Kurioza naukowe / Scientific curiosities ISSN 1176-7545; rok XV; No 3511

Zestawienie tematyczne prowadzone na bieżąco

notka poprzednia                                     zestawienie miesięczne                                           notka następna

 

Jedno zdumienie dziennie...

 

.

Nasz dom jako przedłużenie organizmu.

Patrząc na funkcjonowanie domu jako całości trudno nie dostrzec jego podobieństwa do organizmu żywego, czy po prostu do komórki roślinnej czy zwierzęcej.
Uważa się, że komórka zwierzęca czy roślinna
, jak i komórki jednokomórkowców pełnią rolę usługową w stosunku do materiału genetycznego skoncentrowanego w jądrze. Tak samo dom czy domostwo służy w podobny sposób człowiekowi i umożliwia bezpieczne przekazywanie materiału genetycznego z pokolenia na pokolenia.
I tak, każdy dom, każde domostwo, ma swoją anatomię i każdy element tej anatomii odpowiada cytologicznym elementom komórki żywej czy funkcjom całego organizmu.
Przede wszystkim zawartość komórki oddzielona jest od otoczenia ścianą komórkową, która od wewnątrz wyścielona jest błoną komórkową (plasma membrane). Podobnie jest ze ścianami mieszkania czy domem. To oddzielenie w obu przypadkach jest niezbędne dla stworzenia i zachowania pewnego porządku w odróżnienia od niekontrolowalnego chaosu mogącego panować na zewnątrz. Jest ono niezbędne jest dla prawidłowego funkcjonowania zarówno treści komórkowej jak i mieszkania rządzących się własnymi regułami. Ściany komórkowe zbudowane są bardzo złożonych polimerów o różnym charakterze chemicznym. Odpowiednio ściany pomieszczeń to konstrukcja mechaniczna o bardzo zróżnicowanym charakterze w zależności poziomu technologii i dostępnych środków.
Najdawniejszymi schroniskami pierwotnych ludzi były jaskinie i groty. Uważa się, że człowiek współczesny (Homo sapiens) jako biologiczny gatunek oddzielił się od innych gatunków Homo (obecnie wymarłych) około 250 tysięcy lat temu. Pierwotni ludzie schronienia szukali w jaskiniach i grotach gdzie ściany były naturalne, wymagały tylko pewnego oporządzenia. Znana jest jaskinia zamieszkana i zagospodarowana około 32.000 - 30.000 lat temu w Cro-Magnon.
Wraz z ekspansją terytorialną zaszła potrzeba innych schronień
które konstruowano w miarę potrzeby. Zaczęto tworzyć schronienia ze ścianami sztucznymi wykonanymi z dostępnych materiałów. Mogły to być gałęzie, duże liście roślin tropikalnych, skóry upolowanych zwierząt rozpięte na konstrukcjach drewnianych lub na odpowiednio zestawionych kościach dużych zwierząt. Stopniowo tworzono bardziej trwałe konstrukcje złożone z pni, bierwion, kamieni dodatkowo uszczelnianych mchem czy gliną. Tego typu konstrukcje używane są do dziś w wielu krajach i dobrze znane są etnografom i utrwalone w opisach podróżników. Nie zachowały się nietrwałe z natury rzeczy proste szałasy, ale trwalsze konstrukcje znane są sprzed 44.000 lat. W miejscowości Moldowa na Ukrainie odkryto dom zbudowany przez Neandertalczyków z kości mamuta kryty skórami zwierząt. W zależności od dostępnych materiałów budowano domy o konstrukcji drewnianej, wykopywano też jamy w ziemi które pokrywano skórami lub gałęźmi.
Murowane konstrukcje podobne do naszych domów odkryto w wielu krajach. Jedne z pierwszych to trwałe domy kamienne w Wadi Hammeh budowane ok. 12.000 lat temu przez Natufian, lud zamieszkujący w Lewancie. W Göbekli Tepe, we wschodniej Turcji, odkryte niezwykle masywne kamienne konstrukcje zbudowane około 11.000 lat temu. 
W miarę rozwoju techniki zaczęto stosować nowe materiały i techniki budowlane. Zaczęto stosować cegły, beton, i najróżniejsze materiały
syntetyczne oraz elementy stalowe. Ściany pomieszczeń, jak ściany komórki, muszą izolować wnętrze od świata zewnętrznego, ale równocześnie muszą przepuszczać substancje niezbędne dla metabolizmu i umożliwiać wyprowadzanie szkodliwych jego produktów. A więc ściany zaopatrzono w drzwi, okna, wywietrzniki dla dostępu powietrza i światła. Tak jak ściany komórki żywej są przepuszczalne dla określonych substancji stanowiąc równocześnie barierę dla substancji niepotrzebnych i szkodliwych. To samo dotyczy czynników natury fizycznej takich jak światło czy fale akustyczne.
Jednym z najważniejszych czynników jakie trzeba zapewnić
wszystkim domostwom jak i komórkom żywym jest właściwy, regulowany dostęp powietrza (w przypadku komórek - tlenu dostarczanego na różne sposoby).
Wentylacja pomieszczeń ludzkich to umożliwienie metabolizmu, procesów biologicznych zachodzących wewnątrz pomieszczenia i ochrona przed samozatruciem. Stopniowo wentylacja stała się coraz bardziej skomplikowana. O ile początkowo, dla małych pomieszczeń wystarczała konwekcja, w miarę tworzenia bardzie skomplikowanych struktur, wentylacja stawała się bardziej wymuszona na wzór mechanizmów obserwowanych u owadów czy ptaków, by w początku XX wieku powoli przekształcać się w klimatyzację - regulację ruchu powietrza, jego wilgotności i temperatury.
Osobny problem to zaopatrzenie w wodę, niezbędną w życiu żywej komórki jak i zamieszkałego domostwa. Organizmy żywe wykształciły niezwykle złożony i sprawny system rozprowadzania wody. Do domów początkowo po prostu wodę przynoszono lub zbierano z pokryć, potem wytworzone specjalne systemy, akwedukty, rurociągi, zewnętrzne zbiorniki itp. Są one jednak nieporównanie mniej sprawne w porównaniu do organizmów żywych. 
Każdy proces metaboliczny wytwarza produkty uboczne wymagające usunięcia
dla powstrzymania zatrucia. Z domu trzeba mieć możność usuwania składników odpadkowych. Początkowo wyrzucano je przed dom, przez okno, w starych osadach poziom ulic podnosił się przez stulecia o metry, aż osady trzeba było opuścić i szukać nowego miejsca. W dobrze zachowanej osadzie Kara Brae na Orkadach funkcjonującej w latach 2.600-2.500 pne po 600 latach nazbierało się tyle odpadków na zewnątrz domów, że sięgały poziomu dachu. Obecnie odpadki te stanowią cenne źródło informacji o życiu mieszkańców domów dawnych czasów. Stopniowo wypracowano bardzo złożone i skuteczne metody pozbywania się produktów domowego metabolizmu. Od wywożenia śmieci przez specjalne osoby, do złożonego systemu ścieków, zadbano o zachowanie higieny i możliwość recyklingu. Analogiczne urządzenia obserwuje się we wszystkich żywych komórkach, są one jednak bardziej sprawne od rozwiązań stosowanych w naszych domach.
Człowiek wiele czynności wykonuje przy świetle. Po zamknięciu się w domu zaszła potrzeba oświetlenia. Początkowo wystarczały okna czy przezierniki. Potem światło zaczęto wnosić do domu w postaci łuczyw, pochodni, wreszcie świec czy lamp, do najbardziej złożonych systemów oświetlenia elektrycznego czy światłociągowego. Wytworzył się fotoklimat ważny dla człowieka jak i wszystkich żyjących w domu mieszkańców. Rośliny czy zwierzęta, tam gdzie potrzebne jest światła dla fotosyntezy czy cytochromów, regulują to przez odpowiednią przejrzystość błon komorkowych i budowę anatomiczną. 
W pewnym momencie do pomieszczeń ludzkich wkroczyła sztuka. Nie wiadomo jak to się odbyło i jakie potrzeby zaspokajała. Znane malowidła jaskiniowe prawdopodobnie stanowiły wystrój miejsc kul
tu a nie pomieszczeń mieszkalnych. Nie ma odpowiednika sztuki w wewnętrznym życiu komórki czy pomieszczeń zwierząt na ile życie to rozumiemy.
Niezmiernie ważnym czynnikiem, i przybierającym na ważności, jest przepływ i utrwalanie informacji. Mieszkaniec każdego pomieszczenia musi wiedzieć, choćby w ograniczonym zakresie, co dzieje się na zewnątrz tego pomies
zczenia. Zwierzęta wyrobiły sobie najróżniejsze sposoby na podsłuchiwanie co dzieje się na zewnątrz, czucie zmysłem powonienia, niektóre zwierzęta, jak np pająki potrafią wystawiać na zewnątrz specjalne czujniki, zresztą sama pajęczyna jest doskonałym nośnikiem informacji. Dla ludzi recepcja informacji czy wysyłanie początkowo polegała na obserwacji i słuchu, używano najróżniejsze najróżniejsze sposoby wybierając odpowiednie częstotliwości dźwięków. Informacje niezbędne dla zachowania biorytmiki docierały ze światłem. Wraz z nastaniem wieku elektryczności rzecz się skomplikowała. Dzięki przewodom elektrycznym, a potem falom radiowym cały świat stał się dostępny w domu. 
Oczywiście cenność informacji powiązana jest z możliwością
utrwalania i odtwarzanie w miarę potrzeby. Każdy organizm żywy odbiera bodźce zewnętrzne w określonych kanałach informacyjnych i przechowuje je, choćby tylko na krótki okres czasu. U człowieka przechowywanie informacji osiągnęło bardzo wysoki poziom i do niedawna poprawiało się z roku na rok, a ostatnio z dnia na dzień. Rolę tę spełniały kroniki, potem biblioteki, wreszcie najróżniejsze nośniki informacji jak taśmy, płyty, a pojemność informacyjna szybko powiększa się. Porównajmy to ze sprawnością przechowywania informacji i dysponowania nią przez organizmy żywe.
Każda komórka człowieka zawierająca 46 chromosomów w przeliczeniu na sposób przyjęty w technice komputerowej zawiera oko 1,5 Gb informacji, tyle ile mieści się na dwóch standardowych dyskach komputerowych. Przy tym genom człowieka wcale nie wyróżnia się wielkością. Nasz świerk pospolity (Picea abies) zawiera w każdej komórce 19.6 Gb informacji genetycznej, a ostatnio zbadana amerykańska sosna taeda (Pinus taeda, loblolly pine) jeszcze więcej, bo aż 22,2 Gb (jakieś 40 dysków). Znane są organizmy o dziesiątki razy obszerniejszych genomach i oczekują na dokładne zbadanie. 
Interesujące jest porównanie gęstości zapisu informacji we współczesnej technologii z gęstoscią zapisu (pojemności informacyjnej) w przeliczeniu na masę nośnika. Standardowy dysk komputerowa to kilka gramów plastiku z naniesioną ścieżką laserową i zawiera około 0,7 Gb. Jeden pikogram (10-12g) DNA ma większa pojemność informacyjną, bo prawie 1 Gb (dokładnie 979 Mb).

W tym kontekście usługowa rola domu, nawet najbardziej skomputeryzowanego, jako przedłużenia organizmu, bardzo daleko odbiega od sprawności organizmów żywych.

[QZE12::111];[HB01]
w sieci: 12.7.2014; nr 3511

 


witrynę prowadzi
© R. Antoszewski
Titirangi, Auckland, 
Nowa Zelandia

(wybrane do publ. R. Antoszewskiego)

  Site Meter