© Copyright by Copernicus Center Press, 2020
Copyright © 2018 by Rob Dunn

This edition published by arrangement with Basic Books, an imprint of Perseus Books, LLC, a subsidiary of Hachette Book Group, Inc., New York, New York, USA.
All rights reserved.

Tytuł oryginalny
Never Home Alone. From Microbes to Millipedes, Camel Crickets, and Honeybees, the Natural History of Where We Live

Adiustacja i korekta
Artur Figarski

Projekt okładki
Michał Duława

Grafika na okładce
Artur Balytskyi | shutterstock.com
krisArt | shutterstock.com

Skład
Artur Figarski

ISBN 978-83-7886-500-1

Wydanie I

Kraków 2020

Copernicus Center Press Sp. z o.o.
pl. Szczepański 8, 31-011 Kraków
tel. (+48) 12 448 14 12, 500 839 467
e-mail: marketing@ccpress.pl
Księgarnia internetowa: http://ccpress.pl

Konwersja: eLitera s.c.

Monice, Olivii i Augustowi,

a także wszystkim gatunkom,

z którymi mieszkaliśmy

Prolog

Homo wdomus

Całe dzieciństwo spędziłem na dworze. Wraz z siostrą budowaliśmy forty. Kopaliśmy doły. Wyznaczaliśmy szlaki i huśtaliśmy się na winoroślach. Wnętrze domu zarezerwowane było na spanie, a bawiliśmy się tam tylko wtedy, kiedy na zewnątrz robiło się tak zimno, że wydawało nam się, iż odpadną nam palce (mieszkaliśmy na farmie w Michigan, gdzie takie temperatury zdarzały się nawet późną wiosną). Ale tak naprawdę żyliśmy na zewnątrz domu.

W czasie, który upłynął od naszego dzieciństwa, świat zmienił się w sposób fundamentalny. Dzisiejsze dzieci dorastają głównie w pomieszczeniach, bywając na zewnątrz tylko tak długo, jak trzeba, by przemieścić się z jednego budynku do drugiego. Nie przesadzam. Przeciętne amerykańskie dziecko spędza obecnie dziewięćdziesiąt trzy procent czasu w budynkach lub pojazdach. Nie dotyczy to zresztą tylko amerykańskich dzieci – statystyki są podobne w Kanadzie oraz w dużej części Europy i Azji[1]. Wspominam o tym nie dlatego, by utyskiwać na stan świata, a raczej po to, by zasugerować, że ta zmiana wskazuje na radykalnie nową fazę ewolucji kulturowej naszego gatunku. Staliśmy się, albo w każdym razie stajemy się, Homo wdomus, człowiekiem żyjącym we wnętrzu. Mieszkamy obecnie w świecie o granicach wyznaczonych ścianami naszych domów i mieszkań, które bardziej połączone są z korytarzami i innymi domami niż ze światem zewnętrznym. Wydaje się, że wobec tej zmiany powinniśmy priorytetowo traktować poznanie gatunków, które mieszkają z nami we wnętrzach, i dowiedzenie się, jak wpływają one na nasz dobrostan. Ale tak naprawdę odkryliśmy dopiero wierzchołek góry lodowej.

O istnieniu innych form życia w naszych domach wiemy od najwcześniejszych czasów istnienia mikrobiologii. W owych latach badał je jeden człowiek, Antoni van Leeuwenhoek, który odkrył zadziwiająco wielką liczbę form życia w swoim domu, na swoim ciele oraz w domach i na ciałach swoich sąsiadów. Studiował te gatunki z poczuciem obsesyjnej radości, a nawet podziwu. Po jego śmierci przez całe stulecie nikt tak naprawdę nie kontynuował jego pracy. Później, kiedy wreszcie odkryto, że niektóre istoty żyjące w naszych domach mogą spowodować u nas choroby, skupiono się na właśnie tych istotach – patogenach. Doszło przez to do wielkiej zmiany w powszechnym ich postrzeganiu – jeśli w ogóle myśleliśmy o gatunkach istot mieszkających obok nas, uważaliśmy je za coś złego, coś, co należy zabić. Ta zmiana uratowała wiele żyć, ale zaszła za daleko, przez co nikt tak naprawdę nie poświęcił czasu, by zbadać i docenić pozostałe istoty żywe mieszkające w naszych domach. Kilka lat temu wszystko to się zmieniło.

Grupy badawcze, w tym kierowana przeze mnie, zaczęły poważnie zastanawiać się nad życiem w naszych domach. Zaczęliśmy badać życie w domach w sposób, w jaki można byłoby dokonywać inwentarza lasu deszczowego w Kostaryce albo sawanny w RPA. Kiedy to zrobiliśmy, byliśmy zaskoczeni. Spodziewaliśmy się znaleźć setki gatunków, a natknęliśmy się na – w zależności od tego, jak dokona się obliczenia – ponad dwieście tysięcy. Wiele z tych gatunków to mikroskopijne stworzenia, ale inne są większe, a mimo to przeoczane. Zróbcie wdech. Głęboko wciągnijcie powietrze. Z każdym oddechem wprowadzacie głęboko w pęcherzyki płucne tlen, a wraz z nim setki lub tysiące gatunków istot żywych. Usiądźcie. Nieważne, gdzie siądziecie, jesteście otoczeni przez cyrk unoszących się w powietrzu, skaczących, wijących się gatunków. Nigdy nie jesteście sami w domu.

Jakiego rodzaju istoty żyją obok nas? Są oczywiście te największe, które da się zobaczyć gołym okiem. W skali świata można mówić o dziesiątkach, może setkach gatunków różnego rodzaju kręgowców i jeszcze większej liczbie gatunków roślin, które mieszkają w naszych domach. Znacznie bardziej różnorodne od kręgowców i roślin są stawonogi – owady i ich krewniacy. Je również można zobaczyć gołym okiem. Bardziej różnorodne od stawonogów i często – choć nie zawsze – mniejsze, są gatunki z królestwa grzybów. Mniejsze od grzybów i całkowicie niewidoczne gołym okiem są bakterie. W domach stwierdzono istnienie większej liczby gatunków bakterii niż można odnaleźć gatunków ptaków i ssaków na całej kuli ziemskiej. Jeszcze mniejsze od bakterii są wirusy, zarówno te, które zakażają rośliny i zwierzęta, jak i wyspecjalizowane wirusy, bakteriofagi, atakujące bakterie. Wszystkie te różne rodzaje istot żywych liczy się niezależnie od siebie. Prawda jest jednak taka, że często przybywają do naszych domów razem. Na przykład psy wchodzą przez drzwi frontowe, niosąc na sobie pchły, w których wnętrznościach żyją grzyby i bakterie, na których z kolei żyją bakteriofagi. Kiedy autor Podróży Guliwera, Jonathan Swift, stwierdził, że „każda pchła ma inne pchły, które na niej żerują”, zupełnie nie docenił sytuacji.

Po usłyszeniu o całym tym życiu możecie mieć ochotę wrócić do domu sprzątać, czyścić i pucować. Ale mam dla was kolejną niespodziankę. Kiedy przyglądaliśmy się z moimi współpracownikami życiu we wnętrzach, odkryliśmy, że wiele spośród gatunków w najbardziej różnorodnych domach, tych najpełniejszych życia, jest dla nas korzystna, a nawet konieczna. Niektóre z tych gatunków pomagają funkcjonować naszemu układowi odpornościowemu. Inne pomagają kontrolować patogeny i szkodniki, konkurując z nimi. Wiele z nich to potencjalne źródło nowych enzymów lub leków. Dzięki niektórym z nich będziemy mogli fermentować nowe rodzaje piwa i chleba. A tysiące z nich biorą udział w wartościowych dla ludzkości procesach ekologicznych, takich jak sprawianie, że woda w naszych kranach wolna jest od patogenów. Większość istot żywych w naszych domach jest albo obojętna, albo korzystna dla naszego życia.

Niestety, właśnie wtedy, kiedy naukowcy zaczęli odkrywać dobro, a nawet konieczność występowania wielu spośród gatunków organizmów żyjących w naszych domach, duża część społeczeństwa zwiększyła starania o sterylizację wnętrz. Narastające próby zabicia życia w naszych domach mają niezamierzone, lecz łatwe do przewidzenia konsekwencje. Wykorzystanie pestycydów i środków przeciwko mikrobom wraz z wciąż trwającymi próbami szczelnego odgrodzenia domów od reszty świata, często zabija korzystne gatunki, które są jednak wrażliwe na takie działania, lub uniemożliwia im wejście do środka. Tym sposobem nieświadomie pomagamy odpornym gatunkom, takim jak prusaki, pluskwy i śmiercionośne bakterie MRSA (gronkowiec złocisty – Staphylococcus aureus – odporny na penicylinę). Nie tylko działamy na korzyść utrzymywania się tych odpornych gatunków w naszych domach, ale wręcz przyspieszamy ich ewolucję. Ewolucja gatunków żyjących w naszych domach, obok nas, jest być może najszybciej przebiegającym procesem ewolucyjnym na świecie. Być może jest nawet najszybsza w historii świata. Przyspieszamy prędkość ewolucji w naszych domach na własną szkodę. Równocześnie bardziej wrażliwe gatunki, które mogłyby konkurować ze świeżo wyewoluowanymi, bardziej problematycznymi odmianami, znikają. Nie wspominając już o tym, że obszar, którego dotykają te zmiany, jest ogromny: wnętrza to jeden z najszybciej rosnących biomów na naszej planecie, obecnie większy niż niektóre biomy na zewnątrz.

Rys. P.1. Na Manhattanie obszar wnętrz jest obecnie niemal trzy razy większy (licząc powierzchnię podłóg) niż geograficzna powierzchnia całej wyspy. Populacje miejskie rosną i gęstnieją, więc niedługo duża część ludności świata będzie mieszkała na obszarach, na których powierzchnia podłóg we wnętrzach jest większa niż powierzchnia gleby. (Rysunek na podstawie NESCent Working Group on the Evolutionary Biology of the Built Environment et al., Evolution of the Indoor Biome, „Trends in Ecology and Evolution” 30, nr 4 [2015]: 223–232).

Być może łatwiej jest myśleć o tej zmianie w kategoriach określonego miejsca. Weźmy pod uwagę Nowy Jork, a w nim Manhattan. Na rysunku P.1. widać wielkość powierzchni lądowych na Manhattanie. Większe koło to powierzchnia podłóg, czyli wnętrza. Mniejsze koło to powierzchnia ziemi, na zewnątrz. Powierzchnia podłóg we wnętrzach na Manhattanie jest teraz trzykrotnie większa niż zewnętrzna powierzchnia ziemi. Właśnie w tym wewnętrznym świecie każdy gatunek, który potrafi tam przeżyć, znajduje wielkie ilości jedzenia (nasze ciała, nasze pożywienie, nasze domy) i przyjazny, niezmienny klimat. Z tego powodu świat wnętrz nigdy nie będzie sterylny. Niekiedy mówi się, że natura nie znosi próżni. Ale to nie do końca prawda. Lepiej byłoby może powiedzieć, że natura pożera próżnię. Jakikolwiek gatunek, który potrafi skolonizować niewykorzystywane przez innych jedzenie i środowisko, zrobi to bardzo szybko, jak nadchodzący przypływ, prześlizgując się pod naszymi drzwiami, wychodząc zza rogów i wchodząc do naszych szafek kuchennych i łóżek. Najlepsze, na co możemy mieć nadzieję, to zasiedlenie wnętrz gatunkami, które są dla nas korzystne, a nie szkodliwe. Ale jeśli mamy to zrobić, najpierw musimy zrozumieć gatunki, którym już udało się wejść do środka, te około dwieście tysięcy gatunków, o których wiemy tak niewiele.

Ta książka to historia zarówno życia, które prawdopodobnie toczy się obok nas w naszych domach, jak i tego, w jaki sposób owo życie się zmienia. Życie w naszych domach może powiedzieć coś o naszych tajemnicach, wyborach i przyszłości. Wpływa ono na nasze zdrowie i dobrostan. Jest pełne tajemnic i niesie ze sobą ogromne konsekwencje. Nie znamy historii większości gatunków zamieszkujących nasze domy, ale znamy niektóre z nich, i to, co wiemy, zaskoczy was. Jeśli chodzi o istoty, które kopulują, jedzą i prosperują dookoła nas, nic nie jest dokładnie takie, jakie się wydaje.

Rozdział 1

Zachwyt

Pracy, którą wykonuję od dłuższego czasu, nie podjąłem po to, by zdobyć sławę, która przypadła mi w udziale, ale głównie ze względu na głód wiedzy, który, jak zauważam, występuje we mnie w stopniu większym niż u większości innych ludzi. I ponadto, kiedykolwiek odkrywałem coś wyjątkowego, uznawałem za swój obowiązek spisać to odkrycie na papierze, aby mogli się o nim dowiedzieć wszyscy pomysłowi ludzie.

Antoni van Leeuwenhoek w liście datowanym na

12 czerwca 1716 roku

Nie ma pojedynczej historii badań nad dzikimi formami życia w domach, ale wydaje się, że jedna z takich historii zaczyna się pewnego dnia 1676 roku w Delft. Antoni van Leeuwenhoek przeszedł półtora kwartału ze swojego domu na targ, by kupić czarny pieprz. Spacerowym krokiem minął stoiska z rybami, rzeźnika i ratusz miejski. Zapłacił za pieprz, podziękował sprzedawcy i wrócił do domu. Znalazłszy się tam, nie posypał pieprzem jedzenia. Zamiast tego ostrożnie wsypał dziesięć gramów czarnych ziaren do filiżanki wypełnionej wodą. Później pozwolił pieprzowi nasiąkać. Próbował zmiękczyć ziarna, by móc je otworzyć, a potem odkryć, co takiego się w nich znajduje, że mają ostry smak. Przez kolejne tygodnie wielokrotnie zaglądał do ziaren pieprzu. Później, po około trzech tygodniach, podjął decyzję, która miała okazać się kluczowa. Postanowił pobrać próbkę wody, w której zanurzony był pieprz, do cienkiej szklanej rurki, którą sam w tym celu wydmuchał. Woda wydawała się zaskakująco mętna. Zbadał ją pod swego rodzaju mikroskopem – pojedynczą soczewką przytwierdzoną do metalowej ramki. To urządzenie działało dobrze przy badaniu przeźroczystych preparatów, na przykład wody z pieprzem, albo cienkich sekcji zwartych materiałów, które później nauczył się przygotowywać[1].

Gdy Leeuwenhoek spojrzał przez soczewkę na wodę po pieprzu, zobaczył coś niezwykłego. Zrozumienie, z czym ma do czynienia, wymagało nieco manipulacji i finezji. Albo przesuwał świecę w tę i z powrotem, jeśli pracował w nocy, albo sam przesuwał się w tę czy inną stronę, jeśli pracował przy świetle pochodzącym z okna. Zbadał kilka próbek. Potem, 24 kwietnia 1676 roku, wreszcie zdołał spojrzeć jasno. Zobaczył coś naprawdę wyjątkowego: „niesamowitą liczbę bardzo małych zwierząt różnych rodzajów”, jak to ujął. Widział już wcześniej mikroskopijne formy życia, ale nigdy aż tak małe. Powtarzał tę samą procedurę na różne sposoby tydzień później, a potem ponownie, i znów z mielonym pieprzem, później z pieprzem w wodzie deszczowej, potem z innymi przyprawami – każdą substancję namaczał w filiżance. Za każdym razem, kiedy to robił, obserwował coraz więcej życia. Były to pierwsze obserwacje przez człowieka bakterii. Obserwacje, dodajmy, poczynione w domu podczas studiowania materiałów, które można znaleźć w każdej kuchni – czarnego pieprzu i wody. Leeuwenhoek znalazł się na granicy pełnej życia, miniaturowej dziczy własnego domu. Zobaczył wymiar świata życia, którego nigdy wcześniej nie widział. Pozostawało pytanie, czy ktokolwiek uwierzy w to, co ujrzał Leeuwenhoek.

Leeuwenhoek prawdopodobnie zaczął wykorzystywać mikroskopy do badania życia dookoła siebie, w domu i poza nim, dekadę wcześniej, w 1667 roku. Chwila, w której Leeuwenhoek zobaczył bakterie w wodzie z pieprzem, nastąpiła dopiero po setkach, a może nawet tysiącach godzin spędzonych na przeczesywaniu swojego domu i w ogóle życia. Szczęście rzeczywiście sprzyja przygotowanym, ale tym, którzy mają obsesję, sprzyja jeszcze bardziej. Obsesja dość naturalnie przychodzi naukowcom. Pojawia się, kiedy skupienie miesza się z niepohamowaną ciekawością. Może dotknąć każdego.

Leeuwenhoek nie był naukowcem w tradycyjnym sensie tego słowa. Zawodowo pracował z materiałami krawieckimi i sprzedawał tkaniny, guziki i inne szpargały w prowadzonym w domu sklepie w Delft[2]. Leeuwenhoek prawdopodobnie zaczął wykorzystywać różnego rodzaju soczewki do badania cienkich nici w płótnach[3]. Później coś jednak skłoniło go do badania innych przedmiotów w swoim domu. Możliwe, że była to książka Micrographia opublikowana przez Roberta Hooke’a[4]. Leeuwenhoek mówił tylko po niderlandzku, więc nie mógłby zrozumieć tekstu Hooke’a, ale ryciny tego, co Hooke widział przez swój własny mikroskop, mogły stanowić wystarczającą inspirację[5]. Z tego, co wiemy o osobowości Leeuwenhoeka, łatwo jest sobie wyobrazić, że po obejrzeniu ryciny Hooke’a zaczął mierzyć się z jego słowami – sylabizując je akapit po akapicie z pomocą pierwszego słownika angielsko-niderlandzkiego (opublikowanego w 1648 roku).

Zanim jeszcze Leeuwenhoek zaczął patrzeć przez swój mikroskop, inni naukowcy wykorzystywali już podobne narzędzia, by zobaczyć nowe szczegóły istot żyjących w domach. Ci naukowcy, w tym Hooke, znaleźli wcześniej niespodziewane prawidłowości w szczelinach życia, prawidłowości, które sugerowały istnienie świata wykraczającego poza ten, który znali. Noga pchły, oko muchy i podłużne zarodnie (sporangia) grzybów z rodzaju Mucor, rosnące na okładce książki w domu Hooke’a – wszystko to okazało się bogate w szczegóły, których wcześniej nie widziano, albo nawet nie wyobrażano sobie ich istnienia. Możemy dziś badać te gatunki z pomocą tego samego powiększenia, ale kiedy to robimy, nasze doświadczenie bardzo różni się od tego, jakie było w siedemnastym wieku. Wiemy już, że te mikroskopijne szczegóły istnieją, nawet jeśli jesteśmy zaskoczeni, widząc je na własne oczy. Dla naukowców pracujących w pierwszych latach istnienia mikroskopii, doświadczenie to było bardziej zaskakujące i przypominało odkrycie tajnych wiadomości nabazgranych na każdej powierzchni świata żywych istot, wiadomości, których nikt inny nigdy wcześniej nie widział.

Przeglądając pod mikroskopami życie w swoim domu i dookoła niego, Leeuwenhoek również zobaczył nowe szczegóły. Spojrzał na przykład na pchłę i narysował wiele detali, które zaprezentował Hooke, ale zauważył też rzeczy, które tamten przeoczył. Zobaczył pęcherzyki nasienne pchły, niewiele większe niż ziarnka piasku. Zobaczył nawet w środku tych pęcherzyków spermę pchły, którą potem porównał do własnej[6]. Kontynuując poszukiwania, zaczął zauważać całe formy życia, których nikt wcześniej nie widział, całkowicie niewidoczne bez mikroskopu. Nie były to przeoczone szczegóły – Leeuwenhoek odnalazł coś bardziej istotnego: odkrył to, co dziś nazywamy protistami, mieszankę jednokomórkowych form życia, które łączy jedynie kształt. Dzieliły się. Poruszały się. I było ich wiele rodzajów, niektóre większe, niektóre mniejsze, niektóre włochate, inne gładkie, niektóre z ogonkami, inne bez, niektóre przytwierdzone do powierzchni, inne nie.

Leeuwenhoek powiedział znajomym z Delft o swoich odkryciach. Miał wielu przyjaciół – czy to handlarzy rybami, czy to chirurgów, anatomów i arystokratów. Jednym z nich był Regnier de Graaf, który mieszkał niedaleko od Leeuwenhoeka. De Graaf był młodym człowiekiem, a jednak już wiele osiągnął. Przed ukończeniem trzydziestu dwóch lat odkrył na przykład funkcję jajowodów. Odkrycia Leeuwenhoeka zrobiły na de Graafie takie wrażenie, że 28 kwietnia 1673 roku wysłał w jego imieniu list do Henry’ego Oldenburga, sekretarza londyńskiej Royal Society, mimo że był w żałobie po śmierci swojego niedawno narodzonego dziecka. W liście de Graaf zauważył, że Leeuwenhoek ma wspaniałe mikroskopy i gorąco namawiał Oldenburga i Royal Society do tego, by dali Leeuwenhoekowi określone zadania do wykonania, tematy, na których mógłby skupić swój mikroskop i umiejętności. De Graaf załączył również niektóre notatki Leeuwenhoeka dotyczące jego odkryć.

Dostawszy list, Oldenburg napisał bezpośrednio do Leeuwenhoeka i poprosił o ryciny, które mogłyby towarzyszyć opisom[7]. Leeuwenhoek odpowiedział w sierpniu (w tym czasie van Graaf już nie żył – zginął tragicznie), dodając nowe szczegóły dotyczące rzeczy, które widział, ale które inni (w tym Hooke) przeoczyli: fizyczny wygląd pleśni, żądło pszczoły, głowę pszczoły, ciało wszy. W międzyczasie pierwszy list Leeuwenhoeka, ten, który przesłał w jego imieniu de Graaf, został opublikowany 19 maja w „Philosophical Transactions of the Royal Society”, drugim najstarszym czasopiśmie naukowym na świecie, które wówczas ukazywało się dopiero ósmy rok. Miał to być pierwszy z wielu listów, podobnych do tego, co można obecnie znaleźć w notce na blogu. Listy nie były poddawane szczegółowej obróbce redakcyjnej; nie zawsze też posiadały jasną strukturę. Często były pełne dygresji i powtórzeń. Ale te codzienne obserwacje małych rzeczy w jego domu i mieście były nowe; stanowiły obserwacje scen, których nikt wcześniej nie widział. To właśnie w jednym z tych listów, liście osiemnastym, wysłanym 9 października 1676 roku, Leeuwenhoek uwiecznił swoje obserwacje dotyczące wody z ziarnkami pieprzu[8].

Leeuwenhoek zobaczył w wodzie po pieprzu protisty. Zalicza się do nich wiele rodzajów jednokomórkowych organizmów, z których każdy jest bliżej spokrewniony ze zwierzętami, roślinami czy grzybami niż z bakteriami. Leeuwenhoek opisał to, co wydawało się gatunkami protistów z żywiących się bakteriami rodzajów Bodo, Cyclidium i Vorticella. Bodo mają długie, przypominające bicze ogony (flagellum), Cyclidium pokryte są merdającymi włoskami (filia), a Vorticella przyczepia się do powierzchni za pomocą rzęski (i filtruje wodę i pożywienie). Ale zauważył też coś innego. Najmniejsze z organizmów z wody pieprzowej były, jak szacował, szerokości jednej setnej ziarnka pieprzu i jednej milionowej jej objętości. Z perspektywy czasu wiemy, że czymś tak małym mogła być jedynie bakteria. Ale w 1676 roku żaden człowiek nie widział jeszcze bakterii – to było ich wielkie odkrycie. Leeuwenhoek był przeszczęśliwy, jak szybko zreferował dla Royal Society:

Pośród cudów, które odkryłem, ten był najcudowniejszy ze wszystkich – muszę powiedzieć, że nie ujrzałem nigdy nic przyjemniejszego mojemu oku niż te tysiące żywych stworzeń w jednej kropelce wody, wszystkie skupiające się i poruszające, ale każdy własnym ruchem[9].

Członkowie Royal Society byli zadowoleni z pierwszych siedemnastu listów Leeuwenhoeka. W przypadku listu dotyczącego wody pieprzowej poszedł jednak wreszcie za daleko, oddalając się od drogi ku prawdzie w kierunku czystej imaginacji. Niezadowolony był zwłaszcza Robert Hooke. Hooke, dzięki sukcesowi Micrographii, był uznanym królem mikroskopowego świata i nigdy nie widział aż tak małej istoty żywej. Hooke i inny czołowy członek Royal Society, Nehemiah Grew, zaczęli próby powtórzenia obserwacji Leeuwenhoeka, usiłując udowodnić ich fałszywość. Była to część normalnego działania stowarzyszenia – urządzanie i powtarzanie eksperymentów. Zazwyczaj wykonywano je jako proste demonstracje. W tym przypadku jednak eksperymentu dokonywano zarówno jako demonstracji, jak i próby stwierdzenia, czy rezultaty opisane przez Leeuwenhoeka były prawdziwe.

Nehemiah Grew był pierwszą osobą, która próbowała powtórzyć obserwacje Leeuwenhoeka. Nie udało mu się to. Hooke wziął więc to zadanie na siebie. Powtarzał wszystkie kroki, jakie przebył Leeuwenhoek – z pieprzem, wodą i mikroskopem – i nic nie zobaczył. Zrzędził. Drwił. Ale również spróbował jeszcze raz. Próbował solidniej. Opracował lepsze mikroskopy. Za trzecim razem on, a później również inni członkowie Royal Society, zaczęli wreszcie widzieć to, co zobaczył Leeuwenhoek. W tym czasie Royal Society opublikowała list Leeuwenhoeka o wodzie pieprzowej, który Oldenburg przetłumaczył na angielski. Wraz z ukazaniem się listu i potwierdzeniem obserwacji Leeuwenhoeka przez Royal Society, rozpoczęło się naukowe badanie bakterii – bakteriologia. Zaznaczmy, że rozpoczyna się ona od badań nad bakterią odnalezioną w mieszaninie zwykłego kuchennego pieprzu i wody, bakterią możliwą do znalezienia we wnętrzu domu.

Rys. 1.1. Różne formy i cząsteczki obserwowane przez Leeuwenhoeka pod jego mikroskopami w porównaniu do wielkości kropki kończącej to zdanie (Rys. autorstwa Neila McCoya).

Trzy lata później Leeuwenhoek powtórzył eksperyment z pieprzem, ale tym razem trzymał wodę pieprzową w hermetycznie zamkniętej tubie. Znajdujące się w tubie bakterie zużyły cały obecny w niej tlen, a jednak coś wciąż rosło i bąbelkowało. Leeuwenhoek raz jeszcze odkrył coś nowego dzięki swojej wodzie pieprzowej, tym razem istnienie bakterii beztlenowych, zdolnych do wzrostu i podziału bez obecności tlenu. Raz jeszcze dokonał nowego odkrycia, studiując formy życia obecne w swoim domu. Zarówno badania nad bakteriami w ogóle, jak i nad bakteriami beztlenowymi w szczególności, rozpoczęły się od studiowania życia we wnętrzu domu.

Wiemy teraz, że bakterie są wszędzie – w miejscach z dostępem do tlenu i pozbawionych go, ciepłych i zimnych, w każdym miejscu – to warstwa, czasem grubsza, czasem cieńsza, życia na każdej powierzchni, w środku każdego ciała, w powietrzu, w chmurach i na dnie morza. Zidentyfikowano dziesiątki tysięcy gatunków bakterii, a uważa się, że istnieją ich miliony, a być może miliardy. Ale w 1677 roku bakterie odkryte przez Leeuwenhoeka i kilku członków Royal Society były jedynymi na świecie, o których wiedziano.

O pracy Leeuwenhoeka często mówiło się w przeszłości i mówi obecnie w taki sposób, jakby ten człowiek po prostu wykorzystał nowe narzędzie do badania otaczającego go świata i w ten sposób odkrył nowe światy. Ta opowieść dotyczy jedynie mikroskopu i jego soczewek. Rzeczywistość jest jednak bardziej skomplikowana. Dziś można przymocować mikroskop o takim samym powiększeniu, jakiego używał Leeuwenhoek, do zwykłego aparatu fotograficznego (warto tego spróbować). Każdy, kto to zrobi, może wykorzystać takie narzędzie do przeszukiwania swojego domu, ale nie zobaczy świata w taki sposób, w jaki widział go Leeuwenhoek. Nie dokonał on bowiem swoich odkryć po prostu dlatego, że posiadał dużą liczbę bardzo solidnych mikroskopów z dobrze zrobionymi soczewkami. Odkrycia te zależały od jego cierpliwości, uporu i zdolności technicznych. Nie same mikroskopy były magiczne, a raczej kombinacja mikroskopów z jego uważnymi dłońmi i przepełnionym zachwytem umysłem.

Leeuwenhoek lepiej niż ktokolwiek inny potrafił widzieć świat w całej jego okazałości. Ale tego rodzaju ogląd wymagał wykonania pracy, którą inni uważali za niezwykle trudną. Dlatego członkowie Royal Society, mimo że ujrzeli świat odkryty przez Leeuwenhoeka, nie potrafili dalej studiować go naprawdę na poważnie. Po zweryfikowaniu obserwacji Leeuwenhoeka dotyczących mikrobów, Hooke przez jakieś sześć kolejnych miesięcy obserwował mikroskopijne życie pod własnymi mikroskopami. Ale na tym skończył. Hooke i inni naukowcy pozostawili nowy świat Leeuwenhoekowi. To on miał zostać astronautą miniatury, samotnie eksplorującym świat, który był znacznie bardziej zróżnicowany i skomplikowany, niż wydawał się to rozumieć ktokolwiek poza nim.

Przez kolejne pięć dekad swojego życia Leeuwenhoek systematycznie opisywał każdą otaczającą go rzecz – dokumentował całe Delft i jego bliższe i dalsze okolice (niekiedy dzięki próbkom przynoszonym mu przez przyjaciół), ale zwłaszcza żywą zawartość swojego domu. Badał wszystko, co tylko napotkał. Studiował wodę w rynsztokach, wodę deszczową, wodę pośniegową. Odkrył mikroby we własnych ustach, a potem w ustach sąsiada. Raz po raz obserwował żyjące plemniki i pokazał, jak różnią się między poszczególnymi gatunkami. Wykazał, że czerwie rodzą się z jaj much, a nie spontanicznie z brudu. Po raz pierwszy udokumentował istnienie gatunku osy, który składa jaja w ciałach mszyc. Jako pierwszy zauważył, że dorosłe osy przeżywają zimę zwalniając metabolizm i hibernując. Przez lata oddanych studiów, zobaczył po raz pierwszy wiele rodzajów protistów, pierwsze wodniczki[10] oraz prążki mięśni. Odkrył organizmy żyjące w skórce sera, w mące pszennej, dosłownie wszędzie. Szukał, oglądał, zachwycał się, odkrywał, raz, drugi i kolejny przez pięćdziesiąt lat swojego dziewięćdziesięcioletniego życia. Był jak Galileusz – oniemiały z zachwytu i zainspirowany. Ale o ile Galileusz musiał się zadowolić oglądaniem z daleka wszechświata i ruchów gwiazd i planet jako testów jego przewidywań, Leeuwenhoek mógł dotknąć świata, który odkrył. Mógł odkryć życie w wodzie, a potem ją wypić, odkryć życie w occie, a potem go użyć, ujrzeć różnorodne gatunki na własnym ciele, a potem żyć dalej.

Ze względu na to, że trudno dopasować pozostawione przez Leeuwenhoeka opisy życia, które go otaczało, do obecnych nazw gatunków, nie da się stwierdzić, ile właściwie form życia mógł zaobserwować, ale z pewnością liczba ta wynosi kilka tysięcy. Kuszące jest narysowanie prostej linii od Leeuwenhoeka do współczesnych studiów nad życiem w domach, ale byłaby to błędna strategia. Wraz ze śmiercią Leeuwenhoeka badania nad życiem w domach właściwie porzucono. Chociaż Leeuwenhoek stanowił inspirację dla wielu osób, nie miał prawdziwych kolegów po fachu w Delft po śmierci de Graafa[11]. W późniejszych latach jego życia być może pracowała z nim córka, ale nie kontynuowała obserwacji po śmierci ojca. Dopóki żyła, trzymała jego próbki i mikroskopy, ale nie były już wykorzystywane. Po jej śmierci, zgodnie z testamentem samego Leeuwenhoeka, zostały sprzedane na aukcji. Większość spośród jego mikroskopów zaginęła. Ogrody, gdzie dokonywał obserwacji, zostały wchłonięte przez rozrastające się Delft. Dom jego dzieciństwa, gdzie musiały pojawić się jego pierwsze inspiracje, popadł w ruinę i został zburzony w dziewiętnastym wieku – obecnie na jego miejscu stoi plac zabaw i szkoła. Dom, w którym dokonał tak wielu odkryć, również zburzono[12]. Choć zamontowano tablicę mającą upamiętniać to wydarzenie, została ona umieszczona w złym miejscu. Zamontowano więc kolejną, która miała naprawić ten błąd, ale również i ona nie znalazła się w odpowiednim miejscu (w zależności od tego, jak liczyć, należało ją zamontować jeden lub dwa domy dalej).

W końcu inni naukowcy zaczęli na nowo badać życie na ludzkich ciałach i w domach. Ale stało się to ponad sto lat później i w międzyczasie odkryto, że niektóre gatunki mikrobów mogą powodować choroby. Gatunki te nazwano patogenami. Idea, że patogeny powodują choroby, to teoria zakaźna chorób, a jej autorstwo przypisuje się Louisowi Pasteurowi (chociaż kiedy Pasteur wykazywał, że mikroskopijne gatunki mogą powodować choroby u ludzi, wiedziano już, że mogą one wywoływać choroby roślin uprawnych). Wraz z pojawieniem się teorii zakaźnej, kluczowym punktem badań mikroskopowego życia we wnętrzach stały się patogeny. Leeuwenhoek wydawał się mieć przeczucie co do tego, że mikroskopijne stworzenia mogą powodować problemy (wykazał, że niektóre mikroby mogą zmienić dobre wino w zły ocet). Wyobrażał sobie po prostu, że większość z istot żywych, które widzi, jest niegroźna. W tej sprawie Leeuwenhoek miał rację. Na przykład ze wszystkich znanych gatunków bakterii mniej niż pięćdziesiąt regularnie wywołuje choroby. Tylko pięćdziesiąt. Cała reszta gatunków jest dla ludzi albo obojętna, albo korzystna, podobnie jak wszystkie protisty, a nawet wirusy (zostaną one odkryte dopiero w 1898 roku, również w Delft). Kiedy tylko dowiedziano się, że patogeny stanowią część niewidzialnego świata, całemu temu światu we wnętrzach naszych domów wydano wojnę. Im bliżej nas znajdowało się to życie, tym ostrzejsza była wojna. Zarzucono badania ziaren pieprzu, wody z rynsztoka i wymyślnych, kręcących się stworzeń, które można znaleźć na każdym kroku w przeciętnym domu. Czas miał sprawić, że porzucenie to stanie się jeszcze bardziej całkowite.

Około roku 1970 właściwie wszystkie badania wykonywane w domach skupiały się na patogenach, szkodnikach i tym, jak je kontrolować. Mikrobiolodzy, którzy badali domy, szukali sposobu na zabijanie patogenów. Ta tendencja nie ograniczała się jedynie do mikrobiologów. Entomolodzy badający domy, odkrywali, jak zabijać owady. Botanicy badali to, jak pozbywać się pyłków. Dietetycy zajmujący się pieprzem zastanawiali się nad tym, czy może on stanowić źródło zatruć pokarmowych. Zapomnieliśmy o potencjale otaczającego nas życia do wzbudzania w nas zachwytu i nie zostawiliśmy miejsca, by uświadomić sobie, że otaczające gatunki mogą nas nie tylko nękać, ale i nam pomagać. Skupiliśmy całą energię jedynie na części zagadnienia. Był to wielki błąd, który dopiero bardzo niedawno zaczęliśmy naprawiać. Pierwsze wielkie kroki z powrotem ku bardziej holistycznemu obrazowi otaczającego nas życia zrobiono w gorących źródłach – w Parku Narodowym Yellowstone i na Islandii – czyli w miejscach, które wydają się nie mieć zupełnie nic wspólnego z domami.

Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki

Przypisy

Prolog

[1] N.E. Klepeis, W.C. Nelson, W.R. Ott, J.P. Robinson, A.M. Tsang, P. Switzer, J.V. Behar, S.C. Hern, W.H. Engelmann, The National Human Activity Pattern Survey (NHAPS): A Resource for Assessing Exposure to Environmental Pollutants, „Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology” 11, nr 3 (2001): 231. Albo np. zob. wyniki dla Kanady: C.J. Matz, D.M. Stieb, K. Davis, M. Egyed, A. Rose, B. Chou, O. Brion, Effects of Age, Season, Gender and Urban-Rural Status on Time-Activity: Canadian Human Activity Pattern Survey 2 (CHAPS 2), „International Journal of Environmental Research and Public Health” 11, nr 2 (2014): 2108–2124.

Rozdział 1

[1] Lesley Robertson, mikrobiolożka i historyczka, zdołała wykorzystać mikroskopy podobne do tych, których używał Leeuwenhoek po to, by zobaczyć wiele rodzajów organizmów, które mógł zobaczyć, w tym okrzemki, Vorticella, cyjanobakterie i różne gatunki bakterii. Tego rodzaju praca wymaga cierpliwości, zdolności do zachwytu i chęci próbowania wszystkich permutacji oświetlenia i przygotowania próbek – czyli powtórzenia tego, co robił sam Leeuwenhoek. Zob. L.A. Robertson, Historical Microbiology: Is It Relevant in the 21st Century?, „FEMS Microbiology Letters” 362, nr 9 (2015): fnv057.

[2] Kiedy Leeuwenhoek zaczął wykorzystywać mikroskopy, większość jego dochodów prawdopodobnie pochodziła z pomniejszej posady we władzach miasta. Ta praca zapewniła Leeuwenhoekowi dużo czasu na wypoczynek – wypoczynek, który daje możliwość rozwinięcia obsesji.

[3] Leeuwenhoek używał tych soczewek do liczenia wątków, dzięki czemu oceniał jakość lnu, wełny i innych wyrobów tekstylnych. Zob. L. Robertson, J. Backer, C. Biemans, J. van Doorn, K. Krab, W. Reijnders, H. Smit, P. Willemsen, Antoni van Leeuwenhoek: Master of the Minuscule (Boston: Brill, 2016).

[4] Książka ta jest obecnie dostępna za darmo dzięki Projektowi Gutenberga i zawiera w sobie wielkie i mikroskopijne zachwyty: https://www.gutenberg.org/files/15491/15491-h/15491-h.htm.

[5] Samuel Pepys nazwał ją „najgenialniejszą książką, jaką przeczytałem w życiu”. Zob. R. Hooke, Micrographia: Or Some Physiological Descriptions of Minute Bodies Made by Magnifying Glasses with Questions and Inquiries Thereupon (J. Martin and J. Allestrym, 1665).

[6] W tym czasie nie sądzono nawet, że pchły się rozmnażają; uważano raczej, że spontanicznie wyłaniają się z jakiejś doskonałej mieszaniny moczu, kurzu i ich własnych odchodów. Leeuwenhoek udokumentował kopulację pcheł (mniejszy samiec zwisa pod brzuchem samicy). Udokumentował spermę i penisa samca (w ciągu całej swojej kariery udokumentował spermę ponad trzydziestu różnych zwierząt, w tym własną). Odnalazł jaja produkowane przez samice. Naszkicował jaja w trakcie wykluwania się, obserwował larwy, a następnie przyglądał się ich metamorfozie. Szacował, że proces kopulacji, zapłodnienia, wyklucia się jaj i rozwoju może się odbywać siedem do ośmiu razy w roku. Zmienił zasady gry, niezależnie od tego, czy ktokolwiek zwracał na niego uwagę. Robił to wszystko nosząc ze sobą wszędzie torbę z jajami – tak jak dziecko może nosić ze sobą ulubioną żabę. Zob. Robertson et al., Antoni van Leeuwenhoek.

[7] List De Graafa można w całości przeczytać tutaj: M. Leeuwenhoek, A Specimen of Some Observations Made by Microscope, Contrived by M. Leeuwenhoek in Holland, Lately Communicated by Dr. Regnerus de Graaf, „Philosophical Transactions of the Royal Society” 8 (1673): 6037–6038.

[8] Leeuwenhoek trafił na odpowiedni moment. Nauka właśnie przestała skupiać się na ponownej lekturze starych tekstów i myśli abstrakcyjnej, a zaczęła zajmować się obserwacją. Zainspirowana pracami francuskiego filozofa Kartezjusza nowa generacja naukowców uważała, że obserwacja najskuteczniej pozwala odkrywać nowe prawdy.

[9] A.R. Hall, The Leeuwenhoek Lecture, 1988, Antoni Van Leeuwenhoek 1632–1723, „Notes and Records the Royal Society Journal of the History of Science” 43, nr 2 (1989): 249–273.

[10] Wodniczki to wyjątkowe narzędzia do przechowywania, wykorzystywane przez komórki zwierząt, protistów, grzybów, a nawet bakterii. W wodniczkach można przechowywać pożywienie. Można w nich przechowywać odpady. Mogą w nich być utrzymywane warunki, które różnią się od panujących w pozostałej części komórki. W tym sensie wodniczki być może najbardziej przypominają gliniane wazy i koszyki wiklinowe produkowane przez wczesne ludzkie cywilizacje; wodniczki to pojemniki o wielu przeznaczeniach wykorzystywane przez różne gatunki w różnych czasach do różnych rzeczy.

[11] Miasto, w którym mieszkał Leeuwenhoek – Delft – stanowiło centrum badań nad domami, jednak zajmowali się nimi malarze, a nie naukowcy. Malarze z Delft skupiali się na przedstawianiu mieszczan, a następnie również wnętrz pomieszczeń. Przedstawiali najważniejsze środowiska życia, które później miał eksplorować Leeuwenhoek. Pieter de Hooch namalował wiele scen na podwórzach; najbardziej znanym jego obrazem jest Szczygieł siedzący na podajniku, ale i on malował krajobrazy Delft. Mieszkał tam też Johannes (albo Jan) Vermeer. Vermeer malował te same trzy pokoje wiele razy, przedstawiając niewielkie grupy ludzi zamrożonych niczym martwe natury.

[12] Działka, na której stał dom Leeuwenhoeka, nigdy nie została zbadana archeologicznie. Być może udałoby się tam znaleźć mikroskopy, próbki, albo mnóstwo innych rzeczy. Na tej działce stoi obecnie ekskluzywna kawiarnia. Wraz z Lesley Robertson próbowaliśmy przekonać właścicieli, żeby pozwolili nam przekopać się przez świeżo położoną podłogę i poszukać pamiątek po Leeuwenhoeku pod ich kawiarnią. Odmówili, więc zamiast tego spędziłem kolejne dni na próbach zajrzenia przez ich okna na podwórze – podwórze, na którym Leeuwenhoek spędzał aż tak dużo czasu.