Szczepan W. Ślaga
"Evolučni aspekty fotobiologie", Z.
Masinowskij, B. Věchet, Praha 1986 :
[recenzja]
Studia Philosophiae Christianae 26/1, 217-219
[471 Z ZAGADNIEŃ FILOZOFII PRZYRODY 0 1 7
I l I PRZYRODOZNAWSTWA ‘
nikliwości elektrycznej mózgu ludzkiego in v iv o w stanie spokoju i w stanie pobudzenia w yw ołanego podawaniem alkoholu etylow ego. Art. J. Zona (s. 125—138) rozważa m ożliwe kierunki badań doświadczal nych m ających na celu stw ierdzenie istnienia plazm y fizycznej w bio strukturach.
Zarysowany przegląd badanych problem ów szczegółow ych zmusza do większej ostrożności w ferowaniu w yroków zbyt pochopnych i zbyt krytycznych pod adresem teorii bioplazmy. Analizując poszczególne prace, można się przekonać, że — jak zaznaczono w P rzedm ow ie — autorzy zbioru „starają się gromadzić i reinterpretować dane przem a wiające za istnieniem bioplazmy oraz podejmują w łasne próby pogłę bienia i konkretyzacji hipotezy o bioplaźmie...” (s. 8). Om awiane prace, choć zróżnicowane tak problemowo, jak i pod względem charakteru em piryczno-teoretycznego, co w ynika z różnych zainteresowań badaw czych ich utorów, łączy naw iązyw anie do podstaw ow ych idei Sedlaka na tem at kw antow o-elektrom agnetycznych uwarunkowań procesów bio logicznych. Tym sam ym ogólna idea bioplazm y jaw i się jako twór teoretyczny obejm ujący tezy o znacznym stopniu uwierzytelnienia, a tym sam ym m ożliwe do zaakceptowania w sensie naukowym . By6 może, że tego typu prace, jak zaprezentowane w tym zbiorze, spowo dują konieczność przeform ułowania i uściślenia podstaw owych tez koncepcji bioplazm y w taki sposób i w takim kierunku, że stanie się ona teorią naukową w pełnym tego słowa znaczeniu, to znaczy teorią weryfikowalną (vel falsyfikow alną) i spełniającą funkcje eksplikacyjno-
-prognostyczne.
S zczepan W. Slaga
Z. Masinovskij, B. Vëchet: E volucni a sp e k ty f otobiologie, Praha 1986, Academ ia, Ceskoslovenskâ A kadem ie Vëd, ss. 248.
Fotobiologia jako dział biologii zajm ujący się badaniem procesów zachodzących w organizmach pod w pływem św iatła słonecznego (w i dzialnego, ultrafioletowego), rozwinęła się w sposób w idoczny dzięki osiągnięciom kwantow ej teorii prom eniowania i zastosowaniu metod rezonansu param agnetycznego i spektrofotom etri. Fotobiologia obejmuje badania różnych procesów energetyczno-syntetycznych w biostrukturach (fotosynteza u roślin), oraz inform acyjnych i regulacyjnych, zachodzą cych w organizmach pod w pływ em św iatła (widzenie u zwierząt i czło wieka, fototaksje, fototropizm, fotoperiodyzm); bada w p ływ św iatła na wzrost, rozwój, syntezę pigm entów , witam in, na podział komórkowy, utrzymywanie rów nowagi ekologicznej. Zajmuje się także destruktyw nymi skutkam i prom ieniowania, zw łaszcza ultrafioletowego, m.in. foto- denaturacją białek, inaktyw acją ferm entów , porażeniem komórek itp. Badając przekształcanie się energii k w an tów św iatła w energię wiązań chemicznych czy w potencjał elektryczny na powierzchni błon komór kowych, fotobiologia schodzi do podkomórkowego i m olekularnego po ziomu organizacji życia.
W znacznie m niejszym zakresie, w porównaniu do w yliczonych k ie runków badawczych, fotobiologia podejm uje problem w pływ u św iatła słonecznego na procesy ew olucyjne i pow staw anie życia na Ziemi.
M onografię Zinovija M asinovskijego i Bolesław a Vëcheta Ew olucyjne
a s p e k ty fotobiologii uznać trzeba za w ypełnienie tej luki w badaniach
fotobiologicznych.
Autorzy w oparciu o literaturę przedmiotu oraz doświadczenia w ła sn e prowadzone w Laboratorium Biologii Ewolucyjnej i Zakładzie Mi krobiologii Czechosłowackiej A kadem ii Nauk zajm ują się niektórym i aspektam i udziału św iatła słonecznego w różnych etapach powstania i rozwoju życia i w samej ew olucji procesów fotobiologicznych. Wycho dzą z przeświadczenia, dobrze już uzasadnionego, iż energia św ietlna w ykorzystyw ana była na długo przed powstaniem w łaściw ej fotosyn tezy, w sam ym procesie ew olucji chemicznej i w tworzeniu się proto- biontów.
Po ogólnym scharakteryzowaniu procesów tworzenia się Ziemi, li tosfery i hydroatmosfery autorzy porównują różne form y wolnej energii (np. w yładow ania elektryczne, prom ieniowanie jonizujące, fale uderze niow e piorunów, erupcje wulkaniczne) wskazując na to, iż św iatło sło neczne było głów nym źródłem energii dla syntez naturalnych podczas ew olucji prebiotycznej. W procesach fotochem icznych tworzyły się w ów czas różne związki organiczne (aldehydy, kw asy organiczne, am iny, am inokwasy, cukry, zasady azotowe, porfiryny itp), a z nich bardziej złożone struktury makromolekularne. Tworzące się w procesie sam o organizacji protobionty (koacerwaty, m ikrosfery, m arisom y itp) w yko rzystyw ały energię wiązań chemicznych, były w ięc protoheterotrofami, lecz nie w sensie absolutnym, bowiem w ykorzystyw ały rów nież energię słoneczną do aktyw acji w ielu procesów. Te pierwotne fotoreakcje sta n ow iły początk w łaściw ych m echanizm ów fotobiologicznych. Zdaniem autorów (s. 59) zredukowane związki organiczne były zużytkowywane przez protoorganizm y heterotroficzne szybciej, niż ich abiogenna „pro dukcja” i dalsza ew olucja prowadziłaby w ślepą uliczkę. Jedynym w y j ściem z tego pierwszego na św iecie „kryzysu ekologicznego” był rozwój now ych system ów bioenergetycznych, w ykorzystujących energię św ia tła słonecznego. Ta sytuacja doprowadziła do powstania pierwotnego m echanizm u fotosyntetycznego i rozwoju różnych struktur (porfiryn, chlorofilu, karotenoidów) i aparatu fotosyntezy (połączenie kom pleksów pigm entow o-białkow ych z nośnikam i elektronów i enzym am i fosforyla- cyjnymi).
Autorzy podkreślają, iż m echanizm y selekcyjne preferowały proto organizmy z bardziej rozw iniętym aparatem fotosyntezy, nie ogranicza jące się już do zużytkowyw ania tylko wysoko zredukowanych substan cji jako donorów elektronów.
Poza fotosyntezą jako uniw ersalnym mechanizm em przetwarzania energii słonecznej w energię biom olekuł autorzy om aw iają rolę infor m acyjną i orientacyjno-regulacyjną św iatła w różnych procesach bio logicznych. Nie pom ijają też w spom nianego na początku faktu, iż nad fioletow a frakcja św iatła słonecznego pełniła (i pełni nadal) nie tylko konstruktywną, ale i destruktywną rolę wobec m aterii organicznej. W związku z tym ostatnim autorzy w skazują na sw oisty pardoks pole gający na tym, że naw et do destrukcyjne działanie prom ieniowania UV w w ielu przypadkach odgryw ało rolę czynnika napędowego ew olucji prebiotycznej. I tak np. fotochem iczny rozkład m olekuł powodował tw o rzenie się now ych kom pleksów organicznych, a zm iany składu kw asów nukleinow ych indukowane prom ieniam i UV (mutacje) dawały początek n ow ym formom organicznym. W różnych stadiach abiogenezy działanie selekcyjne tych prom ieni sprzyjało „przeżyciu” protoorganizm ów bar
dziej odpornych, rozwijając jednocześnie w tej „w alce” różne m echa nizmy adaptacyjne i ochronne.
Monografia M asinovskijego i Vëcheta zasługuje na uważną lekturę może nie tyle ze względu na jej odkrywczy charakter czy now ator stwo, ile raczej na całościowe ujęcie tytułow ego problemu. Mimo bo wiem w ielości publikacji (autorzy dołączają bibliografię obejmującą prawie 1000 pozycji) z zakresu fotobiologii tylko ich część podejm uje aspekt ew olucyjny, a przy tym są to z reguły artykuły referujące szcze gółowe doświadczenia laboratoryjne. Można wpraw dzie wskazać na dwie przynajmniej, klasyczne już prace na om aw iany tem at (A. Dauvillier:
L’origine photochim ique de la vie, Paris 1958; E. Broda: The evolution of the bioenergetic processes, Oxford 1975), ale i one traktują genezę
i rozwój procesów fotobiólogicznych jako jedne z w ielu om awianych „fragmentów” ogólnego procesu genezy życia.
Masinovskij i Vëchet w sw ym całościowym ujęciu problemu w yko rzystują najnowsze badania (w tym także własne) kierując się w w y kładzie — w skazaną w ew stępie — zasadą chronologiczno-ewolucyjną wiązania początków i doskonalenia się danej struktury czy mechanizmu fotobiologicznego z kolejno następującym i po sobie etapam i ew olucji prebiotyczriej i biologicznej. Zastosowanie tej zasady sprzyjało uporząd kowaniu w ielości faktów dając w efekcie przejrzysty i całościowy obraz historii procesów fotobiologicznych. Lektura om awianej książki okaże się w ielce pożyteczną tak dla szerokiego kręgu czytelników interesują cych się zagadnieniam i początków życia na Ziemi, jak i dla profesjo nalistów. Filozofom zaś dostarczy rzetelnego m ateriału do podejm owania analiz m etodologicznych i naukoznawczych.
