Wydano z pomocą finansow ą Polskiej Akadem ii N auk
TRESC ZESZYTU 6 (2140)
M a j 1 e r t Z., Zaczynamy rozumieć mowę p t a k ó w ... 141 K a w e c k a B., S t a r z e c k a A., W pływ tu ry sty k i na rozwój bakterii
i glonów w potoku ta tr z a ń s k im ... 144 F r y s k a A., Pola elektrom agnetyczne a św iat istot ż y w y c h ... 146 Ż y ł k a A., G rzebiuszka ziemna ...149 I g n a t o w i c z S., F orezja vvśród roztoczy . 151 D y m i ń s k a M., Rośliny zaw ierające kw as foliowy i c h lo r o f il... 153 P i a s k o w s k i J., Poem at hutniczy W alentego Roździeńskiego „Officina fer-
ra ria ” z 1612 r. . . 155
Drobiazgi przyrodnicze,
Odkrycie jeziora słodkowodnego w A ustralii (W. Słabczyński) . . . 157 Skansen miodem pachnący (A. K a c z m a r e k ) ... 159 Nowe rezerw aty przyrody (Z. M . ) ...160 Muzea geologiczne — społeczeństwu (A. Ł.) . . . 160 M im ikry n a usługach drapieżnictw a u ryby-w abika (Iracundus signijer) (A. W ojtusiak) . ... 162
Rozmaitości . 163
Recenzje
Polska A kadem ia Um iejętności 1872—1952. N auki lekarskie, ścisłe, przy
rodnicze i o ziemi. P raca zbiorowa (K. M .) ... 165 K. O r s k i : T ajne arsenały (S. Jó ź k ie w ic z )... .• 166 R. D. H o d g e s : The Histology of the Fowl (A. Jasiński) . . . . 166 Spraw ozdania
Spraw ozdanie z działalności Oddziału Szczecińskiego PTP im. K operni
ka za rok 1974 ... 167 Spraw ozdanie z konferencji dydaktyków biologii (A. Tabacki) . . . 167 Nadesłane k s i ą ż k i ... 168 K om unikat: V Sym pozjum naukow e poświęcone zastosowaniom metod m ate
m atycznych w geologii 168
S p i s p l a n s z
I. DŁAWIGAD AFRYKAŃSKI, Ibis ibis (L.). Fot. W. S trojny
Ha. BIEGUSY MORSKIE, Calidris m aritim a, ze Spitsbergenu. Fot. A. Baliński Ilb. TRACZYKI LODOWE, Plotus alle, na skałkach w okolicy Zatoki Białego
Niedźwiedzia, Spitsbergen. Fot. A. B aliński
I lia . CIS, T axus baccata, gałązka z kw iatam i męskimi. Fot. J. Płotkow iak IHb. CIS, T axus baccata, gałązka owocująca. Fot. J. Płotkow iak
IV. SZCZUPAK, Esox lucius L. Fot. W. S trojny
O k ł a d k a : KRAB, Lithodes m aja (Linne). Fot. Z. Pniew ski
P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E
O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W I M. K O P E R N I K A (Rok założenia 1875)
C ZER W IEC 1975 ZESZY T 6 (2140)
ZOFIA MAJLERT (Kraków)
Z A C ZY N A M Y R O Z U M IE Ć M O W Ę P T A K Ó W
P iękno pieśni n iek tó ry ch p tak ó w budzi w lu dziach uczucia n a tu ry estetyczn ej, n a s tra ja po
etów i m uzyków do tw órczości i m niej lu b w ię
cej w zrusza zw ykłych śm iertelników . P rzy ro d nik, choć n ie w olny od w zruszeń, in te re su je się śpiew em p tak ó w w in n y siposób: chce wiedzieć, jak p ta k śpiew a i po co, ja k a je st an ato m ia n a rządów głosow ych p taków i tec h n ik a w y d aw a
n ia głosów, jak ie są ro d za je śpiew u, jak ie zn a
czenie m ają ró żne ty p y głosów, jak i je s t ich zw iązek z obyczajam i p tak ó w i ich środow i
skiem , ja k się p rze d staw ia ew o lu cja śpiew u itp.
W szystkie zagad nienia zw iązane z b adaniam i głosów zw ierząt o b e jm u je m łoda gałąź w iedzy, bioakustyka, czyli a k u sty k a biologiczna, k tó ra w o statnim 20-leciu rozw ija się w szybkim te m p ie i zyskała ra n g ę oddzielnej, pow ażnej d yscy
p lin y naukow ej.
W studiach n a d głosam i zw ierząt skokow y w p ro st rozw ój n a stą p ił dzięki zastosow aniu no
w oczesnych m eto d badaw czych przy u życiu sp rzętu elektronicznego, z jed n ej stro n y m agne
tofonu, k tó ry pozw ala n a u trw a le n ie głosu, z drugiej stro n y p rzyrządó w um ożliw iających zanalizow anie głosu, czyli o trzy m an ie „obrazu głosu” — oscylografu, sp ek tro g rafu ozy an ali
zato ra dźw ięku (sonograf). K toś pow iedział, że 1 obraz z a stę p u je 1000 słów ; odnosi się to w pełn i do zapisów bioakustycznych. W szelkie w izualne zapisy głosu u ła tw ia ją stu d ia porów
naw cze, a także stanow ią w spólny język um ożli
w iający porozum ienie się m iędzy badaczam i.
D aw niej n a studia n a d głosam i p tak ów mogli sobie pozwolić ty lk o lud zie obdarzeni dobrym słuchem i w yrobieniem m uzycznym , co um ożli
w iało im zapis głosów w form ie przybliżanej, nutow ej. O becnie m ate ria ły do situdiów w po
staci n a g ra ń m agnetofonow ych m oże p rakty cz
n ie biorąc zbierać każdy, po pokonaniu pew nych trudności technicznych, a badacz, k tó ry nauczy się rozum ieć obrazy głosów analizow anych na oscylografie czy spektrog rafie, a w ięc oscylogra- m y i spektrogram y, m oże poznać tak ie tajn ik i śpiew u p tak ó w czy głosów in ny ch zw ierząt, ja kie są nieosiągalne d la najczulszego n aw et i w y robionego u cha m uzyka. M agnetofon taśm ow y zyskał już ta k ą popularność, że nie m a po trzeb y objaśniania jego zastosow ania. W arto jed n ak podkreślić, że do n a g ra ń dobrych, w iernych, oznaczonych sym bolem H I-F I (high fid elity) po
trz e b n e są m agnetofony w ysokiej klasy, a także odpow iednio czułe m ikrofony. T rzeba p am iętać o tym , że m ateriał do analizy, a w ięc n a g ra n ie m usi być m ożliw ie czyste, gdyż zarów no oscylo
skop, jak sp ek tro g raf czy sonograf z jednakow ą spraw nością mogą zanalizow ać w łaściw e głosy zw ierząt, ja k w szelkie hałasy, szm ery i in n e za
nieczyszczenia głosu. O scylogram y obrazują zm iany natężenia dźw ięków w czasie, ta k zw ane m odulacje am p litud y, a także ry tm ik ę dźw ię-
kó w i ich m ik ro -ry tm ik ę, często d la uch a n iesły szalną. W p raw n y badacz z k s z ta łtu ty c h m o d u la c ji m oże w nioskow ać o b arw ie dźw ięków .
P rz y b ad an iu głosów ow adów p ro sto sk rz y - dłyeh, u k tó ry c h w y stę p u ją d u że zm iany ry tm i
k i i n a tę ż e n ia głosu, p rzy niezm ien n ej raczej w ysokości to nu , oscylogram y d a ją w y sta rc z a ją cą liczbę in fo rm acji. N atom iast p rz y b a d a n iu głosów ta k skom plikow anych ja k głosy p takó w , nieocenione usługi sp ełn ia so nograf lu b spek
tro g raf. S pek trog ram y , w zg lęd nie sonogram y ilu s tru ją zm iany w ysokości d źw ięk u i rozkład częstotliw ości w czasie. I znów , w p ra w n y b a dacz, u m iejący odczytyw ać sonogram y, o trz y m u je d u żą liczbę isto tn y c h i o b ie k ty w n y c h in form acji. O brazy t e są n a ty le dokład n e, że p rzy użyciu te j m etod y m ożna badać n ie ty lk o ró ż n ice w śpiew ie poszczególnych g a tu n k ó w p ta ków , ale tak ż e różnice m iędzy głosam i ró żn ych ra s geograficznych, a n a w e t różnice w pieśniach poszczególnych osobników , czy ta k su b te ln e iróż- nioe, ja k ie w y stę p u ją w p ieśn iach teg o sam ego osobnika. Sonogram y pozw alają w ięc n a b a d a n ie n a w e t tak ic h zagadnień, ja k rozw ój p ieśn i w ciągu życia indyw idualnego, n aślad o w n ictw o głosowe, w yśled zen ie w rodzonych i n a b y ty c h e lem en tó w w śpiew ie, zag ad n ie n ia g en etyczne
i ew olucyjne.
P ierw szy m badaczem , k tó ry zasto so w ał sono
g ra f do now oczesnych b a d a ń n a d głosam i p t a k ó w b y ł etolog angielski, prof. W. H. T h o r p e z C am bridge, k tó reg o m ieliśm y p rzy jem n o ść go ścić w Z akładzie Zoopsychologii i Etologii Z w ie
rz ą t U J, a szersze grono m ogło słu ch ać jego w y k ład u bogato ilu stro w an eg o n a g ra n iam i m a g n e tofonow ym i i sonogram am i śp iew u zięby, F rin gilla coelebs. M ożna pow iedzieć, że zięba b y ła
„św in k ą d ośw iadczalną” p ro fe so ra T h o rp e ’a, bo stan o w iła przed m io t w ie lo le tn ic h b a d a ń jego i jego szkoły n a d m ow ą ptaków . G łosy i pieśni zięby doskonale ilu s tru ją ogólne zag ad n ien ia do
tyczące języ k a m uzycznego p tak ó w . W edług T h o rp e’a pieśni i in n e głosy p ta k ó w są s k o m - p l i k o w a n y m s y s t e m e m ł ą c z n o ś c i , w k tó ry m poszczególne dźw ięki słu żą do p rz e k a zy w an ia ró żn ych w iadom ości. O bok p rze k a z y -
Turdus Turdus Turdus Sylvia Troglodytes Saxicola Frinqilla merula visc iv o ru s m ig ra to riu s borin troglodytes to/łjuatu coelebs
w an ia in fo rm a c ji głosy p tak ó w p e łn ią jeszcze d ru g ą fu n k cję — w zbudzania p ew ny ch stanów em ocjonalnych. G łosy p tak ó w m ożna podzielić n a dw ie kateg o rie, je d n a to p ieśń w łaściw a, m n iej lu b w ięcej rozbudow ana i c h a ra k te ry sty czn a dla do rosłych osobników danego g a tu n ku, d ru g a to różnego ty p u k ró tk ie głosy, czy za
w ołania. N a ogół te k ró tk ie głosy, c h a ra k te ry styczn e dla poszczególnych gatunków , m ają cha
r a k te r dziedziczny, podczas gdy p ieśń w łaściw a ty lk o u n ie k tó ry c h gatu n k ó w jest w p e łn i w ro dzona, u in n y ch częściowo w rodzona, a częścio
wo n a b y ta , w yuczona drogą dośw iadczenia, w re szcie u p ew n y ch g a tu n k ó w całkow icie w yuczo
na.
Głosów k ró tk ich , o dość p ro stej budow ie a k u sty cznej, u ż y w a ją p ta k i śpiew ające jak o głosów ostrzegaw czych. C iekaw e, że in n y je s t głos a la r m ow y p tak ó w w w y p ad k u zauw ażenia lecącego d rap ieżn ik a, np. jastrzęb ia, a in n y w w yp adk u d rap ie żn ik a siedzącego na drzew ie, np. sowy. Na ry su n k a c h i diag ram ach (schem atyzow anych so- n ogram ach), (ryc. 1 i 2) p okazane są te dw a gło
sy ostrzegaw cze. J e d e n z n ich jest ła tw y do zlo
kalizow ania, gdyż trw a krótko, składa się z fal długich, m a ra p to w n y początek i koniec. T akie
go głosu u ż y w a ją p ta k i w w y p ad k u zauw ażenia siedzącej n a drzew ie sowy, kied y chcąc być n ie zauw ażone, krzyczą chórem dezo rien tu jąc p rz e ciw nika. D ru g i sonogram (schem atyzow any) p o k a z u je głos alarm o w y ; trw a on dłużej, składa się z fa l k ró tszy ch (kilku w yższych częstotliw ości) i m a n iew y ra ź n y początek i koniec, co spraw ia że tru d n o ta k i dźw ięk zlokalizow ać. Głosu ta k ie go u ż y w a ją p tak i, gdy zauw ażą lecącego ja s trz ę bia, czy innego p ta k a drapieżnego w locie. Je st on sy gn ałem oznaczającym konieczność sk ry cia
E m beriza schoaniclus
i:
■o
■V )
.1
Turdus m erula
Parus caeruleus
czas (sek) 1
Ryc. 1. Glosy ostrzegawcze w ydaw ane przez p tak i śpie
w ające w w ypadku zauw ażenia p tak a drapieżnego sie
dzącego na drzewie, np. sowy. Wg M arlera. G atunki ptaków od lew ej strony: kos, paszkot, drozd w ędrow ny. pokrzew ka ogrodowa, strzyżyk w ole oczko, kląs- kaw ka, zięba. Oś rzędnych: częstotliwość kHz/sek, oś
odciętych: czas (sek.)
F rin g illa coelebs
czas (sek.) 1
Ryc. 2. Głosy ostrzegawcze, alarm owe, różnych gatun
ków ptaków śpiewających, w ydaw ane w w ypadku za
uw ażenia p tak a drapieżnego w locie np. jastrzębia.
Od góry: potrzos, kos, sikora bogatka, sikora modra, zięba. Oś rzędnych: częstotliwość kHz/sek., oś odcię
tych: czas (sek.). Wg M arlera
143 się i siedzenia cicho dopóki niebezpieczeństw o
nie m inie. Głosy alarm ow e różnych gatu n kó w p tak ó w są dość podobnie zbudow ane i m ają zn a
czenie m iędzygatunkow e, są bow iem zrozum iałe dla przedstaw icieli in n y ch g atu n kó w ptaków
śpiew ających (ryc. 2).
P ełn a p ieśń czyli pieśń w łaściw a zięby m a na celu odstraszenie in n y ch sam ców z zajętego te ry to riu m . S p e k tro g ra m y pieśni ilu stru ją , że m a ona budow ę dość złożoną i że choć je s t ch a ra k tery sty czn a dla g atu n k u , to jed n a k cechuje ją duża zm ienność in d yw id ualna, ta k że na po d sta
wie obrazu pieśni m ożna odróżnić poszczególne osobniki (ryc. 3).
£ s -i
£ 6
■to0 1 4
O 'i
•C 2
</>
fti
a o
Ryc.
czas (sek)
3. Typowa, właściwa pieśń dorosłej zięby. W y
raźny podział na frazy. Oś rzędnych: częstotliwość kHz/sek., oś odciętych: czas (sek.). Wg T horpe’a Szczególnie ciekaw e je s t b ad anie śpiew u z p u n k tu w idzenia cech w rodzonych i nabytych.
Z b ad ań T ho rpa w ynika, że n a w e t dość skom pli
kow ane pieśni p tak ó w zależą głów nie od czyn
ników w rodzonych. Np. sp ek tro g ram y pieśni eu
ropejskiego strzy ży k a w ole oczko, T roglodytes trog lodytes i am ery kańskieg o g a tu n k u T roglo
d y te s hiem alis, są bardzo do siebie podobne.
Z drug iej stro n y b y s try o b serw ato r zauw aża n a w e t słuchem różnice ind y w id u aln e w śpiew ie ptaków . Z dośw iadczeń n a d ziębam i w ynika, że różnice in d y w id u aln e w śpiew ie nie są w yrazem różnic genetycznych, ale ro zw ijają się drogą uczenia w e w czesnym okresie rozw oju. Z agad
nienie to intereso w ało badaczy od początku X V III w ieku, ale dopiero m ożliwość dokładnej analizy dźw ięku pozw oliła n a jego zbadanie.
G dy m łode zięby w zięto z gniazda i hodow ano je w izolacji, rozw ój ich pieśni b y ł bardzo ogra
niczony. W praw dzie czas trw a n ia pieśni był tak i sam, ale nie w y stą p ił podział pieśni n a części, zw ane frazam i (term in w zięty z n o m en k la tu ry m uzycznej), (ryc. 4). C iekaw e, że w p rzy p ad k u gdy kilk a p isk lą t trz y m am y razem i izolujem y je od opieki dorosłych, wówczas w y tw a rz a się pieśń bardziej skom plikow ana niż w p rzy p ad k u izolacji poszczególnych p isk ląt. W idocznie m ożli
wość śpiew u w to w arzy stw ie rów ieśników sta- 3:
* 6
•o -*/) i 4 I 2 Ol)
{3 0
w
0-5 1-0 1-5 2 0 2-5
c z a s /s e k /
Ryc. 4. Śpiew zięby hodowanej od pisklęcia w kom pletnej izolacji akustycznej. Oś rzędnych: częstotli
wość kHzsek., oś odciętych: czas (sek.). Wg Thorpe’a l»
nowi bodziec pobudzający, prow adzący do w y tw orzenia bardziej złożonej pieśni. Izolow ana g ru p a p tak ów w y tw arza drogą naśladow nictw a p raw ie identyczn y wzór pieśni dla w szystkich osobników z gru p y, ta k że n a w e t analiza spek
tro g ra f iczna nie je s t w stan ie stw ierdzić różnic indyw idualnych. N atom iast pieśń ty ch ptaków , choć bardzo złożona, m ało przypom ina c h a ra k te ry sty czn ą pieśń zięby. O kazało się, że istn ieje tylko kró tk i, 6-tygodniow y okres życia, w y stę pu jący około 11 m iesiąca życia, w k tó ry m m łoda zięba rozw ija sw oją pieśń, po ty m okresie pieśń jest u stalo n a i ju ż w tedy nie pom oże słuchanie pieśni in n y ch zięb. W pierw szych tygodniach ży
cia m łode zięby uczą się od rodziców i innych dorosłych osobników, w ty m stad iu m p rzy sw aja
ją sobie ogólną form ę podziału pieśni n a dw ie czy trz y frazy, z ozdobnikiem n a końcu. N ato
m iast w iosną następnego roku, gdy zięby zaczy
n a ją śpiew ać w tere n ie i w spółzaw odniczyć z in nym i osobnikam i, m ogą się nauczyć 2 lub 3 pie
śni od sąsiadów . T ak p o w stają lokalne dialekty w obrębie pieśni. W łaściw a p ełn a pieśń zięby jest więc połączeniem w rodzonej i wyuczonej form y śpiew u.
W czesną wiosną, zięba, podobnie ja k in ne p ta ki śpiew ające nuci pieśń m łodzieńczą, pierw otną, sk ład ającą się z n iereg u larn ie n a stęp u jący ch po sobie głosów. To „gaw orzenie” (ryc. 5) w odróż-
c zas/se k/
Ryc. 5. Pieśń pierwotna, czyli wiosenne „gaworzenie”
młodych zięb, zawiera m ateriał na pieśń właściwą do
rosłej zięby. Oś rzędnych: częstotliwość kHz/sek., oś odciętych: czas (sek.). Wg Thorpe’a
—N
i e
2CL»
N i t M
0-5 1-0 1-5
c z a s /s e k /
2-0 2-5
Ryc. 6. Naśladowanie głosu zięby przez mieszańca dzwońca i szczygła. Oś rzędnych: częstotliwość kHz/
/sek., oś odciętych: czas (sek.). Wg Thorpe’a nieniu od pieśni w łaściw ej nie m a znaczenia in form acyjnego i ja k się zdaje, m a zw iązek ze zw iększeniem pro d u k cji h orm onów płciow ych w gonadach. Ś piew m łodzieńczy je s t jak b y m a
teriałem n a pieśń w łaściw ą, c h a ra k te ry z u je się w iększym zakresem częstotliw ości. N asuw a się tu porów nanie z rozw ojem m ow y u dzieci. Ja k wiadomo, m ałe dziecko gaw orząc w ym aw ia przypadkow o w szystkie dźw ięki, jak ie tylko ludzki n a rz ą d głosu może w ytw orzyć, ale
w m ia rę ro zw o ju m ow y p rz e s ta je używ ać dźw ięków , k tó ry c h nie słyszy w otoczeniu.
M etoda analizy głosów pozw ala tak że n a b a dan ie zdolności im ita to rsk ich p tak ó w . W iado
mo, że poza przysłow iow ą pap u g ą, w iele p ta ków um ie naśladow ać głosy in n y ch g atun k ów , a czasem n a w e t in n e dźw ięki z otoczenia. N a w iasem m ów iąc fu n k c ja biologiczna tak ic h im ita c ji je s t dość zagadkow a i n ieja sn a. Zięba, hodow ana razem z k an a rk iem , w p la ta fra z y k a n a rk a do sw ojej pieśni p ie rw o tn e j, ale n ig d y do p ieśn i w łaściw ej. T akże b a d a n ia n a d m ie szańcam i z d ają się św iadczyć, że są one częś
ciej im itato ram i, niż ich rodzice. Np. m ieszaniec czyżyka, C arduelis carduelis i dzwońca, Chloris chloris n a śla d u je doskonale głos zięby (ryc. 6), p rzeb y w ającej razem w p taszarn i. Choć pieśni p tak ó w m ają głów nie znaczenie jak o fo rm a po
ro zum iew ania się, n ie w yklucza się jed n ak m ożliwości, że p tak i m ogą tak że śpiew ać dla przyjem ności. W y d aje się, że p ieśn i niektóry ch gatunków , ja k słow ika, pokrzyw ek i in. prze
k rac z a ją w sw ej doskonałości g ranice potrzeby biologicznej. Może przyszłe b ad an ia i tę spraw ę w yśw ietlą.
BARBARA KAWECKA i ALEKSANDRA STARZECKA (Kraków)
W P Ł Y W T U R Y S T Y K I N A R O Z W Ó J B A K T E R II I G L O N Ó W W PO TO K U TATRZA Ń SK IM
T atrzański P a rk Narodowy podobnie ja k w szystkie inne p a rk i narodow e i rezerw aty, objęty jest w pełni ochroną środow iska przyrodniczego. Chroniona jest flo
ra i fauna lądow a i wodna jak również przyroda n ie
ożywiona. Chodzi bowiem o utrzym anie wszystkich natu raln y ch składników biocenozy i biotopów w s ta nie równow agi biologicznej.
System wodny Tatrzańskiego P ark u Narodowego jest bardzo urozmaicony, od rw ących potoków i głębokich jezior, do drobnych strum ieni, stawków, m łak itp.
W wodach tatrzańskich rozw ijają się pierw otne bioce
nozy w większości przypadków nie zmienione działal
nością człowieka.
Pow ażnym zagrożeniem dla potoków tatrzańskich są ścieki bytow e spuszczane ze schronisk nad nim i poło
żonych. Dla przykładu zajm iem y się sukcesją zbioro
w isk b ak terii i glonów w zdłuż Rybiego Potoku pod wpływem ścieków odprowadzanych ze schroniska przy M orskim Oku.
Rybi Potok odw adnia M orskie Oko (wys. 1393 m n. p. m.). Początkowo potok płynie tarasem , gdzie oko
ło 300 m niżej przechodzi w dwa „Rybie S taw k i”
o głębokości około 3 m. Dalej płynie stokiem zalesio
nej doliny częściowo objętej rezerw atem ścisłym (oko
ło 3500 m od wypływu) i w pada do B iałki T atrzańskiej na wysokości ok. 1070 m.
Rejon Morskiego Oka jest jednym z najczęściej od
wiedzanych m iejsc w T atrach. Przez schronisko przy M orskim Oku przechodzi rocznie ponad milion tu ry stów, przy czym 3/4 tej liczby przypada na miesiące szczytu turystycznego pomiędzy lipcem a październi
kiem. Około 200 m od wypływ u z jeziora Rybi Potok przy jm u je ścieki, k tó re zaw ierają znaczne ilości m a te rii organicznej i detergentów.
Dopływ ścieków pow oduje zachw ianie równowagi biologicznej w potoku, oraz wpływ a niekorzystnie na stan sanitarny wody, który określa się najczęściej
„m ianem coli”. Miano coli oznacza najm niejszą obję
tość badanej wody, w k tó rej za pomocą testów fe r
m entacyjnych stw ierdza się obecność pałeczki okręż- nicy, Escherichia coli. W ykazuje ona powinowactwo do chorobotwórczych pałeczek grupy jelitow ej (Ente- robacteriaceae), a obecność jej w wodzie świadczy o zanieczyszczeniu fekaliam i i sygnalizuje możliwość przedostania się do wody bakterii chorobotwórczych.
W związku z tym przy zbyt niskich wartościach m ia
na coli (miano coli jest odw rotnie proporcjonalne do ilości), należy liczyć się z zagrożeniem epidemicznym.
Potok m a zdolność samooczyszczania. Biorą w tym udział bakterie heterotroficzne i grzyby wodne, które rozkładają m aterię organiczną, oraz glony, k tóre przy
sw ajają produkty rozpadu. Szybkość z jaką ścieki ulegają likw idacji, zależy od ilości dopływającej m a
terii organicznej, k tó ra jest w prost proporcjonalna do ilości turystów odwiedzających schronisko. W yraźne zanieczyszczenie, przy którym woda potoku jest m ęt
na i cuchnąca, a dno pokryw a szary, m ulisty osad, w ystępuje kilka m etrów poniżej źródła ścieków. Ni
żej leżące p a rtie potoku pozornie są czyste, o czym świadczy najlepiej fafct, że już na wysokości starego schroniska (około 150 m od źródła ścieków) można spotkać m yjących się turystów .
Rzeczywisty obraz czystości wody daje dopiero an a liza bakteriologiczna i algologiczna. W oparciu o jej wyniki przyjrzyjm y się, jak kształtują się zbiorowiska b a k terii i glonów w naturalnych w arunkach potoku, przy ujściu ścieków, oraz w trakcie ich stopniowej m ineralizacji.
W n aturalnych w arunkach, powyżej ujścia ścieków liczebność bakterii heterotroficznych jest niewielka i w aha się w granicach od kilkudziesięciu do 100 kom./
/m l wody. Jedynie w jesieni liczba ich w zrasta do 6000 km ./m l wody, praw dopodobnie na skutek obu
m ierania glonów, k tó re intensyw niej rozw ijają się w tym okresie. Nie stw ierdza się tu również pałeczek E. coli. Rozw ijają się tu zbiorowiska glonów typowe dla p artii potoków wysokogórskich wypływających z jezior o całorocznym przepływ ie wody. Przew ażają sinice, a w śród nich gatunki: H om oeothrix janthina, Chamaesiphon polonicus, C alothrix sp. Zbiorowisko okrzem ek jest zróżnicowane w gatunki, które nie osią
gają wysokich liczebności komórek. Form ą przewod
nią jest Tabellaria flocculosa, często w ystępują tu form y planktonow e spłukane z jeziora. Z zielenic n a j
liczniej w ystępuje Zygnem a sp. i Spirogyra sp., zw ła
szcza n a jesieni.
Dopływ ająca m ateria organiczna stanow i doskonałą pożywkę dla rozw oju bakterii. W pierwszych m etrach poniżej źródła ścieków liczba b ak terii heterotroficz
nych wzrosła o 3 a naw et 4 rzędy wielkości w porów
145 naniu z odcinkiem czystym. Po okresie wzmożonego
ruchu turystycznego w sierpniu, na początku w rześ
nia liczba heterotrofów dochodzi do 1 m in kom./ml wody. Miano E. coli rów ne 0,01 świadczy o znacznej liczebności tych bakterii. W ystępuje tu również b a k teria ściekowa Sphaerotilus natans, k tóra jednak nie osiąga silnego rozwoju. S tan bakteriologiczny wody poprawia się w yraźnie dopiero w zimie. Mniejszy o tej porze roku ruch turystyczny, jak również niskie tem peratu ry pow ietrza i wody, ograniczają rozwój bakte
rii. Glony charakterystyczne dla czystej p artii potoku przestają egzystować. W m ulistym osadzie żyją eugle
ny oraz okrzemki, w śród których przeważa Nitzschia palea, gatunek znany ze swej odporności n a zanieczy
szczenia. Liczebność jej. zależna od stopnia dopływa
jącej m aterii organicznej, jest największa w m iesią
cach jesiennych.
W dalszym biegu potoku (do Rybich Stawków) sy
tuacja stopniowo popraw ia się. N astępuje spadek ogólnej liczby bakterii heterotroficznych o około 1—3 rzędów wielkości oraz pałeczek E. coli o 1 rząd w iel
kości (miano coli równe 0,1). Niemniej na wysokości starego schroniska zanieczyszczenie potoku w okresach szczytu turystycznego jest niem ałe i może stanowić pewne niebezpieczeństwo sanitarne.
Glony rozw ijają się tu sukcesywnie, początkowo (do około 20 m) przew ażają sinice (głównie Phorm idium favosum ) i okrzemki (głównie Navicula cryptocephala, Cymbella ventricosa, Nitzschia palea, gatunki z ro dzaju Gomphonema), tw orząc na dnie rudy kożuch.
Charakterystyczne białe plechy tworzy grzyb ścieko
wy Leptom itus lacteus, k tó ry w okresie silnego zanie
czyszczenia masowo się rozwija. Poniżej 20 m sinice ustępują zielenicom (Microspora amoeana, Spirogyra sp., Vaucheria sp.). W grupie okrzemek licznie rozwi
ja się Fragilaria capucina, Ceratoneis arcus, Diatoma hiemale, Cym bella ventricosa; równocześnie zanika Navicula cryptocephala i Nitzschia palea. Powyżej stawków pojaw ia się w m ałej ilości złotowiciowiec H ydrurus foetidus i sinica H om oeothrix janthina.
Poniżej Rybich Stawków (około 500 m od źródła ścieków) liczba bakterii heterotroficznych ulega dal
szemu obniżeniu i wynosi około 1000 kom./ml wody.
W większości okresów m iano E. coli jest tu ta j wyższe od 5, jednakże w m iesiącach o dużej frekw encji tu ry stów (VII do X) w aha się w granicach 1—0,1.
N astępuje tu silny rozwój zielenicy Oedogonium sp., która na jesieni tw orzy łąk i podwodne. Doskonale roz
w ijają się także okrzemki, głównie Fragilaria capu
cina, Ceratoneis arcus, Diatoma hiemale, Cymbella ventricosa. Silny rozwój glonów, a także spadek ogól
nej liczby b ak terii heterotroficznych świadczy o d a
leko posuniętej m ineralizacji m aterii organicznej, a więc o obecności ważnej strefy samooczyszczania się potoku.
W dalszym biegu potoku zbiorowisko glonów i b ak terii stopniowo w raca do stanu naturalnego. Na te re nie rezerw atu ścisłego (około 3500 m od źródła ście
ków) w zasadzie rozw ija się fitocenoza c h arak tery styczna dla wód oligotroficznych. Ogólna liczba b ak terii heterotroficznych spada tu ta j do kilkuset kom./
/ml wody, a miano E. coli jest wyższe od 5.
Zbiorowisko glonów jest urozmaicone w gatunki.
Dominuje H ydrurus joetidus i H om oeothrix janthina z okrzem kam i (głównie Ceratoneis arcus, Achnanthes minutissima, Cocconeis placentula var. euglypta, Dia
toma hiemale z odm ianą mesodon). Spotyka się tu w drobnej ilości różnorodne gatunki sinic, zielenic,
a także krasnorosty. Jednakże w okresie letnio-jesien- nym obserw uje się tu masowy rozwój okrzemek Fra
gilaria capucina i Cymbella ventricosa, niekiedy ta k że zielenicy TJlothrix żonata. Równocześnie następuje wzrost ilości bakterii heterotroficznych, których liczba dochodzi do kilkunastu tysięcy w 1 m l wody. N adm ier
ny rozwój bakterii i glonów niespotykany w analo
gicznej p artii sąsiednich potoków T atr Wysokich świadczy o lokalnym wzroście żyzności wody. W tym samym czasie pogarsza się stan sanitarny wody (mia
no E. coli rów ne 1).
Rybi potok. Fot. A. Kownacki
Z przytoczonych faktów wynika, że na znacznej . długości potoku ścieki bytowe niszczą naturalne śro
dowisko i tym samym naturalny rozwój bytujących w nim organizmów. Przy dużej ilości m aterii organi
cznej, w okresie szczytu turystycznego (VII—X), stre fa samooczyszczania się potoku w ystępuje poniżej stawków, które jako naturalne osadniki odgrywają bardzo w ażną rolę w procesie m ineralizacji m aterii organicznej. W pozostałych miesiącach, przy małej frekw encji turystów i słabej dawce ścieków strefa przesuwa się w górę potoku, powyżej stawków.
Spraw ą niepokojącą jest stan sanitarny wody.
W okresie szczytu turystycznego pałeczki Escherichia coli można praktycznie spotkać poniżej źródła ście
ków, na całej długości Rybiego Potoku. W rejonie do
pływu ścieków znaczna liczebność tych bakterii stw a
rza dość poważne zagrożenie sanitarne, gdyż jak wspomniano w skazuje na możliwość występowania bakterii wywołujących choroby zakaźne (dur brzusz
ny, paradur, czerwonka i inne).
W m iarę rozwoju turystyki M orskie Oko jako jed
no z najatrakcyjniejszych i najłatw iej dostępnych miejsc w Polskich Tatrach, będzie coraz liczniej od
wiedzane przez turystów . Wzrośnie równocześnie ilość ścieków bytowych, k tó re w wyniku eutrofizującego działania zniszczą ten wspaniały naturalny ekosystem.
Rybi Potok jest więc poważnie zagrożony, zagrożo
ne są również inne potoki tatrzańskie, nad którym i stoją lub będą stały w przyszłości obiekty turystyczne.
W trosce o nas samych i przyszłe pokolenia trzeba spojrzeć perspektywicznie, przewidzieć skutki eutrofi- zacji i skutecznie im zapobiec. Trzeba uwierzyć w to, co powiedział Odum (Podstawy Ekologii): „Gospoda
row anie najważniejszym i ekosystemami św iata może albo zgotować ludzkości wspaniałą przyszłość, albo — jeśli zbyt wiele i zbyt duże popełni ona błędy — spo
wodować jej kom pletne wyniszczenie”.
ANTONINA FRYSKA (Gdynia)
P O L A E L E K T R O M A G N E T Y C Z N E A Ś W IA T IS T O T Ż Y W Y C H
O statnie 20 la t przyniosło wiele ciekawych o p ra cowań dotyczących biologicznego znaczenia pól elek trom agnetycznych. Zaczęło się od tego, że w 1963 r.
w ZSRR rozpoczęto pionierskie badania nad szkodli
wością długotrwałego działania m ikrofal na obsługę stacji radarow ych. Chodziło w tedy głównie o określe
nie dopuszczalnej, nieszkodliwej dla zdrowia dawki prom ieniowania. Niedługo potem podobne badania podjęto w w ielu innych krajach.
W biosferze w ystępują pola elektrom agnetyczne i prom ieniow ania fal w szystkich częstotliwości, k tóre mogą w yw ierać w pływ na ewolucję żywej przyrody a więc i na procesy życiowe poszczególnych organiz
mów. T aki w pływ został jednoznacznie stwierdzony dla dość rozległego obszaru widma, a mianowicie dla pasm a prom ieniow ania od podczerwieni do ultrafio le
tu. Nieco m niej jasny jest w pływ pozostałego obsza
ru w idm a obejmującego bardzo wielkie, m ałe i in fra- m ałe częstotliwości zm ian pola elektrom agnetycznego, k tóre w literatu rze określa się skrótem PEM (tab. 1).
ści okresowych zm ian pola magnetycznego Ziemi obej
m uje przedział od 10—6 Hz do setek herców (1 Hz — jedna zm iana na sekundę).
Niebagatelnym źródłem naturalnym PEM są w yła
dowania atm osferyczne. Widmo częstotliwości błyska
wic obejm uje zakres od setek Hz do kilku m egaher
ców (1 MHz = 106 Hz).
Innym n aturalnym źródłem PEM jest prom ienio
w anie słońca i innych gwiazd z głębi wszechświata (gwiazdy supernow e oraz kw azary czyli tzw. radio- gwiazdy). Zakres częstotliwości tego prom ieniowania zaw iera się w przedziale od 10 MHz do 10 GHz (1 GHz—109 Hz).
Do n aturalnych źródeł prom ieniow ania należy za
liczyć także istoty żywe na czele z człowiekiem. Emi
tu ją one pola elektrom agnetyczne zakresu podczer
wieni i ultrafioletu, a także prom ieniow anie niskich częstotliwości związane z bioelektryczną funkcją n a
rządów w ew nętrznych.
Rozwój elektroenergetyki i techniki radiotelew izyj-
T a b e l a 1 Podział obszaru widma obejm ującego różne częstotliwości zmian pola elektrom agnetycznego wchodzące
w zakres PEM
Z a k re s y fa l Fale mafej czę sto tliw o ści Ra d io fale M ikrofa le d ług o ść fa li cm
i i 1 | 1 1
1O13 1012 1011 10 10 109 V 8 TO7 TiO6 10 10A
1 i i I
to3 K 2 lo ' I0~’
c z ę s to t liw o ś ć H z ' 1 1 I ' | 1 1 3*10~3 3 * t f 2 10~1 10 10~1 102
M I I
3.103 3.10U 3.105 3.106
I I I !
3.106 3.107 3.109
zakres częstotliw ości
infra mate •£ przemy-1 stowe \
CU Q>
5 ultra - wielkie bardzo wielkie D efinicja określająca fizyczną n a tu rę pola elektro
m agnetycznego mówi, że każdej zm ianie pola ele k try cznego pow stającego wokół przew odnika, przez który płynie ładunek, towarzyszy zm iana pola m agnetycz
nego. Oba pola prostopadłe do siebie rozchodzą się w postaci fali o określonej długości, częstotliwości i szybkości rozchodzenia się.
W szystkie źródła prom ieniow ania elektrom agnetycz
nego można podzielić na: źródła n a tu raln e w ystęp u ją
ce na kuli ziem skiej i we wszechświecie oraz źródła sztuczne, w yprodukow ane przez człowieka. W otocze
niu Ziemi w ystępuje pole elektryczne prostopadle do jej powierzchni. Średnia w artość jego natężenia w y nosi 130 V/m. Pole elektryczne Ziemi podlega rocz
nym i dobowym zmianom, których przebieg zależy od aktyw ności burzow ej w poszczególnych rejonach kuli ziemskiej (ryc. 1 i 2). Jednocześnie istn ieje pole m ag
netyczne Ziemi, podlegające podobnym zmianom rocz
nym i dobowym. Przebieg tych zm ian jest uzależnio
ny od aktyw ności słonecznej (liczby plam n a słońcu oraz liczby wyładowań). Całkowite w idm o częstotliwo-
nej stał się sztucznym źródłem PEM. Np. w otoczeniu przesyłowych linii elektrycznych natężenie pola EM może sięgać kilku tysięcy V/m, generatory prądów w y
sokiej częstotliwości używane np. do hartow ania stali em itują pola o natężeniu składowej elektrycznej się
gającym w ielu tysięcy V/m. Należy także wspomnieć o nadawczych urządzeniach radiotelew izyjnych emitu-
Ryc. 1. Zmiany pola elektrom agnetycznego Ziemi w ciągu roku
147 jących pola o natężeniu kikuset V/m z częstotliwością
rzędu dziesiątków MHz, czy rad arach pracujących w zakresie m ikrofal, k tó re produkują pola o gęstości mocy w pobliżu źródła wypromieniowawczego docho
dzącej do kilku mW/cm2.
W m iarę w zrastania odległości od źródła produku
jącego pole jego natężenie m aleje na skutek absorb- cji, odbicia czy ugięcia fali. M aleje więc możliwość ujemnego oddziaływania prom ieniowania na układy biologiczne. Ale jeśli weźmie się pod uwagę, że ukła
dy te są niezwykle w rażliw e na działanie PEM, pro
blem nadal jest otw arty. Dla przykładu: pole o mocy 10 mW/cm2 w zakresie m ikrofalowym wywołuje w y
raźne efekty term iczne u człowieka, pola o mocy 1 mW/cm2 w pływ ają na zmianę aktywności gamma- globuliny in vitro. Obserwowano, że naw et wartości 10—* V/m zakresu wysokich częstotliwości wywołują u człowieka naczyniowy refleks ruchowy.
Ryc. 2. Zmiany pola elektrom agnetycznego w ciągu doby
WPŁYW POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO ŚRODOWISKA NA PROCESY ŻYCIOWE
Wieloletnie obserw acje i badania pozwalają stw ier
dzić, że szereg zm ian n atu ry fizjologicznej, jakie moż
na obserwować u wielu zwierząt w ykazuje związek ze zmianami czynników kosmicznych. Np. wykazano, że wzajemny stosunek składników morfotycznych krw i zmienia się wraz ze wzrostem aktywności słonecznej, przy czym przebieg tych zmian jest bardziej wyraźny w obszarach polarnych niż w pasie równikowym. Zna
ne jest także zjawisko okresowych zmian liczebności populacji niektórych bakterii, glonów, korali, owadów, ryb czy niektórych ssaków, co w ydaje się związane z 11-letnim cyklem aktywności słonecznej. Podkreśla się także istnienie związku aktywności słonecznej z rozwojem niektórych chorób takich jak grypa, bło
nica, cholera (czyżby w pływ na rozmnażanie bakterii i wirusów chorobotwórczych?). Korelacja między b u rzam i m agnetycznymi a w zrostem zapadalności na choroby nerw ow e i psychiczne, oddziaływanie aktyw ności burzowej na aktywność owadów i wiele innych przykładów, wskazuje na dość rozległe oddziaływanie naturalnych PEM.
Oddziaływanie to jest bardziej wyraźne, jeśli an a lizować przebieg rytm ów biologicznych polegających na dziedzicznie przekazyw anej um iejętności ustalenia pory doby i dostosowania do niej procesów fizjologi
cznych. Przebieg rytm ów jest zwykle ekorelowany nie tylko ze zm ianą dnia i nocy, lecz także ze zmianą tem peratury, ciśnienia itd. O statnie lata badań pozwo
liły na przyjęcie poglądu, że istotną rolę w regulacji cyklu dobowego organizmu odgrywa cyklicznie zmie
niające się pole m agnetyczne i elektryczne Ziemi.
Zmiany metabolizmu wielu zwierząt i roślin utrzym u
ją się w rytm ie dobowym, mimo że przeniesiono je w stałe w arunki oświetlenia, tem peratury i wilgot
ności. Rytm ten wykazuje wyraźną korelację z in ten sywnością prom ieniowania kosmicznego. Ponieważ wpływ prom ieniowania kosmicznego na pole m agne
tyczne i elektryczne Ziemi jest znany, można było wysunąć wniosek, że ono właśnie wpływa na rytm i
kę procesów biologicznych (ryc. 3).
Inne poważne znaczenie PEM dla organizmów ży
wych odkryto z chwilą, gdy badaczy zaczął intereso
wać problem orientacji u zwierząt. Otóż w pewnych przypadkach zwierzęta umieszczone w w arunkach,
E Hz
—L_--- 1 L_ I I I 1_
0 4 8 12 16 16 20 24-
Ryc. 3. Zestawienie dobowych zm ian pola elektrycz
nego (E) i magnetycznego (Hz) Ziemi z dobowymi r y t
mami organizmów: T — tem peratura ciała, A — liczba eozynofili we krw i, J — objętość jąd er komórkowych,
M — liczba mitoz. Wg Pressm ana
w których orientowanie się przy pomocy takich czyn
ników jak światło, wilgotność, zapach, położenie gwiazd, było całkowicie wykluczone, przejaw iały umiejętność odróżniania kierunków geograficznych czy odszukiwania konkretnego miejsca. Dla przykła
du przytoczę doświadczenie prowadzone na ślimakach.
Zwierzęta umieszczano na dnie komory wypełnionej wodą z.rzeki. Mogły one opuścić komorę korytarzam i ustawionym i według różnych kierunków geograficz
nych. Pod komorą ustawiono płaski magnes. Przesu
w ając ustaw ienie magnesu można było dowolnie usta
wiać kierunek pola magnetycznego. Obok znajdowała się komora ze ślimakami, których nie poddano dzia
łaniu sztucznego pola magnetycznego. Obserwowano spacer ślim aków w ciągu dnia. Okazało się, że jeśli wziąć za kierunek odniesienia „północ”, spacer ślim a
ków był identyczny w obu komorach, to znaczy śli
m aki rano wędrowały nieco w prawo, w południe nieco w lewo, wieczorem znowu w prawo od w yzna
czonego kierunku północnego.
W innych badaniach wykazano, że pszczoły, term i- ty, muchy także orientowały się w przestrzeni według pola magnetycznego Ziemi. Są też hipotezy na tem at orientacji kręgowców przy pomocy pola magnetycz
nego; przem aw iają za tym obserwacje wędrówek ryb, płazów, a przede wszystkim ptaków.
Tak więc n atu raln e PEM pochodzące ze środowiska zewnętrznego w ykazuje dość znaczny w pływ na życie organizmów. Można przypuszczać, że w pływ ten za
znacza się poprzez system nerwowy. Jeśli zatem in form acja niesiona przez PEM jest pożyteczna, to m o
że być odbierana przez ośrodkowy układ nerwowy, który koordynuje przebieg wszystkich procesów ży
ciowych. W związku z dużą wybiórczością tego u k ła du, inform acja w postaci PEM m usiałaby mieć ściśle określoną częstotliwość. N atom iast układ nerwowy obwodowy, ew olucyjnie przystosow any do odbioru w szystkich inform acji płynących ze środowiska, reago
wałby na PEM w szerokim paśm ie częstotliwości. Dzię
ki tem u organizm m iałby możliwość szybkiego reago
w ania i obrony przed czynnikiem szkodliwym.
POLE ELEKTROMAGNETYCZNE WEWNĄTRZ ORGANIZMU I ICH ROLA
Obecność w kom órce wody, białek i innych skład
ników organicznych, charakteryzujących się wysoką stałą dielektryczną i przewodnością elektryczną, ma zasadnicze znaczenie dla przenikania i pochłaniania energii elektrom agnetycznej. W doświadczeniach prze
prowadzonych in v itro stwierdzono, że powyższe su b stancje są w rażliw e na działanie PEM w szerokim paśm ie częstotliwości. Tak więc np. woda pod w p ły wem PEM zmienia w artość napięcia pow ierzchniow e
go, lepkość i przewodnictwo p rądu elektrycznego.
Cząsteczki wody zm ieniają orientację, co np. dla b ia ł
ka jest jednoznaczne ze zniszczeniem w arstew ek wody wokół micelli. W stru k tu rze samego b iałka poddanego działaniu PEM zachodzą zmiany w postaci pofałdow a
nia i skręcenia łańcuchów polipeptydowych. O bser
wowano znaczną zmianę aktyw ności w ielu enzymów pod wpływem PEM. Określony zakres prom ieniow ania elektrom agnetycznego zm ienia k ąt polaryzacji, a ta k że powoduje zmianę orientacji cząstek DNA. Oczy
wiście, że efekt działania PEM in vitro może być zu
pełnie inny.
Z drugiej strony wykazano, że istnieje m aterialne podłoże do pow staw ania PEM w układach m akroczą
steczek. W roztw orach enzymów in v itro zachodzą oscylacje z częstotliwościami od infraniskich do dźwię
kowych. Wiąże się to ze zm ianam i hydrofilnohydrofo- bowymi na pow ierzchni białka, w w yniku czego w wo
dzie rozchodzą się fale, k tóre synchronizują oscylacje w obrębie innych cząsteczek. N iektóre biopolim ery w ykazują zdolność do rezonansu piezoelektrycznego, na drodze którego pow stają fale o częstotliwości od 2 do 200 kHz. Istnieje więc realn e podłoże do pow sta
w ania i przekazyw ania PEM w układach m akrom ole- kuł, chociaż bezpośrednie stw ierdzenie tego fak tu na drodze doświadczenia napotyka trudności. Również oddziaływanie PEM n a poziomie ponadm olekularnym nie jest jednoznacznie wyjaśnione, choć w iele danych świadczy n a jego korzyść. Przykładow o — jednym z w ażniejszych i do tej pory nie w yjaśnionych proble
mów jest kierunkow e w ędrow anie kom órek niezróż- nicowanych w procesie form ow ania się tkanek. Poza m echanizm am i immunologicznymi, neurohem alnym i i in. w ysunięto hipotezę oddziaływań elektrom agne
tycznych. Innym przykładem jest możliwość niezw yk
le silnej mobilizacji całego organizm u w stanach za
grożenia lub silnych stanach emocjonalnych. Okazuje się, że w tedy szybkość i siła reak cji (np. mięśni) p rz e wyższa norm alne możliwości organizmu. Jeśli im puls docierałby drogą nerwową, to biorąc pod uwagę, że
pobudzenie w nerw ach w egetatyw nych rozchodzi się przeciętnie 100 X wolniej niż w nerw ach obwodowych, doszłoby do tego, że mięśnie wcześniej otrzym ałyby sygnał do skurczu, a dopiero potem aktywizowałyby się procesy zabezpieczające wzmożoną działalność mięśni (rozszerzenie naczyń krwionośnych, wzrost aktywności serca itd.). Próbow ano ten problem wyjaśnić na za
sadzie przekazyw ania impulsów w postaci PEM przez centralny układ nerwowy. Byłaby to niejako możli
wość aw aryjnego aktyw izow ania całego organizmu jednocześnie. Jed n ak tej hipotezy nie udało się poprzeć zbyt wieloma doświadczeniami.
POLA ELEKTROMAGNETYCZNE I WYMIANA INFORMACJI MIĘDZY ORGANIZMAMI
P rzekazyw anie na odległość inform acji w świecie zwierzęcym jest badzo rozpowszechnione. Należą tu sygnały, którym i samica przyw ołuje samca, m atka dzieci, sygnały, za pomocą których osobniki tego sa
mego gatunku ostrzegają się naw zajem o niebezpie
czeństwie itp. Fizyczna n a tu ra tych sygnałów jest bardzo różna. Może to być sygnalizacja ruchowa, dźwiękowa, świetlna, zapachowa, ultradźwiękowa.
Oprócz wyżej wymienionych nośników sygnałów w y
kryto, że dla jednokomórkowców przekaźnikiem może być prom ieniow anie gamma, a u m rów ek prom ienio
w anie jonizujące.
Mimo to wiele typów zachowania się zwierząt trze
ba traktow ać jako odpowiedź na inform ację o bliżej nie znanej naturze. Dotyczy to jednoczesności m a
new rów w ław icach ryb czy stadach ptaków, sposobu, w jak i udaje się psu odnaleźć najkrótszą drogę do do
mu, gdy orientacja za pomocą znanych narządów zmy
słu jest wykluczona, przyw oływ ania samców przez sa
mice owadów z odległości kilku kilom etrów i wiele innych.
N iektórzy tak ie zachowanie chcą zaliczyć do prze
jawów tzw. „extrasensory perception” (ESP), to zna
czy postrzegania pozazmysłowego. U człowieka do tej kategorii postrzegania zalicza się telepatię, jasnowidz- two, psychokinetyzm itp. Są jednak podstawy, by przy
puszczać, że przynajm niej niektóre z przytoczonych typów zachowania się mogą być realizowane drogą PEM. Znane jest np. zjawisko pow staw ania halucyna
cji w zrokowych u ludzi poddaw anych PEM o częstotli
wości od 380 do 500 MHz, a także pow staw anie odczuć dźwiękowych podczas działania pól elektrom agnetycz
nych od 15 kHz, czy dotykowych w pobliżu anteny radiostacji długofalow ej (częstotliwość 14 kHz).
Zagadnienie oddziaływania PEM nie ogranicza się do problem u dotyczącego załóg obsługujących urządzenia em itujące sztuczne pola, czy problem u inform acyjnego znaczenia n aturalnych PEM. W raz ze wzrostem eks
ploatacji nadajników radiowych, telewizyjnych, urzą
dzeń radiolokacyjnjcch, radiokom unikacyjnych, coraz bardziej w ażna staje się spraw a stałego oddziaływania tych pól na całe społeczeństwo. Dotyczy to zwłaszcza oddziaływania nadawczych stacji telewizyjnych, sytuo
w anych w dużych m iastach i urządzeń radarow ych o dużym zasięgu pracujących na wysokich częstotli
w ościach i o dużej mocy.
Pierw szym stwierdzonym efektem działania PEM był efekt term iczny polegający na zamianie energii prom ieniow ania elektrom agnetycznego w energię ciepl
ną. Prow adzi to do m niej lub bardziej zaznaczonego zachw iania rów now agi term icznej organizmu. Wzrost
149 ciepłoty ciała zależy od w artości natężenia pola, w ła
ściwości elektrycznych poszczególnych tkanek, a także czasu działania czynnika. Np. u psa poddanego działa
niu PEM o częstotliwości 200 MHz i mocy 300 mW/cm2 następował w zrost tem p eratu ry do 42—43°C, co było bezpośrednią przyczyną śm ierci zwierzęcia. Personel obsługujący nadajniki krótkofalow e w czasach, kiedy nie um iano stosować ochrony w postaci ekranow ania (lata dwudzieste), skarżył się na bóle głowy, bezsen
ność, osłabienie, złe samopoczucie. Nierzadko notowano przypadki zaćmy soczewki oka czy atrofii kanalików nasiennych jąder. Są to narządy słabo ukrwione, a więc odprowadzenie ciepła jest utrudnione.
Znacznie bardziej niebezpieczne jest jednak oddzia
ływ anie nie związane z efektem termicznym. Działanie to zaznaczające się przy bardzo m ałych natężeniach i ulegając sumowaniu zdaje się być bardziej niebez
pieczne i jest według znawców problem u uw ażane za zasadnicze. Zakres oddziaływania pozatermicznego jest bardzo szeroki. Od zm ian morfologicznych w tkankach i narządach, poprzez zaburzenia regulacji nerwowej, przejaw iającej się nadm iernym przeciążeniem układu sercowo-naczyniowego i nerw u wzrokowego do zabu
rzeń rozwoju embrionalnego, wzrostu i rozmnażania.
Z powyższymi zm ianam i wiążą się zmiany natury fizy
kochemicznej w cząsteczkowej strukturze komórek, a także w procesach biochemicznych. W 1968 roku prof.
Manczarski przedstaw ił teorię plazmy elektronowej w środowisku biologicznym opartą o analizę tzw. elek
tronów niezlokalizowanych, k tóre pod wpływem PEM dają prąd przesunięcia, odpowiedzialny za zamianę PEM na ciepło. Otóż M anczarski doszedł do wniosku, że obecnie w m itochondriach kom órki niezlokalizowa- ne elektrony stanowią swoistą „zimną” plazmę elektro
nową, której średnia gęstość jest większa niż w jono- sferze. Pole elektrom agnetyczne działając na wolne
elektrony przyspiesza ich lokalizację na orbitach ato
mów. Prowadzi to do zakłócenia w pierwszym rzędzie procesów oksydacyjno-redukcyjnych. Szczególnie łatwo do tego typu zaburzeń dochodzi w kom órkach nerw o
wych podwzgórza i to pod wpływem bardzo słabych pól. Teoria Manczarskiego nie została jeszcze potw ier
dzona w badaniach doświadczalnych, ponieważ jednak w jednolity sposób tłumaczy reakcję organizmu na PEM, w arto ją było przytoczyć.
Z chwilą stwierdzenia, że nadm ierne natężenia pro
mieniowania EM mogą wpływać niekorzystnie na roz
m aite funkcje organizmu człowieka, dąży się do u sta lenia dopuszczalnych natężeń tego prom ieniowania ta kich, k tóre by z jednej strony nie zakłócały biologicz
nych wpływów pól naturalnych, a z drugiej strony nie powodowały same przez się szkodliwego działania. Jest to spraw a niezwykle trudna do ustalenia i w różnych krajach obowiązują różne przepisy. Polska i ZSRR przyjęły natężenie 10 V/m jako dolną granicę szkodli
wości dla zakresu 300—300 000 MHz (Rozporządzenie Rady M inistrów z dnia 25. V. 1972). B rak natomiast przepisów dotyczących zakresu 1—300 MHz. PEM w y
sokich i ultraw ysokich częstotliwości są m niej szkodli
we, gdyż im większe zwierzę i im większa częstotliwość, tym mniejsza względna głębokość przenikania prom ie
niowania.
Mimo że do tej pory nie rejestrow ano przypadków chorobowych, których powstanie wiązano by bezpośre
dnio z wpływem PEM na organizm, wcale nie znaczy, że takich przypadków nie ma. Przy niedostatecznej znajomości objawów, łatw o złożyć je na k arb innych przyczyn. Ale przy stale w zrastającej ilości sztucznych źródeł PEM i efekcie sumowania, być może w łaśnie pola elektrom agnetyczne trzeba by uczynić odpowie
dzialne za wiele naszych dolegliwości.
ANTONI ŻYŁKA (Oświęcim)
G R Z E B IU S Z K A Z IE M N A
Dosyć dobrze znane są u nas żaby czy ropuchy, n a tomiast niew iele osób miało okazję zetknąć się z grze- biuszką ziemną z powodu ukrytego trybu życia jaki ten płaz prowadzi. Grzebiuszka ziemna, Pelobates fu s- cus (Laurenti, 1768), należąca razem z kilkunastom a pokrew nym i gatunkam i do rodziny Pelobatidae, jest stosunkowo m ałym zwierzęciem: samce osiągają 65 mm, a samice 80 mm długości. Ciało jej ma pokrój krępy.
Głowa jest krótka, w yraźnie oddzielona od tułow ia i silnie wysklepiona w okolicy ciemieniowej, pysk za
okrąglony, a błony bębenkowe niewidoczne. Silnie w y
pukłe oczy m ają źrenicę ustawioną pionowo (ryc. 1), co odróżnia ją n a pierwszy rz u t oka od pozostałych naszych płazów bezogonowych. Skóra jest gładka, po
kryta śluzem, z nielicznymi płaskim i brodaw kam i na grzbiecie. Tylne kończyny są dużo dłuższe od przed
nich z błonam i pływ nym i sięgającym i aż do końca pal
ców. Na spodniej stronie kończyn tylnych u nasady pierwszego palca znajduje się bardzo duży i ostro za
kończony rogowy modzel piętowy, przy pomocy które
go grzebiuszka w ygrzebuje jam y w ziemi.
Ubarwienie grzbietu jest u sam ca jasnobrunatne lub żółto-brązowe, a u samicy jasnoszare. Na tym tle w y
stępują oliwkowe, ciem nobrunatne, czarne, a niekiedy i czerwone plam y o nieregularnym kształcie. Brzuch barw y brudnobiałej lub szarobrunatnej, jest często’ na- krapiany lub cętkowany szaro-brązowymi plamami.
Poza tym ubarw ienie tego samego osobnika może w y
kazywać dużą zmienność sezonową: na wiosnę domi
n u ją tony ciemne, w lecie natom iast zwierzę jest ja śniej ubarwione, a plam y są wyraźniejsze.
Grzebiuszka ziemna zamieszkuje równiny, a przede wszystkim duże obszary nizinne, chociaż dolinami rzek może wędrować w okolice wyżynne, nie przekraczając jednak wysokości 400 m npm. W ystępuje na lekkich piaszczystych lub m arglistych glebach, a nieraz można ją spotkać i w sosnowych lasach. U nika natom iast ob
szarów zadarnionych, bagnistych i skalistych. Jest zna
cznie ruchliwsza od ropuch. Dzięki stosunkowo długim tylnym kończynom może wykonywać szybkie skoki, czym upodabnia się do żab. Dzień spędza w jam kach wygrzebanych w ziemi o głębokości kilkunastu centy
Ryc. 1. Dojrzały okaz grzebiuszki ziemnej. Fot. autor
metrów, a naw et 1 m etra. Czasem w ykorzystuje też ja ko kryjów ki dzienne korytarze kretów i nory gryzoni.
Zagrzebywanie się u łatw iają jej modzele piętowe, tak, że w razie niebezpieczeństwa potrafi błyskaw icznie skryć się w nowo wygrzebanej jamce. Zagłębia się ty łem, tylne nogi w yrzucając na przem ian na boki. Dzię
ki tem u przy jam ce pow staje niew ielki w ał z w ygrze
banej ziemi. Jeżeli przestraszona nie zdąży zagrzebać się, przyjm uje charakterystyczną postaw ę obronną, n a dym ając się w yprostow uje się na przednich kończy
nach ku górze i rusza na napastnika. Zaniepokojona lub silnie podrażniona może wydzielać woń zbliżoną do zapachu czosnku, co w niektórych k rajach spowo
dowało nazw anie jej ropuchą czosnkową (np. w N iem czech i ZSRR). Zapach nie jest jednak zawsze wyczu
walny.
Na poszukiw anie pokarm u w yrusza o zmierzchu lub z nastaniem nocy, a szczególnie aktyw na jest w lecie w cieple i bezw ietrzne noce. Można ją w tedy spotkać często na piaszczystych drogach polnych, rżyskach i miedzach. Niekiedy można ją również znaleźć w cią
gu dnia (np. w dniu 1. V. 1967 r. znalazłem okaz grze
biuszki na zarośniętym brzegu tzw. księżych stawków w Bestwinie, w pow. bielskim przy pięknej słonecznej pogodzie). Na pokarm jej składają się owady (zwłasz
cza chrząszcze, świerszcze i muchy) i ich larw y, nie- owłosione gąsienice, pająki, robaki, dżdżownice oraz nagie ślimaki.
Ryc. 2. Grzebiuszki w terrariu m (z lewej strony i u dołu zn ajdują się osobniki młodociane). Fot. autor
Ryc. 3. Grzebiuszka w pierwszej fazie zagrzebywa- nia się. Fot. autor
G rzebiuszka ziemna jest jednym z najwcześniej po
jaw iających się na wiosnę płazów, jej pora godowa trw a od m arca do m aja. Do wody wchodzi tylko dla złożenia skrzeku i to nie na dłużej niż jeden tydzień.
Je st mało w ybredna jeśli idzie o wybór zbiornika dla złożenia skrzeku — wchodzi zarówno do stawów, jak i do głębokich kałuż. Mimo, iż jest doskonałym p ły w akiem trzym a się raczej dna zbiornika, a wypływa tylko dla zaczerpnięcia powietrza, w ybierając miejsca bardziej zarośnięte.
W okresie godowym w czasie pobytu w wodzie sam ce w ydają głęboki bulgocący głos, a samice towarzyszą im m niej dźwięcznymi pom rukam i. Łączenie się par odbywa się pod wodą i nie zależy od pory dnia. Sa
miec obejm uje samicę przednim i kończynami w oko
licy lędźwiowej u nasady tylnych odnóży. J a ja o śred
nicy 1,5—2,5 mm, otoczone są gęstym śluzem i ułożone w postaci grubego sznura o długości 30 a czasem n a w et 80—100 cm. W trakcie w ydostaw ania się skrzeku samiec co pew ien czas przytrzym uje jaja, zapładnia je, a potem przyczepia do trzciny, traw y lub roślin wod
nych w pobliżu pow ierzchni wody lub przy brzegu.
Jed n a sam ica składa około 2000 jaj. Po 5—6 dniach w ylęgają się larw y o długości 4 mm. Są one bardzo ciemno ubarw ione i trzy m ają się początkowo grom ad
nie. Po kilkunastu dniach odłączają się od wspólnej grupy i zaczynają pływ ać oddzielnie. Przed upływem drugiego m iesiąca w ykształcają się kończyny tylne, a w około 3 tygodnie później przednie. K ijanki osią
gają olbrzymie rozm iary do 120, a naw et do 175 mm długości. Pokarm ich stanow ią resztki organiczne po
chodzenia zarówno roślinnego, jak i zwierzęcego oraz glony. Duże k ijanki polują na larw y owadów, skoru
piaki, a naw et n a k ijanki innych płazów. Przeobraże
nie następuje po 120—140 dniach, ale niekiedy zdarza się, że k ijanki przezim ow ują i przeobrażają się dopiero w następnym roku.
Świeżo przeobrażone osobniki m ają długość około 30 mm i posiadają jeszcze bardzo krótki, szybko za
nikający ogonek. Z chw ilą opuszczenia wody pro w a
dzą w yłącznie lądow y try b życia. Dojrzałość płciową osiągają według jednych autorów w drugim, a w edług innych dopiero w czw artym roku życia.
Młode osobniki w padają czasem w przypadkow e p u łapki terenow e. I ta k w dniu 6. IX. 1967 r. znalazłem w Oświęcimiu n a tzw. Zaborzu 5 okazów grzebiuszki ziemnej o długości 28—31 mm w dużym dole o prosto-
Fot. A. Baliński
151 padłych ścianach razem z kum akam i nizinnymi i trasz
kam i zwyczajnymi. Stan wycieńczenia zwierząt w ska
zywał, że przebyw ały one w tej pułapce już kilka dni i nie mogły się z niej wydostać.
Zimę grzebiuszka spędza głęboko zagrzebana na lą dzie, a niekiedy można ją znaleźć również w piwnicach domów.
Grzebiuszka ziemna nie jest częstym mieszkańcem terrarió w w ogrodach zoologicznych czy też w hodow
lach am atorów. Przyczynia się do tego jej ukryty tryb życia, dzięki czemu nie jest zwierzęciem „ekspozycyj
nym ”. A tymczasem jest to gatunek stosunkowo łatwy do hodowli i nie m ający specjalnych wymagań. Wy
starcza jej terrariu m o długości 40 cm z dnem pokry
tym dość grubą w arstw ą lekkiej, piaszczystej ziemi i z niewielkim naczyniem z wodą. W ziemi można umieścić kilka kępek traw y, a co parę dni trzeba ją lekko zraszać aby utrzym ać mniej więcej stałą wilgo
tność podłoża.
W niewoli grzebiuszka jest bardzo żarłoczna i wy
maga pożywnego pokarm u. Stosunkowo szybko uczy się przyjm ow ania pokarm u z pincety. W mojej hodowli huczki były karm ione dżdżownicami i nagimi ślim aka
mi, a w okresach gdy nie można było znaleźć tego po
karm u podawałem im również drobne kaw ałki mięsa.
Bardziej efektowna jest hodowla kijanek. Można je trzymać w małych akw ariach, a w ystarczają im naw et większe słoje. Należy przy tym uważać jednak, aby w jednym zbiorniku były kijanki mniej więcej tej sa
mej wielkości, w przeciwnym bowiem w ypadku k i
janki większe zjedzą mniejsze. Młodym kijankom moż
na podawać oprócz resztek organicznych i glonów rów nież pokarm suszony. Starsze natom iast chętnie zja
dają larw y owadów i drobne skorupiaki wodne.
Z chwilą, gdy zaczynają im w yrastać tylne odnóża n a leży włożyć do akw arium kaw ałek korka lub deseczki w celu umożliwienia im wydostaw ania się na dłuższe okresy na „ląd”.
STANISŁAW IGNATOWICZ (Toruń)
F O R E Z JA W Ś R Ó D R O Z T O C Z Y
Na powierzchni ciała owadów często można znaleźć przyczepione pojedynczo lub w większej liczebności drobne, żółte, brązowe lub czerwone organizmy (ryc. 1).
Gdy spróbujem y oddzielić je od gospodarza, przeko
namy się, że niektóre dają się łatwo usunąć, a inne są silnie przytw ierdzone za pómocą stw ardniałej prze
zroczystej „łodyżki”. Organizmy te — to roztocze (Acarina).
Ich powiązania z owadam i długo pozostawały nie wyjaśnione dokładnie. Dopiero w ostatnich 20 latach przeprowadzono szczegółowe obserwacje nad trybem życia wielu gatunków roztoczy. Dzięki tym badaniom potrafim y łatw o odróżnić form y pasożytnicze od n ie
szkodliwych, licznych gatunków Acarina, które przy
czepiając się do owadów używają ich tylko jako środ
ka transportu. Spośród tych ostatnich najdokładniej poznano biologię i zwyczaje Macrocheles muscaedo- mesticae (Scopoli) i Parasitus coleoptratorum (L.), a ich związek z owadami określono jako forezję (od grec. phora — nosić, wozić).
Zjawisko forezji nie ma charakteru przypadkow e
go. Roztocze korzystają zawsze z tych samych gatun
ków lub grup owadów jako środków transportu. M.
muscaedomesticae w ystępuje na musze domowej (Ma
sco domestica L.), rzadziej na innych muchowatych (Muscidae), natom iast P. coleoptratorum jest noszony tylko przez chrząszcze odżywiające się nawozem zwie
rzęcym lub padliną (żuki Geotrupes sp., grabarze Ni- crophorus i inne omarlicowate Silphidae).
Nie wszystkie stadia rozwojowe roztoczy podróżują.
Form ą foretyczną M. muscaedomesticae jest zawsze
Ryc. 2. Stopy odnóży (a — I pary, b — II pary) Ma
crocheles muscaedomesticae. Wg Farisha i Axtella 1966
Ryc. 1. Foretyczne deutonym fy (od lewej) Polyaspidae, Uropodidae i Acaridae na dylążu (Prionus sp.). Strzał
ki w skazują typowe m iejsca przyczepiania się rozto
czy: a — łącznik analny, b — przyssawki. Wg K rantza 1970
