P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
L IS T O P A D 198
Zalecono do bibliotek nauczycielskich i licealnych pismem Ministra Oświaty n r IV/Oc-2734/47
Wydane z pomocą finansową Polskiej Akademii Nauk
TREŚĆ ZESZYTU 11 (2239)
J. R a y s k i , Inflacja i arcyinflacja we W sz e c h św ie cie ... 245 W. S t ę ś l i c k a - M y d l a r s k a , Lucy, nasza plioceńska p ra -p ra-p rab ab k a 248 J. P i ą t k o w s k i , Alpy A m m e r g a u s k i e ... 252 P. S u r a , B. W i l i ń s k i , Salm onelloza u gadów i l u d z i ... 253 M. P a w l i c k i , Rola tzw. niekonw encjonalnych metod leczenia w onkologii 255 Rocznice 1983
60 la t po sporze o nagrodę Nobla dla insuliny (J. G. V . ) ... 257 Spór o skroplenie pow ietrza (J. A. J a n i k ) ...259 Drobiazgi przyrodnicze
Co się k ry je w filiżance kaw y? (J. G. V.) . 261 M eteoryty w padają do mieszkań (J. M e rg e n ta le r)... 262 Choroba kosmiczna (J. L a t i n i ) ...262 W zrost pogłowia lwów i tygrysów w Indiach (A. Wierzbicki) . . . 263 W szechświat przed 100 l a t y ... 264 Rozmaitości . ... ... . 265 Recenzje
H H. W i l l e : W głąb Ziem i (W. M iz e rsk i)... 267 V. I. V o r o b i e w, V. S. F a d i e j e v: C h arak teristik i oblacnovo pokrova sieviernovo połusarija po dannym meteorołogiceskich sputnikov (A. K a
miński) ... 267
K ronika naukow a
Osiemdziesięciolecie urodzin docenta Ja n a W ą so w ic z a ... 268
S p i s p l a n s z
I. SCYUK BERBERYJSKI Eum enes algeriensis Peters. Fot. W. S trojny II. CZAPLA INDYJSKA Herodias interm edia Wagi. Fot. W. S tro jn y III. PA JĄ K KRZYŻAK A raneus diadem atus Clerck. Fot. W. S trojny IVa. FITZ ROY (3370 m n.p.m.). Andy Patagońskie. Fot. Z. Ryn IVb. TITICACA — Isla del Sol (Wyspa Słońca). Fot. Z. Ryn
O k ł a d k a : ŚW IERKI PO SPOLITE Picea abies K arst we mgle. Fot. W. S trojny
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
ORGAN POLSKIEGO TOWARZYSTWA PRZYRODNIKÓW IM. KOPERNIKA
T 0 M 84 LISTOPAD 1983 ZESZYT 11
(ROK 102) w & iu r A D (2239)
JERZY RAYSKI (Kraków)
INFLACJA I ARCYINFLACJA W WSZECHŚWIECIE
Do niedawna kosmologia była nauką w peł
nym tego słowa znaczeniu makroskopową. Nic w tym dziwnego, bowiem wobec ogromu do
stępnego nam bezpośrednio lub pośrednio W szechświata, nie m ówiąc naw et o przypusz
czalnie jeszcze w iększych obszarach, jakie nig
dy nie staną się dostępne obserwacji, galak
tyki, a naw et całe gromady galaktyk, mają znikomo m ałe rozmiary i z dostatecznie do
brym przybliżeniem mogą być traktowane jako twory punktowe. Tym bardziej w ięc takie dro
biazgi jak gwiazdy i planety, nie mówiąc już o szczegółach w skali świata atomów, zdają się nie odgrywać w zagadnieniach kosm ologii żad
nej roli i żadnego znaczenia.
Kosmologia traktowała w ięc gromady ga
laktyk jak pyłki i rozważała W szechświat jako w ypełniony w sposób równom ierny takim roz
rzedzonym pyłem , czyli czym ś w rodzaju gazu, w których panuje ciśnienie zerowe. Przy takich (i kilku dodatkowych) założeniach upraszcza
jących, równania Einsteina czyli równania ogólnej teorii względności, dały się dość łatwo rozwiązać w w yniku czego uzyskaliśm y pew ne modele kosm ologiczne. W modelach tych promień W szechświata jest funkcją czasu ko
smicznego (modele Friedmana). W zasadzie mamy do czynienia z trzema takim i m odela
mi: dwa m odele ekspandujące (rozszerzające się) z krzywizną ujem ną lub zerową, oraz mo
del oscylujący z krzywizną dodatnią. To zaś, który z tych m odeli odpowiada rzeczywistości, zależy od aktualnej gęstości m aterii w e W szech- świecie. W spółczesne oszacowania tej gęstości nie są jednak na tyle dokładne, by można było rozstrzygnąć na korzyść jednego z nich. Wia
domo jedynie, iż krzywizna ta jest albo ze
rem, albo bliska zeru. Najważniejsze jest jed
nak to, iż w każdym z tych m odeli pojawia się wyróżniona chwila (możemy ją nazwać chwilą t = 0), gdy promień W szechświata był równy zeru, a gęstość m aterii m usiała być w tym punkcie nieskończona. Nazyw am y to oso
bliwością początkową, choć w przypadku m o
delu oscylującego nie oznacza to bynajmniej prawdziwego początku świata, lecz tylko ko
niec jednego i początek następnego cyklu. Tak czy tak naw et w przypadku krzyw izny dodat
niej znajdujem y się w pierwszej połowie cy
klu, w stadium ekspansji, a nie kurczenia się świata, o czym przekonują nas dowodnie obser
wacje ucieczki m gław ic (wg prawa Hubbla).
Początkowa osobliwość jest — jak się po
wszechnie sądzi — tylko nieuzasadnioną i zbyt daleko posuniętą ekstrapolacją, wynikającą ze zbytnio upraszczających założeń m etryki Ro- bertsona-Walkera i modelu Friedmana. Gdy kiedyś w odległej przeszłości cały W szech
świat był znikomo m ałych rozmiarów, porów
nyw alnych np. z rozmiarami jednego atomu,
246 W s z e c h ś w ia t, t. 84, n r 12/1983
to oczyw iście prawa kw antow e, jakie stosować się m uszą do zjaw isk w skali atomowej, nie pow inny być w ted y zaniedbywane; m odel ta
kiego w czesnego św iata pow inien w ięc być gruntow nie zm odyfikowany. W każdym jed
nak razie jedno jest pewne: choć różny od zera, prom ień W szechświata m usiał być kiedyś bardzo m ały i w pew nej chw ili nastąpił gigan
tyczny w ybuch zw any po angielsku dźw ięcz
nie „Big Bang”. Ten w ybuch zapoczątkował ekspansję W szechświata trwającą po dzień dzisiejszy.
U w zględnienie praw relatyw istycznej teorii kw antow ej rządzącej w m ikroświecie powinno pozwolić na daleko posuniętą ekstrapolację i odgadnięcie, jak w yglądał Św iat i co się działo w najw cześniejszych okresach jego roz
woju tuż po w ielkim wybuchu. Stało się to jednak m ożliw e dopiero w ostatnich kilku la
tach, kiedy fizycy teoretyczni poczynili ogrom
ne postępy w zrozum ieniu zjaw isk m ikroświa- ta i stw orzyli now e w spaniałe teorie elem en
tarnych składników m aterii nazwane W ielki
mi Teoriami U nifikującym i (Grand Unified Theories czyli w skrócie GUT; p. W szechśw iat 1982, 83: 202). Tak w ięc w ostatnich kilku la
tach kosm ologia przechodzi w now y etap: m a- kro-mikro-kosm ologii.
Zanim przejdziem y do pobieżnego (z ko
nieczności) przedstawienia tych teorii, dajm y odpowiedź na pytanie jak daleko w stecz w cza
sie sięgają owe ekstrapolacje. Poniew aż od chw ili W ielkiego W ybuchu upłynęło 10 do 20 m iliardów lat, w ięc m ogłoby się laikow i w y dawać, że — w obec takiego ogromu czasu — ekstrapolacja w stecz, dajm y na to do kilku godzin czy lat od chw ili w ybuchu, stanow iłaby niebyw ałe osiągnięcie, czym że jest bowiem ok res-k ilk u lat w obec miliardów? Tym czasem odpowiedź nauki jest zupełnie zaskakująca:
znajomość praw fizyki m ikroświata pozwoliła na dokonanie ekstrapolacji do niewyobrażalnie krótkiego odstępu czasu od chw ili wybuchu, czasu rzędu 10-3S sek. Tak, nie jest to błąd drukarski, jest to faktycznie jedna stum ilio- nowa jednej m iliardowej jednej m iliardowej jednej m iliardowej części sekundy. Rozmiary całego W szechświata b yły w ów czas — jak się szacuje — w ielkości piłki nożnej.
W tak ciasno zagęszczonym św iecie poszcze
gólne cząstki elem entarne znajdow ały się śred
nio w odległościach nie w iększych niż 10-29cm od siebie. Są to odległości, przy których trzy podstawow e oddziaływania: elektrom agnetycz
ne, jądrowe słabe (odpowiedzialne np. za roz
pady beta) oraz jądrowe silne (odpowiedzialne za wiązania nukleonów w jądra) stają się jed
nakowo w ażne i w łaściw ie nierozróżnialne.
W tak gęsto upakowanym św iecie w szystk ie rodzaje cząstek elem entarnych i ich oddziały
wania nabierają jednolitego charakteru i opi
sane być mogą przy pomocy jawnie jednolitej teorii typu GUT. Różnice pom iędzy różnym i rodzajami cząstek i ich oddziaływ ań jakie ujawniają się w dzisiejszym św iecie zaczynają w ystępow ać na jaw dopiero w trakcie dalszej ekspansji i związanego z nią oziębiania się
W szechświata.
Zgodnie z jednolitą teorią pól (GUT) pod
staw ow ym i gatunkam i cząstek elem entarnych są kwarki i leptony, których spiny są połów
kowe, a oprócz nich fotony wraz z szeregiem pokrew nych im rodzajów cząstek o spinach jednostkow ych, zw anych gluonam i i mezonami W i Z, i w reszcie cząstki bezspinowe (spin ze
ro). W pew nych w ersjach teorii jednolitych pom ija się pole graw itacyjne i związane z nim hipotetyczne cząstki — grawitony. W innych uw zględnia się również graw itony (o spinie 2) oraz jeszcze inne cząstki nazwane „grawitino”
(o spinie 3/2). Cząstki elem entarne są kw an
tami odpowiednich pól, np. grawitony są kw antam i pola grawitacyjnego, fotony kw an
tami pola elektrom agnetycznego, itd. Cząstki bezspinowe są kw antam i pól nazwanych „po
lam i H iggsa”.
Te ostatnie pola odgrywają szczególną rolę w m ikroświecie. Niektóre z nich stanowią jak
by „pożyw kę” dla innych pól i cząstek. Dopóki m ateria W szechświata była upakowana tak gę
sto, że m ieściła się w objętości równej tej jaką zajm uje piłka nożna, wów czas w szystkie bez w yjątku rodzaje cząstek były bezm asowe (tzn.
nie posiadały m asy spoczynkowej) i poruszały się z prędkością św iatła. Jednak w trakcie eks
pansji i oziębiania się W szechświata niektóre rodzaje cząstek o spinach 1, i 3/2 wykazują zdolność do przeobrażeń kosztem pochłaniania lub „połykania” kw antów pola Higgsa. Stają się one przez to jakby „ociężałe”, bo uzyskują pew ną m asę spoczynkową. M ówimy, iż takie przeobrażenia następują za sprawą „mechaniz
mu H iggsa”. Pola H iggsowskie mają jeszcze inną dziwną właściwość: w m iarę ekspansji mogą one ulegać czem uś co możnaby nazwać obrazowo „zapętlaniem s ię ” lub „zawęźlaniem ”, a takie pętle lub w ęzły objawiać się pow inny jako gigantyczne i m asyw ne cząstki o w łaści
wościach pojedynczych, nigdy dotychczas nie spotykanych biegunów m agnetycznych, tzw.
monopoli.
Po tych przydługich ale koniecznych w stęp
nych w yjaśnieniach m ożem y przejść do sedna spraw y i spróbować odpowiedzieć na pytanie, co działo się gdy W szechśw iat osiągnąwszy już objętość piłki nożnej zaczął się dalej rozsze
rzać, a zarazem ochładzać do tem peratur niż
szych niż 1027 stopni K elvina. Jak już pow ie
dzieliśm y, rozpoczęła się wówczas zmiana nie tylko ilościow a lecz jakościowa, polegająca na
„pochłanianiu” cząstek Higgsa i nabieraniu m asy przez inne cząstki. Taka przemiana ma w szelkie cechy przejścia fazowego, czego oo- w szechnie znanym przykładem jest zamarza
nie w ody czyli proces przechodzenia ze stanu ciekłego do stanu stałego (fazy ciekłej do sta
łej). Jest tu analogia bardzo bliska. Podobnie jak woda zamarzając przechodzi od stanu cie
kłego, a w ięc bezpostaciowego, do stanu kry
stalicznego, a w ięc stanu o w yróżnionych pła
szczyznach i osiach krystalicznych, podobnie dziać się powinno przy rozważanym przejściu fazow ym W szechśw iata. Przedtem w szystkie rodzaje cząstek i ich oddziaływ ań były podob
W sz e c h św ia t, t. 84, n r 11/1983
247
ne i niczym szczególnym nie różniły się jedne od drugich, po dokonaniu się zaś przejścia fa
zowego stają się pod w ielu względam i różne, zarówno gdy chodzi o ich dynamiczne, jak i geom etryczne właściw ości. D zieje się tak dlatego, że pola Higgsa nadają również pewną lokalną strukturę samej przestrzeni.
Wobec powyższego, podobnie jak woda za
marzając na szybie układa się w ciekawe kw ia
ty lub, jak się niegdyś m ówiło, w „esy-flo- resy”, tak też powinno się dziać i z naszym Wszechświatem: pow inniśm y oczekiwać po
wstawania przeróżnych struktur lokalnych, po
jawiania się przypadkowo wyróżnionych kie
runków i różnic gęstości rozkładu materii i promieniowania w przestrzeni.
Ażeby lepiej zrozumieć dlaczego nie pow in
niśm y oczekiwać izotropowego i bezpostacio
wego świata, jaki powinien by ustalić się w miarę zbliżania się do stanu równowagi ter
modynamicznej, zważm y, iż W szechświat roz
szerzał się szybko, że większość jego obszaru była nie osiągalna za pomocą sygnałów w y sy łanych z prędkością św iatła z dowolnie wybra
nego punktu, a w ięc różne podobszary W szech
świata nie były powiązane ze sobą przyczyno
wo i nie m ogły — dzięki w ym ianie ciepła — uzyskać stanu równowagi cieplnej i dużego wzrostu entropii. N ie widać w ięc żadnej racji, dlaczego np. prom ieniowanie resztkowe (pozo
stałe jako relikt Big Bangu), a dochodzące do nas z różnych kierunków, m iałoby mieć nie
odmiennie tę samą tem peraturę 2,7 stopni K el- vina, pochodzi bowiem z zupełnie niezależnych obszarów W szechświata. A jednak doświadcze
nie m ówi o izotropowości i jednorodności roz
kładu m aterii i prom ieniowania z całego do
stępnego nam obszaru nieba (jeśli nie liczyć drobnych, lokalnych fluktuacji w postaci sku
pisk m aterii w gromady galaktyk).
Reasumując nasze dotychczasowe rozważa
nia należy stwierdzić co następuje: dopóki roz
ważało się kosm ologię w yłącznie z makrosko
powego punktu widzenia, tradycyjny model kosmologiczny m ógł wydawać się całkiem na
turalny. Jeśli W szechświat ekspanduje ściśle z jednego punktu osobliwego w czasoprze
strzeni, to naturalnie wydawać się może, że ta ekspansja odbywała się w sposób sym etrycz
ny, a w jej w yniku dzisiejszy nasz świat może być jednorodny i izotropowy. Skoro jednak uwzględnienie m ikrostruktury świata prowa
dzi do wniosku, iż w czasie 10-35 sek po „Big Bangu” w m aterii tego W szechświata nastą
piło przejście fazowe, zupełnie podobne do krzepnięcia i krystalizacji, to sprawy skom pli
kowały się i stały się zagadkowe. Dzisiejsza prawie doskonała jednorodność dostępnego nam św iata nie tylko nie m oże dłużej w yda
wać się naturalna, lecz przeciwnie, stała się czymś niesłychanie dziw nym i nieprawdopo
dobnym, czym ś domagającym się racjonalnego i naturalnego wyjaśnienia.
Próbę takiego w yjaśnienia podjął w 1980 r.
Amerykanin A. Guth. Przeprowadzone przez niego szacunkowe rachunki wykazały, iż w trakcie przejścia fazowego ekspansja uległa
ogromnemu przyspieszeniu. Podczas gdy w trakcie normalnej ekspansji promień Wszech
świata rośnie jak pierw iastek z czasu, to w trakcie przejścia fazowego wzrasta on w ykład
niczo. Dlatego obserwowany dziś świat wraz z dochodzącym do nas promieniowaniem reszt
kowym pochodzić może tylko z jednego drob
nego fragm entu ówczesnego świata, a więc jed
nak tak jakby z jednego punktu osobliwego 0 szczególnie wysokiej temperaturze. Było tak jakby ów szczególnie gorący fragm ent uległ ponownemu choć wtórnemu wybuchowi nie
omalże z jednego punktu w porównaniu z roz
miarami całego W szechświata (wielkości piłki nożnej wówczas). W obrębie tak małego frag
m entu mogła już następować wym iana energii 1 mógł — zdaniem Gutha — ustalić się stan równowagi termodynamicznej, w rezultacie czego ustaliła się też jednorodność dzisiaj n am dostępnego świata. Taki rozwój wydarzeń na
zwał Guth „inflacją w e W szechśw iecie”, gdyż ma to jakby coś wspólnego z rozmienieniem wczesnego św iata-piłki na drobne.
Ta teoria „inflacyjna” doznała sporego roz
głosu, a liczni fizycy i kosm ologowie uznali ta
kie w yjaśnienie za w ysoce zadowalające. Jed
nak rozgłos, jaki uzyskał Guth, był przed
wczesny. Dokładniejsze rachunki w ykazały, że proponowany przez niego m echanizm szybkie
go przejścia fazowego nie wystarcza, by w peł
ni wyjaśnić dzisiejszą prawie idealnie jedno
rodną strukturę widzialnego świata. Inflacyjny świat Gutha nie byłby izotropowy, lecz byłby bezładnie chaotyczny tak, jak np. zawartość worka grubo zmielonej soli kuchennej lub jak wspomniane już fantastyczne kw iaty z lodu osadzonego na zmrożonej szybie. Natom iast re
alny, dostępny badaniu św iat przypomina ra
czej coś w rodzaju żelatyny czy innej m asy bezpostaciowej.
Bardziej zadowalające w yjaśnienie struktury dostępnego nam świata dały całkiem ostatnio (1982 r.) prace A. Albrechta i P. Steinhardta z Pensylw anii i niezależnie A. D. Lindego z Moskwy. Udało się im ulepszyć model infla
cyjny w sposób zasługujący na nazwę „model arcyinflacyjny”. Stanowi on ścisły analogon znanego efektu przechłodzonej cieczy. Przy
pomnijmy na czym to zjawisko polega. Jak wiadomo, przejście od fazy stałej do ciekłej wym aga dostarczenia (w stałej temperaturze 0° Celsiusza) stosownej ilości ciepła, zwanego ciepłem topnienia (lodu). Odwrotnie też, w trakcie przejścia od fazy stałej do ciekłej od
powiednia ilość ciepła zostaje uwolniona. P ro
ces krzepnięcia, polegający na tworzeniu się kryształków lodu, odbywa się łatw iej, gdy w cieczy znajdują się jakieś drobne zanieczysz
czenia. Stanowią one jakby zarodki przyszłych kryształów. Gdy ciecz jest idealnie czysta — proces tworzenia się kryształów jest utrudnio
ny. Musi ustawić się, w drodze przypadku, pewna liczba drobin w konfiguracji takiej jak w krysztale, aby odegrać rolę zarodka przy
szłego kryształu. Podczas gdy dalsze krystali
zowanie się już przebiega szybko, na przypad
kowe powstanie pierwszego zarodka trzeba
248 W s z e c h ś w ia t, t. 84, n r 11/1983
czasem czekać dosyć długo. W tej sytuacji w łaśnie m oże dojść do przechłodzenia cieczy, tzn. do trw ania wody nadał w stanie ciekłym , pomimo iż tem peratura spadła poniżej zera.
Gdy jednak w końcu proces krzepnięcia się rozpocznie, to przebiegać on będzie gw ałtow nie, a uw olnione ciepło ogrzeje pow stały lód z powrotem do tem peratury bliskiej zeru.
Pow yżej wspom niani naukow cy przeprowa
dzili rachunki, z których w ynikało, iż zjawisko
„przechłodzenia” o kilka rzędów w ielkości w skali K elvina m ogło nastąpić w jakim ś m ałym fragm encie W szechświata i przedłużyło czas trwania przejścia fazowego od chw ili 10-35sek.
do około 10~32 sek., co wystarcza by odzyskane
„ciepło topnienia” m ogło rozłożyć się równo
m iernie w szybko ekspandującym fragm encie W szechświata i doprowadzić do dzisiejszego stanu bliskiego równowagi term odynam icznej.
Krótko m ówiąc, przejście fazow e nie tylko przyspieszyło ekspansję, lecz dodatkowo zja
w isko przechłodzenia przedłużyło trw anie tego procesu, w następstw ie czego pierw otnie m ały fragm ent W szechświata rozrósł się niepom ier
nie i stał się prawie jednorodny.
Zjawisko „arcyinflacji” tłum aczy również zadowalająco kilka innych w łaściw ości W szech
świata, jak np. jego aktualną (przybliżoną) pła- skość lub fakt nieobserw owania monopoli. Przy
bliżona płaskość tłum aczy się po prostu tym , że przechłodzony fragm ent pierw otnego W szech
św iata rozrósł się do gigantycznych rozmiarów, zaś niew ystępow anie lub bardzo rzadkie w y stępow anie m onopoli w ynika z tego, iż na po
czątku procesu inflancji ów fragm ent, który następnie szybko ekspandował był bardzo m a
ły. Szacuje się go na 10-12 średnicy protonu, czyli jedną m ilionow ą jednej m ilionowej jego średnicy, .a pole Higgsa nie m oże się „zapę-
tlać” na tak m ałym obszarze.
Pom im o tak niesłychanie daleko idącej eks
trapolacji w stecz w czasie, aż do chwili 10-35 sek. po W ielkim W ybuchu, byłoby błędem są
dzić, iż współczesna fizyka i kosmologia opi
suje i tłum aczy sam początek świata. Opisuje on tylko bardzo w czesne stadium po W ielkim W ybuchu, oraz przejście fazow e, jakie w tedy nastąpiło. Choćby naw et m iało okazać się w przyszłości, że podobnych przejść było więcej, to fizyka wpraw dzie będzie w stanie opisywać te przeobrażenia w istniejącym już świecie, ale nie sam W ielki W ybuch i jego przyczyny; bę
dzie opisywać przeobrażenia świata, a nie sa
mo jego powstanie.
W ydaje się, że istnieją pewne nieprzekra
czalne granice sensowności (możliwości pomia
rów) m ałych odległości wyznaczone tzw. dłu
gością Plancka (10-32 cm) i granica m ierzal- ności najkrótszych przedziałów czasu zwana czasem Plancka (10-42 sek.). Czas Plancka jest jednak jeszcze znacznie krótszy od czasu, jaki upłynął m iędzy Big Bangiem, a początkiem om awianego w tym artykule procesu inflacyj
nego. Jeśli spowolnilibyśmy" (w m yśli) upływ czasu tak, by ów niewyobrażalnie krótki czas 10-35 sek. w ydał nam się tak długi jak cały rok, to w porównaniu z nim czas Plancka zna
czyłby zaledw ie kilka sekund. W ydaje się, iż dla tak krótkich chw il samo pojęcie czasu i przestrzeni m usi ulegać zasadniczej m odyfi
kacji, znane dziś prawa fizyki przestają obo
w iązyw ać, a m oże naw et pojęcia przestrzeni i czasu, wraz z pojęciem prawdopdobieństwa tracą sens.
Czy w ięc był w ogóle i jaki był prawdziwy początek św iata — nie w iem y. Nauka nie w y powiada się na ten tem at.
WANDA STĘSLICKA-MYDLARSKA (Wrocław)
LUCY, NASZA PLIOCEŃSKA PRA-PRA-PRABABKA
W 1981 r. ukazała się bardzo ciekaw a książka Do
nalda C. Johansona i M aitlanda A. Edeya pt. L u c y — The Beginning of H um ankind (Mus. Nat. Hist. Cleve- land, Ohio). Jej b ohaterką je st dom niem ana pram atka rodzaju ludzkiego sprzed około czterech milionów lat. W arto tem u znalezisku i jego odkryw cy pośw ię
cić nieco uw agi, zwłaszcza że w spom niana książka jest u nas m ało dostępna.
Donald C. Johanson był uczniem am erykańskiego antropologa C larka Howella w U niw ersytecie w C hi
cago. W ciągu studiów interesow ał się anatom ią po
rów naw czą. Jak o te m a t rozpraw y doktorskiej pole
cono m u opracow anie uzębienia szym pansa n a tle po
równaw czym . Z abrał się do pracy z w ielkim e n tu zjazmem, a poniew aż odznaczał się w ybitnym i zdol
nościami, otrzym ał stypendium naukow e na w y p ra
wę do A fryki. Tam mógł przeprow adzać badania odontologiczne na dużych m ateriałach współczesnych
i kopalnych. Prof. Howell skierow ał go do pani M ary Leakey, wdowy po słynnym Louisie, odkrywcy wielu okazów dwunożnych Australopithecinae. C lark Howell był od daw na zaprzyjaźniony z rodziną Leakeyów, a w raz z Louisem prow adził swego czasu wspólne prace wykopaliskowe.
Donald Johanson, po przybyciu na miejsce, za
przyjaźnił się w n et ze sw ym rów ieśnikiem , R ichar
dem Leakeyem , który po śm ierci ojca (1972) w raz z m atką podjął dalsze prace w ykopaliskowe w Kenii, Tanzanii i Etiopii. Donald — zachęcony przez no
wego przyjaciela — w ziął udział w niektórych b ad a
niach terenow ych i zapalił się do nich niezmiernie.
N iestety stypendium w yczerpało się w krótce i brak pieniędzy zm usił go do porzucenia tych arcycieka- w ych zajęć. T ra f chciał, że już na początku drogi pow rotnej zapoznał się z francuskim geologiem Mau- rice’m Taiebem , który w łaśnie w ybierał się do pół
W sz e c h św ia t, t. 84, n r 11/1983
nocno-wschodniej Etiopii na pustynię Afar, aby tam prowadzić wielkie prace geologiczne na polecenie rządu etiopskiego. Donald dowiedział się od Taieba o bogactwie skam ielin czekających tam na odkrywcę, 0 w spaniałych możliwościach badawczych — i pod
dał się tym sugestiom. Zam iast w racać do domu 1 kończyć pisanie rozpraw y, w yruszył z geologiem do A faru. Niewielkie honorarium za arty k u ł popularno
naukowy zasiliło chudą kieszeń; napisał też pięknie umotywowaną prośbę do w ładz uniwersyteckich 0 prolongatę stypendium , celem umożliwienia w yko
palisk rokujących wielkie nadzieje. Tak rozpoczął się nowy etap jego życia. Był w tedy rok 1973.
Ekspedycja Taieba rozbiła nam ioty w regionie zwanym H adar, ok. 250 km n a północny wschód od Addis Abeby. H adar leży w środku tzw. tró jk ąta afarskiego. Główną rzeką jest Auasz (Awash) płyną
ca z Wyżyny Abisyńskiej do jeziora Abbie (Gamarri).
Jej n u rt jest leniwy, a dno płytkie i muliste, pobyt na jej brzegach nie daje ochłody; dokuczają owady 1 trzeba się mieć n a baczności przed rozm aitym i ja dowitymi stworam i. A far jest jednym z n ajgoręt
szych miejsc na świecie, roślinność jest tam uboga, wyłącznie pustynna, tak więc ekspedycja m usiała być dobrze zaopatrzona zarówno w żywność, jak w dobrą wodę i lekarstw a. Donald Johanson pędził tam życie bardzo pracowite. Nanosił cierpliwie na mapę wszel
kie znaleziska paleontologiczne dokonywane podczas prac geologicznych; było ich sporo, ale nie przedsta
wiały szczególnych wartości.
Młody zapaleniec m iał jednak niebyw ałe szczęście.
Otóż pewnego dnia n a tra fił przypadkiem na frag
menty kostne najw yraźniej tw orzące jedną całość.
Była to dolna część kości udowej z dobrze zachowa
nymi obydwoma kłykciam i i górna część piszczeli, czyli całkow ity staw kolanowy. Johanson był oszoło
miony, zadaw ał sobie pytanie: czy to m ałpa czy nie małpa? Nie ulegało wątpliwości, że m iał w ręku szczątki jakiegoś przedstaw iciela Naczelnych (Prim a- tes). Osobnik ten był niewielki, jego uda były u sta
wione zbieżnie ku kolanom w kształcie litery „X”.
Kłykieć zewnętrzny, strzałkow y, był w yraźnie dłuż
szy i szerszy od kłykcia wewnętrznego, piszczelowego.
Wszakże to są cechy znane z anatom ii człowieka!
C harakter staw u w skazyw ał niedwuznacznie n a dw u
nożną lokomocję. Wiek geologiczny stanow iska oce
nili geologowie na trzy miliony lat, był to wobec tego okaz dwunożnej istoty przedludzkiej z górnego pliocenu. Co za sukces!
Nie było co zwlekać. Donald Johanson pożegnał Taieba, zabrał cenne znalezisko i w yruszył natych
m iast do domu. Zwrócił się o ekspertyzę do znako
mitego anatom a am erykańskiego, profesora Owena Lovejoya w Cleveland. Po dokładnym zbadaniu szczątków diagnoza brzm iała: dwunożna istota, w y
sokości ok. 100 cm, stojąca, chodząca, biegająca i ska
cząca na dwóch tylnych kończynach. Po prostu żwa
wy karzełek plioceński. Trzeba by koniecznie znaleźć dalsze szczątki.
Johanson przedłożył trium falnie znalezisko swemu prom otorowi i zyskał jego pełne uznanie. Prof. Ho- well zachęcił go do kontynuow ania prac w ykopali
skowych obiecując większą dotację — ale pod w a
runkiem zakończenia przew odu doktorskiego. Donald Johanson poddał się chętnie tem u rygorowi. Rozu
miał, że to konieczność.
Jako doktor w yruszył n a następną ekspedycję do
249
Ryc. 1. Mapka Etiopii z pracy francuskiego geologa M aurice’a Taieba (1975 r.) Afar, wielkie zapadlisko tektoniczne w północno-wschodniej części Etiopii, leży pomiędzy Wyżyną Abisyńską na zachodzie a Gó
ram i D anakilskim i na wschodzie, powstało na skrzy
żowaniu row u Morza Czerwonego z zapadliskiem Z a
toki Adeńskiej. Wzdłuż zapadliska w ystępują liczne w ulkany. Główna rzeka Auasz (Awash) płynie z Wy
żyny Abisyńskiej do jeziora Abbie (Gamarri); na mapce zaznaczono jej bieg, ale nie podano jej n a
zwy. Region H adar oznaczono kw adratem tró jk ąta afarskiego jesienią 1974 r. Tym razem był kierownikiem dobrze wyposażonego choć nielicznego zespołu współpracowników. Byli to głównie studenci starszych lat. P ełni otuchy przybyli młodzi antropo
lodzy nad rzekę Auasz i rozłożyli się obozem w bez
pośrednim sąsiedztwie z Taiebem i jego geologami.
Przyznać trzeba, że Donaldowi Johansonow i dopi
sywało niebyw ałe szczęście. Dnia 30 listopada 1974 r.
w ybrał się w piekielnym upale przekraczającym 40°C w raz z m łodziutkim studentem Tomem Gray na sta nowisko oznaczone num erem 162. W yjechali z obozu m ałym dwuosobowym łazikiem. Stanowisko n r 162 było uprzednio już badane, ale bez większych rezul
tatów. M aurice Taieb odkrył tam daw ny strum ień law y w postaci w arstw y bazaltu pokrytej z wierzchu dość cienką w arstw ą popiołów wulkanicznych. We
dług tymczasowej oceny geologów jej wiek wynosił co najm niej trzy miliony lat. Budziło to w ielkie n a dzieje antropologów. Donald postanowił więc zbadać dokładnie ten teren. Poszukiw ania były uciążliwe. Pot zalewał oczy, upał nie pozwalał swobodnie oddychać;
biedny Tom Gray, słabszy fizycznie, był bliski om
dlenia. Nagle Johanson u jrz a ł ułam ek kości, obok n a stępny, dalej jeszcze kilka fragm entów . Z nowymi siłami rzucili się do szukania. Po kilku godzinach zebrali ok. 150 ułamków, w tym niektóre większe, między innym i nieźle zachowaną kość miedniczną, kość krzyżową, żuchwę i kość udową. Upojeni powo
dzeniem zabrali swój skarb i skierowali łazik ku obozowi. Już z daleka Tom G ray zaczął gw ałtow nie naciskać n a klakson, by zwrócić uwagę towarzyszy.
Otoczył ich cały zespół antropologów, przybiegli n a w et niektórzy geologowie bawiący w pobliżu. W ca
łym obozie zapanowała nieopisana radość.
Z abrano się do oględzin. Szczątki kostne jprzedsta-
250
w iały w sumie ok. 40% szkieletu dorosłego osobnika, z pewnością dwunożnego. Żaden fragm ent nie był reprezentow any podw ójnie z tej samej strony ciała, był to więc na pew no jeden osobnik. W szystkie u łam ki zestaw iały się ze sobą na ogół zupełnie idealnie, rekonstrukcja całości nie przedstaw iała większego problem u. O płci żeńskiej świadczyły kości m iednicy i kość krzyżowa. Uzębienie m iało ch arak ter pół-m ał- pi, pół-ludzki. Szkielet tej kopalnej prakobiety był drobny i delikatny; wysokość ciała wynosiła (sądząc po długości kości udowej) 107 cm, a szerokość czaszki oszacowano na ok. 10 cm, czyli pojem ność była b a r
dzo mała. O pełnej dojrzałości świadczyły zęby trzo nowe, szczególnie silnie starte zęby m ądrości (M3) w ykazujące kilkuletnie użycie. A więc odkryto k a r
licę, godną p artn erk ę poznanego przed rokiem „żwa
wego k arzełka”.
Wieczór tego pam iętnego dnia przeznaczono na świętowanie. Antropologowie w raz z kolegam i geolo
gam i zebrali się n a wspólną zabawę. Poświęcili n ie
mal cały zapas puszek z piwem, pili, dowcipkowali i śm iali się wesoło w zupełnym odprężeniu. Z m agne
tofonu nadaw ali wciąż tę sam ą taśm ę z nagraniem Beatlesów: Lucy in the sky w ith diamonds i pełni dobrego hum oru w yśpiew yw ali w kółko na całe g a r
dło słowa piosenki. Stąd też bierze się nazw a znale
ziska. Wszyscy jednom yślnie uchw alili, że kopalna prakobieta musi nosić imię Lucy i tak też zostało, jakkolw iek brzm i to nieco niepoważnie wobec znale
ziska o w ielkiej w artości naukow ej.
Gdy w ypraw a Johansona w róciła do ojczyzny, do-
Ryc. 2. Szczątki szkieletow e kopalnej istoty żeńskiej nazw anej „Lucy”. O dkrycia dokonano w dniu 30 li
stopada 1974 r.
W s z e c h ś w ia t, t. 84, n r 11/1983
ceniono w całej pełni jej zasługi. Nie poskąpiono też pieniędzy na dalsze badania. W latach 1975 i 1976 odbyły się dalsze ekspedycje do H adaru. Donald Jo hanson b rał w nich oczywiście udział. Osiągnięto do
skonałe wyniki. W różnych stanow iskach nad rzeką Auasz odkryto dalsze szczątki kopalne obejm ujące zęby i fragm enty kostne. Nie było jednak wśród nich nowej „Lucy”. T rudno byłoby oczekiwać takiego suk
cesu po raz drugi. F ak t natrafien ia na niem al kom pletny szkielet z tak odległej epoki geologicznej n a leży do zupełnych rzadkości, a w paleoantropologii w ydarzył się po raz pierwszy. M ateriał kopalny ze
b ran y w latach 1975/76 poddano skrupulatnym bad a
niom. Określono ok. 13 osobników dorosłych męskich i żeńskich oraz 4 dzieci. Johanson nazw ał ten zbiór żartobliw ie „pierw szą rodziną”. Czekał go teraz tru d właściwego zinterpretow ania stanow iska tych form w filogenezie człowiekowatych.
N ajw ażniejszym zadaniem było ustalenie w ieku geologicznego znalezisk. Jak już wspomniano, dolina rzeki Auasz obfitow ała w bazalty pokryte w arstw ą popiołów w ulkanicznych. T aki stan rzeczy pozwalał na zastosowanie niezw ykle precyzyjnej m etody pota- sowo-argonowej, K/Ar. P ro d u k ty wulkaniczne zaw ie
ra ją radioaktyw ny izotop potasu, K 40, o którym wiadomo, że przy jego rozpadzie pow staje gaz szla
chetny: argon. Poniew aż znany jest czas rozpadu tego pierw iastka, więc można określać w iek geolo
giczny zaw ierającej go w arstw y. Metoda K/Ar po
lega w najw iększym skrócie na ocenie stosunku ra- diogennego argonu do radioaktyw nego potasu. Jest to najlepsza dziś znana m etoda określeń geochronolo- gicznych i jest szeroko stosowana w Afryce i na Bliskim Wschodzie.
W 1973 r. bezpośrednio po odkryciu „żwawego k a rzełka” w ysłano próbki bazaltów afarskich z tego stanow iska do Jam esa Aronsona, do laboratorium analiz potasow o-argonow ych z C ase-W estern-R eserve- U niversity w Cleveland, Ohio. Wynik w ykazał w tedy 3 000 000 ± 200 000 lat. N astępne próbki, pobrane w 1974 r. ze stanow iska „Lucy”, okazały się znacznie starsze, bo w ynosiły 3 750 000 ± 100 000 lat. W ynik ten zgadzał się z archaicznym wyglądem szczątków „Lu
cy”. W dalszych latach A ronson dla stanowisk
„pierw szej rodziny” określił wiek na trzy miliony la t z podobnym i odchyleniam i. A by uzyskać większą pewność, przeprow adzono także badania paleom agne
tyczne. P racę tę w ykonał am erykański geolog Tom Schm itt, k tó ry uzyskał w yniki praktycznie identycz
ne z w ynikam i Aronsona. W ten sposób uporano się z najw ażniejszym zagadnieniem w tej sprawie.
Pozostaw ała szczegółowa analiza morfologiczna.
Szczątki „Lucy” były niew ątpliw ie n ajp ry m ity w n iej
sze spośród wszystkich odkrytych w dolinie rzeki Auasz. W pierw szym rzędzie wym ienić należy jej karłow atość, ale nie była to cecha najw ażniejsza. Z a
stanaw iający był kształt żuchwy, której połówki u sta wione były zbieżnie ku przodowi, tak że mimo sto
sunkowo dużej szerokości odcinka siekaczy, kształt żuchw y przypom inał literę „V”, co jest cechą bardzo prym ityw ną spotykaną raczej u m ałpiatek. Układ zębów i rzeźba koron trzonowców były natom iast nieco bardziej ludzkie niż małpie. T rudno było roz
wiązać problem , czy to typ ludzki z pew nym i m ał
pim i tendencjam i, czy na odw rót typ m ałpi z ludz
kim i tendencjam i? Johanson postanow ił w końcu włączyć „Lucy” do rodziny człowiekowatych (Borni-
W sz e c h św ia t, t. 84, n r 11/1983 251
nidae) i do podrodziny Australopithecinae, tworząc w jej obrębie nowy gatunek: Australopithecus afa rensis. Zbiór określany jako „pierwsza rodzina'’ lsie przedstaw iał się jednolicie. Nie było w nim, niestety, większych fragm entów szkieletowych, ale można było rozróżnić dwie grupy: jedne osobniki były karłow ate i drobnozębne i te było można włączyć, obok „Lucy”, do nowego gatunku; druga grupa w ykazyw ała znacz
nie większą wysokość ciała i m iała zęby masywniej - sze, szczególnie trzonowce. Tę drugą grupę zaliczył Johanson do uprzednio już wyodrębnionego gatunku A. africanus.
Na podstawie powyższych danych sform ułow ał Jo hanson ciekawe wnioski ostateczne. Jego zdaniem na początku rodowodu człowiekowatych stała najstarsza form a karłow ata reprezentow ana przez „Lucy”, czyli przez gatunek A. afarensis. Form a ta pojaw iła się około czterech milionów lat tem u, była dwunożna, drobnozębna, zapewne w szystkożerna i zasiedlała te reny otw arte, stepowe i pustynne. Taki był prapo- czątek rozwoju ewolucyjnego człowiekowatych. Oko
ło 3,5 miliona lat tem u rozpoczęło się różnicowanie.
Na ogół zaznaczyło się powiększanie masy ciała, w tym także rozwój puszki mózgowej. Niektóre formy zachowały jednak pierw otną karłowatość. Zarazem powstawały nowe gatunki, zaczął się wyodrębniać A. africanus, a równolegle w ytw arzał się jakiś typ proto-hom inidalny, w którym coraz silniej zaznaczały się cechy wczesnoludzkie. Z biegiem czasu ze śred- niorosłego gatunku A. africanus zaczął powstawać wysokorosły (do 170 cm) gatunek A. robustus. Rów
nocześnie, w drugiej linii rozwojowej, kształtow ały się wyżej ew olucyjnie zaaw ansow ane form y człowie
kowatych, będące coraz bliżej rodzaju Homo. Ważne i w arte najsilniejszego podkreślenia jest, że wszystkie te form y istniały równolegle obok siebie przez długi czas. Proces właściwej antropogenezy odbywał się — w edług Johansona — w okresie 3—2 milionów lat temu. W ykopaliska dowodzą, że dwa miliony la t te mu istniał już rzeczywisty praczłowiek, którego szcząt
kom kopalnym tow arzyszyła prym ityw na prakultura.
W myśl tej hipotezy istniała więc w yraźna wielo- torowość procesów ewolucyjnych. W tym samym cza
sie geologicznym w spółistniały nie tylko dwa różne typy australopiteków , ale żył także już prym ityw ny praczłowiek. Jak długo trw ało to współistnienie? Jo hanson przypuszcza, że co najm niej kilkaset tysięcy do jednego m iliona lat. W ykopaliska sprzed kilkuset tysięcy la t nie zaw ierają już szczątków australopite
ków. Najm łodsi geologicznie i ostatni przedstawiciele tych istot tra fia ją się na terenie ucieczkowym w po
łudniowej Afryce, gdzie zaczęto je najpierw odkrywać i opisywać w latach dwudziestych i późniejszych n a szego stulecia (Raymond D art, R obert Broom, John Talbot Robinson i inni). Rodzaj Homo odniósł zde
cydowane zwycięstwo w walce o byt i zaczął zasie
dlać wszystkie kontynenty rozw ijając coraz dosko
nalszą kulturę.
Johanson opublikow ał w yniki swych badań w k il
k u pracach, które ukazały się w różnych czasopis
mach naukowych. Rozpoczęła się oczywiście ożywio
na dyskusja. Bardzo wysoko ocenia się osiągnięcia młodego uczonego, jakkolw iek jego wnioski budzą niekiedy kontrow ersje. Dość zjadliw ą krytykę ogło
siła M ary Leakey, rów nież cierpko zareagował Ri
chard. Inni dyskutanci byli jednak daleko łaskawsi.
Tymczasem Johanson w raz ze swym przyjacielem
M aitlandem A. Edeyem postanowili spopularyzować historię tych ostatnich odkryć paleoantropologicznych i opublikowali wspólną książkę poświęconą „Lucy”.
Odnieśli sukces, bowiem książka stała się bestselle
rem i to nie tylko w Stanach Zjednoczonych.
Bardzo sympatycznie opisana jest scena „pożegna
nia z Lucy”. Było to dnia 29 stycznia 1980 r. Taieb i Johanson udali się uroczyście do Muzeum Narodo
wego w Addis Abebie i złożyli w ręce dyrektora, Mammo Tessema, 350 szczątków kopalnych z Ha- daru. Johanson przyznaje się otwarcie, że był to dla niego sm utny moment. Przez kilka lat poświęcał tym znaleziskom cały swój czas, a „Lucy” przyniosła mu niemały rozgłos i perspektyw y świetnej kariery n a u kowej. Teraz trzeba było się z nią rozstać. Etiopia ma bezsprzeczne praw o do swych bogactw zarówno m aterialnych, jak i naukowych. Za zgodą władz etiop
skich będą jednak prace wykopaliskowe w trójkącie A faru kontynuow ane i Johanson jest pełen n ajlep szych nadziei n a przyszłość.
Koncepcja Johansona dotycząca wielotorowości w procesie ewolucyjnym rodziny Hominidae nie jest bynajm niej nowością. Od daw na w ysuw a się hipotezę o równoczesnym istnieniu kilku gatunków kopalnych człowiekowatych różniących się między sobą stop
niem rozwoju ewolucyjnego. N ajbardziej radykalne tezy głosi w ostatnich latach Richard Leakey. Jego zdaniem niektóre typy wśród kopalnych Hominidae ewoluowały niezwykle szybko, podczas gdy inne po
zostawały daleko w tyle. D opatruje się więc rzeczy
wistego człowieka w wielu prowadzonych przez sie
bie wykopaliskach i nieraz puszcza wodze fantazji.
N iejednokrotnie bywał też ostro krytykow any.
Kilkadziesiąt lat tem u św ietny anatom Franz Wei- denreich głosił tezę, że ewolucja poszczególnych grup ludzkich (podgatunków? ras?) przebiega w prawdzie w równoległych kierunkach, ale może się odbywać w bardzo niejednakow ym tempie. Powoływ ał się na liczne znaleziska z różnych części św iata zdające się popierać ten pogląd. Nie dość na tym : od razu n a sunęło się pytanie, dlaczego tak się dzieje? Czy wcho
dzą w grę mechanizmy ekologiczne, środowiskowe, czy genetyczne? Czy może jakaś szczególna ich kom binacja? Trudno wskazać czynniki, które mogłyby być odpowiedzialne za nierów nom ierność tem pa ewo
lucji w rodzinie Hominidae. Dyskusja na ten tem at daleka jest od zakończenia. Są to spraw y niezwykle trudne.
W racając do naszego rodowodu przypom nijm y, że Johanson widzi pram atkę naszego gatunku w plio- ceńskiej „Lucy”, a więc w reprezentantce karłow a
tego gatunku wyjściowego Australopithecus afarensis.
W ynika z tego, że pochodzimy od karłów . Zresztą to też pogląd nie nowy. W arto w tym miejscu wspom nieć, że nieżyjący już profesor Kazimierz Stołyhwo z K atedry Antropologii U J głosił podobne tezy. Nie sięgał on w praw dzie do czasów odległych o kilka milionów lat, lecz tylko do neolitu (4 6 tysięcy lat temu) i dopatryw ał się naszych praprzodków wśród ludów karłow atych. Prof. Stołyhwo był zwolennikiem poglądów J. Kollm anna, profesora antropologii z B a
zylei, który dowodził, że w neolicie istnieli w Europie pigmeje. Potw ierdzały to — jego zdaniem — znale
ziska dokonane w Szafuzie (Schaffhausen). Ponadto u wielu ludów europejskich spotyka się także dziś jeszcze typy antropologiczne niskorosłe, szczególnie na południu Europy. Prof. Stołyhwo podjął z entu-
252 W sz e c h śv A a t, t. 84, n r 1111983
zjazm em tę tezę i wyróżni! naw et ty p pigm oidalny kie ujęcie. W każdym razie należy czekać na dalsze u współczesnych Polaków. Książka Johansona i Edeya badania,
dostarcza pew nych argum entów potw ierdzających ta-
JÓ ZEF PIĄTKOW SKI (Gdańsk)
A LPY AM M ERGAUSK IE
A lpy A m m erguaskie leżą n a pograniczu Baw arii i Tyrolu, na północ od znanej miejscowości sportów zimowych, G arm isch-P artenkirchen. Ta niew ielka grupa górska należy do klejnotów krajobrazu. Je st to najw iększy obszar objęty ochroną przyrody w R epu
blice Federalnej Niemiec, a pow ierzchnia jego w y
nosi 27 600 ha. G łów ny grzbiet górski liczy w prostej linii zaledw ie 15 km.
Główne pasm o zbudow ane jest przede w szystkim ze skał w ieku triasow ego, a w m niejszym Stopniu ze skał ju rajsk ich i kredowych. Składa się ono w ol
brzym iej większości z w apieni i dolomitów różnego pochodzenia i w ieku. N ajw iększą rolę odgryw ają:
górnotriasow y dolom it główny, łatw o rozpoznaw alny po stożkach nasypow ych i osypiskach zboczowych, oraz często m asyw ny, jasny, rafow y w apień z W etter- stein, w ieku ladyńskiego, tw orzący potężne, przepaś
ciste ściany. Z innych odm ian skał węglanow ych n a leży wym ienić szary, anizyjski w apień muszlowy, w a pienie płytow e tria su górnego, płom ienisty w apień z H ierlatz oraz w apienie krzem ieniste — oba w ieku liasowego; godne w zm ianki są przy tym horyzonty radiolarytow e, dostarczające jeszcze do niedaw na ose
łek do ostrzenia, a świadczące o w ystępow aniu w ju rze bardzo głębokiego morza. W ymieńmy jeszcze apty- chowe w apienie m alm u i neokomu. Serię mezozoicz- ną kończy cenom an i tu ro n z dużą domieszką utw o-
Ryc. 1. Położenie A lp A m m ergauskich. K ółkiem ozna
czono położenie A lp A m m ergauskich w środkowej części Europy. Wg M ethodischer Schulatlas Sydow-
-W agnera z 1928 r.
rów piaskowcowych. Potem nastąpiły ruchy góro
tw órcze połączone z pierwszym i alpejskim i fałdow a- niam i i czasową reg resją morza. Znacznie m niejszą rolę ilościową odgryw ają serie przeważnie łupkowe, aczkolwiek nie pozbawione skał węglanowych czy piaskowców, odznaczające się m niejszą odpornością, jak w arstw y z P artn ach , łupki z Raibl czy w arstw y kesseńskie, oznaczające okresowe, znaczne spłycenie dna morskiego.
Liasowe m argle plam iste i w apienie krzem ieniste obok strom ych zboczy tw orzą często podłoże podmo
kłych łąk górskich.
Licznie w ystępujące w utw orach mezozoicznych skam ieniałości często rzucają się turyście w oczy, można tu również obserwować zjaw iska krasowe.
Z pośród form glacjalnych w ystępują utw ory mo
renow e zaw ierające m ateriał lokalny skał w ęglano
w ych lub obok niego i krystalicznych, przyniesionych w te obszary z południa, z Alp C entralnych. Przez te n rejon A lp przepływ ały kiedyś trzy lodowce: Le
cha, Am m eru i Loizachy. Z innych zjawisk polodow- cowyeh spotyka się jeziora, kotły, rysy lodowcowe i narzutniaki.
O różnorodności budow y geologicznej i w związku z tym morfologii teren u świadczy m. in. przynależ
ność Alp A m m ergauskich do czterech płaszczowin:
helw eckiej, allgauskiej, lechtalskiej i inntalskiej. N a
tom iast z p u n k tu w idzenia krajoznaw czego ważny je st podział na Alpy fliszowe i A lpy wapienne.
Alpy fliszowe są zbudowane głównie z piaskow ców, łupków ilastych i m argli. Dlatego tw orzą form y górskie o łagodnych zarysach, zalesionych zboczach i grzbietach, są obficie nawodnione. Rzadko prze
kraczają 1,5 tysiąca m etrów (Hohe Bleick 1638 m).
Szczególnie intensyw nie zaznaczają się tu współczes
ne procesy erozji rzecznej, zwłaszcza w dolinach po
toków górskich, obryw y nadrzeczne, pospolicie tw orzą się żwirowiskowe pokryw y den dolinnych.
Alpy w apienne różnią się od fliszowych petrogra
ficznym i stratygraficznym inw entarzem skalnym , skalisto-turniow ym wyglądem grani i szczytów o róż
nym stopniu trudności w spinaczkowych dla turystów , większą wysokością (do 2392 m w górze Daniel), a w zw iązku z tym w iększą ilością łąk wysokogór
skich i gołych skał, specyficzną roślinnością naskalną i fau n ą wysokogórską (świstaki, kozice itp.).
W zorcowym przykładem inw entarza skalnego Alp A m m ergauskich je st tra sa wycieczki na grupę gór
ską L aber—E ttaler M anndl, zwaną dlatego „ścieżką poznania A lp”. Szczególnie pięknie prezentuje się w ę
drów ka w zdłuż głównego grzbietu K ofel-Pilrschling- K lam m erspitze-Feigenkopf.
Pozostałościam i najm łodszej epoki geologicznej są liczne torfow iska w liczbie ok. 70, znajdujące się
W sz e c h św ia t, t. 84, n r 11/1983 253
przeważnie w obszarze fliszowym i na przedpolu gór.
Niektóre zasługują na specjalną uwagę. Do nich za
licza się torfow isko M urnau, 42 km 2, na którym żyje 1000 gatunków roślin, z tego ok. 800 roślin kw iato
wych, i ok. 2000 gatunków zwierząt, częściowo rzad
kich. Południowa jego część jest zasilana przez źródła w stępujące z głębokości do 14 m. Z torfow iska ster
czą pagórki piaskowca glaukonitowego, na których wyraźnie zaznaczają się w ahania poziomu wody.
Typowym torfowiskiem wysokim jest A ltenauer Moor. Część centralna jest jeszcze otw artym jezio
rem, podlegającym szybkiemu zarastaniu. W Weid- moos znajduje się najw iększe w Europie środkowej stanowisko relik tu glacjalnego Pedicularis sceptrum carolinum (Berło K róla Karola). Pulverm oos jest godnym ochrony torfow iskiem niskim założonym na podłożu wapiennym.
Innym ważnym obiektem zasługującym na ochro
nę jest w ąski ja r w apienny o praw ie pionowych, ska
listych ścianach — dolina przełomowa rzeki Ammer (rejon kajakowy), którego w ylot północny tworzy wodospad spowity stale w mgiełkę pyłu wodnego.
Jest i grota kryształów lodowych. Wśród roślin n a
skalnych w ystępują: Dryas octopetala, Rhododendron hirsutum i Primula auricula. Odcinek przełomowy koło miejscowości Scheibum przechodzi się pieszo w ciągu 30 minut.
Tekst został opracowany na podstawie świetnie wydanego przew odnika * z serii: Kosmos-Reisefiihrer- N atur. Ozdobą jego i głównym w alorem obok treści florystycznej i geologicznej są kolorowe zdjęcia k ra j
obrazów górskich, torfow isk, zespołów roślinnych i rzadkich przedstaw icieli flory i fauny wysokogór
skiej. Spis alfabetyczny barw nych obrazów dopełnia całości. Każdy opisywany obiekt posiada orientacyjny szkic (część tylko posiada podziałkę), gdzie na zgniło- zielonym tle, nazbyt ciem nym może, zaznaczono tr a sy wycieczkowe, szczyty, jeziora i miejscowości w yjś
ciowe.
Dwa końcowe m aleńkie rozdziały poświęcono zi-
V - _ Murnau
H o h e Ble ick
Klammspitze Geiselstein
^ *Eil^gfDA a • Hochpłattes,\
V Sauling „ . „ ^ ^ .'K r e u z s p it z e
" i I ( O - 5* *
Tauern4
Kramer-Sę^ 6ARM|SCH- P ) PARTENKIRCHEN
---
\ 4 Daniel j
O 5km V * j
rzeka
ważniejsze drogi
■ — granica A ustrii i RFN
a a a szczyty (niektóre) O O wybrane miejscowości
jeziora
Ryc. 2. Szkicowa mapka Alp Ammergauskich. Zmie
nione opracowanie wg m apki w przewodniku mowym walorom turystycznym i miejscowym zwy
czajom ludowym. Zasługuje na uwagę krótka infor
m acja o odbywających się co dziesięć lat, począwszy od r. 1633, uroczystościach przedstaw iających Pasję (Mękę Pańską) w wykonaniu 1000 mieszkańców nie
wielkiego m iasteczka Oberammergau.
L iteratura przedm iotu obejm uje kilkanaście prac z zakresu florystyki, geologii i ochrony przyrody z lat 1931—1976.
Przewodnik jest zwięzły, nastaw iony na poznanie i zrozumienie piękna przyrody żywej i nieożywionej, na wzbudzenie zainteresow ania koniecznością jej ochrony. Dobrze spełnia zadanie popularyzatora tego drobnego rejonu Alp. Należałoby życzyć i nam prze
wodników na takim poziomie naukow ym i graficz
nym.
PIO TR SURA I BOGDAN W ILIŃSKI (Kraków)
SALMONELLOZA U GADÓW I LU D ZI
Choroby spowodowane przez bakterie Salmonella sp. i Arizona hinshawii (syn. Salmonella arizona) z grupy Enterobacteriaceae znane są u ludzi, żywego inw entarza oraz zw ierząt towarzyszących człowieko
wi. Gady, szczególnie żółwie, często stanow ią dla człowieka źródło infekcji przebiegającej najczęściej pod postacią ostrego nieżytu żołądka i jelit, ale także zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, posocznicy i zakażenia ran.
Salmonellozę pochodzenia żółwiego u ludzi stw ier
dzono po raz pierw szy w 1963 roku, chociaż same bak
terie wyizolowano u żółwi i jaszczurek w 1946, a u węży w 1944 roku. W przewodzie pokarm ow ym gadów znaleziono do dziś ponad 200 serotypów Salmonella
*) H e in f r ie d B a r t o n : D ie A m m e r g a u e r A l p e n . E in R e is e - itt h r e r fUr N a t u r f r e u n d e m it 120 F a r b e n f o t o s . K o s m o s — G e s e ls c h a f t fU r N a t u r f r e u n d e — F r a n c k ’s c h e v e r l a g s h a n d - lu n g . S t u ttg a r t 1980.
i Arizona i śmiało można powiedzieć, że salmonelloza jest główną zoonozą związaną z tym i zw ierzętami. W Stanach Zjednoczonych n a ogólną liczbę 2 milionów przypadków salmonellozy u ludzi w latach 1970—
1971, 280 000 zarażeń było w ynikiem kontaktu z żół
wiami, a szczególnie z najczęściej hodowanym Chry- sem ys scripta elegans. Większość zachorowań pojaw iła się w ciągu miesiąca po nabyciu żółwia, a koszt le czenia w 1971 roku wynosił 300 dolarów od osoby, ze średnią długością hospitalizacji 2,8 dnia. Ponieważ obecnie sprzedaje się tam rocznie 15 milionów żółwi salmonelloza stała się rosnącym problemem.
Już w 1953 roku Boycotit i wsp. zauważyli, że z se
tek tysięcy żółwi greckich (Testudo graeca) sprow a
dzanych do angielskich sklepów zoologicznych na każ
de 11 osobników 10 wykazywało pozytywny wynik na bakterie Salmonella. W ostatnich latach pojaw iło się wiele doniesień o częstym występow aniu tych bakterii u gadów w ogrodach zoologicznych, gdzie najczęstszy
