Ljudi nisu prvi inženjeri, doktori i farmeri – bakterije, biljke i životinje koristile su te veštine mnogo pre nas

U svojoj novoj knjizi Biocivilizacije: Nova vizija nauke o živome (Chelsea Green Publishing, London, UK i White River Junction, Vermont USA, 2023), istražujem koncept pred-ljudskih civilizacija, kroz drugačiju priču o živom svetu, uvažavajući doprinose drugih vrsta.

Bakterije, biljke, gljivice, insekti, ptice, kitovi i druge vrste koriste jezik, inženjerstvo, nauku, medicinu, poljoprivredu i još mnogo toga. Sve su to univerzalni elementi civilizacije koji su prethodili ljudskoj.

Jezik prirode

Kitovi komuniciraju jedni sa drugima koristeći zvučne signale. U procesu komunikacije oglašavaju se preko jedinstvenih sekvenci zvukova. U svetu kitovske komunikacije ove sekvence imaju funkciju ličnih imena. Međunarodni tim od 27 istraživača proučava najveće kitove u Tihom okeanu, tzv. spermokitove.

Analizom njihovih akustičkih signala, naučnici su identifikovali sedam vokalnih klanova kitova, svaki sa svojim dijalektom i prepoznatljivim zvučnim sekvencama. Uz pomoć veštačke inteligencije sada naučnici iz celog sveta sarađuju u okviru Inicijative za prevođenje jezika kitova, kako bi dekodirali njihov jezik.

Biljke međusobno komuniciraju pomoću hormona kao što je jasmonat. Biljni hormoni preusmeravaju resurse od biljnog rasta do biljne regeneracije. Biljke emituju hormone u vazduh kada su ugrožene, na primer kada ih insekti napadaju. Susedne biljke primaju signal i reaguju tako što se pripremaju za napade – na primer, oslobađanjem odbrambenih toksina da bi odbile insekte.

U međuvremenu, bakterije „razgovaraju“ jedne sa drugima milijardama godina razmenjujući hemijske poruke preko molekula sličnih hormonima, tzv. autoinduktora. Bakterije koriste ove hemikalije da sinhronizuju ponašanje. Na primer, bakterije napadaju druge organizme samo ako dovoljno susednih bakterija oslobađa autoinduktore. Tako se stvara bakterijski kvorum kao znak za početak akcije.

Bakterije komuniciraju i sa ćelijama drugih vrsta, uključujući naše.

Istraživanja su pokazala da određene hemikalije koje bakterije oslobađaju utiču na razvoj ljudskog mozga, omogućavajući moždanom tkivu da se pravilno razvija. Studije na prevremeno rođenim bebama pokazale su da je odnos između crevnih bakterija majke i ćelija embriona ključan za kognitivni razvoj.

Kvalifikovani inženjeri

Moglo bi se reći da naša planeta odjekuje od građevinske buke. Planeta Zemlja je stalno gradilište gde bakterije, insekti i ljudi podjednako stvaraju kompleksne konstrukcije. Inženjerske veštine pčela su toliko sofisticirane da su jedan stručnjak za pčele i grupa inženjera konstruisali algoritam inspirisan pčelama za rešavanje problema povezanih sa protokom informacija internetom. Kopirali su proces koji pčele koriste za distribuciju radnica u procesu sakupljanja nektara sa cvetnog polja.

I bakterije su vešti inženjeri. U nedavnoj studiji, naučnici su koristili moćne mikroskope i time-lapse slike da snime veštine podizanja bakterijskih “gradova” koje praktikuje bakterijska vrsta nastanjena u ljudskim ustima, Streptococcus mutans. Bakterije proizvode sopstvene građevinske materijale kada se nasele na novoj lokaciji, obično na tvrdoj površini kao što su zubi. Ovi materijali su ugljeni hidrati, proteini, pa čak i DNK koje luče njihova sićušna tela. Građevinski materijal se pažljivo raspoređuje tako da struktura početnih naselja, ili bakterijskih “sela”, dobija trodimenzionalni oblik.

U procesu gradnje neke bakterije ostaju nepokretne i stapaju se sa površinom na kojoj je izgrađeno selo, povećavajući strukturnu stabilnost naselja. Druge bakterije se kreću unutar sela i dele se da bi povećale populaciju. Sela rastu, udružuju se i formiraju bakterijske gradove i megagradove – slično kao što je savremeni London skup nekadašnjih sela i gradova.

Komunikacija između bakterijskih megagradova se odvija putem električnih impulsa. Cela planeta je pre tri milijarde godina pretvorena u neku vrstu bakterijskog interneta.

Lekari i hirurzi

Verovatno su bakterije bile i prvi korisnici medicinskih veština. Virusi napadaju bakterije tako što preuzimaju njihovu ćelijsku mašineriju kako bi se mogli razmnožavati. U tom procesu bakterije umiru. Da bi se odbranile od virusa bakterije su postale „epidemiolozi“ pre tri milijarde godina.

Bakterijska tela proizvode enzime koji napadaju viralne genome i tako ih inaktiviraju. Ovo je forma bakterijskog imunog sistema, poznata kao Krisper (od engleske skraćenice CRISPR: Clustered Regularly Insterspaced Short Palindromic Repeats) koja precizno cilja deo viralne DNK, veže se za nju i time ‘razoružava’ virus. Naučnici su tek nedavno otkrili ovaj sistem, i nadaju se da će ga jednog dana koristiti za lečenje raka i genetskih bolesti. Krisper metod već je korišćen za detekciju kovida 19.

Neki ljudi mrave smatraju beznačajnim insektima o kojima jedva da vredi razmišljati. Ali mravi iz vrste Megaponera analis, koji žive u podsaharskoj Africi, talentovani su hirurzi. Ovi mravi ratnici se specijalizuju za prepad termitskih gnezda. Veći mravi razbijaju odbrambene barijere termitskih naselja, zatim njihove manje kolege jure kroz ove otvore da izvuku termite iz gnezda.

Nakon prepada, mravi ponovo formiraju uredne kolone i nose mrtve termite nazad u mravlja gnezda kao hranu. Ali entomolozi su primetili da neki mravi transportuju svoje povređene drugove. Po dolasku u mravlje gnezdo brigu o povređenim mravima preuzimaju “doktori” koji tretiraju njihove rane antimikrobnim hemikalijama iz vlastitih žlezda. Drugi mravi “doktori” su “hirurzi” koji koriste svoje moćne vilice da uklone termite zubima ukleštene u tela mrava ratnika i da zašiju njihove rane. Ovi mravi hirurzi su toliko efikasni da se već sutradan tretirani pacijenti primećuju na bojnom polju.

Uspešni farmeri

U ljudskoj percepciji poljoprivreda je sadnja, zaštita i žetva biljnih useva za ishranu. Istraživanja pokazuju da zemljana gljivica Morchella crassipes, to isto radi sa bakterijom Pseudomonas putida. Bez bakterijskog ugljenika gljivica ne bi mogla živeti u zemljištu koje nastanjuje.

S druge strane, bube ambrozije prenose spore nekih gljivica putem specijalnih vrećica u crevima, do tunela izbušenih u drveću. Ove gljivice u tunelima proizvode plodove samo u prisustvu buba. Gljivični plodovi su svojevrsno voće i jedini izvor hrane za bube, koje nepoželjne gljivice uklanjaju kao „korov“.

Mravi listorezačice uzgajaju gljivice iz roda Leucogaricus, pa čak koriste i antibiotske bakterije da zaštite svoje useve od parazita. Mravi se ne drže samo poljoprivrede nego upražnjavaju i stočarstvo uzgojem lisnih vaši. Baš kao što mi ljudi muzemo krave, mravi muzu „mleko“ – hranjivu slatku tečnost – iz tela lisnih vaši i koriste je kao hranu. Sva ova sićušna bića su bila farmeri milionima godina pre nego što smo mi ljudi i pomislili da se bavimo poljoprivredom.

Ljudska civilizacija je najnoviji dodatak pejsažu drevnih društava koji se stalno menja. Učenje iz iskustava pred-ljudskih civilizacija može nam pomoći da otkrijemo drevne mudrosti vrsta koje su nam prethodile. Ova novootkrivena mudrost bi nam mogla pomoći u traženju rešenja za ekološku krizu koju je izazvala naša civilizacija.

Autor je profesor biologije na Univerzitetu Brunel u Londonu.