p o ­ w ie r z c h n io w y c h n ie n iw e lu je , a le p o g łęb ia ró żn ice w y ­ so k o śc io w e w o b ręb ie p a r tii n ie z w ie tr z a ły c h . T ym ok ­ resem b y ł p raw d op od ob n ie c a ły m ezozoik i p r a w ie c a ­ ły trzeciorzęd , aż do p lio cen u (ok. 6 m in la t tem u).

W tedy to zaczął d om in ow ać p roces u su w a n ia z w ie - tr z e lin p rzy ró w n o czesn y m d źw ig a n iu w z d łu ż u sk o k ó w ob ram ow ań K o tlin y . P ro cesy p o w ierzch n io w e zach o­

d zą ce p óźn iej n ie zm o d y fik o w a ły rzeźb y g ra n ito w ej

W s z e c h ś w i a t , t. 92, n r 611991

w isto tn ie jsz y m stopniu. M ożna w ię c stw ierd zić, że ob ecn a m o rfo lo g ia K o tlin y jest g łó w n ie rzeźbą trze­

ciorzęd ow ą, a g e n e ty c z n ie m ożna ją o k reślić jako e t- ch p len ę, c z y li p o w ierzch n ię u k szta łto w a n ą w w y n ik u głęb o k ieg o w ie tr z e n ia chem iczn ego.

W p ł y n ę ł o 14 I I 1991

Mgr P io tr M igoń p ra cu je w Z ak ład zie G eom orfologii In- j s ty tu tu G eo g ra ficzn eg o U W r., W rocław

R Y SZ A R D L A S K O W S K I (K raków )

KŁOPOTY Z OZONEM — BRAK CZY NADMIAR?

1. ZAM IA ST W STĘPU: SK Ą D PY TA N IE?

D o n a p isa n ia n in iejszeg o a rty k u łu sk ło n iły m n ie d y sk u sje, jak ie zdarza m i się p ro w a d zić (n ie ty lk o z ra cji „o b o w ią zk ó w n a u c z y c ie la a k a d em ick ieg o ”) w g ro n ie n a szy ch stu d en tó w . D o w io d ły o n e b o w iem , że n a w e t ta k „ n ierep re zen ta ty w n a próbka z p o p u la c ji”, jaką n ie w ą tp liw ie sta n o w ią z a in tereso w a n i p ro b lem a ­ m i och ron y śro d o w isk a n a tu ra ln eg o stu d e n c i sp e c ja l­

n ości „B iologia Ś ro d o w isk o w a ”, d y sp o n u je w te j m a te ­ r ii (tj. ty tu ło w y c h k ło p o tó w z ozonem ) w ied zą n ie ­ sły c h a n ie w y r y w k o w ą , którą trudno sp o ży tk o w a ć na sp o rzą d zen ie b ard ziej og ó ln eg o obrazu zagad n ien ia.

T a k i sta n rzeczy jest zresztą c a łk o w icie zrozu m iały z d w óch co n a jm n iej p rzyczyn . P o p ie r w sz e — n ie ­ ste ty — w ię k sz o ść sp o łe c z e ń stw a op iera s w e s ą d y na te m a t za g a d n ień och ron y śro d o w isk a n a tu ra ln eg o w y ­ łą c z n ie n a p o d sta w ie p rzyp ad k ow o zn a lezio n y ch w co d zien n ej p ra sie n o ta tek , z k o n ieczn o ści p isa n y ch w o g ro m n y m sk rócie, a cza sa m i tak że z p o m in ięciem isto tn y ch szczeg ó łó w . P o d ru g ie zaś, n a w e t g d y za in ­ tereso w a n em u za g a d n ien iem u d a się dotrzeć do lite ­ ratu ry fa c h o w e j, to z r eg u ły będą to a r ty k u ły zaj­

m u ją ce się ty lk o „jedną stron ą m ed a lu ” ; p ro b lem y zw ią za n e z n ad m iern ą sy n tezą ozonu i jego d estru k ­ cją są n a ty le o d leg łe (o c z y m m ożn a p rzek o n a ć się z d alszej treści artyk u łu ), iż n ie jest m o ż liw e , b y jed ­ n a grupa b a d a czy z a jm o w a ła się b a d a n iem obu ty ch z ja w isk ró w n o cześn ie. P o w s ta łą „lukę in fo rm a ­ cy jn ą ” z p o w o d zen iem w y p e łn ić m ogą (i p o w in n y ) a rty k u ły p o p u la rn o n a u k o w e, s y n te ty c z n ie p rzed sta ­ w ia ją c e ob ecn y sta n w ied zy .

Jak m ożn a d o m y ślić się ju ż na p o d sta w ie p o w y ż ­ szy ch d y g resji, zad an e w ty t u le a rty k u łu p y ta n ie jest p od stęp n e i w ła ś c iw ie n a le ż a ło b y od p o w ied zieć n a nie:

« zależy gdzie». R ea k cje ch em iczn e, w ja k ie za a n g a żo ­ w a n y je s t ozon (bądź jako su b stra t, b ąd ź jako pro­

dukt), są b o w ie m c a łk o w ic ie o d m ien n e w różnych w a rstw a ch a tm o sfery . S tąd o d m ien n e są ta k że p ro­

b le m y z ty c h p ro cesó w w y n ik a ją ce.

i . STR A TO SFER A

Ta k o lejn a po trop osferze w a r stw a a tm o sfe r y z iem ­ sk iej ob ejm u je p rzestrzeń zlo k a lizo w a n ą n a w y so k o ś­

ci od ok. 10 km n ad b ieg u n a m i i 20 k m nad ró w n ik iem

do ok. 50 k m n ad p o w ierzch n ią Z iem i. C h arak teryzu ­ je się o d m ien n y m od gran iczącej z n ią trop osfery s k ła d e m ch em iczn y m oraz w a ru n k u ją cą jej is tn ie n ie in w e r sją term iczn ą: od ok. —60#C w d o ln ej stra to - s fe r z e do ok. C C w g ó rn ej (tem p eratu ra trop osfery spada n a to m ia st sto p n io w o w raz ze w zro stem w y s o ­ k o śc i od ok. + 1 5 <C p rzy p o w ierzch n i gruntu). W ła ś­

n ie w stra to sferze z lo k a liz o w a n e jest ok. 90% ca łk o ­ w ite g o a tm o sfery czn eg o zapasu ozonu (O 3 ). P rzy śred ­ n im stę ż e n iu ozonu w atm o sferze w y n o szą cy m ok.

0.3 p p m v (ang.: p arts p er m ilio n b y v o lu m e = części n a m ilio n o b jętościow o), w stra to sferze n a w y so k o ś­

cia ch ok. 15 k m nad ob sza ra m i p o la rn y m i do 25 km nad strefą r ó w n ik o w ą jego k on cen tracja w zrasta do ok. 10ppm v. Tu, p rzy u d zia le w y so k o en erg ety czn eg o p ro m ien io w a n ia u ltr a fio le to w e g o (U V), zachodzi c y ­ k liczn a sy n teza ozonu oraz p on ow n a d ysocjacja 0 3 na 0 2 i tle n ato m o w y . P rzem ia n o m ty m to w a rzy szy ab ­ sorp cja zn aczn ej fr a k c ji d ocierającego do a tm osfery z ie m sk ie j p r o m ien io w a n ia U V i jego zam iana na c ie ­ p ło (zw łaszcza w górn ej stra to sferze, co p ozw ala n a u tr z y m y w a n ie się in w e r sji term iczn ej):

O 2 + U V - > 0 + 0 (1) O + 0 2 - » 0 3 + ciep ło (2y

203 302 + ciep ło (3)

Tak w ię c str a to sfery czn y ozon sp ełn ia co n a jm n iej d w ie, n ie z w y k le isto tn e z p u n k tu w id zen ia życia na Z iem i, fu n k cje. P o p ierw sze, p oprzez sw ó j u d zia ł w p rzek szta łca n iu p r o m ien io w a n ia u ltra fio leto w eg o w e n e r g ię ciep ln ą , o d g ry w a zasad n iczą ro lę w u trzym a­

n iu b ila n su ciep ln eg o Z iem i. Po d ru gie zaś, ch ron i p o w ierzch n ię Z iem i przed p ro m ien io w a n iem u ltra fio ­ le to w y m , k tó reg o m u ta g en n e d zia ła n ie z o sta ło s tw ie r ­ dzon e ponad w sz e lk ą w ą tp liw o ść (np. w ięk szo ść n o ­ w o tw o r ó w sk ó r y u c z ło w ie k a p o w o d o w a n y ch jest przez p ro m ien io w a n ie w za k resie U V — B; 280— 320nm).

Jak z p o w y ższeg o w y n ik a tu (tj. w stratosferze) m a r tw ić w in n iś m y się za tem p rzed e w szy stk im o n ie ­ dobór ozonu. H ip o tezę za k ła d a ją cą m o żliw o ść n iszcze­

n ia w a r s tw y ozo n o w ej n a sk u tek d zia ła ln o ści prze­

m y s ło w e j c z ło w ie k a d y sk u to w a n o już z p oczątk iem la t 70., g d y rozw ażan o w p ły w e m isji freo n ó w na a t­

m o sferę ziem sk ą. F reo n y są to chlorow cop och od n e

W s z e c h ś w i a t , t. 92, n r 6/1991 125

w ęg lo w o d o ró w a lifa ty cz n y c h , g łó w n ie m etan u , stoso­

w a n e jako środki ch ło d zą ce w lo d ó w k a ch i u rząd ze­

n iach k lim a ty za cy jn y ch , przy p rod u k cji aerozoli oraz w p rocesie oczyszczan ia części elek tro n iczn y ch . N a j­

p ow szech n iej sto so w a n e o b ecn ie fr e o n y to: CC1 2 F 2, CHC1F2, CCljF, CC1,FCC1F2, CH 3 C1, c h 3 c c i , CC14.

W d oln ych w a rstw a ch a tm o sfery freo n y są zw ią z ­ k am i n ie a k ty w n y m i ch em iczn ie, m o g ą cy m i p rzetrw ać tu bez zm ian ch em iczn y ch n a w e t s e tk i lat. J ed y n y m isto tn y m p rocesem d estru k cji fr e o n ó w jest fo to liza pod w p ły w e m w y so k o en erg ety czn eg o p ro m ien io w a n ia UV. G dy, w sk u te k d y fu zji, cząsteczk a freon u d otrze do stratosfery, absorbuje w y so k o e n e r g e ty c z n e p rom ie­

n io w a n ie u ltr a fio le to w e d u le g a ro zk ła d o w i z u w o l­

n ien iem bardzo r e a k ty w n e g o ch loru a tom ow ego. W ciągu k ilk u sek u n d n a stęp u je rea k cja atom u chloru z cząsteczk ą ozonu, w w y n ik u k tó rej p o w sta je z w y ­ k ła cząsteczk a tle n u (O 2 ) i w y so c e re a k ty w n y CIO.

P o n iew a ż stratosfera, zw ła szcza górna, je s t b ogata w tle n atom ow y, w ciągu k ilk u d z ie się c iu sekund za ch o ­ dzi k o lejn a reak cja w w y n ik u k tórej z n ó w u w a ln ia ­ n y zo sta je ch lor atom ow y:

CCI 3 F + U V -► Cl + CC12F (4)

Cl + 0 3 - * CIO + 0 2 (5)

CIO + O -> Cl + 0 2 ( 6 )

U w o ln io n y w w y n ik u rea k cji ( 6 ) a tom chloru m oże zn ów reagow ać z k o lejn ą czą steczk ą ozonu. C ykl r e ­ ak cji (5) i ( 6 ) p ow tarza się śred n io ok. 1000 razy i m o­

że zostać p rzerw an y je d y n ie przez k o n k u ren cy jn ą r e ­ a k cję ch loru a tom ow ego, k tó ra dop row ad zi do p o w s­

tan ia in ertn ej m o lek u ły , np. HC1, C 1 0 N 0 2, HOC1.

C zęść n o w o p o w sta ły c h czą steczek je s t jednak n ie ­ trw a ła i po p ew n y m cza sie u leg a ją one rozpadow i z p o n ow n ym u w o ln ien iem a tom ow ego ch loru. W iązanie chloru w o w e ch em iczn ie n ie a k ty w n e cząsteczk i i ich p on ow n y rozpad zach od zi w stra to sferze ok. 50—200 r a ­ zy, zan im n ie n a stą p i d y fu zja jed n ej z tak ich m o le ­ k u ł do trop osfery, skąd jest u su w a n a p rzez opady a t­

m osferyczn e. O stateczn ie w ię c jed en a tom chloru m o­

że spow od ow ać rozkład ok. 100 000 czą steczek ozonu do 0 2.

Poza freon am i do n iszczen ia stra to sfery czn ej w a r s­

tw y ozonow ej p rzy czy n ia ją się ta k że la ta ją ce na zn a­

cznych w y so k o ścia ch sa m o lo ty p o n a d d źw ięk o w e. W y­

soka tem p eratu ra ich siln ik ó w p ow od u je rea k cję a t­

m o sferyczn ego 0 2 i N 2 do NO, k tó ry p rzy lotach stra ­ tosferyczn ych (na w y so k o ścia ch 17— 20 km ) w ch od zi w cy k liczn e reak cje an a lo g iczn e do tych , jak ie zachodzą z u d ziałem chloru p och od zącego z freon ów :

N O + 0 3 -> NOj + 0 2 (7) N 0 2 +

-> N O +

T en czy n n ik m a jed n ak o b ecn ie zn aczn ie m n iejsze zn aczen ie od em ito w a n y ch do a tm o sfe r y fr e o n ó w ze w zg lęd u n a n ie w ie lk ą liczb ę lo tó w na tak zn aczn ych w ysok ościach .

S k u tk i o d d zia ły w a n ia freo n ó w i lo tó w stra to sfery cz­

n ych na w a r stw ę ozon ow ą w y s z ły już n ie s te ty poza krąg a k ad em ick ich d y sk u sji i b ad ań n a u k o w y ch i sta ­ ły się p ierw szy m bodaj d ow od em na m ożliw ość p o­

w o d o w a n ia przez czło w ie k a zm ian w środ ow isk u n a ­ tu raln ym o g lo b a ln y m za sięg u . P om iary, p row adzone sy stem a ty czn ie od la t 50. (M ięd zyn arod ow y Rok G eo-

Aa o ^ — v

,_ c7c"*\0/? l ... 0

7 „

r ^ - - 3

C . d J s

E 5 3 - 2 . 3 % - 3 . 0 % E 3 - 1 . 7 %

R yc. 1. P ro cen to w y spadek z a w a rto ści ozonu w a t­

m o sferze w o k resie od 1969 do 1986 r. na różnych sz e ­ rok ościach geo g ra ficzn y ch p ó łk u li p ółn ocn ej fizy czn y , 1957— 1958) przez n a ziem n e stacje b adaw cze, w y k a za ły , iż w cią g u k ilk u n a stu z a led w ie la t n a p ó ł­

k u li p ółnocnej (30°N—64°N) n a stą p ił sp ad ek za w a rto ś­

ci ozonu w atm o sferze o ok. 2 — 3°/« (ryc. 1 ).

N a jp o w a żn iejsze zn iszczen ia w a r stw y ozon ow ej za­

ob serw ow an o w rejon ie A n tark tyk i. J e st to sk u tk iem bardzo szczególn ych w aru n k ów a tm o sfery czn y ch pa­

n u ją cy ch w ty m rejon ie i w y n ik a ją cy ch z n ich o d m ien ­ n eg o ch em izm u chloru, n iż w rejon ach o k lim a cie u m iark ow an ym i trop ik aln ym . P odczas a n tark tyczn ej zim y, ze w zg lęd u n a sp ecy ficzn y u k ład w ia tró w (tzw . w ir polarny), w ie lk ie m asy p o w ietrza pozostają przez k ilk a m iesięc y w c a łk o w itej ciem n ości. G d y tem p e­

ratura p ow ietrza sp ad n ie p oniżej ok. —80°C, zaczy­

nają p o w sta w a ć ch a ra k tery sty czn e p olarn e ch m ury stratosferyczn e, sk ład ające się w zasad n iczej m ierze z k ry sta liczn eg o trójw od n ego k w a su azotow ego (H N 0 3 (H 2 0 ) 3). W te n sposób zostaje zw iązan a w ięk szość zaw artych w p ow ietrzu tle n k ó w azotu. N a p ow ierz­

ch n i chm ur in te n sy w n ie zachodzą rea k cje m ięd zy

□

o N

O 1_>

\n o ł— cr

c :*

< rvi

1957 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 ROK

R yc. 2. Ś red n ie m iesięczn e za w a rto ści ozonu w atm o­

sferze dla p aźd ziern ik a 1958— 1984 w Z atoce H a lley a w A n tark tyce (D U — D obson U n its = jed n ostk i D ob-

sona; 1 D U ~ 0.001 ppm v)