Czy palma jest drzewem? A bambus? Tego się nie dowiesz z podręcznika do przyrody

O tym, że Północ i Południe różnią się pod wieloma względami społeczno-gospodarczymi, nie trzeba nikogo przekonywać. Wydawać by się mogło, że nauka w swoim obiektywizmie niweluje te nierówności, ale nie do końca jest to prawda. Od kilkunastu lat w dziedzinach zajmujących się różnymi aspektami ludzkiej działalności – od filozofii, poprzez ekonomię, socjologię, aż po językoznawstwo czy psychologię – mówi się o zjawisku WEIRD (ang. dziwny), czyli nadreprezentacji badań społeczeństwa zachodniego (West), wykształconego (Educated), uprzemysłowionego (Industrialized) i demokratycznego (Democratic). Dotyczy to zarówno badań całych społeczności, jak i ich członków.

Czytaj też: Zaczęło się od śmierci żyrafy. Czyli jak się komunikuje życie na Ziemi: fakty i mity

Casus bambusa

O ile np. medycyna – ze względu na swój stosowany charakter – wydaje się naturalnie narażona na takie skrzywienie, o tyle można by się spodziewać, że pozostałe nauki przyrodnicze mogą go uniknąć. Przecież organizuje się ekspedycje do egzotycznych miejsc? To prawda, eksploracja jest efektowna i nieraz wnosi przełomowe odkrycia, ale zasadniczy zrąb wiedzy naukowej powstaje na podstawie codziennej analizy danych dostępnych pod ręką.

Przyrodnicy zawsze chętnie korzystali z zasobów niegdyś gromadzonych w gabinetach osobliwości, z których później powstały muzea historii naturalnej, ogrody botaniczne i zoologiczne, ale ich zasobność była ograniczona. Dziś po wejściu na witrynę serwisu Global Biodiversity Information Facility (GBIF), którego ambicją jest zebranie danych o różnorodności biologicznej całej Ziemi, można nabrać przekonania, że największe bogactwo biologiczne mają Europa na zachód od Wołgi i Stany Zjednoczone. Przybliżając mapę Polski w serwisie iNaturalist, łatwo natomiast dojść do wniosku, że przyroda najbogatsza jest w rejonie Warszawy, Poznania, Łodzi, Trójmiasta, Krakowa, Katowic czy Wrocławia. Ewidentnie pokazuje to, gdzie są prężne ośrodki akademickie i społeczność biologów, także amatorów, ale niekoniecznie odpowiada rzeczywistości przyrodniczej.

Codzienne obserwacje wpływają na postrzeganie świata i tworzenie schematów porządkujących jego złożoność. Weźmy definicję drzewa. Obecna wersja polskojęzycznej Wikipedii przytacza ją za ustawą o ochronie przyrody, wskazując takie kryteria, jak wieloletniość, obecność zdrewniałych pędów głównych i gałęzi tworzących koronę. Pierwsza wersja hasła z pionierskich czasów Wikipedii nie powoływała się na żadne źródło, ale miała podobną definicję, przy czym podkreślała wysokość, a koronę miały tworzyć liście.

Różnice mogą się wydawać kosmetyczne i nie mają większego znaczenia dla czytelnika z Polski, gdzie drzewa spełniają kryteria niezależnie od wersji. Podobnie było w przypadku Linneusza czy francuskich pionierów oświeceniowej botaniki, a także niemieckich botaników z XIX i początków XX w., których podręczniki ukształtowały kanon europejskiej, a więc – w kontekście WEIRD – światowej nauki. Jednak wystarczy przejechać się na południe Europy, żeby się przekonać, że pierwszej definicji nie spełniają palmy – ich korona jest zbudowana z liści, ale nie mają gałęzi. To samo dotyczy paproci określanych jako drzewiaste. Inna jest też budowa wewnętrzna pni, które nie tworzą charakterystycznych słojów, lecz warstwy pochodzące od ogonków liściowych. Botanicy podkreślają tę odrębność, nazywając taki pień kłodziną. Jeszcze większy problem jest z drzewiastymi kaktusami i innymi sukulentami. Największy opór przed uznaniem za drzewo zdają się budzić bambusy.

Utopia myszy

To nie są tylko akademickie dyskusje. Zarówno presja ze strony pracodawców i sponsorów, jak i ambicje samych naukowców sprawiają, że wyniki badań przedstawia się jako odkrycia globalne. Periodyki publikujące naukowe przyczynki w stylu „Ptaki Stawów Raszyńskich w latach 1980–2010” zajmują niskie miejsca w rankingach, czasem nawet nie załapując się na listę czasopism punktowanych przez ministerstwo. A wyniki badań na grupie amerykańskich studentów psychologii ogłasza się jako odkrycie natury ludzkiej (co już w połowie XX w. zauważył statystyk Quinn McNemar).

Tomasz Wesołowski, ornitolog z Uniwersytetu Wrocławskiego, w artykule w „Forest Biology” sprzed 13 lat pisze, że praca, która powinna mieć tytuł „Rozrodczość Mus major (fikcyjny gatunek myszy – przyp. red.) w relacji do warunków pogodowych w dwóch obrębach leśnych w latach 2000–2004” w celu przekonania redakcji do publikacji dostaje tytuł „Dynamika metapopulacji gryzoni a zmiana klimatu – badania długoterminowe” (oczywiście oryginał jest anglojęzyczny). Tak jak w badaniach psychologicznych i socjologicznych większość wiedzy pochodzi z badań WEIRD (i to prowadzonych głównie na grupach studentów), tak w przypadku badań o zachowaniu ptaków większość wiedzy do niedawna pochodziła z badań w parkach w pobliżu głównych anglo-amerykańskich uniwersytetów i niezupełnie zgadzała się z obserwacjami tych samych gatunków w lasach zbliżonych do pierwotnych.

W przypadku ssaków jest jeszcze gorzej, gdyż wyniki obserwacji w warunkach laboratoryjnych lub w ogrodach zoologicznych przenosi się na zachowania w warunkach naturalnych. Tu biologia naśladuje chemię czy fizykę, choć zmienność warunków wpływających na zachowanie jest o wiele większa. Więc np. laboratoryjne badania nad reakcją gryzoni na zapach kota doprowadziły do wniosku, że sama obecność tego drapieżnika jest sygnałem dla szczurów do zaprzestania rozmnażania. A przecież w warunkach rzeczywistych populacje szczurów od tysięcy lat żyją w świecie pełnym kotów.

Rozwinęła się cała dziedzina nauki – ekologia strachu – badająca, jak to, co w warunkach laboratoryjnych wydaje się niemożliwe, działa w naturze. Niektórzy praktykę generalizowania zachowań w niewoli porównują do wyciągania wniosków na temat społeczeństwa na podstawie obserwacji więźniów. Dochodzi nawet do przenoszenia konkluzji z jednych gatunków na inne, czego przykładem jest tzw. eksperyment Calhouna – mysiej utopii prowadzącej do degeneracji społeczeństwa. Myszy, którym w laboratorium urządzono raj na ziemi, najpierw rozleniwiły się i rozmnażały bez opamiętania, po czym zatraciły nawet ten instynkt i cała ich populacja wyginęła. Analogie między różnymi gatunkami mają znaczenie w socjobiologii i psychologii ewolucyjnej. Bywają inspirujące, ale często prowadzą na manowce.

Czytaj też: Chrząszcz Hitlera, ćma Marksa? I bądź tu modry! Przyrodnicy czyszczą katalogi fauny i flory

Problem miłorzębu

Kolejny przykład nierówności między Północą a Południem, bardzo dosłowny, wskazali niedawno na łamach „New Phytologist” dendrolodzy z kilku ośrodków naukowych (ze sfery WEIRD). Nazwali go łacińsko-angielską grą słowną Pinaceae Panacea, którą można by spolszczyć jako „sosna jest dobra na wszystko”. Dla europejskich dendrologów i leśników drzewa dzielą się na iglaste i liściaste. Podział ten jest prosty i niekontrowersyjny, dopóki nie dotrzemy do wspomnianych palm i bambusów, które nieco go zaburzają, więc można im odebrać miano prawdziwych drzew. Ten przypadek europocentryzmu występuje na północ od zwrotnika Raka, który to obszar w geografii roślin określa się jako państwo holarktyczne, a zwłaszcza w podpaństwie borealnym, czyli w północnej części Ameryki i Eurazji. W anglojęzycznym leśnictwie podział na iglaste i liściaste zbiega się z podziałem na softwoods i hardwoods, czyli drzewa o drewnie miękkim i twardym.

Oczywiście leśnicy zdają sobie sprawę, że etykiety te nie są ścisłe. Drzewa iglaste mogą mieć liście nie tylko w formie twardych kłujących szpilek, ale też łusek (cyprysy) czy miękkich igieł (modrzew). Brzozy z kolei mogą mieć drewno bardziej miękkie niż cisy. Nie są to jednak odstępstwa zmieniające ogólną charakterystykę, która sięga głębszych podziałów taksonomicznych i ewolucyjnych. Drzewa iglaste są przedstawicielami roślin nagozalążkowych (lub nagonasiennych, polscy botanicy nie osiągnęli w tej sprawie konsensu), a liściaste – okrytozalążkowych (okrytonasiennych). Te różnice przekładają się na anatomię, biochemię i inne czynniki, które sprawiają, że nawet niektóre powierzchowne podobieństwa (jak np. otoczki nasienne cisów czy jałowców, które wyglądają jak jagody okrytonasiennych) nie przekreślają głębszych podziałów. Dla botanika jabłoń czy jarzębina mają znacznie więcej cech wspólnych z różą i truskawką niż z sosną czy świerkiem.

O ile jednak w Holarktyce rośliny okrytonasienne mogą przyjmować niemal każdą formę – od jednorocznego zioła, poprzez pnącza, byliny, krzewinki, krzewy, aż po olbrzymie drzewa – o tyle nagonasienne to niemal wyłącznie drzewa iglaste. Stąd europejscy czy północnoamerykańscy leśnicy w uproszczeniu utożsamiają drzewa liściaste z okrytonasiennymi, a iglaste z nagonasiennymi. Nagonasienne sagowce i paprocie drzewiaste to egzotyka, a że wyglądają jak palmy, to można je tak samo wypychać poza margines. Prawdziwym problemem okazało się odkrycie i sprowadzenie do świata WEIRD miłorzębu. Jest to roślina nagonasienna, ale wyglądająca jak liściasta. Na dodatek zrzucająca liście. Porządek uratował pewien fortel – w popularnym przekazie liście miłorzębu to „zrośnięte igły”. Wszystko więc zostaje na miejscu.

Zagadka igły

W polskim nazewnictwie słowo „iglaste” może oznaczać nie tylko drzewa o pewnym typie liści, lecz także obejmujący je takson Coniferae lub Pinopsida, liczący ok. 615 gatunków. Pierwszą nazwę można by spolszczyć jako „szyszkonośne”, a drugą – „rośliny sosnowe”, jednak nazwa taksonu jest etykietą, która nie musi ściśle definiować cech diagnostycznych, więc nazwa „iglaste” jest równie dobra.

Dawniej w nazewnictwie botanicznym wiele nazw pochodziło od charakterystycznej cechy, często od budowy kwiatu (motylkowate, wargowate), choć nie tylko (szorstkolistne, trawy). Im bardziej jednak się okazywało, że pewne podobieństwa nie świadczą o pokrewieństwie, a niektóre pokrewieństwa zostały zamaskowane przez daleko idącą zmianę anatomiczną, tym bardziej rezygnowano z nich na rzecz nazwy pochodzącej od typowego (cokolwiek to ma znaczyć) przedstawiciela. Zatem krzyżowe stały się kapustowatymi, baldaszkowate selerowatymi, palmy arekowatymi itd.

Tak było z nazwą Pinaceae. Obejmowana przez nią rodzina sosnowatych jest najpowszechniejszą z nagonasiennych w Holarktyce, a zwłaszcza w Eurazji. Po drugiej stronie globu jednak jest nieobecna, a liczne są za to araukariowate i zastrzalinowate. Ich liście czasem przypominają sosnowe, choć częściej raczej cisowe. Nie zawsze jednak. Czasem, patrząc na tę cechę, można by pomylić je z wierzbami czy dębami i tylko obecność szyszek wyprowadza z błędu. Można je zaliczać do iglastych, ale ich lasów nie należy utożsamiać z lasami iglastymi półkuli północnej. Ich ekologia jest zupełnie inna. Za to morfologicznie iglaste są takie okrytonasienne drzewa jak kazuaryna czy niektóre gatunki z rodziny srebrnikowatych. Wiąże się to z ewolucyjną historią tych rodzin. Iglaste liście sosnowatych są z reguły świetnie przystosowane do przetrwania zimy. Sprawdzają się też w warunkach suszy, stąd powszechność tej rodziny także w klimacie śródziemnomorskim (rodziny z południowej półkuli mają dłuższą historię ewolucyjną, w której odporność na zimno miała mniejsze znaczenie niż zmienność wilgotności, dlatego budowa ich liści jest bardziej zmienna).

Mimo że lądu na półkuli północnej jest więcej, gatunki z klasy iglastych o zasięgu południowotropikalnym mają przewagę liczebną. Ich lasy ciężko porównywać do tajgi, regla górnego, deszczowych lasów zachodniego wybrzeża Ameryki Północnej czy lasów śródziemnomorskich. A jednak w globalnych analizach często są tak traktowane. Europejscy czy amerykańscy badacze, kierując się bliskością taksonomiczną, domyślnie włączają je do kategorii „lasy iglaste”. Tymczasem po drugiej stronie równika podrównikowe lasy iglaste mogą się niczym nie różnić od liściastych, a w strefie umiarkowanej być odpowiednikiem naszych lasów liściastych zrzucających liście na zimę. Za to swoistym odbiciem tajgi są lasy tworzone przez wiecznie zielony buk południowy.

Czytaj też (Polityka): Jak obrońcy przyrody krzywdzili rdzennych mieszkańców

Pułapka sosny

Dychotomia iglaste/liściaste nie przystaje do warunków z Ameryki Południowej, subsaharyjskiej Afryki, Indonezji czy Oceanii. Ekologia sosnowatych czy cyprysowatych, z reguły oszczędniej gospodarujących wodą i lepiej znoszących mróz niż drzewa liściaste, wymusza pewne mechanizmy, które są wykorzystywane w modelach obiegu wody, węgla czy azotu, a także tworzenia środowiska dla nadrzewnej fauny i fungi (grzybów). W nich często uwzględnia się fakt, że lasy z dominacją sosny czy świerka mają inne parametry niż buczyny czy dąbrowy. Przykładowo, uznaje się, że lasy iglaste są bardziej wrażliwe na kwaśne deszcze. Tymczasem na południu role mogą się odwracać i lepszym odpowiednikiem sosny może okazać się akacja.

Z tego względu twórcy konceptu Pinaceae Panacea postulują, aby przy globalnych analizach nie iść na skróty i nie ulegać złudzeniu, że wszystkich przedstawicieli klasy iglastych można sprowadzić do poziomu sosny. Sugerują, aby zawsze rozgraniczać iglastość morfologiczną od taksonomicznej. Nie odwołują się do pojęć WEIRD czy dekolonizacji nauki, ale w gruncie rzeczy wpisują się w nurt uświadamiania, że świat, także biologiczny, jest bardziej różnorodny niż w podstawach z podręczników pisanych w Bostonie, Oksfordzie czy Berlinie.