DRVO ZNANJA

3

PiraneJeste li znali?U bistroj se vodi pirane mesoderke obino hrane ribom. Ostale ivotinje su u najveoj opasnosti u mutnoj vodi, vjerojatno zbog toga to pirane, privuene mirisom toplog mesa, ne ometa injenica da to nije njihov prirodni plijen. Najvea meu piranama piraya naraste do 60 cm, no jednako su opasne i manje vrste. U Junoj se Americi piranino vrsto bijelo meso smatra pravom poslasticom, pa ih ribii rado love.Glava pirane je lako prepoznatljiva: s isturenom donjom eljusti punom zuba zaista izgleda ratoborno. Piranini trokutasti zubi imaju iljat vrh za probijanje koe, i kao britva otre bridove za rezanje mesa. Zubi donje eljusti dugaki su 12 cm.

Iako malene i bezazlena izgleda, junoamerike pirane su stekle glas najokrutnijih i najopasnijih slatkovodnih riba. Plivajui u velikim jatima napadaju svaku ivotinju na koju naiu. Za samo nekoliko minuta, od rtve ostane tek goli kostur.

Grabeljiva jataPojedinano, pirana nije opasnija od bilo koje druge male grabeljive ribe, jer, iako neki primjerci crvenotrbe pirane narastu do 30 cm pa i vie, veina je mnogo manja, pa im je i apetit u skladu s time. Opasnost lei u njihovoj navici udruivanja u jata koja se hrane kao jedinstvena jedinica, slino rojevima skakavaca. Takvo jato patrolira uz i niz rijeku napadajui svako ivo bie na koje naie. Miris krvi i pokreti ostalih lanica jata potiu svaku jedinku na mahnito prodiranje. Da bi se proizveo takav uinak, potrebno je da najmanje 20 jedinki lovi zajedno. Poto jata esto broje nekoliko stotina jedinki, oito je da im ne manjka poticaja. Na prvi pogled, pirana ne izgleda kao izuzetno uspjean grabeljivac. Njeno je tijelo visoko i bono spljoteno kao u deverike, ima kratku, tupu njuku i samo prijetee isturena donja eljust odaje njene navike. Izgleda kao da nije sposobna za brzo plivanje. No, u ovom sluaju izgled vara njen iroki rep pokreu moni miii koji ju tijekom napada potiskuju kroz vodu nevjerojatnom snagom.

O

krutnost pirana je uvena. Diljem June Amerike krue prie o nesretnim kupaima koje su napala krvoedna jata pirana i rastrgala ih na komadie. Po jednoj posebno jezivoj prii mahniti napad na konja sruio je u vodu i konja i jahaa, a sve to je ostalo nakon napada bila su dva kostura i ovjekova, skoro netaknuta, odjea. Izmiljeni zlotvori iz pria dre bazene s piranama u kojima se rjeavaju neprijatelja, a diljem svijeta akvaristi dre pirane u kunim akvarijima, oduevljeni njihovom mranom reputacijom. No, je li ona opravdana?

HranjenjePirana otkriva plijen na nekoliko naina. Oi su joj velike i malo pomaknute naprijed, pa joj je vid djelomino binokularan te moe tono odrediti udaljenost. K tomu, svako kretanje u vodi poput praakanja potencijalne rtve stvara vibracije koje putuju poput zvunih valova. Njih pirana hvata bonom prugom, posebnim organom osjetljivim na promjenu tlaka. I najvanije: pirana ima vrlo razvijena kemijska osjetila smjetena u velikim nosnim otvorima, kojima moe osjetiti i najmanje tragove

Michael Freeman/Bruce Coleman Ltd

Veina se pria odnosi na crvenotrbu piranu, jednu od etiriju vrsta koje se smatraju opasnima. Ukupno je poznato 18 vrsta pirana, a sve obitavaju u porjeju rijeka June Amerike, npr. Amazone, Orinoka i Parane. ive i razmnoavaju se u gotovo svim tekuim vodama, od dubokih rijeka do plitkih brzaca, a redovito love u poplavnim podrujima i jezerima, dokle god u njima ima ribe kojom se hrane.

Hans Reinhard/Bruce Coleman Ltd

4

PIRANEVeina vrsta pirana ima masli nasto-zeleni ili plavo-crni hrbat i sive bokove i trbuh. ive i love u ogromnim jatima, u koji ma napadaju plijen i ogole ga do kosti ju u nekoliko sekundi. Izgleda da naj vie vole ribe ija je duina etiri puta vea od njihove vlastite irine.Tom McHugh/Oxford Scientific Films

ravno, postoje mnoge prie o ljudskim rtvama, iako je malo njih i potvreno. Posve je sigurno da je jato pirana sposobno istom uinkovitou prodrijeti i ovjeka, te bi svatko, tko bi dospio u vodu za vrijeme ludila prodiranja, vjerojatno postao dio gozbe. No, pirane se hrane uglavnom drugom ribom, a mnoge tijekom ivota vjerojatno nikad i ne okuse toplu krv.

RazmnoavanjePirane se razmnoavaju u rijekama, za vrijeme tropskog kinog razdoblja. Pri svakom mrijeenju enka polae na vodeno bilje oko 4000 do

mirisa u vodi. Kao i mnoge morske pse, piranu miris krvi privlai kao magnet i potie na napad. Kad napad pone, oslobaa se jo vie krvi, to tjera ribe na mahnito prodiranje, a privlai i ostale na mjesto zbivanja. Nagon za hranjenjem je toliko jak da e pirane u zanosu prodrijeti i jedna drugu, zajedno sa bilo kojim drugim stvorom koji im se nae na dohvatu, zaas ogoljujui pridolicu do kostiju. Malu ribu gutaju cijelu, no vee ivotinje jedu u zalogajima veliine ugriza, tako to svaka riba brzo odgriza komad za komadom i gu-

Srebrnoljuskava pirana (Serrasal mus gibbus) patrolira vodenim bazenima Amazone i Orinoka u potrazi za hranom. Unato reputaciji krvoednika, neke vrste pirana su zapravo vegeterijanci.

Opasna reputa cija crvenotrbe pirane ini je popularnom meu akvaristima.

KLJUNE INJENICEOko osamnaest poznatih vrsta pirana svrstano je u porodicu Characinidae, zajedno s ostalim lososima poput tetre; drugi autori ih svrstavaju u zasebnu porodicu: Serrasalmidae. Srodne su aranima i somovima. Opasne vrste su one iz roda Serrasalmus, kao to je crvenotrba pirana (Serrasalmus nattereri). Ona naraste u prosjeku do 20 cm, ali moe dosei i 30 cm; uobiajena teina je oko 1,5 kg.

ta ih jedan za drugim. Pirana je za to dobro opremljena: vani miii su joj veliki, a zubi koji izgledaju poput otrice noa sklapaju se poput zamke. Svaki trokutasi zub ima iljast vrh i otre bridove za rezanje koe i mesa, a s lakoom pregrizu i kosti srednje veliine. Takvi zubi omoguuju piranama brzo prodiranje i relativno velikih ivotinja: jednom je prilikom velikog amerikog glodavca kapibaru od 40 kg jato pirana oglodalo do kosti u jednoj jedinoj minuti. Poznati su sluajevi kada su napadnute i ubijene i vee ivotinje. Na-

5000 ljepljivih jaja. Dunosti mujaka ne prestaju s oplodnjom. On kod nekih vrsta deset do petnaest dana, dok se mladi ne izlegu, uva i titi jaja od svih pridolica. Mogue je da su neki od napada na ljude potaknuti sluajnim upadom na mjesto mrijeenja. Moda dranja pirana u akvarijima dovela je do trgovanja tim ribama irom svijeta. Mnoge ribe, nakon to prerastu svoje akvarije, bivaju baene u rijeke i jezera izvan njihove rodne June Amerike. U umjerenom pojasu ne predstavljaju nikakvu opasnost, jer je voda prehladna da bi u njoj mogle preivjeti, a kamoli se razmnoavati. No, izgleda da su u junim dravama SAD-a uvjeti u vodama idealni za njihov opstanak, jer su tu ve uhvaene savreno zdrave pirane. Ako se ponu razmnoavati i formirati stalne populacije, posljedice za ivi svijet lokalnih voda bit e katastrofalne.

W Schmidt/ZEFA

Max Gibbs/Oxford Scientific Films

DRVO ZNANJA

5

Majmuni Starog svijetaMajka i mladune makaka. Makake nalazimo u junoj i sredinjoj Aziji. Teke su grae i doseu teinu od 13 kg. Makaki imaju jastuie od tvrde, gole koe na stranjici, koji se razvijaju nakon puberteta i esto su crvenkaste boje.

Neobinog izgleda, nosati majmun porijeklom je s otoka Bornea. Odrasli mujaci imaju dugake mesnate noseve, koji su vano sekundarno spolno obiljeje. U vrijeme parenja enke biraju mujake s najveim nosevima. enka ima manji nos, ali jo uvijek dulji nego u drugih vrsta.

Naziv majmuni Starog svijeta ne znai da se radi o starim majmunima. On opisuje njihov zemljopisni smjetaj u Africi i Aziji. Zapravo, irenje vrsta Starog svijeta vjerojatno je novijeg datuma, a predstavlja uzbudljivu stranicu u evoluciji majmuna.

vrlo tono odrediti udaljenosti. To je jedna od bitnih obiljeja arborealnih (ive na drveu) vrsta majmuna, poput mangaba ili gvenona. Poto na odreivanje mirisa mozak troi manje energije, suvremeni majmuni su poeli razmiljati. Oni su u stanju obraditi prilino sloene informacije, initi otroumne usporedbe i donositi vane odluke, koje omoguuju skupini da se prilagoditi promjenama. Makaki i languri su nauili ivjeti uz ljude, pa ak i zlorabe taj odnos te bez straha pljakaju ljetinu i kradu hranu.

porima od 80 i vie jedinki. Nasuprot tome, neki majmuni, poput svinjorepog langura i crnonogog langura iz Kambode monogamni su, pa ih se obino moe vidjeti u parovima, ponekad u pratnji mladunaca. Kod mnogih vrsta suvini i nezreli mujaci ine grupe neenja. Rezus majmuni ive u velikim oporima, od oko 85 ivotinja, unutar kojeg postoji vie skupina po majinskim linijama, na ijem su elu dominantne enke. Status je izuzetno vaan za rezus majmune, pa lanovi jedne majinske linije brane skupinu od svakog pokuaja napada na poredak.

E Hanumantha/NHPA

TimarenjeMeusobno timarenje i briga oko beba vane su aktivnosti koje slue odranju opora na okupu. Kada neki majmun timari drugoga, koji je vieg statusa, stvara prijateljski odnos i podie vlastiti status unutar opora. Majmuni ele predano sluiti i zadovoljiti voe opora kako bi ublaili njihovu nasrtljivost. Timarenje mladunaca je obino preputeno majkama i bliskim roacima. Zanimljivo, timarenje tek roenih mladunaca kod barbarskog makaka i nekih opora tajvanskih makaka, ini se, poprima posebnu dimenziju. Kako ive na vrlo ogranienom kamenitom podruju, mujaci makaka su obino agresivni jedan spram drugog. Izgleda da ih timarenje beba smiruje i predstavlja neagresivni zajedniki interes. Mujaci posude, ili ak otmu od majke dojene, dodaju ga jedan drugom pri emu cmoku usnama u znak odobravanja. Meusobno se kreveljei i kezei zube, mujaci timare prestravljeno mladune i igraju se s njim drei ga u zraku za jednu nogu, gurajui se u sveopem uivanju. Na prvi pogled izgleda da bebe makaka nemaju nikakve koristi od ovakvih postupaka. No, zbog ovakvog ponaanja, mujaci su mnogo popustljiviji prema mladuncima i brane ih od

Obiteljski ivotMajmuni Starog svijeta razvili su iroku lepezu drutvenog ponaanja. Rijetki su monogamni (imaju jednog spolnog partnera), a veina ivi u oporima u kojima je pristup enkama odreen statusom. U nekim sluajevima dominantni mujak zadrava pravo na nekoliko enki (haremska poligamija), dok u drugim skupinama nekoliko zrelih mujaka ivi u istom oporu (viemujaka poliginija). Veliina opora jako je promjenljiva. Languri mogu ivjeti poput usamljenih mujaka ili unutar skupine (koja se sastoji od nekoliko opora), a koja moe brojiti i vie od 120 lanova. Zlatni, crni i crvenkasti langur mogu se nai u o-

P

oput ljudi, majmuni Starog svijeta imaju ruke i noge ali posebno prilagoene za hvatanje. Plosnati nokti na prstima ruku i nogu zamijenili su kande predaka. Na prstima su se razvili i osjetljivi jastuii tako da, vrlo pokretljivi, prsti mogu obavljati raznovrsne sloene zadatke. Isto kao i ljudski, majmunski palac se moe postaviti nasuprot ostalim prstima, omoguujui vrst i precizan stisak. Majmuni odlino vide u boji, pa im je vid vaniji od njuha. Oi su im smjetene frontalno, tako da imaju stereoskopski vid kojim mogu

Bruce Coleman

6

MAJMUNI STAROG SVIJETAIako krupan, mujak grivastog pavijana prilino je vitak. Lice mu je produeno, s izraenim kutom spoja nosa i ela. Nalazimo ga od Senegala do Somal ije te u junoj Arabiji, a naseljava kamenita podruja.

Beba dugorepog makaka u naruju majke istrauje svoje tijelo, igrajui se rukama i nogama, na isti nain kao i ljudsko dijete. Majmuni Starog svijeta nakon noenja od 140 220 dana, ovisno o vrsti, obino imaju jedno mlado, a ponekad se rode i blizanci.

grabeljivaca. Veze uspostavljene izmeu dominantnih mujaka i mlaih mujaka u oporu vrlo su vane za odravanje ravnotee unutar skupine.

KomuniciranjeZa meusobnu komunikaciju majmuni upotrebljavaju sloenu mjeavinu vizualnih i glasovnih znakova. Poloaj tijela obino izraava podlonost ili dominaciju, ovisno o majmunovom statusu. Za majmuna koji zauzme krivu pozu, automatski se pretpostavlja da ugroava vladavinu vie rangirane jedinke. Kod arborealnih vrsta dugorepih afrikih majmuna unutar gvenon grupe govor tijela je naglaen dobro vidljivim oznakama na tijelu. Jarke boje na licu, repu, bedrima i genitalijama odailju poruke poput geometrijskog semafora. Na taj su nain majmuni uvijek svjesni seksualnog stanja, statusa i namjera ivotinja koje ih okruuju. Glasovna komunikacija je takoer vana. Osobito zamorci imaju irok repertoar glasanja, gotovo poput jezika. Njima s neba prijete orlovi, s tla leopardi, a s drvea zmije. Kao odgovor na to zamorci su razvili glasanja na uzbunu, razliita za svaku od tih opasnosti. Kada ih ugroava orao, zamorci isputaju dubok isprekidan roktaj koji upozorava ostale lanove opora da napuste vrhove drvea. Znak za leoparde je niz kratkih, glasnih zovova koji tjera majmune na najvie grane drvea. Kada se uje visoko lajanje, to je uzbuna za zmije, zamorci se u strahu ogldaju stojei na stranjim nogama i paljivo pogledom pretrauju okolno drvee. Drutvenim ponaanjem dominira proces uenja. Mladi majmuni moraju svladati i tjelesni

U grupi gvenon majmuna vrste se meusobno razlikuju po oznakama na licu. Ovdje su prikazani: (1) majmun sovljeg lica; (2) brkati majmun; (3) zeleni zamorac; (4) maj mun monarh; (5) krunati majmun. O majmunu sovljeg lica koji ivi na vrhovima drvea, gdje se hrani raznom biljnom hranom, zna se malo. ivi u malim grupama i, ini se, ne proizvodi nikakve glasove.

Ivan Polunin/NHPA

Gerard Lacz/NHPA

DRVO ZNANJAakma pavijana nalazimo u junoj Africi. Pavijani su ivotinje koje ive na tlu, a najvea im je teina 50 kg. Njihov glavni neprijatelj je leopard.

7

Mandril se lako prepoznaje po neobino obojenom licu. Kod odraslih mujaka lice je arko crveno i svijetloplavo. ivo obojana stranjica je bez dlaka. enka ove vrste manje je raskona i ima samo male plavkaste povrine na stranama lica. Iako ive u ekvatorijalnim praumama zapadne Afrike, mandrili provode veinu vremena na tlu, u potrazi za hranom.

S Robinson/NHPA

i glasovni govor kako bi kad odrastu mogli opstati u svojoj skupini. Snimke gvenona pokazuju da se rjenik odraslih razvija iz govora mladunadi a, kao i kod ljudi, mujaci mutiraju tijekom puberteta. Jezik igra kljunu ulogu u evoluciji novih vrsta. Razlike u govoru tijela, obojenosti dijelova tijela i vokalizaciji, navode skupine koje govore razliitim dijalektima na izbjegavanje. Na taj se nain prestaju meusobno razmnoavati, to je prvi korak u prirodnom procesu stvaranja novih vrsta.

Govor tijelaPonekad govor tijela u majmuna moe izazvati zabunu. Tako se ponekad ini da se radi o parenju i onda kada to nije sluaj. I mujaci i enke majmuna mogu nuditi stranjicu dominantnim mujacima kao da se radi o pozivu na parenje, no najee se radi o obinoj gesti udobrovoljavanja. Kao odgovor, alfa mujak se moe popeti na podreenog majmuna hinei kopulaciju. Na taj nain on prihvaa ponuenu podreenost. Da bi iskazao osjeaje i namjere, majmun moe upotrijebiti mnotvo izraza lica. Iskeeni zubi popraeni vritanjem iskazuju izrazito uzbuenje, no drugi znakovi, poput durenja, su finiji. Ovaj izraz lica rabe mladunci kada ele da ih majka podigne i nahrani. Cmoktanje usnama pokazuje prijateljsko raspoloenje i odsutnost neprijateljstva, dok kljocanje zubima prikazuje prijateljski ali podloan stav. Majmuni Starog svijeta hrane se raznim voem, liem, pupoljcima i izdancima, ovisno o tome do ega mogu doi. Ponekad jedu kukce, a prema prilici i jaja. Mangabi vie vole voe, no

mnogo vremena provode traei kukce, a jedinstveni su meu majmunima Starog svijeta po tome to obiavaju guliti koru sa stabala. Majmuni poput langura i rezusa esto ive uz ljudska naselja i postali su ovisni o krai uroda. Gelada pavijani jedinstveni su po tome to pasu travu. Nekada esti u cijeloj Africi, gelade su preivjeli jedino u Majmunskim planinama Etiopije, gdje ih se moe vidjeti kako u velikim oporima sjede na tlu skupljajui vlati trave ili runei sjemenke sa stapki. Ruke su im prilagoene skupljanju odreene hrane, a jakim prstima iskopavaju korijenje. Gvereza majmuni i languni hrane se velikom koliinom lia. Za razliku od voa, lie je dostupno tijekom cijele godine te je stalan izvor hrane. Budui da sadre velike koliine celuloze, listovi su esto neprobavljivi, pa ak i otrovni. Gvereze su stoga razvili predeludac u kojem dolazi do fermentacije, tj. do predrazgradnje hrane uz pomo brojnih bakterija koje mogu razgraivati celulozu. One obavljaju dva vana zadatka: razgrauju celulozu kako bi se oslobodila energija i neutraliziraju mnoge otrove, omoguujui majmunima prehranu inae otrovnim biljkama.

Majmuni gvenoniZeleni zamorac pripada grupi majmuna gvenona i tipian je za Afriku. Obino se zadrava na drveu akacije du vodenih tokova, a i jedini je gvenon kojeg se moe nai i u savani, iako se u okolnim ikarama i umama akacije esto via i patasi. Patasi ima dulje noge i prilagoen je ivotu na tlu. Zbog tih je razlika izdvojen iz

skupine gvenona. Iako vei, patasi izbjegavaju sukobe sa zamorcima. Ostali gvenoni ive u umama. Ako je stanite bogato, istu umu moe dijeliti etiri ili pet vrsta, dijelei meusobno izvore hrane. esto se zajedno u kronjama viaju plavi zamorac, dijadema i monarh, dok LHoestov gvenon ivi na tlu. Najmanji majmun Starog svijeta, talapoin, ivi u movarama i poplavnim umama ravnica zapadne srednje Afrike. Nosati majmuni nastavaju obalne mangrove movare, tresetne movare i praume uz obale rijeka Bornea. Poto je uma esto poplavljena, postao je dobar pliva. Mujaci su dva puta vei od enki i imaju duge objeene noseve koji im vise preko usta. Nosevi su vaan predmet seksualne pozornosti. enkama se vie sviaju mujaci s velikim nosevima te tako zbog

W H Muller/Zefa

8

MAJMUNI STAROG SVIJETA

KLJUNE INJENICEMajmuni Starog svijeta pripadaju redu Primata i porodici Cercopitchecida. Poznate su 82 vrste iz 14 rodova i dvije potporodice. Veliina: Duina glave i tijela od 34 cm (talapoin) do 70 cm (mandril) Potporodica Cercopithecinae sadri 45 vrsta i osam rodova. Tu spadaju i: Zeleni zamorac (Cercopithecus aethiops) Crni mangabi (Cercocebus aterrimus) Potporodica Colobinae sadri 37 vrsta i est rodova Tu spadaju i: Srebrni langur (Semnopithecus cristalus) Nosati majmun (Nasalis larvatus)Obitelj rezus makaka. Ova se vrsta hrani voem, sjemenjem i bobicama, a kree se pojedinano ili u skupinama do 32 jedinke. Rezus makaki ive na tlu, a spavaju na drveu. uti pavijan timari drugoga u nacionalnom parku Amboseli u Keniji. Osim to uklanja nametnike, timarenje je i drutvena aktivnost. Dominantni mujak timaren je ee nego ostali u oporu.

Stan Osolinski/OSF

evolucije tijekom generacija nosevi postaju sve vei i vei. Druga udna odlika nosatih majmuna je njihov veliki trbuh. Zbog toga to je tlo na Borneu neplodno, a biljke uglavnom nejestive, nosati majmuni imaju veliku fermentacijsku vreu u trbuhu. Kao i ostali kolobini, nosati majmuni imaju posebni predeludac koji sadri bakterije za razgradnju celuloze i tako pretvaraju otrovne biljke u jestive.

Ponaanje nosatih majmunaMujaci nosatih majmuna okupe harem koji ini do osam enki i njihova mladunad. Tijekom dana oni se zajedno hrane, a naveer se pridruuju ostalim skupinama na spavanju na drveu koje natkriljuje rijene obale. Kako danje svjetlo nestaje, moe se uti i do 80 majmuna kako isputaju kakofoniju udnih krikova, urlika, roktaja i reanja dok se mujaci meusobno epure i prave vani pred svojim enkama. Mujaci s haremima tjeraju ostale mujake, ak i vlastite sinove, koji se udruuju u privremene skupine samaca. Kada sazriju, samci izazivaju zrele mujake, a ponekad se i bore s njima kako bi stekli vlastiti harem. Kada novi mujak preuzme harem, prvo pobije sve potomke svog prethodnika. enke liene mladunadi odmah postaju plodne i novi mujak se pari sa svima, kako bi osnovao novu dinastiju. Ukoliko se enkama pridolica ne svia, one naputaju harem i pridruuju se drugim skupinama.

ANT/Dave Wtats/NHPA

DRVO ZNANJA

9

Jeste li znali?Kada mandril ili pavijan zijeva, to znai da prijeti ostalim lanovima opora pokazujui veliinu svojih onjaka. Ako mujak svetog langura seksualno zapostavlja enku, ona e ga udariti ili mu poupati krzno. Legenda kae da e Gibraltar ostati britanski dokle god ima koloniju Barbary majmuna, vrstu makaka. Na Gibraltaru su oni na sigurnom jer se o njima brine vojska, ali im brojnost opada u Maroku i Aliru. Mujaci mnogih vrsta imaju crvene penise i plave monje, koje pokazuju kako bi otjerali mujake suparnikih skupina. Mandrili imaju sline boje na licu.Maurice Tibbles/OSF

Ako se dre u zatoenitvu i ne mogu zanijeti, nekim enkama genitalije nateknu i postanu ivlje obojene nego to bi bile u prirodi.

Zelenog zamorca (Cercopithecus aethiops) nalazimo u cijeloj Africi, juno od Sahare. No, u sredinjem dijelu june Afrike uglavnom ih nema. Ova vrsta ima irok repertoar glasanja za uzbunjivanje. Srebrni langur (Semnopithecus cristatus) vitkih udova, iz potporodice Colobinae, teritorijalna je vrsta i odluno brani svoj ivotni prostor od svih pridolica.

Ponekad mlade majke bjee iz harema kako bi zatitile djecu od novog mujaka. One se pridruuju lutajuim grupama nezrelih mujaka koji su tjelesno preslabi da bi ih napali.

Grivasti pavijaniGrivasti pavijani ive u oporima od nekoliko stotina ivotinja. Oni su izrazito agresivni majmuni, ali su odnosi unutar opora visoko organizirani. Iako se obiteljska skupina sastoji od harema koji vodi jedan odrasli mujak, u oporu postoje i druge rodbinske veze koje stvaraju klanove i obitelji majmuna. lanovi iste obitelji meusobno surauju kako bi otjerali napadae, i uglavnom uzimaju enke jedni od drugih. Odrasli mujaci ostaju u istom klanu cijelog ivota. Za razliku od njih, enke esto mijenjaju obitelj, klan ili harem. Mujak grivastog pavijana izuzetno je agresivan prema enkama svog harema, trese ih ili

Morten Strangen/NHPA

10

MAJMUNI STAROG SVIJETAivanja pokazala tehniki pogrenima ili ak nepotrebnima. Pod pritiskom javnosti laboratorijski uvjeti su poboljani, a ustanovljen je i sustav nabavnih dozvola koji kontrolira broj ivotinja koje se rabe pri istraivanjima. Sada postoje stroga pravila za humani postupak prema majmunima koji su rtvovani za znanost. U Indiji Hindusi tuju svetog langura kao ivu reinkarnaciju majmunskog boga Hanumana, koji si je opekao lice i ape kradui mango. Budisti takoer ne diraju langure, iako se oni uglavnom hrane urodom s njihovih polja. Neki su se opori naselili u gradovima gdje kradu hranu iz kua i trgovina. Unato tome, utorak je jo uvijek Hanumanov dan kada Hindusi posjeuju svoje hramove i prinose majmunima tradicionalne rtve u hrani.

David C Fritts/Animals Animals/OSF

ZatitaTropske se ume unitavaju takvim tempom da je veina umskih vrsta majmuna opasno ugroena. Naroito se intenzivno kre azijske ume, kako bi se zadovoljila neizmjerna potranja za tvrdim drvetom. Unato tomu, postoji neto to zatitari mogu uiniti kako bi spasili te dragocjene ume. S izuzetkom spororastueg mahagonija, uma se brzo obnavlja, tako da e potroai morati ograniiti svoje zahtjeve za proizvodima od drveta samo na one koji dolaze s dobro voenih plantaa.

ak grize ako mu ne udovoljavaju. No, enke nisu bespomone. Ukoliko im se ne svia dominantni mujak, one potajno navedu nekog mujaka sa strane da napadne harem i otme ih. Napadi i uznemiravanja daju prilike enkama za bijeg iz jedne obitelji u drugu.

Japanski makaki, najvei meu makaki ma, otporna je vrsta i preivljava jake zime sjevernog Japana. Voli se kupati u termalnim izvorima. Za ovog mladog zamorca majka e se brinuti do dolaska sljedeeg potomka, tj. oko godinu dana nakon njegova roenja.

Odani brani partneriIako je zajednica grivastih pavijana esto nasilna, veza izmeu mujaka i enke moe biti vrsta. Mujaci ostalih vrsta pavijana pokazuju zanimanje za enke samo kada su spremne za parenje, no grivasti pavijani stvaraju vezu koja moe potrajati godinama. Ta veza ne ovisi o spolnom ivotu, jer se nastavlja i nakon parenja tijekom enkine trudnoe. Nakon to postignu spolnu zrelost, mladi pavijani nastoje stvoriti vlastiti harem. Sukobi s odraslim mujacima opasni su, pa se neki mladi mujaci sprijatelje s nezrelim enkama vlastitog klana jer to ne izaziva bijes dominantnog mujaka. Mladi mujak moe odmamiti adolescentnu enku od njene majke. Kada sazri, postat e njegova prva druica.

Odnos sa ovjekomMajmuni su odigrali znaajnu ulogu u znanstvenim istraivanjima na kojima se temelji suvremena medicina. Rezus majmuni i ljudi imaju zajedniko obiljeje krvi, koje se zove rezus faktor. Kada ena s negativnim krvnim rezus faktorom zanese s rezus pozitivnim mukarcem, tada drugo ili sljedea djeca mogu biti mrtvoroenad. To je stoga to protutijela iz majine krvi napadaju crvena krvna tjeleca u krvi djeteta, ako je ono naslijedilo oev pozitivni rezus faktor. No, ukoliko se to ustanovi tijekom trudnoe djetetu e ivot biti spaen davanjem imunoglobulina koji se dobiva iz krvi rezus majmuna. On e umanjiti stvaranje protutijela u majinoj krvi. Zahtjev da se pronae lijek protiv bolesti kao to je AIDS, naveo je mnoge medicinske ustanove da za istraivanja nabave velik broj majmuna, to je u javnosti izazvalo otru kritiku. Naime, istraivaki postupci su shvaeni kao bolni i opasni za ivotinje, a mnoga su se istra-

Stan Osolinski/OSF

DRVO ZNANJA

11

ivot na drveuObilje hrane i relativna sigurnost ine da ivot na drveu izgleda kao privlaan izbor. Mnoge su ivotinje razvile sposobnosti zahvaljujui kojima mogu provoditi veinu ivota u kronjama drvea.elika podruja Zemljine povrine pokrivena su drveem. To su, primjerice, velike ume etinjaa na sjeveru, bjelogorine ume u umjerenom pojasu i guste vazdazelene kine ume u tropskom podruju. Jednom nastale, takve ume se teko nadomjetaju drugom vrstom vegetacije, osim u sluaju promjene klime ili nekog utjecaja sa strane, poput masovne sjee drvea. Tako neke od tih uma postoje milijunima godina; mnoge ivotinje su imale vremena razviti posebne prilagodbe na ivot visoko u kronjama drvea. Takav ivot ima svojih prednosti. Nema velikih grabeljivaca pa se i relativno ranjive ivotinje, poput malih majmuna, mogu hraniti i odmarati bez potrebe stalnog opreza, kao to je to sluaj s njihovim srodnicima koji ive na tlu. Na raspolaganju im je dovoljno hrane, ne samo biljne poput lia, cvijea, voa, oraha i sjemenki, ve i obilje sitnih ivotinja kao to su kukci. U tropima drvee rodi tijekom cijele godine, pa se tropska ivotinja koja je voljna traiti drvee u plodu moe cijeli ivot hraniti iskljuivo voem. ivotinjske vrste koje su prilagoene prehrani liem koje je tee probavljivo od voa i relativno male prehrambene vrijednos-

V

ti ne moraju ga ak ni traiti; mogu se jednostavno po volji kretati lisnim pokrovom. Dok god se mogu prebacivati s drveta na drvo, takve ivotinje imaju malo razloga za silazak na tlo, pa mnoge to nikada i ne ine.

Drvee vrvi mnogim kukcima, ukljuujui i mnogo tisua vrsta zrikavaca, koji dok miruju dre prednji par krila preko tijela poput pokrova, stapajui se s vegetacijom.

PrihvaanjeMaloj ivotinji poput kukca, ivot na drveu ne predstavlja problem. Svaki kukac koji moe svladati vlat trave nee imati nikakvih potekoa s korom i liem drvea. ak i ako padne s vrha drveta na umsko tlo, zbog male e mase pad proi bez posljedica. Tee ivotinje, poput gmazova ili sisavaca, moraju biti opreznije, jer za njih pad moe biti smrtonosan. Naime, tipina se velika ivotinja kree tlom i nije opremljena za sigurno pridravanje za koru ili grane. Prema tome, za to su joj potrebne posebne prilagodbe. NajKako se kroz gusto lie ne mogu dobro vidjeti, mnoge ivotinje, poput ovog crvenog urlikavca, razgovaraju, pa uma postane malo prebuna. Guter sa Solomonovog otoja omata rep oko granica. On cijeli svoj ivot provodi na drveu i rijetko silazi na tlo.Andre Bartschi/Planet Earth Pictures

jednostavnije prilagodbe ivotu na drveu su dobro razvijene pande. Mnogi guteri pouzdaju se u pande kojima se dobro prihvaaju za koru, a vjeverice se mogu sigurno etati gore-dolje okomitim deblima zahvaljujui otrim pandama na prstima. Zapravo, vjeverica esto visi naglavake na deblu, a sigurno uporite su joj zavinute pande stranjih nogu. Lagana vjeverica se moe osloniti na pridravanje pandama za koru drvea, ali tee ivotinje trebaju sigurnije zahvate. Na primjer, pande tipavca su se razvile u velike i jake kuke za hvatanje, kojima obuhvaaju granu. tovie, one se dre grane s takvom snagom da

Ken Lucas/Planet Earth Pictures

Carol Farneti/Planet Earth Pictures

12

IVOT NA DRVEUtipavac ostaje objeen o nju ak i kad ugine. Druge ivotinje se dre produenim prstima prednjih i stranjih udova. Mnoge ptice imaju noge s dugim, nasuprotno okrenutim prstima, koji obavijaju grane. Noge kameleona prilagoene su na isti nain, to mu omoguuje sigurno obuhvaanje grana dok se provlai kroz vegetaciju u potrazi za kukcima, pomaui se istovremeno miiavim repom. Po izuzetno pokretnim rukama i nogama mnogo su nam poznatiji majmuni koji ive na drveu, posebno oni poput orangutana. On za hvatnje koristi veliki nasuprotni prst na nogama, nalik na palac, a za penjanje po drveu koristi sva etiri uda. Vjerojatno najzanimljivije prilagodbe penjanju nalazimo u ivotinja poput drvnih aba i gekona, koji imaju ljepljive jastuie na tabanima nogu. Svaki jastui gekonovog stopala sastoji se od mnogo redova sitno nazubljenih ljusaka koje se granaju u tisue malih izbojaka.Anup Shah/Planet Earth Pictures

vrlo est kod stanovnika drvea. Nekoliko veih majmuna razvilo je sasvim drugaiju tehniku. Umjesto tranja i skakanja po granama, oni vise objeeni o njih rukama, njiui se i prebacujui se s grane na granu, s drveta na drvo. U tome su pravi umjetnici giboni, ija je brzina i spretnost na drveu legendarna. Udovi gibona razvili su se upravo na obrnut nain od udova avetnjaka. Dok su im stranji udovi ostali kratki, ruke su im postale izrazito duge i miiave, s izduenim akama za hvatanje grana.

Pravi letaiSkakanje ili njihanje s drveta na drvo zahtijeva mnogo energije jer se ivotinja mora snano odraziti uvis kako ne bi pala. Nekoliko ivotinja je nadvladalo ovaj problem, razvivi sposobnost jedrenja krilima od rastegnute koe. Meu najspektakularnijima je letei lemur ili kolugo s Madagaskara, koji pri skoku rairi konu membranu izmeu udova i repa (poput djejeg zmaja) te tako prelebdi preko irokih prosjeka s drveta na drvo. Kada se spusti, prihvati se dugim pandama za deblo, tik ispod kronje, te skoi na idue stablo. I mnoge su druge ivotinje razvile sline mogunosti jedrenja, ukljuujui letee vjeverice, letee abe, pa ak i letee zmije. Postoje i neke umske ptice, kao afriki turakao, koje se na slian nain kreu s drveta na drvo. Ima i dokaza koji upuuju na to da je i najstarija poznata vrsta ptica arheopteriks razvila perje kao pomo pri jedrenju sa stabla na stablo. Naravno, veina umskih ptica i imia su aktivni letai, ali to je sasvim druga pria.

vrsto prianjanje

Norbert Wu/Planet Earth Pictures

Peteropruga vjeverica koristi otre kande kako bi na glavake visjela na deblu. Kada skae, rairi noge i spljoti tijelo, okreui iru povrinu tijela zranoj struji, to joj omoguuje preskakanje znatnih razdaljina.

Pomou njih se dre i najsitnijih neravnina na naoko glatkim povrinama kao to je veliko, sjajno lie. vrst zahvat odgovara sporom biljojedu kao to je tipavac, ali mnogi stanovnici drvea moraju se kretati brzo i uinkovito. Naroito se to odnosi na ivotinje koje se hrane voem, jer one veinu vremena provode putujui iz jednog dijela ume u drugi u potrazi za najrodnijim drveem. Teke ivotinje, na primjer impanze, esto putuju tlom, no za ivotinje koje se hrane u kronjama, mnogo je uinkovitije kretati se izravno sa stabla na stablo.

Mujak troprstog tipavca moe cijeli ivot provesti na jednom drvetu. Pomou pandi se nevjerojatno sporo kree gore-dolje po granama, brzinom od 0,5 km na sat. Moe visjeti satima, pandama objeen o granu, a da se uope ne pomakne. iroki jastuii na prstima ove drvne abe omoguuju joj prihvaanje za najglatkije lie i granice. Moe skakati s grane na granu bez opasnosti da izgubi uporite, a jedna vrsta posti e skokove 36 puta dulje od nje same.

SkakanjeMnoge male ivotinje jednostavno tre i skau. Na primjer, vjeverica e pobjei na vrh tanke grane i skoiti na granu susjednog drveta. Neki majmuni, na primjer avetnjaci, izvanredno su se prilagodili skakanju. Avetnjakove stranje noge su duge i snane te mu omoguuju da skae u zrak poput skakavca, a njegove velike oi smjetene su naprijed i omoguuju puni binokularni vid za tono odreivanje udaljenosti. Iz istog razloga binokularni vid je

Peter Scoones/Planet Earth Pictures

DRVO ZNANJA

13

Kaktusi i ostali sukulentiKaktusi i sukulenti jedinstveni su po prilagodbi na oskudicu jednog od bitnih ivotnih elemenata: vode. Velik broj ih raste na najnegostoljubivijim mjestima na svijetu, a lako ih je uzgajati i u kuama. Mnogi imaju lijepe arke cvjetove i zanimljiv oblik.

S

ukulenti (koji ukljuuju i kaktuse) razvili su se tako da se mogu nositi s uvjetima koje doista malo biljaka moe podnijeti. Ne samo da mogu podnijeti duga suna razdoblja nego mnogi od njih podnose i znaajne temperaturne razlike. Neki sukulenti rastu na podrujima gdje dnevna temperatura iznosi 37 C, a nona pada gotovo do toke smrzavanja. Kaktusi i sukulenti su kserofiti, to znai da mogu preivjeti u uvjetima ograniene opskrbe vodom. Vrlo efikasno izvlae raspoloivu vodu iz zemlje, i uspjeno je pohranjuju u mesnate listove, stabljiku (kaktusi) ili ak i u korijen.

Korijenjem do vodeNeki kserofiti imaju razgranato korijenje koje prodire duboko u zemlju kako bi povealo mogunost usisavanja vode i iskoristilo to vie vlage. Meutim, mnogi kaktusi i sukulenti imaPonijev rep (Beaucarnea recurvata) izgleda skoro poput drveta, a predsta vlja sukulent koji pohranjuje vodu u svoju zadebljanu bazu. Meksiki bava sti kaktus (Echinocactus grusoni ) je velika bodljikava lopta promjera nekoliko metara. Upadljivi cvjetovi izbijaju blizu vrha biljke, a preteno su ute i ruiaste boje.Wildlife Matters

ju iznenaujue malo korijenja s obzirom na njihovu veliinu. U pustinjskim uvjetima u kojima ivi veina kaktusa, tlo je esto vrlo plitko, s kamenom podlogom tik ispod povrine, pa su ove biljke sklonije ouvanju nego istraivanju. Mnogi kaktusi rastu na suhim, neplodnim podrujima, a autohtoni su u Novom svijetu.

Ostale sukulente moemo nai na obje hemisfere. Sukulenti su i neke autohtone europske biljke poput ednjaka. Svoje zalihe vode kaktusi i ostali sukulenti koriste za fotosinteze te za odvijanje drugih bitnih procesa. Kada je stopa apsorpcije iz zemlje tako niska da ugroava fotosintezu, tada vodu crpe iz posebnog tkiva koje slui za pohranjiva-

nje vode. Pustinjski kaktusi mogu u svoje stabljike pohraniti velike koliine vode. Neke vrste mogu izgubiti ak polovicu te koliine prije nego biljka osjeti nedostatak vode. Kod mnogih kaktusa listovi su svedeni na bodlje, koje pomau kod smanjenja gubitka vode, a fotosintezu, koja se obino vri u liu, u ovom sluaju vre fotosintetske stanice u zelenim stabljikama. Lie sukulenata je obino debelo i mesnato, a sastoji se od malog povrinskog sloja i debelog unutarnjeg tkiva. Neki imaju gotovo okruglo lie, to je osobito efikasan oblik. Lie sukulenata ne samo da ima smanjen povrinski dio ve obino ima i debelu epidermu (vanjsku opnu) kako bi se smanjio gubitak vode putem isparavanja. Kaktuse i sukulente ljudi najee povezuje s onima koje su vidjeli u vesternima, ili pak s vrstama koje se mogu vidjeti pri posjetu nekim dijelovima Kalifornije, Nevade ili Arizone: juke, agave, mamilarije, opuncije te golemi saguaro iz Arizone, koji dosee visinu od 15 i vie metara. Bilo da rastu na suhim planinskim kosinama ili ravnim pustinjskim podrujima, kaktusi i sukulenti se jako razlikuju veliinom i oblikom. To je jedan od razloga njihove popularnosti

Wildlife Matters

14

KAKTUSI I OSTALI SUKULENTIznati da su zapravo kaktusi, jer imaju lie. Primjerice, pereskije su grmoliki kaktusi s granama obraslim liem. Stapelije su primjeri nekih egzotinih vrsta sukulenata koje rastu u Junoj Africi. Imaju mesnate iljate grane i prekrasne zvjezdaste cvjetove koji, meutim, ire miris slian smradu strvine. Otuda im je zajedniko ime biljke strvinarke. Sukulent ponijev rep ima oblik kronje drveta, a vodu pohranjuje u izrazito debeloj bazi. U Meksiku naraste oko 6 metara, a mlade biljke se esto prodaju kao lonanice.

KAKTUS ILI SUKULENT?Oba tipa biljaka su doista sukulenti, jer uvaju vlagu. Uobiajena definicija kaktusa je da je to biljka zadebljane stabljike, koja slui fotosintezi i pohranjivanju vode, a esto umjesto lia ima bodlje. Veina sukulenata ima lie. Od ovog opeg pravila postoje izuzeci. Nekoliko grmolikih lanova porodice kaktusa ima pravo lie. Neki sukulenti koji nisu kaktusi odbacili su lie i razvili mesnate stabljike.

umski kaktusiJedni od najpopularnijih kaktusa, boini i uskrnji, potjeu od Schlumbergera i Rhipsalidopsis vrsta, rastu privreni na drveu (epifiti) na prostoru Srednje Amerike i u nekim od najtropskijih podruja Meksika. Domovina daleko veeg broja epifitskih kaktusa je Kostarika. Epifitski kaktusi rastu na drveu, a katkad su privreni na stijene koje im slue kao potporanj. Openito uzevi, rastu u kaskadama, poput boinog i uskrnjeg kaktusa. Meutim, neki kaktusi se uspinju i penju po drugim biljkama koje im slue kao potporanj. Jedan od njih je epifilum, koji ima velike raznobojne cvjetove, a drugi je kraljica noi, rairena od Jamajke do Kube, koja je ime dobila po tome to joj se veliki bijeli cvjetovi otvaraju nou. Neki sukulenti iz krajeva kao to je provincija Cape u Junoj Africi i Namibija, nalikuju kameniima sve dok se ne otvore i otkriju svoje cvjetove. U svijetu postoji oko 80 vrsta Lithopsa, popularno nazvanih ivo kamenje, kojePeter McHoy

Epifilumi rastu u tropskim i suptropskim predjelima Latinske Amerike. Svi su epifiti, tj. rastu na drugim biljkama, ali nisu para ziti. Raspon boja njihovih lijepih cvjetova je od ruiasto-ljubiaste do uto-bijele.

je esto gotovo zakopano i nezamjetno u procjepima stijena pustinjskih predjela u kojima rastu. Spadaju meu najbolje zakamuflirane biljke te ih se vrlo teko zapaa dok nisu u cvatu. Gornja povrina im je nalik na prozor, pa tako i do djelomice zakopane biljke dopire dovoljno svjetla da moe preivjeti. ivo se kamenje moe uzgajati u kui, na jako osvijetljenom mjestu.

Otporni sukulentiNeki sukulenti su dovoljno otporni da ih se moe uzgajati u vrtu. Najuobiajeniji su ednjaci, koji rastu na stazama, krovovima, zidovima i svim ostalim mjestima na kojima mogu pustiti korijenje. uvarkue imaju lijepu, esto vrlo privlano obojenu rozetu listova. Rastu na stijenama s malo tla, a moe ih se vidjeti kako rastu u skupinama na krovovima iako su ta mjesta ljeti vrlo suha i vrua.

meu kolekcionarima. Ovdje opisujemo tek mali broj najpoznatijih. No, postoje stotine drugih koje moemo nabaviti kao lonanice, i tisue drugih vrsta koje rastu u divljini. Tipian okrugli kaktus je bavasti kaktus. Poput mnogih drugih kaktusa i sukulenata, dolazi iz Meksika gdje raste poput velike bodljikave lopte promjera nekoliko metara.

LobivijeLobivije su odline za uzgoj ukoliko elite kaktuse s puno cvjetova, ak i na mladoj biljci. Ime ovog kaktusa zapravo je anagram od rijei Bolivija, jer iz te zemlje potjeu mnoge vrste. Vrstu koju ete esto nai u cvjearnama i vrtnim centrima je Lobivia silvestrii (prodaje se i pod imenom Chamaecereus silvestrii), a koja dolazi iz planinskih podruja Argentine. Naranastocrveni cvjetovi lijepo e se razviti ak i na prozorskoj dasci. Mamilarija ima mnogo vrsta. Veinom potjeu iz Meksika, a uzgajaju se dosta lako. Neke od njih su vrlo ilave: Mammillaria senilis raste na visini od 2000 metara i vioj, esto u pukotinama gotovo golih stijena, gdje temperatura esto padne vrlo nisko. Neki kaktusi se mogu uzgajati na otvorenom i u toplijim podrujima Velike Britanije. Jedni od onih koji najee preive su opuncije iz Sjeverne Amerike, koje rastu u skupinama na otvorenim zatienim lijehama svjetski poznatih Kew Gardens u Londonu. Mnoge opuncije imaju osebujne stabljike poput plosnatih jastuia. Postoje ak i puzavi kaktusi, poput takorovog repa. Ovaj kaktus, porijeklom iz Meksika, ima duge puzajue stabljike s grimiznim cvjetovima. Kod nekih se biljaka teko moe odmah

Wildlife Matters

Oreocereus celsianus je kaktus neobinog izgleda, iz Perua i Bolivije. Pokriven je dugim dlakama boje meda, koje obavijaju njegove bodlje. Ljeti cvate crvenim ili smeim cvjetovima.

DRVO ZNANJA

15

Kisela kiaOmorikina uma unitena kiselom kiom. Takvo umiranje uma ugroava krajolike i ivotinjski svijet u mnogim dijelovima Europe i na zapadu Sjeverne Amerike.

ljive su posvuda. Prostrane ume u visinskim predjelima i planinama Europe i Sjeverne Amerike nairoko se sue, tako da su ugroeni i sami planinski vrhunci. Kiselu kiu raznose prevladavajui vjetrovi. Na planinskim vrhuncima dno oblaka je nisko, pa se stoga drvee nalazi u oblaku ije su kapljice kisele i koje napadaju lie.

Smrt umaOteenje drvea poznato je kao smrt uma (Waldsterben), a ona je posljedica oneiavanja zraka, u koje ubrajamo i kiselu kiu. O tonim mehanizmima njezina djelovanja jo se raspravlja, ali postoji suglasnost da to umiranje prolazi kroz nekoliko faza. Drvee najprije poinje gubiti lie i iglice na krunitu, a onda bolest zahvaa cijelo stablo pa na koncu stablo umre. Ako se drvee zahvaeno boleu nalazi na strmini, onda se ono rui u kaskadi, kao posjeeno. Osim toga, kod drvea se opaa i opa malaksalost u vidu prorjeivanja lia na cijelom stablu. Liajevi su dobar pokazatelj oneienosti zraka zato to njihovo tkivo brzo odumire kad je izloeno kiseloj kii. Njih u pravilu nema u gradskim sreditima (unutranjim liajnim pustinjama), ali ih nalazimo u prigradskim i seoskim krajevima s malom koliinom kisele kie (vanjskim liajnim pustinjama). Ako znamo da kisela kia nagriza ak i kamene zidove, onda moemo zamisliti kako ona djeluje na biljke. Kisela kia koja padne u vodu, poveava njenuOneiavanje zraka u SAD-u. Isputanje sumpora iz elektrana danas je regulirano Zakonom o istom zraku koji doputa emisiju najvie 8 9 milijuna tona sumpora iz svih elektrana u SAD-u.

Wildlife Matters

Iako se kisela kia ne vidi, ona unitava biljni i ivotinjski svijet. Uzrokuje ju spaljivanje fosilnih goriva primjerice nafte i ugljena u industriji i domainstvima, pri emu dolazi do isputanja opasnih plinova.

U

Europi 85% kiselih kia nastaje zbog spaljivanja fosilnih goriva, pri emu nastaju sumporni oksidi, njihovi glavni uzronici. Osim sumpornog dioksida, pri spaljivanju fosilnih goriva nastaje jo jedan opasan plin duikov oksid. Ti se plinovi s kapljicama vode spajaju u sumpornu i duinu kiselinu, a zatim se ispiru kiom. Kiselost kie ovisi o koncentraciji spomenutih plinova. Kada kia padne nakon dugog vrueg razdoblja, za koje je tipino stvaranje sloja smoga, kiselost moe biti vrlo visoka. Tada kia ima pH vrijednost 3, i manje, osobito kad pada kroz maglu. Kada joj kiselost naraste na pH1,5, ona je jednaka kiselosti ljudskih eluanih sokova koji rastvaraju hranu! Prirodna je kia blago kisela, pH joj je oko 5,6, i to zahvaljujui otopljenom ugljikovu dioksidu koji s vodom stvara ugljinu kiselinu. Stupanj kiselosti raste s koncentracijom vodikovih iona u otopini, a mjeri se takozvanim pH vrijednostima koje seu od pH0 (izrazito kiselo) do pH14 (izrazito alkalino), dok neutralna voda ima pH7.

Kisele kie ne padaju uvijek u zemljama gdje nastaju plinovi koji ih uzrokuju. Plinove raznose vjetrovi, pa se stvara kisela kia koja pada i drugdje. Zbog toga oneiavanje prelazi dravne granice. Najvei su proizvoai kisele kie zemlje Sjeverne Amerike i Europe. Tako je Velika Britanija 1983. zakiselila oko dva milijuna tona kie, od kojih je u njoj palo samo 600.000 tona. Ostatak je odnio zapadni vjetar prema kontinentalnoj Europi, osobito u pravcu Skandinavije. Sve europske zemlje stvaraju kisele kie, a njihove posljedice mrtve i umirue ume vid-

Wildlife Matters

16

KISELA KIAti svakih tri do pet godina. Zakiseljavanjem su pogoena i jezera u kotskoj, kao i Velika jezera u Sjevernoj Americi.

ZakonodavstvoMeunarodna nastojanja da se smanji emisija tetnih plinova, osobito sumpornih i duikovih oksida, obuhvaena su enevskom konvencijom iz 1986., koju je potpisala Europska zajednica. U lipnju 1992. Zemljin samit u Rio de Janeiru postavio je kao cilj dobrovoljno smanjivanje emisije plinova staklenikog uinka te utvrdio granice koje bi trebalo dosei. Svrha toga bila je usporavanje globalnog zagrijavanja, koje nastaje djelovanjem oneiujuih tvari slinih onima koje uzrokuju kisele kie. Iako postoje naznake da mnoge europske zemlje odluno nastoje smanjiti tetne emisije (Europska zajednica postavila si je cilj da do 2010. smanji emisiju za 15% u odnosu na onu iz 1990. godine), najvei oneiiva, Sjedinjene Amerike Drave, i dalje se slabo odaziva. Konferencija o klimatskim promjenama, odrana u prosincu 1997. u japanskom gradu Kyotu, pokuala je postaviti pravno obvezujua ogranienja emisije kako za industrijalizirane, tako i za zemlje u razvoju. Sjedinjene Amerike Drave pokuale su zadrati svoju razinu emisije prijedlogom da se uvedu kvote, na temelju kojih bi zemlje mogle ispustiti odreene koliine oneiujuih tvari ili takvo svoje pravo prodati drugim zemljama. Takvi su prijedlozi naili na otru kritiku ekologa koji na sve zemlje vre pritisak da smanje emisiju.

Matt Sampson/The Environmental Picture Library

Kisele kie napadaju sve. Katedrala Notre - Dame u Parizu, koja je uspjela preivjeti nekoliko stotina godina, danas trpi jaku koroziju zbog kiselih kia.

Podnevni promet u Ciudad Mxicu. Taj je visokoindustrijalizirani i gusto naseljeni grad tipian primjer oneia vanja atmosfere velikih razmjera. lan Uprave za vode Severn Trent u Engleskoj uzima uzorke radi utvrivanja oneienja eljezom.

Nigel Dickinson/The Environmental Picture Library

Neil Lukas/The Environmental Picture Library

kiselost. Tu pojavu zovemo zakiseljavanjem (acidifikacijom). To moe biti pogubno za ivot u vodi. Zakiseljavanju su podlona jezera, potoci i rijeke, a naroito tokovi u umovitim podrujima, gdje nagli dotok kiselih voda moe uzrokovati nagli pomor ribe. Gomilanje borovih iglica stvara u njihovu sloju visoku koncentraciju kiseline, a ako nema umskih poara (napose u nacionalnim parkovima), iglice se ne pretvaraju u bazini sloj pepela koji neutralizira kiselinu. Kisela kia je uzrokovala pomor milijuna lososa i pastrva u tisuama vedskih jezera. Od 90.000 jezera, koliko ih je u vedskoj, 4000 ih je vrlo kiselo (ispod pH5), u 18.000 su opaene posljedice zakiseljavanja, a u jo 20.000 vjerojatno e se uskoro opaziti. Na jugu vedske lososi su u nekim rijekama posve nestali. Stanje se pokualo popraviti ak i sipanjem vapna po jezerima i rijekama ne bi li se tako neutralizirala kiselina. Ostvareno je preko 3000 projekata ovapnjivanja, a trebat e ih ponavlja-

DRVO ZNANJA

17

Zemno uljeZemno je ulje temelj industrije i civilizacije 20. stoljea. Nafta je, meutim, uzrokovala i meunarodne sukobe, a njezina je upotreba izazvala oneienje i unitenje okolia.

N

Nafta i plinProces nastajanja nafte trajao je milijunima godina. Veina nafte u sjevernom i sredinjem dijelu Sjevernog mora nastala je iz ostataka algi (jednostaninih organizama) i bakterija, koje je u razdoblju jure (od prije 213 do prije 144 milijuna godina) zatrpao mulj. Zatrpani materijal je istrunuo pa se pod djelovanjem tlaka i topline postupno pretvarao u naftu, dok se mulj oko njega pod djelovanjem istih faktora pretvorio u kamen. Kapljice nafte izronile su na povrinu kroz propusnu stijenu, to jest stijenu s porama i pukotinama kroz koje prolaze tekuine i plinovi.

Otkrie nafte uz britansku obalu 1969. pretvorilo je tu zemlju u jednog od naj veih proizvoaa crnog zlata. Meutim, buenje u Sjevernom moru vrlo je opasno, pa su pritom ve mnogi poginuli. Plin iz Sjevernog mora doprema se iz pri obalnih buaih platformi do obalnih prihvatnih stanica. Potom se on razvodi plinovodima poput ovoga kojeg tek postavljaju.

One su se nastavile uspinjati sve dok nisu naile na nepropusni sloj koji je zaprijeio daljnje dizanje. Potom se nafta skupila u propusnim slojevima neposredno ispod nepropusnih, koje geolozi zovu zamkom. Plin je nastao na niem nivou od nafte. Geolozi smatraju da se plin u plinskim poljima u junom dijelu Sjevernoga mora poeo stvarati u karbonu (od prije 300 do prije 286 milijuna godina), kad se u movarama od ostataka mrtvih biljaka poeo taloiti ugljeni sloj. Taj je ugljeni sloj potonuo te su ga zatrpali novi slojevi stijene. Napokon, kad se naao na oko 4 kilometra ispod povrine, Zemljina je toplina iz njega istjerala plin. On se poeo dizati kroz propusne stijene sve dok nije naiao na nepropusne slojeve pa se skupio u zamci.

Primjena nafteNafta je vana zato to je ia i jeftinija od ugljena, a lake se transportira od plina. Njezina primjena je mnogostruka, a zovu je i crnim zlatom. Iz nje se dobiva gotovo polovina svjetske energije. Bez nje bi se zaustavila veina motornih vozila, a stali bi i tvorniki strojevi te sustavi za centralno grijanje. Iz sirove nafte dobiva se niz goriva, meu kojima i nekoliko vrsta benzina, dizelskoga i avionskog goriva. Iz nje se dobivaju i maziva ulja, koja omoguuju okretanje strojeva. Iz ostataka nafte pravi se asfalt kojim se pokrivaju ceste, kao i mnotvo petrokemikalija koje se prerauju u kemijskoj industriji. Iz petrokemikalija se proizvode kozmetiki preparati, lijekovi, boje, eksplozivi, umjetna gnojiva i umjetna vlakna (primjerice najlon), zatim tiskarska boja,

The Environmental Picture Library

The Environmental Picture Library

afta se sastoji uglavnom od ugljikovodika tvari ije su molekule izgraene od atoma dva kemijska elementa, ugljika i vodika, no u njoj nalazimo i druge sastojke. Tekuem zemnom ulju su po sastavu i svojstvima slini zemni (prirodni) plin te ljepljiv, ponekad i krut bitumen ili asfalt. Sve su to organske tvari, nastale iz neko ivih organizama, siunih biljaka i ivotinja. Zbog toga naftu, zemni plin i bitumen, kao i ugljen, zovemo fosilnim gorivima.

18

ZEMNO ULJEinsekticidi, premazi, plastika i umjetna guma, iz koje se izrauju automobilske gume. 1989. izraunalo da bi potvrene rezerve mogle potrajati 41 godinu (imajui u vidu potronju u 1988.) Pa ipak, ako se poznate rezerve poveaju zbog otkria novih leita, ili ako se proizvodnja povea ili smanji, ili se uvede nova tehnologija, promijenit e se i procjena. Tako je, primjerice, prije 1970. Velika Britanija gotovo sasvim ovisila o uvoznoj nafti. Onda je, meutim, 1969. u priobalju zemlje pronaena nafta , pa je 1975. poela i proizvodnja. Velika Britanija je postala znaajnim proizvoaem nafte. Godine 1990. nala se na devetom mjestu u svijetu po proizvodnji podmorske nafte. Iako procjenjuju da e Velika Britanija ostati znaajnim proizvoaem daleko u 21. stoljee, strunjaci predviaju polagani pad proizvodnje nafte u toj zemlji, Najvee rezerve nafte nalaze se u zemljama Srednjeg istoka, jer u njima lei oko 65% pozDa bi se odredila naftna leita, potrebno je skupiti podatke raznih mjerenja, a da bi se probile zamke u kojima se nafta nalazi potrebna su duboka buenja Zemljine kore.

Svjetske zaliheNaftu i zemni plin nalazimo na svim kontinentima i pod plitkim kontinentalnim elfovima na rubovima kontinenata. Neka naftna polja aktivno proizvode naftu. Druga leita tek treba istraiti i razviti. Procjene o trajanju naftnih rezervi temelje se na dvije brojke na poznatim rezervama koje se mogu ekonomino iskoristiti dananjom tehnologijom i na procijenjenoj godinjoj potronji. Tako se godineNovac dobiven proizvodnjom nafte omoguio je Saudijskoj Arabiji izgradnju ovog desalinacijskog pogona. Ovdje se morska voda pretvara u pitku, koja je na Srednjem istoku vrlo traena.

natih rezervi. Koncem 1980-ih Iran, Irak, Kuvajt i Ujedinjeni Arapski Emirati imali su dokazane rezerve nafte koje bi, na razini proizvodnje iz 1988., potrajale dulje od 100 godina. Na poetku 1989. procjenjivalo se da e rezerve Saudijske Arabije, koje iznose oko 25 posto ukupnih svjetskih rezervi, potrajati 90 godina na razini proizvodnje iz 1988. Meutim, otkrie velikih novih polja u Saudijskoj Arabiji godine 1990. dovelo je do revizije tadanje procjene te je granica pomaknuta za vie od 50 godina.

Proizvoai nafte i plinaKoncem 1980-ih 15 sovjetskih republika bile su zajedno najvei svjetski proizvoa nafte, jer su pokrivale oko 18% proizvodnje. Meu tim republikama prva je bila Rusija, a naftu su proizvodili i Azerbajdan, Kazahstan, Kirgistan, Tadikistan, Turkmenistan, Ukrajina i Uzbekistan. Drugi svjetski proizvoa nafte, Sjedinjene Amerike Drave, 1990. godine su zajedno s Kanadom pokrivale gotovo 16% svjetske proizvodnje, a za njima su bili Saudijska Arabija, Iran, Meksiko, Kina, Venezuela, Irak i Velika Britanija. Proizvodnja nafte mijenja se prema potranji. Svjetska recesija poetkom 1990-ih dovela je do velikog pada potronje. Vodei proizvoai zemnoga plina takoer su bive sovjetske republike, osobito Rusija, a

DRVO ZNANJAza njima slijede Sjedinjene Amerike Drave, Nizozemska i Kanada. Od drugih vanih proizvoaa tu su Velika Britanija, Meksiko, Norveka i Rumunjska. salinaciju, to jest opresnjivanje morske vode, a Libija je ostvarila projekt Velike umjetne rijeke, to jest crpljenja vode ispod saharskih stijena i njene otpreme na mediteransku obalu. Sredinom 1970-ih veina drava na Srednjem istoku bila je vlasnik svoje naftne industrije ili ju je barem kontrolirala, pa je posredstvom OPEC-a pokuala uspostaviti novi meunarodni gospodarski poredak, koji bi dijelu svijeta u razvoju osigurao vei utjecaj u svjetskim poslovima. Politika OPEC-a izvrila je velik pritisak na gospodarstva mnogih zemalja uvoznica nafte i uzrokovala nestaicu goriva. Ona je, osim toga, poveala inflaciju diljem svijeta. Pa ipak, poetkom 1980-tih, mnoge su razvijene zemlje uspjele poveati vlastitu proizvodnju i uvesti mjere tednje. Takva politika, zajedno sa svjetskom recesijom, dovela je do pada potranje za uvoznom naftom, pa je to dovelo i do pada cijena. Iako je mo OPEC-a bila kratkoga vijeka, njegova je politika ipak u mnogim srednjoistonim zemljama pobudila samopouzdanje koje prije nisu poznavale. Nafta je bila uzrokom i nekoliko drugih ratnih sukoba, od kojih valja spomenuti irake pretenzije na Kuvajt. Godine 1990. Irak je tvrdio da Kuvajt crpi naftu koja pripada Iraku te da, prodajui je iznad OPEC-ove kvote, pomae snienju cijena nafte. To je bio jedanvedska panjolska Italija Njemaka Nigerija Iran Saudijska Arabija Japan Bivi SSSR Velika Britanija SAD

19

Trgovina naftomBudui da je nafta vrlo vana, njezina je proizvodnja u posljednjih etrdesetak godina naglo porasla. 1950. godine proizvodilo se otprilike 10 milijuna barela (1 barel = 0,1588 m3), a 1990. taj se broj popeo na 65 milijuna barela. Za 40 godina svijet je postao ovisan o nafti kao gorivu i sirovini. U nekim su zemljama naftni proizvodi, posebice benzin, bili tako jeftini da su se nemilice troili. Razvijene zemlje koje imaju naftne rezerve esto svoje zalihe troe same, a ako potranja poraste, naftu ponu uvoziti. Meu glavnim dobavljaima nafte nalazi se i nekoliko zemalja u razvoju, koje su imale velike koristi od crpljenja nafte i njezina izvoza u razvijene zemlje. Neke zemlje u razvoju prihode od izvoza nafte troe za financiranje socijalnih projekata, izgradnju kola i poveanje ivotnog standarda. Nekoliko je zemalja izvrilo velika ulaganja u razvojne projekte. Na primjer, Saudijska Arabija je izgradila postrojenja za deProizvodnja, promet i potronja nafte nisu uvijek jednaki. (Istodobni uvoz i izvoz odnosi se na razliite vrste nafte.) SAD, i sam veliki proizvoa, ipak uvozi gotovo polovicu potrebne nafte. Paljenjem kuvajtskih naftnih polja 1991. nastao je debeli sloj zaguljivog crnog dima koji je prekrio cijelu zemlju. Jo nam nisu sasvim poznate posljedice koje e taj vandalski in imati na okoli.

Naftna politikaProizvodnja nafte ubrzo je poela utjecati i na meunarodne odnose. Godine 1967. srednjoistone zemlje bogate naftom pruile su veliku pomo svojim arapskim saveznicima u Egiptu, Jordanu i Siriji, zemljama zahvaenim arapsko-izraelskim ratom. Zemlje bogate naftom poele su vriti sve vei politiki pritisak kroz Organizaciju zemalja izvoznica nafte (OPEC). Nju su 1960. utemeljili Iran, Irak, Kuvajt, Saudijska Arabija i Venezuela. Kasnije su im se pridruile i druge zemlje: Alir, Ekvador, Gabon, Indonezija, Libija, Nigerija, Katar i Ujedinjeni Arapski Emirati. Sve su to bile zemlje u razvoju. Kad su 1973. Egipat i Sirija ule u Yom Kippurski rat protiv Izraela, OPEC je podigao cijenu nafte. Osim njih, jo je nekoliko zemalja pristalo na ogranienje izvoza nafte kako bi se izvrio pritisak na Sjedinjene Amerike Drave, koje su podravale Izrael.NAFTNA TRGOVINA I POTRONJA NAFTEvedska panjolska Italija Njemaka Nigerija Iran Saudijska Arabija Japan Bivi SSSR Velika Britanija SAD1 razdjel = 100 milijuna tona

potronja po glavi stanovnika u kg

1 razdjel = 300 kg

Uvoz Izvoz Proizvodnja

James King/Planet Earth Pictures

20

ZEMNO ULJEgodan fotokemijski smog koji visi nad mnogim gradovima, primjerice Los Angelesom i Ciudad Mexicom. Kad se duikovi oksidi pomijeaju s kapljicama vode u oblacima, stvara se kisela kia, koja zagauje rijeke i jezera te unitava ume. U mnogim su zemljama poduzete mjere za smanjivanje tetnih izgaranja iz automobilskih ispuha. Danas se masovno proizvodi bezolovni benzin, dok se neki automobili opremaju katalitikim pretvaraima (konverterima) koji opasne plinove pretvaraju u bezopasne. Meutim, ta poboljanja poveavaju i potronju nafte.

BudunostUsprkos otkriima novih nalazita, jasno je da su zalihe fosilnih goriva ograniene te da se nafta troi mnogo bre nego to se na prirodan nain obnavlja. Osim toga, unato rastu cijena i opadanju zaliha, potranja za naftom stalno se poveava. Pa ipak, situacija nije tako loa kao to se ini. Neki su strunjaci procijenili da dokazane rezerve predstavljaju samo treinu stvarnih rezervi to se nalaze pod zemljom. Iskoristive rezerve mogle bi se bitno poveati primjenom nove tehnologije. Poetkom 1990-ih godina ameriki su znanstvenici razvili posebnu tehniku, takozvano kemijsko poplavljivanje, namijenjenu vaenju zaostale nafte iz naftnih polja iz kojih je iscrpljena sva nafta koja je mogla tei. Tom metodom stijene se ispiru tvarima kakve nalazimo i u deterdentima. Primjena tog postupka u prolosti je bila ograniena zbog visoke cije-

James King/Planet Earth Pictures

Fotografija (gore) obojena na poseban nain pokazuje nam plinove to izlaze iz automobilskog ispuha. S njima izlaze i olovni spojevi, koji se u gorivo dodaju namjerno radi njegova boljeg iskoritavanja.

teta za okoli koju uzrokuju ispuni plinovi moe se smanjiti na dva naina: uporabom bezolovnog benzina (lijevo) i stavljanjem katalitikog konvertera.

Nakon brodoloma tankera Exxon Valdez nafta je prekrila 4800 etvornih kilometara oceana. Kada su je valovi izbacili na obalu, nastalo je strano zagaenje. U Los Angelesu, samo se najvie zgrade diu iznad smoga koji lebdi u zraku.

ZEFA

James King/Planet Earth Pictures

James King/Planet Earth Pictures

od razloga zbog kojih je Irak u kolovozu 1990. napao Kuvajt. Za vrijeme tog rata, Irak je ispustio naftu u vode Zaljeva, zbog ega je nastala golema mrlja. Osim toga, njegovi su vojnici zapalili gotovo polovicu kuvajtskih naftnih vrela. Crni oblaci su mjesecima prekrivali nebo, sve dok poari nisu ugaeni.

Oneiivanje mora naftomDo oneiivanja mora naftom dolazi i prilikom ienja tankera ili kad se na buaim platformama dogodi nesrea. Ipak, do najveih ekolokih katastrofa dolo je zbog oteenja ili potonua divovskih naftnih tankera. Tako stvorene naftne mrlje izazvale su velik pomor morskih ptica i drugih ivotinja. Tako je, primjerice, godine 1989. naftni tanker Exxon Valdez naletio na podvodni greben na Prince William Soundu kraj Aljaske. Pritom

se u more izlilo oko 240.000 barela (oko 40.000 tona) nafte. Za nekoliko tjedana naftna mrlja je zagadila oko 1600 kilometara obale, pa tako i obale triju nacionalnih parkova i pet rezervata za divlje ivotinje. Korporacija Exxon poduzela je potom veliku operaciju ienja, ali golemu ekoloku tetu nije bilo mogue nadoknaditi. Takve nesree, meutim, zamagljuju injenicu da najvei dio oneienja mora naftom potjee zbog njezina isputanja u rijeke ili izravno u more iz obalnih instalacija.

Nafta i oneiivanje zrakaIzgaranje benzina izaziva veliko oneienje zraka u mnogim gradovima. Ispuni plinovi iz automobila i drugih motora na naftne derivate sadre mnoge otrovne plinove: ugljikov monoksid, nesagorjele ugljikovodike, duikove okside i olovne spojeve. Neki od tih oneiivaa reagiraju sa sunevim svjetlom te stvaraju neu-

ne te kemikalije. Danas, meutim, znanstvenici tvrde da su pronali jeftin proces kojim bi se mogli iskoristiti nusproizvodi industrije papira. Pretpostavlja se da bi ta metoda mogla za gotovo est puta poveati dostupne rezerve nafte u SAD-u. Danas se puno radi i na dobivanju nafte iz bitumenoznog pijeska, to jest stijene impregnirane ljepljivom, gustom naftom. Taj nain je ipak dosta skup. Drugi izvor su takozvani bitumenozni kriljevci. Te su stijene bogate kerogenom, iz kojeg se moe osloboditi nafta. Nova otkria i nova tehnologija otvaraju nam perspektive za budunost. Ipak, treba rei da je jedino dugorono rjeenje energetske krize izazvane iscrpljivanjem rezervi fosilnoga goriva razvijanje alternativnih izvora energije. Sve dok takve alternative ne postanu dostupne, najvanije je tedljivo i pametno iskoritavati postojee zalihe.

ZEFA

DRVO ZNANJA

21

Roboti na MarsuUmjetnika predodba estononog robota, mogueg marsovskog vozila. Projektirani stroj visok je 7 metara i irok 3 metra, a tei jednu i pol tonu. Lansiranje amerike marsijanske letjelice Mariner 6 pomou rakete Atlas-Centaur 24. veljae 1969. Misija je zavrila proletom na 3400 km od planeta.

Erik Victor/Science Photo Library

Mars je znanstvenicima izuzetno zanimljiv. Do njega se stie za manje od godinu dana, a na njemu moda postoje i primitivni oblici ivota. Do danas su taj ledeni planet posjetile samo letjelice bez ljudske posade.

G

odine 1877. talijanski je astronom Giovanni Schiaparelli zaprepastio svijet izjavom da na Marsu postoje oceani, kontinenti i kanali. Ljudima se uinilo da u Sunevu sustavu nisu sami, pa su se poeli

pitati kako izgledaju njihovi marsijanski susjedi. Schiaparelli, upravitelj milanske zvjezdarnice Brera, bio je poznat po preciznosti svojih opaanja te nije bilo razloga posumnjati u njegove nalaze. Schiaparellijev rad nadahnuo je amerikog astronoma Percivala Lowella, koji je devedesetih godina prolog stoljea utemeljio zvjezdarnicu Flagstaff odakle je prouavao Mars. Lowell je otiao mnogo dalje od Schiaparellija, tvrdei da su Marsijanci razumna bia, od kojih se veina oajniki trudi opstati u golemim suhim predjelima, te da su izgradili sloenu mreu kanala kako bi rijeili problem opskrbe vodom. Lowell je, osim toga, opazio i pojedinosti u tamnim predjelima planeta, pa je zakljuio da to nisu mora, nego movare.

Sve samo u matiLowellovi geometrijski crtei marsijanskog sustava kanala, napravljeni poetkom 20. stoljea, kao da su dokazivali postojanje ivota na Marsu, jer se pojava ravnih vodenih putova drukije nije mogla objasniti. Meutim, drugi astronomi nisu uspijevali razabrati are koje je Lowell navodno vidio, a danas znamo da na Marsu nema nikakvih kanala. ini se da je Lowell neke linearne oblike, primjerice planinske lance, pobrkao s kanalima, za koje je mislio da su povezani u mreu. KadaKarta sjeverne polutke Marsa, crte talijanskog astronoma Giovannija Schia parellija iz 1886. godine. Ucrtana mrea kanala zapravo predstavlja goleme planinske lance i kanjone.

promatramo mutne slike, um nastoji u njima otkriti poznate oblike, a na nj jako utjee i ono to promatra oekuje da e vidjeti. Druga su promatranja iskljuila mogunost postojanja oceana ili velikih movara, no planet ima polarne kape. One su tanje nego na Zemlji, to se vidi po njihovu brzom rastu zimi i suavanju ljeti, kad dolazi do taloenja odnosno otapanja snijega. Ako je na Marsu nekad bilo tekue vode, nije iskljueno da emo na njemu otkriti ivot. Iako je misao da emo na tom planetu nai razumna bia koja gradi kanale ve odavno naputena, Mars i dalje privlai znanstvenike.

Letjelice posjeuju MarsPrva svemirska letjelica koja je krenula prema Marsu bio je sovjetski Mars 1, lansiran u studenom 1962. On je bio projektiran za slanje slika i podataka prilikom prolijetanja pored planeta. Na nesreu, signali su se prekinuli u oujku 1963., samo tri mjeseca prije planiranog proleta. Prva amerika marsijanska letjelica, Mariner 3, takoer je doivjela neuspjeh. Do kvara na njoj dolo je ubrzo poslije lansiranja u studenom 1964. Kasnije istog mjeseca Amerikanci su lansirali Mariner 4, prvu uspjenu

Ann Roman at Image Select

NASA/Science Photo Library

22

ROBOTI NA MARSUistraivanja Marsa. Na nesreu, propalo lansiranje Marinera 8 onemoguilo je tu sondu u izvrenju njezine zadae. Druga je marsijanska ekspedicija toga mjeseca bio sovjetski Kozmos 419. Iz putanje je trebao izbaciti sletni modul (dio koji e se meko spustiti). Letjelica je lansirana 10. svibnja, ali je ekspedicija propala zato to se letjelica nije odijelila od rakete-nosaa, pa se zbog toga nije ni mogla ubaciti u putanju oko Marsa. U treoj svibanjskoj ekspediciji 1971. SSSR je lansirao Mars 2. O tom je pothvatu objavljeno malo informacija, ali je poznato da je glavna sonda u studenom 1971., neposredno prije ubacivanja u putanju oko Marsa ispustila kapsulu. Ta je kapsula moda poslala podatke s povrine planeta, ali nisu objavljene nikakve pojedinosti. Mars 3, kojeg je 28. svibnja lansirao SSSR, bio je na slinom zadatku. On je putanju oko Marsa dosegao u prosincu. Kao i u prethodnoj ekspediciji, orbiter je ispustio znanstvenu kapsulu. Za nju se zna da je izvrila meko slijetanje, ali je dobiveno malo informacija, zato to je odailjanje misteriozno prestalo nakon samo 20 sekundi. Peto i posljednje lansiranje u svibnju 1971. odigralo se 30. dana toga mjeseca. Na kraju te ekspedicije, ameriki se Mariner 9 u studenom iste godine ubacio u putanju oko Marsa. On nije imao sonde koja bi mogla provesti istraivanje povrine, ali je razmjerno mala visina njegove putanje (neto ispod 1400 km) omoguila odailjanje detaljnih slika planetove povrine.Mozaik povrine Marsa sastavljen od fotografija to ih je snimio Viking 1. Tamnomodro podruje (sredina desno) vulkanski je tit. Kraterima osuta utosmea regija (sredina lijevo) zove se Arabija. Bijelo podruje daleko na jugu je mraz ugljikova dioksida, tj. suhi led. Svemirski brod Viking sa sletnim modulom ugraenim u zatitnu kapsulu na vrhu. Solarne ploe za elektrino napajanje sklopljene su mu uz bokove.

NASA/Image Select

marsijansku letjelicu. Ona je u srpnju 1965. proletjela pored Marsa na udaljenosti manjoj od 10.000 kilometara, te poslala slike povrine u krupnom planu. Mariner 6 i 7, lansirani u veljai i oujku 1969., proletjeli su pored Marsa u srpnju i kolovozu iste godine. Oni su prili mnogo blie Marsovoj povrini i poslali na Zemlju ukupno 235 slika.

Oblijetanje i slijetanjeU proletima se mogu snimiti mnoge korisne slike povrine planeta, kao i skupiti podaci o atmosferi i mnogim osobinama planeta. Ubacivanje letjelice u putanju oko planeta mnogo je sloenija operacija, ali u pravilu i mnogo korisnija, jer orbiter moe raditi godinama. Osim toga, orbiter moe izbaciti i modul koji meko slijee na povrinu i skuplja podatke koje je nemogue dobiti na ikoji drugi nain. Prvi se pokuaj slanja svemirske letjelice u putanju oko Marsa odigrao 8. svibnja 1971., u mjesecu koji se pokazao najradinijim u povijesti

US Geological Survey/Science Photo Library

DRVO ZNANJAPogled na kamenito tlo Marsa, to ga je snimila jedna od dvije letjelice Viking koje su se 1976. na njega spustile. Glavni je izvor energije obaju Vikinga bio radioizotopski termiki generator.

23

Pothvati VikingaDvadesetog kolovoza 1975. raketa Titan IIICentaur ponijela je sa Zemlje Vikinga 1. Drugi je Titan 9. rujna ispalio identinu letjelicu Viking 2. Letjele su putanjama koje su se spiralno polako udaljavale od Zemlje. Gotovo godinu dana potom dosegle su Mars, nakon to su prevalile pola puta oko Sunca. Viking 1 je u orbitu oko Marsa uao 19. lipnja 1976., a Viking 2 7. kolovoza. Prije nego to su na povrinu poslale sletne module, trebalo je obaviti mnogo posla: pomou vidljivog i infracrvenog svjetla prouiti rijetku atmosferu Marsa i povrinu, te na koncu izabrati najpogodnije mjesto za slijetanje. Prilikom sputanja, sletni moduli su ispitivali nabijene estice u atmosferi, analizirali prisutne nenabijene tvari te izmjerili promjene temperature, tlaka i gustoe. Viking 1 spustio se 20. srpnja, a Viking 2 3. rujna te su na povrini planeta poeli opsean program promatranja i eksperimentiranja. Zatim su sve prikupljene podatke poslali na orbitere, koji su ih zatim prenijeli ekipama znanstvenika na Zemlji. Orbiteri su se napajali energijom iz po etiri solarne ploe. Sletni moduli su elektrinu energiju dobivali uglavnom iz radioizotopskog termikog generatora, koji je toplinu stvorenu radioaktivnim izotopom plutonijem-238 pretvarao u elektrinu energiju. Ponekad bi, radi dodatnog napajanja, posezali i za akumulatorima. Operacijama sletnih modula upravljalo je raunalo. Uzorci tla podvrgnuti su, izmeu ostalog, i kemijskoj analizi koja je trebala odrediti od kojih su tvari sastavljeni. Ipak su se od svih rezultata s najveim nestrpljenjem ekali oni koji su trebali rei ima li u tlu ivog materijala.

Traganje za ivotomNa oba se sletna modula nalazio ureaj za izvoenje tri vrste eksperimenata koji su trebali potraiti tragove ivota u tlu. Eksperiment s pirolitikim oslobaanjem plinova polazio je od pretpostavke da na Marsu, kao i na Zemlji,Sustav kanjona Vallis Marineris na Marsu. Ovaj zaobljeni pogled stvorilo je raunalo na temelju Vikingovih snimaka. U usporedbi s njim (preko 3000 km je dugaak i 8 km dubok!), Grand Canyon izgleda patuljasto.

MjerenjaMeteoroloki instrumenti na ispruenom kraku mjerili su temperaturu i tlak atmosfere te smjer i brzinu vjetra. Drugi su ureaji mjerili sastav i tvrdou tla. Pomou magneta, iz tla i atmosfere izdvajani su magnetini materijali.

US Geological Survey/Science Photo Library

NASA/Science Photo Library

Sljedee su etiri marsijanske letjelice bile lansirane 1973. U svibnju je SSSR lansirao orbitere Mars 4 i Mars 5. Prvi od njih stigao je do Marsa, ali nije uspio ui u putanju, nego je proletio na udaljenosti neto veoj od 2000 kilometara. Druga je sovjetska letjelica bila uspjenija, pa je ula u putanju oko Marsa, ali je prestala odailjati ve nakon 20 krugova. Nedugo zatim, Mars 6, koji je lansiran u srpnju 1973. iz SSSR-a, uao je u putanju oko Marsa i na povrinu poslao sondu. Jo je jednom dolo do kvara, pa je emitiranje prestalo ve kod prizemljenja. Nekoliko dana nakon to je Mars 6 napustio Zemlju, na put je krenuo i Mars 7. No i ta je ekspedicija zavrila neuspjehom. Ovaj je put sletni modul sasvim promaio planet. U meuvremenu su ameriki planetolozi poeli projektirati mnogo ambicioznije letjelice tipa Viking. Cilj im je bio poslati na Mars dvije od njih, da izvre razne pokuse i istraivanja u to je spadalo i ispitivanje kojim bi se utvrdilo ima li u tlu ivih organizama.

24

ROBOTI NA MARSUZadnja amerika letjelica na Marsu bio je Pathfinder (Marsov vodi), lansiran u prosincu 1996., koji se 4. srpnja 1997. sigurno spustio na njegovu povrinu. Bio je opremljen posebnim zranim jastucima koji su ublaili udarac pri sputanju, a nosio je i malo terensko vozilo (Microrover) kojeg je mogao poslati da izvede niz pokusa na povrini planeta. Nakon to su svladane poetne tekoe na povrini (jedna je od njih nastala i zato to su zrani jastuci zaklonili pogled kameri), Microrover je poeo izvoditi pokuse s tlom i atmosferskom prainom planeta. Pathfinder je, osim toga, dulje vrijeme na Zemlju slao i detaljne statistike podatke o temperaturi i tlaku na povrini. Mnogi znanstvenici smatraju da prikupljeni podaci govore da je na Marsu nekada bio mogu ivot.

Peter Menzel/Science Photo Library

Prototip Marsohoda, ruskog robotskog istraivakog vozila projektiranog za istra ivanje Marsa. Masa mu je 75 kg, a moe ponijeti teret od 14,5 kg. Vozilom upravlja raunalo, a ono upute dobiva sa Zemlje, na temelju slike koju alju TV-kamere.

ivi organizmi iz okolia apsorbiraju ugljik. Zbog toga su se uzorci tla stavljali u donoeni, radioaktivnim izotopom ugljikom-14 obiljeeni ugljikov dioksid. Nakon nekoliko dana uzorci bi se zagrijali, kako bi ispustili sadrani ugljik u obliku plinovitog ugljikova monoksida i dioksida. Ako bi ti plinovi bili radioaktivni, to bi znailo da u njima ima ugljika-14, koji su ivi organizmi prethodno apsorbirali. Radioaktivni se ugljik, meutim, u organizme mogao unijeti i asimiliranim organskim molekulama. Zbog toga su ugljikom-14 bile obiljeene i neke hranjive tvari kojima su natopljeni uzorci tla, te je potom mjerena radioaktivnost atmosfere iznad njih. Ako bi ivi mikroorganizmi preradili te hranjive tvari, morala bi se pojaviti pojaana radioaktivnost zbog izdisanja obiljeenog ugljikova dioksida. Ta mogua izmjena tvari izmeu ivih organizama, hranjivih tvari i atmosfere, mjerila se i na drukiji, neatomski nain. Naime, prilikom prerade hranjivih tvari organizam bi morao ispustiti neke plinove, primjerice ugljikov dioksid ili metan, pa se stoga mjerila i koncentracija tih plinova nad uzorkom, i to posebnim ureajem, takozvanim plinskim kromatografom. Vikingovi su sletni moduli uzorke skupljali liicama postavljenim na kraku dugom tri metra i potom ih ubacivali u ugraene instrumente u tijelu modula. S Marsovim tlom izvedeni su mnogi pokusi, ali nikad nije opaen nikakav siguran znak ivota. Mnogi, meutim, znanstvenici vjeruju da bi trebalo izvesti drukije pokuse, te smatraju da Vikingovi rezultati nisu nipoto konani. U rujnu 1992., nakon vie od deset godina, lansiran je Mars Observer. Njegova je zadaa bila kartografiranje planeta. Svemirski je brod funkcionirao besprijekorno sve do nekoliko dana pred ulazak u putanju oko Marsa, u kolovozu 1993. Tada se najednom misteriozno prekinula svaka veza. Tako je Mars jo jednom uspio jo malo zadrati svoje tajne.NASA/Marshall Cavendish Photo Library

Ameriki svemirski brod Pathfinder izravno je uletio u atmosferu Marsa (gore lijevo) i potom je usporen padobranom (sredina). Zrani jastuci (sredina desno) ublaili su mu pad. Potom su se rastvorile latice (dolje), zrani su se jastuci ispuhali i ukazali su se instrumenti (u zlatnoj foliji), solarne ploe (plave) i Microrover (nije prikazan).

Uspjeh i neuspjeh

DRVO ZNANJA

25

Benzinski motoriBenzinski je motor poetkom 20. stoljea revolucionirao promet. Na cestama su parna i plinska vozila ubrzo ustuknula pred snagom benzina, a u zraku je benzinski motor pokretao zrakoplove sve do pojave mlaznoga motora.

James King/Planet Earth Pictures

P

oput Dieselovih i raketnih, benzinski motori su motori s unutarnjim izgaranjem. U njima izgara gorivo i stvara energiju potrebnu za gibanje. U benzinskom se motoru benzinske pare mijeaju sa zrakom i pale iskrom. Smjesa zraka i benzina izgara eksplozivnom brzinom, i zagrijana se smjesa plinova brzo iri. U veini benzinskih motora to irenje pokree klip kroz cilindar, a gibanje klipa pokree vratilo motora, te se tako pravocrtno gibanje pretvara u kruno (rotacijsko). Kod veih se motora naizmjence pali smjesa u nekoliko cilindara, jer se tako dobiva jednoliniji zakretni momenat. U rotacijskom benzinskom motoru, koji nema cilindara, plinovi izravno okreu rotor.

Da bi postigli to veu brzinu, trkae motocikle pokreu mali, lagani benzinski motori.

Dijelovi rotacij skog motora za motocikl Suzuki RE5, snage od preko 46 kW.

Dvotaktni motorDvotaktni je motor najjednostavniji benzinski motor, a nalazimo ga u mopedima, vanbrodskim motorima, lananim pilama, pa ak iROTACIJSKI MOTOR MOTOCIKLA1. Usisnik zraka za rasplinja 2. Rasplinja (karburator) 3. Rashladni kanali u kuitu rotora 4. Termostatska sklopka za ventilator hladnjaka 5. Dovodni kanal gorive smjese 6. Votani termostat 7. Trohoidna crpka za ulje, povezana s rotorom 8. Rotor crpke rashladnog sredstva 9. Kuite crpke rashladnog sredstva 10. Sklopka sustava za paljenje 11. Proista za ulje 12. ep otvora za isputanje otpadnog ulja 13. Napinja lanca 14. Viestruka spojka 15. Dvostruki pogonski lanac, spoj motora i spojke 16. Osovina pedale za nagazno pokretanje motor 17. Zaporni mehanizam pedale za pokretanje 18. Mjenja s 5 brzina 19. Podmaziva lanca 20. Lanac za pogon stranjeg kotaa 21. Elektrini pokreta 22. Svjeica za paljenje 23. Brtvena letvica 24. Rotor (okretni klip) 25. Trofazni alternator 26. Komora za izgaranje

26

BENZINSKI MOTORIbregasto vratilo

USIS svjeica za paljenje

KOMPRESIJAstruja

EKSPANZIJA

ISPUH ispuh izgorjele smjese

opruga ventila ulaz smjese usisni ventil ispuni ventil glava cilindra rashladna voda cilindarski blok klipnjaa iskra komprimirana goriva smjesa

smjesa izgara i potiskuje klip dolje

osovinica klipa

koljenasto vratilo protuuteg koljenastog vratila

U taktu usisa vanja etverotaktnog ciklusa, klip se sputa a usisni ventil puta u cilindar smjesu zraka i isparenog goriva. U taktu kompresije (sabi janja), klip se die a usisni ventil zatvara. Potom iskra pali smjesu, pa zagrijani plinovi sputaju klip u radnom taktu. U taktu ispuhivanja klip se die i istiskuje ispune plinove iz motora.

nekim malim automobilima. Njihov radni ciklus ima dva takta. Najprije se die klip u cilindru, koji zatim sabija smjesu goriva i zraka u prostor pri glavi cilindra. Istodobno se s donje strane cilindra usisava nova zapaljiva smjesa. Komprimirana smjesa pali se iskrom koju stvara struja visokog napona, pa zagrijani plinovi vraaju klip niz cilindar. To gibanje je drugi ili radni takt motora. Sputanje klipa potiskuje svjeu gorivu smjestu kroz dovodni kanal koji vodi do prostora iznad klipa. Ta svjea smjesa izbacuje izgorjele plinove kroz ispuh, a zatim biva sabijena dizanjem klipa. Naavi se u gornjem poloaju, klip zatvara izlazne otvore, tako da plinovi koji se ire ne mogu izai. Taj se otvor otvara kad se klip nae u donjem poloaju. Klip svojim gibanjem otvara i zatvara i otvore za dovod zraka i goriva, kao i dovodni kanal. Sputanje klipa okree takozvano koljenasto vratilo, a ono opet u povratnom taktu podie klip. Za koljenasto je vratilo privren zamanjak to masivniji to je broj klipova manji koji nastavlja okretati vratilo i kad klip doe u donji poloaj. Zamanjak pretvara izboje energije silaznoga klipa u prilino glatko, kontinuirano gibanje, a on zapravo i vraa klip, diui ga u cilindru, u drugom dijelu svakog ciklusa. Dvotaktni motori su razmjerno jeftini, ali su prilino nedjelotvorni pretvarai energije goriva u mehaniku energiju. Zbog toga mnogi vei motori imaju efikasniji, etverotaktni ciklus.

Ostatak se rasipa. Najvei dio energije iz motora odlazi s toplino ispunog plina i hlaenjem motora tekuinom ili zrakom. Manji dio energije troi se za pogon pomonih ureaja, primjerice ventilatora, generatora struje, crpke za podmazivanje i slino.

Rotacijski motoriDa bi se izbjeglo potresanje motora i da bi ga se pojednostavilo, uinjeni su mnogi pokuaji da se konstruira takav motor koji ne bi imao dijelove koji se povratno gibaju. Od tih je strojeva najpoznatiji Wankelov rotacijski motor. On radi isto kao i etverotaktni motor, ali irenje zapaljene

smjese pokree trostrani rotor koji se kruno giba uvijek u istom smjeru. Prvi automobil s Wankelovim motorom pojavio se na tritu 1964. godine. Cilj proizvodnje takvog motora sastojao se u tome da se, zahvaljujui dijelovima koji se kruno gibaju, smanje potresanja (vibracije) motora te da se smanji potronja goriva. Meutim, Wankelovi motori imaju svoje nedostatke, pimjerice sloenu gradnju brtvenih letvica. Dananji Wankelovi motori troe vie goriva nego klipni motori, ali su, s druge strane, laki i jednostavniji. U dananje se automobile izuzetno rijetko ugrauju.

WANKELOV ROTACIJSKI MOTOR 1kuite rotora

USISusisni kanal usisavanje smjese

2

KOMPRESIJA

rotor

brtvena letvica pogonsko vratilo volumen se poveava

smjesa se komprimira (volumen se smanjuje)

struja za iskrenje svjeice

3

EKSPANZIJAispuh izgorjele smjese

4

ISPUH

etverotaktni motoriKod etverotaktnih motora klip se giba u etiri takta. Prvi takt je sputanje klipa, takozvani takt usisavanja, u kojem se smjesa goriva i zraka usisava u prostor iznad klipa. Potom se klip, u taktu kompresije, podie i tlai smjesu. Sabijena se smjesa pali elektrinom iskrom, nakon ega u treem ili radnom taktu, zagrijani plinovi guraju klip prema dolje. Potom se klip die jo jednom, ovaj put da istisne sagorjele plinove. Nakon etvrtog takta, tj. takta ispuhivanja, itav se slijed ponavlja. Iako je etverotaktni motor djelotvorniji od dvotaktnog, i u njemu se samo oko treina energije goriva pretvara u korisnu energiju gibanja.

zapaljena se smjesa iri (volumen se poveava)

U Wankelovom rotacijskom motoru rotor se okree oko ekscentrino uvrenog pogonskog vratila. Stranice rotora, prolazei kraj otvora usisnog kanala, usisavaju smjesu benzinskih para i zraka. Potom tu smjesu rotor sabija okretanjem, a iskra je pali. Plinovi koji se ire pogone rotor, pa izlaze kroz ispuni kanal.

DRVO ZNANJA

27

Tjelesna kemijaSvi smo mi sazdani od atoma i molekula. Svi nai tjelesni procesi, te stoga i sam na opstanak, ovise o brojnim reakcijama u kojima sudjeluju kemijske tvari u naem tijelu.

M

i smo sazdani uglavnom od kemijskih tvari koje u tijelo unosimo u obliku hrane. Od svih je sastojaka hrane najzastupljenija voda. U tekuinama koje pijemo i u hrani koju jedemo, dnevno uzimamo oko dvije litre vode. Teinski gledano, ljudsko se tijelo sastoji od 70% vode i 30% krutih tvari. Poslije elemenata koje nalazimo u vodi vodika i kisika najvaniji su ugljik, duik i kalcij. Nae tijelo sadri dovoljno ugljika da se napravi 9000 olovaka. U njemu postoje i male, ali bitne koliine drugih elemenata; primjerice natrija, kalija, klora, fosfora, bakra, cinka, eljeza, magnezija, mangana i joda. Kruti materijali u tijelu uglavnom se dijele u tri kategorije: proteini (bjelanevine), ugljikohidrati i masti. Sve su to ogranske tvari, to jest tvari u kojima, vezan u lance i prstenove, nalazimo ugljik. Zato to ih u prirodnom obliku nalazimo samo u ivim biima, te tvari zovemo biokemikalijama. Bjelanevine su glavni graevni materijal ive stanice, i od njih su sazdani i koa i meso. Ugljikohidrati i masti glavni su izvor energije. Meu jednostavne anorganske molekule u tijelu ubrajamo dobroArginin je jedna od esencijalnih aminokiselina, to jest onih koje tijelo ne proizvodi samo, nego je uzima iz hrane. Od 22 aminokiseline, 8 je esencijalnih. Kristali vitamina A, tvari koju dobivamo iz mlijeka, maslaca, jetre i zelenog povra. Vitamini u tijelu imaju ulogu koenzima. To su tvari koji povezuju enzim s molekulom s kojom on reagira, ili pak uklanjaju proizvod te reakcije.

nam poznate tvari, primjerice natrijev klorid (kuhinjsku sol), kalijev fluorid, koji se dodaje zubnoj pasti, te klorovodinu kiselinu, koju koristimo u kolskim kemijskim laboratorijima.

Hrana kao gorivoKao svaki stroj, tako i tijelo za rad treba gorivo. U njemu je sadrana energija potrebna za pokretanje miia i stvaranje novih biokemikalija za rast i obnovu tjelesnih stanica i tkiva. Energija je nuna i za odravanje tjelesne temperature. Mi energiju dobivamo iz hrane koju jedemo. Kad zapalimo grumen ugljena, on se

BASF

GSF Picture Library

281

TJELESNA KEMIJAenzim

2veza puca

3produkti

supstrat

supstrat se vee za enzim

aktivno mjesto

Enzim i supstrat, tj. tvar na koju on djeluje, uklapaju se oblikom (1). Ovaj enzim razlae supstrat (2), a potom otputa produkte (3). Kemijski spoj koji izgleda kao supstrat moe zakoiti enzim i onemoguiti mu rad. Vitamin koji djeluje kao koenzim pridruuje se supstratu i tako mu omoguuje da se uklopi u aktivno mjesto enzima. Kada se supstrat rascijepi, koenzim se oslobaa i potom opet stupa u reakciju.koenzim

lani supstrat lani supstrat blokira aktivno mjesto enzim

koenzim namijeta supstrat u aktivno mjesto

proizvodi

supstrat

brzo spaja s kisikom te izluuje energiju u obliku velike topline. U tijelu se pak gorivo u obliku hrane spaja mnogo sporije s kisikom iz zraka, tako da oslobaanje energije nije dovoljno intenzivno da izazove izgaranje. Da bi dospjela do stanica, hrana se mora usitniti do malenih molekula koje mogu proi kroz stijenku debelog crijeva, kruiti u krvotoku i prolaziti kroz stanine opne. To se postie kemijskim procesom zvanim probava. Bjelanevine se razlau do aminokiselina, ugljikohidrati do eera, a masti u glicerol i takozvane masne kiseline. Kisik iz plua do stanica dopremaju crvena krvna zrnca. U njima nalazimo pigment hemoglobin, koji sadri eljezo, a za njega se lagano vee kisik.

drata do kraja procesa oslobaa 4,1 kilokaloriju, dok gram masti oslobaa 9,2 kilokalorije energije. Prosjena odrasla osoba dnevno troi oko 3300 kilokalorija. Od toga se 3000 oslobaa u obliku topline, dok se samo 300 troi za rad. Ta toplina, koju tijelom raznosi krv, odrava tjelesnu temperaturu na oko 37 C. Svim metabolikim reakcijama upravljaju posebni proteini, takozvani enzimi. Do danas ih poznajemo preko 1000, a svaki djeluje kao katalizator koji potie samo jednu kemijsku reakciju. Tako, primjerice, jedan enzim razlae ugljikohidrat saharozu (eer) na glukozu iU tijelu molekule hranjivih tvari ulaze u stanice pomou difuzije. Izvan stanice postoji visoka koncentracija molekula, pa one prolaze kroz staninu membranu i ulaze u stanicu u kojoj je njihova koncentracija razmjerno niska.

fruktozu. Pritom se sam enzim ne mijenja, pa se moe upotrijebiti jo mnogo puta, i to esto u zapanjujue kratkom vremenu. Pri probavljanju hrane, jedna molekula enzima moe u sekundi obaviti istu kemijsku reakciju i do 100.000 puta. Molekule enzima djeluju samo u posebnim uvjetima, a jedan od njih je temperatura od oko 37 C. Neki se enzimi ne sastoje samo od proteina. U njima nalazimo i druge kemijske tvari, takozvane koenzime. esto su to vitamini iz hrane. Oni su jako vani za normalan rast i otpornost na zaraze, ali ih tijelo ne proizvodi.DIFUZIJA

MetabolizamBiokemijske reakcije koje razlau sloene molekule u jednostavnije zovemo katabolinima. Reakcije pri kojima dolazi do sinteze, ili izgradnje sloenih molekula, primjerice masti, zovemo anabolinima. Te dvije vrste reakcija tvore tjelesni metabolizam, tj. tjelesni sustav kemijskih procesa. Hrana pribavlja korisne, hranjive tvari (nutrijente), koje su zapravo sirovine u procesu metabolizma. U stanicama se hranjive tvari polako spajaju s kisikom tako da postupno otputaju energiju. Gram proteina ili ugljikohi-

stanica

molekula koja difundira

DRVO ZNANJAaminokiselinemasne kiseline

29

glicerol

eeri

crijevna resica limfna ilica krvna ilica

Poslije probave, hranjive tvari di fundiraju u krvne i limfne ilice prstolikih izdanaka na stijenkama tankoga crijeva, takozvanih crijevnih resica. Te ih ilice potom ra znose tijelom do pojedinih stanica. Ljudski adipociti stanice specijalizi rane za skladitenje masti slue kao skladita energije i izolator koji smanjuje gubljenje topline. Stanice na slici lee na masi crvenih krvnih zrnaca, ili eritrocita. Ta je slika, povea na preko 800 puta, umjetno obojena.

Reakcije u stanicama stalno troe ATP, pa se on mora stalno proizvoditi. Zato jesti moramo da obnovimo zalihe. Daleko najvanije reakcije koje troe energiju jesu reakcije sinteze bjelanevina. Veina se bjelanevina troi na izgradnju novih stanica. Tako, primjerice, kone i krvne stanice imaju vijek od svega nekoliko tjedana ili mjeseci, no prosjena stanica svake minute proizvede oko 3500 molekula proteina namijenjenih stvaranju novih stanica. Veina kompleksnih staninih reakcija, primjerice sinteza velikih molekula masti ili bjelanevina, jedinstvena je za ivu stanicu. Usprkos najmodernijoj opremi i velikom znanju

Sinteza proteina u pojedinoj stanici. RER, hrapavi endoplazmatski retikulum (crveno) posut je ribosomima (plavo). RER se sastoji od listova sparenih membrana. Njihova je vanjska povrina pokrivena ribosomima, na kojima se zbiva sinteza proteina. Daljnja se kemijska obrada odvi ja u prostoru izmeu sparenih membrana. Proizvodnja i djelovanje lisosoma, tjeleaca povezanih membranom. U njima su enzimi koji razlau molekule hrane. Do toga dolazi kad se lisosomi stope s vakuolama, ili tvarima iz hrane povezanima membranom.

Manfred Kage/SPL

Upravljanje energijomVeina se kemijskih reakcija odvija u stupnjevima, u fazama koje zajedno tvore metabolike putove. Tako se, primjerice, glukoza spaja s kisikom u otprilike 30 koraka. Te reakcije stvaraju energiju te vodu i ugljikov doksid kao otpadne proizvode. Kad bi se sva ta energija oslobodila odjednom, stanica bi se pregrijala i umrla. Umjesto toga, energija se oslobaa u malim koliinama, i istog se trenutka troi na stvaranje kemijskoga spoja adenozin trifosfata (ATP). Troenje hranjivih tvari za proizvodnju energije zove se katabolizam. Neto se od tog ATP-a troi u stanicama za proizvodnju proteina i drugih biokemikalija, u procesu zvanom anabolizam.

Francis Leroy, Biocosmos/SPL

Francis Leroy, Biocosmos/SPL

30

TJELESNA KEMIJAdananji su kemiari uspjeli u laboratoriju sintetizirati tek mali dio tih spojeva. injenica da tjelesne stanice obavljaju taj posao jo vie iznenauje kad pomislimo pod kakvim uvjetima