Na czym polega fenomen wody? Nowa książka Michaela DentonaCzas czytania: 15 min

„Czy istnieje historia dorównująca opowieści o wodzie? Czy można sobie wyobrazić substancję równie korzystną, służącą tylu różnym i ważnym celom? Czy jakaś substancja choćby w najmniejszym stopniu przypominająca wodę została opisana w najbardziej wybujałych utworach fantastyki naukowej? Kto mógłby odgadnąć lub pomyśleć w najdzikszej fantazji, że w tej prostej substancji, jednej z najprostszych, jakie istnieją w przyrodzie, zbudowanej z zaledwie trzech atomów – dwóch atomów wodoru i jednego tlenu – i mierzącej zaledwie jedną dziesięciomilionową milimetra średnicy będzie się kryło tak wiele?”¹ To właśnie te pytania zainspirowały Michaela Dentona do napisania książki Fenomen wody. Doskonałe przystosowanie wody do istnienia człowieka i życia na Ziemi. Polski przekład, opublikowany w ramach cyklu wydawniczego „Seria Wyjątkowy Gatunek”, to nowość wydawnicza Fundacji En Arche. Oryginał ukazał się w 2017 roku pod tytułem The Wonder of Water: Water’s Profound Fitness for Life on Earth and Mankind², a jego wydawcą jest Discovery Institute. Polskiego przekładu dokonał Zbigniew Kościuk.

Michael J. Denton jest znaną postacią w kręgach uczonych, głównie z racji krytycznego podejścia do darwinizmu. Z pochodzenia Australijczyk, z wykształcenia biochemik, a z zamiłowania pisarz. Urodził się w 1943 roku. Ukończył studia medyczne na Bristol University, a następnie w King’s College London uzyskał doktorat z biochemii. W latach 1990–2015 pracował na wydziale biochemii University of Otago w Nowej Zelandii³. Głównym przedmiotem jego badań prowadzonych w King’s College w latach siedemdziesiątych było różnicowanie krwinek czerwonych, a od wczesnych lat osiemdziesiątych – identyfikacja genów odpowiedzialnych za dziedziczną chorobę siatkówki u ludzi. Niemal dwie dekady przez kilka miesięcy każdego roku pracował i mieszkał w Indiach i Pakistanie, gdzie miał możliwość prowadzenia badań na dużych populacjach wsobnych, idealnych do mapowania genów. Wyniki jego prac doprowadziły do identyfikacji kilku nowych genów chorób siatkówki, w tym genu użytego w pierwszej udanej próbie terapii genowej w szpitalu okulistycznym Moorfields w Londynie w 2009 roku⁴. Poza Fenomenem wody omawianym w niniejszym tekście, na uwagę zasługują również inne książki tego autora: Kryzys teorii ewolucji⁵; Teoria ewolucji. Kryzysu ciąg dalszy⁶; Przeznaczenie natury. Co prawa biologii mówią o naszym miejscu we Wszechświecie⁷ oraz Władcy ognia. Jak człowiek zrealizował projekt ujarzmienia ognia i przekształcenia naszej planety⁸. Pierwsza z nich została poświęcona strukturom adaptacyjnym w biologii oraz argumentom za tym, że darwinizm nie jest w stanie ich wyjaśnić. Druga jest rozwinięciem wcześniejszej argumentacji autora, prowadzącej do wniosku, że mechanizm losowych mutacji i doboru naturalnego nie dostarcza wiarygodnych wyjaśnień dla różnorodności świata przyrody ożywionej. Jak podkreśla Denton, obie te publikacje nie są próbą obrony teorii inteligentnego projektu, ale krytyką darwinizmu⁹. W książce Przeznaczenie natury uczony zastanawia się, czy Wszechświat celowo został przygotowany tak, aby sprzyjać pojawianiu się inteligentnych form życia¹⁰. Władcy ognia to z kolei próba odpowiedzi na pytanie, czy bez ognia byłby możliwy postęp technologiczny¹¹. Denton publikował również wiele artykułów w czasopismach, takich jak „Nature”¹², „Biochemical Journal”¹³, „Nature Genetics”¹⁴, „BioSystems”¹⁵, „Human Genetics”¹⁶, „Journal of Theoretical Biology”¹⁷ oraz „Biology and Philosophy”¹⁸. Swoje prace prezentował na największych uniwersytetach na całym świecie¹⁹.

Fenomen wody to opowieść o niezwykłych parametrach substancji, która umożliwia istnienie i rozwój życia na Ziemi, w tym człowieka. Autor przedstawia swoje argumenty w ośmiu rozdziałach, wprowadzając stopniowo czytelnika w coraz trudniejsze tematy, które opisuje bardzo przystępnym językiem. Każdy rozdział dodatkowo zawiera krótkie podsumowanie i wnioski.

W pierwszym rozdziale Fenomenu wody Denton wprowadza czytelnika w podstawowe zagadnienia. Omawia charakterystyczne właściwości fizyczne wody, takie jak możliwość istnienia w trzech stanach skupienia, napięcie powierzchniowe, rozszerzanie się podczas zamarzania, lepkość oraz bardzo dobra rozpuszczalność substancji polarnych²⁰. Większość z tych cech umożliwia obieg wody w przyrodzie zwany cyklem hydrologicznym lub cyklem wodnym²¹. Jak podkreśla autor: „Ze wszystkich znanych substancji jedynie woda jest przystosowana do cyklu hydrologicznego – systemu dostarczania wody lądowym formom życia”²². W cyklu tym woda wypłukuje minerały ze skał i wzbogaca wody lądowe o istotne pierwiastki, niezbędne dla wszystkich żyjących na Ziemi organizmów²³. Omawiane dalej przez uczonego procesy erozji i wietrzenia wytwarzają w glebie strukturę zatrzymującą wodę i minerały, umożliwiając roślinom (oraz pośrednio zwierzętom) ich wykorzystanie²⁴. Przedstawione właściwości wody wyraźnie wskazują na jej unikalne przystosowanie do utrzymania ciągłości życia na naszej planecie²⁵.

W kolejnym rozdziale autor omawia teorię tektoniki płyt, według której Ziemia jest dynamiczną planetą będącą w ruchu, z kontynentami poruszającymi się na powierzchni plastycznego płaszcza. Woda natomiast odgrywa kluczową rolę w „smarowaniu” całego układu tektonicznego²⁶. Jak podkreśla autor Fenomenu wody: „Ziemia jest jedyną planetą Układu Słonecznego z oceanami i ogromnymi ilościami wody, i właśnie to jest główną przyczyną bardzo dużej aktywności jej systemu tektonicznego”²⁷. Denton omawia trzy główne procesy tektoniczne: ruch płaszcza Ziemi, powstawanie i recykling skorupy oceanicznej oraz recykling skorupy kontynentalnej²⁸. Wszystkie te procesy są konsekwencją fizycznych i chemicznych własności wody, które „umożliwiają zachodzenie cyklu hydrologicznego, a napędzając tryby procesów tektonicznych, stwarzają kontynenty, na które spadają życiodajne deszcze”²⁹.

Rozdział zatytułowany Odnawianie oceanów autor poświęca roli wody w powstaniu naszej planety oraz w utrzymaniu przez miliardy lat ziemskiej hydrosfery w obecnym przedziale temperatur. Podkreślając znaczenie wody we Wszechświecie, Denton cytuje Ewine van Dishoeck, która stwierdza, że „woda w postaci gazowej jest czynnikiem chłodzącym, który pozwala obłokom gazu międzygwiezdnego zapadać się w celu utworzenia gwiazd, a woda w postaci lodu ułatwia zlepianie się małych cząstek pyłu, z których w końcu powstaną planetozymale i planety”³⁰. Utrzymanie stabilnej temperatury na Ziemi to według Dentona zasługa systemu regulacji opartego na ujemnym sprzężeniu zwrotnym, kontrolującego stężenie dwutlenku węgla w atmosferze poprzez wietrzenie skał krzemianu³¹. Jednak system ten nie mógłby funkcjonować bez wody – bez jej możliwości istnienia w trzech stanach skupienia, wytwarzania uwodnionych związków z krzemianami w skorupie i płaszczu Ziemi, wchodzenia w reakcję z dwutlenkiem węgla, działania erozyjnego czy pełnienia funkcji matrycy życia opartego na węglu³². Mimo różnych zdarzeń w historii naszego globu, takich jak uderzenia meteorytów w Ziemię czy erupcje wulkanów, procesy stabilizacyjne oparte na wodzie zawsze przywracały równowagę na Błękitnej Planecie³³.

Czwarty rozdział odnosi się do właściwości wody mających wpływ na warunki klimatyczne panujące na Ziemi, takich jak ciepło właściwe, ciepło utajone parowania i skraplania oraz utajone ciepło zamarzania. Dzięki wysokiej pojemności cieplnej wody, zmiana temperatury w morzu zachodzi o wiele wolniej w porównaniu z lądem. Także efektywne ciepło właściwe morza jest 100 razy większe niż lądu. Dzieje się tak dlatego, że górna warstwa morza, sięgająca do 100 m, podlega ciągłemu ruchowi i mieszaniu, podczas gdy mieszanie konwekcyjne przenika jedynie kilka metrów w głąb gruntu. Woda posiada również zdolność do łagodzenia klimatu wynikającą z jej ciepła utajonego parowania, które chroni akweny przed gwałtownym wzrostem temperatury poprzez oddawanie ciepła wraz z parą wodną oraz ciepła utajonego skraplania, które spowalnia spadek temperatury poprzez uwalnianie ciepła w wyniku kondensacji pary wodnej³⁴. Za najistotniejszą dla naszej planety właściwość wody w procesie łagodzenia klimatu Denton uważa utajone ciepło zamarzania, które „odpowiada za ograniczanie spadków temperatury poprzez uwalnianie ciepła podczas zamarzania wody i z drugiej strony odpowiedzialne jest za ograniczanie wzrostów temperatury poprzez pochłanianie ciepła podczas topnienia lodu i śniegu”³⁵. Autor omawia rolę prądów atmosferycznych i oceanicznych w transporcie ciepła do biegunów³⁶. Pisząc o właściwościach wody wpływających łagodząco na klimat, Denton stwierdza, że przyroda „jest przystosowana do istot naszego rodzaju, nie zaś ogólnie do życia opartego na węglu”³⁷, gdyż prostsze formy życia mogłyby przetrwać w o wiele surowszych warunkach.

Rozdział piąty to kolejne przykłady niezwykłych właściwości wody, które sprzyjają istnieniu życia na Ziemi. Autor zwraca uwagę na wysokie napięcie powierzchniowe wody, które zwiększa erozję i wietrzenie, pomagając w wypłukiwaniu kluczowych minerałów i substancji odżywczych ze skał³⁸. Napięcie powierzchniowe jest przyczyną zjawiska kapilarności, które pozwala drzewom unieść wodę w kanalikach o odpowiednio małym przekroju na wysokość do 100 m³⁹. Bez wody nie byłoby drzew, bez drzew nie byłoby drewna, a bez drewna nie byłoby ognia, którego ujarzmienie pozwoliło na rozwój naszej cywilizacji⁴⁰. Istotną cechą wody jest jej przezroczystość. Nawet dwumetrowa warstwa lodu przepuszcza światło widzialne, dzięki czemu fotosynteza zachodzi także pod lodem⁴¹. Dzięki zaś niereaktywności wody w obecności tlenu mamy stabilne warunki do rozwoju życia⁴².

Rozdziały szósty i siódmy odnoszą się do biologicznych właściwości wody, które decydują o fizjologii człowieka i funkcjonowaniu komórek. Dzięki reakcji wody z dwutlenkiem węgla w organizmie ludzkim zachodzą – usunięcie głównego produktu końcowego metabolizmu tlenowego i utrzymanie homeostazy kwasów i zasad⁴³. Pojemność cieplna wody pozwala natomiast transportować nadmiar ciepła na krańce ciała, gdzie wysokie ciepło utajone parowania pozbywa się go z organizmu⁴⁴. Denton podkreśla, że pojawienie się człowieka na Ziemi „było możliwe tylko dzięki niezwykłemu przystosowaniu przyrody, a szczególnie wody, do istot o naszej konstrukcji biologicznej”⁴⁵. Woda jest w niesamowity sposób przystosowana do fizjologii i biochemii komórek. Pozostając w stanie płynnym w zakresie temperatur panujących na Ziemi, jest rozpuszczalnikiem wszystkich naładowanych i polarnych związków. Zakres temperatur odpowiedni dla biochemii stanowi zaś ledwie 10^-29 całego zakresu temperatur w kosmosie⁴⁶. Stanowiąc macierz komórki, woda odgrywa istotną rolę w zwijaniu białek, składaniu błon komórkowych⁴⁷ oraz wytwarzaniu energii komórkowej poprzez umożliwianie przepływu protonów wewnątrz komórki⁴⁸. Denton konstatuje, że „nie byłoby zaskoczeniem, gdyby przystosowanie wody do biochemii i funkcjonowania komórki okazało się głębsze, niż obecnie sądzimy”⁴⁹.

W ostatnim rozdziale-podsumowaniu Denton ponownie wylicza przedstawione wcześniej na kartach książki przykłady przystosowania wody do życia na Ziemi, podkreśla niezwykłość „tak wielorakiego przeznaczenia, tylu ważnych funkcji ściśniętych w drobnej cząstce materii”⁵⁰:

W takiej sekwencji teleologicznej woda jest jednocześnie celem i środkiem, sugerując projekt, który przekracza wszystko, co wytworzył człowiek. To tak, jakby odzież dostarczała się sama do centrum handlowego, jakby benzyna sama wiozła się na stację benzynową. W tych zaś przypadkach, kiedy woda jest elementem regulacyjnej pętli homeostazy (klasycznym przykładem jest wietrzenie krzemianów), jest nie tylko środkiem i celem, ale również głównym sposobem lub czynnikiem regulującym realizację celu, jak odzież, która nie tylko sama dostarcza się do sklepu, ale też sama dostosowuje tempo dostaw w zależności od popytu występującego na rynku!⁵¹

I nawet jeśli odrzucimy pogląd, że woda jest efektem projektu, to według Dentona nie ma wątpliwości, że jest ona w niezwykły sposób przystosowana do życia istniejącego na Ziemi⁵².

Michael Denton po raz kolejny odsłania przed nami tajemnice otaczającego nas świata. Tym razem przedstawia fascynującą krainę wody i jej niesamowite właściwości. Lektura jego książki uzmysławia nam, jak ta znana każdemu i prosta w swej budowie substancja jest istotna dla życia.

Marcin Greszata

Źródło zdjęcia: Pixabay

Ostatnia aktualizacja strony: 6.11.2023

Książkę Fenomen wody można nabyć w księgarni Fundacji En Arche:

Michael Denton, Fenomen wody. Doskonałe przystosowanie wody do istnienia człowieka i życia na Ziemi, tłum. Z. Kościuk, „Seria Inteligentny Projekt”, Fundacja En Arche, Warszawa 2023.

Literatura: