Przepyszne trucizny. Od przypraw do narkotyków - ebook
Przepyszne trucizny. Od przypraw do narkotyków - ebook
Poznaj śmiercionośne tajemnice, które kryją się w twojej domowej apteczce i w kuchennych szafkach…
Wiemy, że za ostry smak papryczki odpowiada kapsaicyna, kawa pobudza nas dzięki kofeinie kryjącej się w ziarnach kawowca, a zażycie penicyliny pozwala zwalczyć niejedną infekcję bakteryjną. Jednak substancje, które tak chętnie wykorzystujemy do własnych celów, nie powstały z myślą o nas. Rośliny, grzyby, drobnoustroje i zwierzęta produkują toksyny na masową skalę, aby się bronić. Ponadto podczas gdy jedne gatunki wznoszą swoje trujące fortece, inne w wyniku ewolucji uczą się je forsować, a ten ukryty wyścig zbrojeń trwa od wieków tuż przed naszym nosem. Jaką rolę odgrywamy w nim my sami? Jak to się stało, że zaczęliśmy używać… oraz nadużywać rozmaitych substancji? Jakie jest ich prawdziwe przeznaczenie?
Przeczytaj tę książkę, a już nigdy nie spojrzysz tak jak wcześniej na rośliny doniczkowe, grzyby, owoce, warzywa i… historię ludzkości.
Kategoria: | Literatura faktu |
Zabezpieczenie: |
Watermark
|
ISBN: | 978-83-68262-12-4 |
Rozmiar pliku: | 2,7 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
Wstęp
Głębie naszych lodówek, spiżarni, apteczek i ogrodów skrywają śmiercionośny sekret. Wystarczy z bliska przyjrzeć się ziarnku kawy, płatkowi chili, makówce, strzępkom pleśni _Penicillium_, liściowi naparstnicy, grzybkowi halucynogennemu, szczytowi konopi indyjskiej, nasionu gałki muszkatołowej czy komórce drożdży piwnych, aby odnaleźć w nich dawkę trucizny.
Substancje chemiczne zawarte w tych wytworach natury nie stoją z boku, ale uczestniczą w rozgrywającej się w przyrodzie wojnie, a my zaprzęgliśmy je do własnych celów, nic o tej wojnie nie wiedząc. Korzystamy z toksycznych związków, aby dobrze zacząć dzień (kofeina), pobudzić kubki smakowe (kapsaicyna), dojść do siebie po operacji (morfina), zwalczyć infekcję (penicylina), wyleczyć arytmię (digoksyna), otworzyć umysł (psylocybina), uspokoić skołatane nerwy (kannabinol), podkręcić smak potraw i napojów (mirystycyna) i uatrakcyjnić swoje życie towarzyskie (etanol).
Można by pomyśleć, że nazywanie tych substancji truciznami czy toksynami to przesada. Przecież w zwykle stosowanych dawkach – szczyptach, pigułkach, szklankach – wręcz poprawiają zdrowie i samopoczucie. Ale w większych ilościach mogą nam pośrednio lub bezpośrednio zaszkodzić, co potwierdzi każdy, kto kiedykolwiek miał kaca. Jak napisał szesnastowieczny szwajcarski lekarz Paracelsus, tylko dawka czyni truciznę¹.
Maksyma Paracelsusa jest raczej zbyt ogólna, żeby dało się ją wykorzystać w praktyce – ale może właśnie o ogólność mu chodziło. Truciznę czy toksynę trudno zdefiniować, a owa niejednoznaczność będzie stanowiła część tej opowieści. (W książce posługuję się pojęciami trucizny i toksyny wymiennie, ponieważ ich znaczenia w dużej mierze się pokrywają). W niewłaściwej dawce nawet tlen może okazać się toksyczny². Nie nazywamy go jednak toksyną i mamy ku temu powody: rośliny i inne organizmy wyposażone w chloroplasty nie wytwarzają tlenu w celu wyrządzenia szkody jakimkolwiek stworzeniom. Gaz ten jest po prostu produktem ubocznym fotosyntezy, czyli procesu zamiany dwutlenku węgla i wody w cukier.
Związki chemiczne, które nazywam toksynami czy truciznami, są natomiast bronią używaną przez wszystkie organizmy w zmaganiach o przetrwanie i reprodukcję podczas procesu, który Karol Darwin określił mianem „walki w przyrodzie”³. Walka ta odbywa się między innymi za pośrednictwem interakcji zachodzących wśród organizmów, na przykład między drapieżnikiem a ofiarą czy rośliną a owadem zapylającym. Darwin zastanawiał się, jak w toku koewolucji dochodziło do tych interakcji: „Jak zajmujące jest spoglądać na gęsto zarośnięte wybrzeże pokryte roślinami należącymi do różnych gatunków, ze śpiewającym ptactwem w gąszczach, z krążącymi w powietrzu owadami, z drążącymi mokrą glebę robakami i patrząc na te wszystkie tak dziwnie zbudowane formy, tak różne i w tak złożony sposób od siebie zależne, pomyśleć, że powstały one wskutek praw wciąż jeszcze wokół nas działających”⁴.
Jedno z praw przyrody sformułowanych przez Darwina dotyczy ewolucji gatunków drogą doboru naturalnego. Mechanizm ten polega na tworzeniu się dziedzicznych różnic pomiędzy osobnikami, co z czasem zwiększa ich szanse przetrwania bądź zdolności rozrodcze. Dzięki temu typowi ewolucji powstają nowe przystosowania. Sam Darwin koncentrował się na cechach widocznych gołym okiem, takich jak różne kształty dziobów zięb żyjących na wyspach Galapagos, nazwanych potem ziębami Darwina. Dziś wiemy, że w toku ewolucji, zwłaszcza wskutek koewolucji różnych gatunków, w organizmach żywych pojawiły się rozmaite substancje toksyczne, pełniące funkcję tajnej broni. Organizmy wykorzystują je dla zdobycia przewagi – broniąc się i atakując – w darwinowskiej walce o przetrwanie, która trwa, odkąd powstało życie.
Ta książka pokazuje, w jakich fascynujących, a czasem zaskakujących procesach toksyny zaistniały w przyrodzie, jak korzystali z nich ludzie i inne zwierzęta i jak wskutek tego zmieniał się świat. Podążamy kilkoma krzyżującymi się ścieżkami, przypatrując się, jak te związki chemiczne wpływają na ewolucję i przenikają życie każdego człowieka na dobre i na złe.
Jeden z poruszonych tu wątków dotyczy pochodzenia toksyn naturalnie występujących w wielu organizmach żywych. Paradoksalnie trucizny pomagają wyjaśnić, dlaczego nasza planeta tak kipi życiem. Okazuje się, że walka w przyrodzie – w której te substancje pełnią funkcję potężnego oręża – napędza powstawanie nowych cech i gatunków w cyklach defensywy i kontrdefensywy zachodzących pomiędzy gatunkami, które współwystępują w danym ekosystemie.
Prześledzimy istotne podobieństwa pomiędzy tym, jak ludzie i inne zwierzęta wykorzystują określone toksyny czerpane z innych organizmów do zwiększenia własnych szans na przetrwanie i reprodukcję. Zbieżności te pokazują, że człowiek – choć pod wieloma względami wyjątkowy – jest tylko jednym z wielu gatunków sięgających do farmakopei natury, a z jej skarbca toksyn w taki czy inny sposób czerpią wszystkie stworzenia.
Ta książka ujawnia, że liczne rośliny i grzyby, a nawet niewielkie zwierzęta, wytwarzają znaczne ilości toksyn do złudzenia przypominających ludzkie hormony i neuroprzekaźniki bądź blokujących ich działanie. Jednocześnie może cię zaskoczyć, że te same związki chemiczne o dziwnie brzmiących nazwach, pełniące u roślin funkcje obronne, powstają również w niewielkich ilościach w naszych ciałach. Zaliczają się do nich na przykład cząsteczki podobne do aspiryny i morfiny. Wyjaśnię, w jaki sposób proces ten zachodzi w organizmie człowieka, i pokażę, jak pomaga on zrozumieć podatność na uzależnienia. Równocześnie okazuje się, że najbardziej obiecujące nowe leki na zaburzenia związane z nadużywaniem substancji uzależniających wywodzą się z apteki przyrody, a są nimi psychodeliki. Przyjrzawszy się im bliżej, uświadomimy sobie, że człowiek wykorzystuje je nie od dzisiaj, a przykłady tego znajdujemy zarówno w prastarych, jak i współcześnie stosowanych praktykach rdzennych ludów całej planety.
Inny wątek dotyczy panującej w średniowiecznej i nowożytnej Europie obsesji na punkcie naturalnych toksyn w postaci azjatyckich przypraw. Żądza ich zdobycia zapoczątkowała epokę wielkich odkryć geograficznych. Poszukiwanie nowych źródeł tych towarów i chęć kontrolowania ich przepływu doprowadziły do geopolitycznego kataklizmu, który kształtował ostatnie pięćset lat historii człowieka i robi to do tej pory. Jednym z jego następstw, przynajmniej częściowo, jest kryzys globalnej bioróżnorodności i klimatu, z którym obecnie się borykamy.
Mimo że ekscytowała mnie sama myśl o snuciu opowieści na temat naturalnych toksyn z uwzględnieniem tych wątków, to nie ona zmotywowała mnie do napisania tej książki. Pod koniec 2017 roku wskutek nadużywania szkodliwych substancji w tragicznych okolicznościach zmarł nagle mój ojciec. Właśnie jego śmierć popchnęła mnie do podjęcia się tego zadania.
Jego długa walka z naturalnymi toksynami dobiegła końca akurat wtedy, kiedy wraz ze współpracownikami odkryłem, w jaki sposób gąsienica motyla danaida wędrownego zachowuje odporność na śmiercionośne trucizny zawarte w liściach trojeści będących podstawą jej diety. Wspomniane motyle chronią się za pomocą tych toksyn przed ptakami, które na nie polują, gdy motyle migrują tysiąc kilometrów ze wschodnich prerii Kanady i Stanów Zjednoczonych do podzwrotnikowych lasów Meksyku. Mój ojciec, tak jak danaidy wędrowne, do pokonania swoich wrogów, psychicznych i fizycznych, wykorzystywał toksyny pozyskane z innych organizmów – tyle że nie były to te same substancje. W książce wielokrotnie powracam do jego długiej walki i tragicznej, śmiertelnej spirali, w którą wpadł. Opisuję też, jak to wpłynęło na mnie.
Usiłując zrozumieć, dlaczego zmarł, rozpoznałem i zebrałem w jednym miejscu wiele sposobów oddziaływania naturalnych toksyn na świat. Potrzeba mojego ojca, by spożywać ogromne ilości niektórych trucizn, stanowi więc tak naprawdę odrębny i najbardziej osobisty wątek tej książki, który się tu i ówdzie przewija. Może na własnej skórze doświadczyłeś podobnej walki, a może bliska ci osoba nadużywa substancji psychoaktywnych. Jeśli tak, mam nadzieję, że w ten wątek wpleciesz swojej przeżycia.
To mój ojciec, przyrodnik, jako pierwszy wprowadzał mnie w arkana naturalnych toksyn. Ukształtowała mnie nie tylko jego wiedza, lecz także dorastanie w północnowschodniej Minnesocie oraz moja skłonność do ucieczek na łono przyrody.
Chorobliwe zaciekawienie dziecka gatunkami zwierząt potrafiącymi kąsać, kłuć, drapać, truć i okaleczać jest zmorą niejednego rodzica. W okolicy zawsze znajdzie się chociaż jeden taki dzieciak – niby cicha woda, ale kusi los. I ja właśnie taki byłem. Kąsające węże, toksyczne traszki, kłapiące szczękami żółwie skorpuchy, śmierdzące motyle kraśniki, parzące pokrzywy, których nie mogłem przestać dotykać (to było silniejsze ode mnie), kolce jeżozwierzy, raniące nasze psy – fascynowały mnie wszystkie wojownicze stworzenia. Dobrze pamiętam zakłopotanie malujące się w oczach matki, gdy jako przedszkolak dałem jej w prezencie puszkę po kawie wypełnioną ponad setką pszczół miodnych, schwytanych na pobliskiej łące białej koniczyny w naszym mieście Duluth.
Choć pszczoły już przedtem parę razy mnie użądliły, wiedziałem, że działały w obronie własnej. To był dopiero początek mojej silnej fascynacji przyrodą. Zdarzało mi się owijać wokół szyi węże pończoszniki, które wypuszczały z kloaki obrzydliwą wydzielinę. W Teksasie łapałem w dłonie jaszczurki frynosomy rogate, oczarowany tym, że potrafią tryskać krwią z gałek ocznych. W Nevadzie pakowałem czarne wdowy do pojemniczków po salsie, żeby je zawieźć do domu. Tej miłości do przyrody i niebezpiecznych stworzeń nie odziedziczyłem po mamie. Zawdzięczam ją najprawdopodobniej tacie. Ojciec sprzedawał używane samochody, potem meble, ale w sercu pozostał przyrodnikiem.
Gdy miałem dziesięć lat, przeprowadziliśmy się z Duluth na mokradła Sax-Zim, niedaleko osad Toivola (nazwa ta oznacza po fińsku nadzieję), Elmer i Meadowlands w Minnesocie. Nie wiedziałem wówczas, że mokradła te są rajem dla ornitologów. Zimą goszczą więcej puszczyków mszarnych (_Strix nebulosa_)⁵ niż jakikolwiek inny obszar kontynentalnych Stanów Zjednoczonych – ale mało kto zamieszkuje te tereny. Przenieśliśmy się tam, z dala od rodziny mamy w Duluth, żeby ojciec mógł objąć lepiej płatne stanowisko kierownika (nieistniejącego już dziś) sklepu meblarskiego – perły regionu. Sklep zaspokajał potrzeby kurczącej się społeczności rolniczej, która osuszała bagna, by pozyskiwać z łąk siano dla krów mlecznych. Przez jakiś czas na podmokłych łąkach na skraju trzęsawisk rolnikom dobrze się gospodarowało. Kiedy jednak my tam przyjechaliśmy, populacja okolicznych miasteczek zdążyła się już zestarzeć i stale malała. Większość miejscowych dzieci wyprowadziła się, osiągnąwszy wiek dorosły.
Do miejscowej szkoły – w której uczono zarówno przedszkolaków, jak i licealistów – zapisanych było w sumie sto pięćdziesięcioro dzieci. W czwartej klasie liceum w 1994 roku miałem czternaścioro kolegów i koleżanek. Kilka lat później szkoła zatrzasnęła drzwi⁶. Była jedną z dziecięciu w okręgu szkolnym wielkości stanu Connecticut⁷, rozciągającym się przez sto trzydzieści kilometrów od Parku Narodowego Voyageurs na granicy z kanadyjskim Ontario aż po mokradła Sax-Zim na południu.
Jako nastoletni, niewyautowany gej skupiałem swoją uwagę na pięknie mokradeł, nielicznych przyjaciołach i marzeniach o wyjeździe. Przyroda dawała mi schronienie i dostarczała duchowych przeżyć. Do dziś pozostaje dla mnie źródłem natchnienia, prywatnie i zawodowo.
W książce dzielę się też informacjami na temat pracy i podejścia badawczego biologów ewolucyjnych takich jak ja. W związku z tym chcę podkreślić, że jestem tylko biologiem, nie antropologiem, chemikiem, etnobotanikiem, historykiem czy socjologiem. Tym niemniej, zakres tej książki jest bardzo szeroki, a napisanie jej wymagało ode mnie wyjścia poza główne obszary moich zainteresowań. Jej korzenie wyrastają z mojego życia prywatnego, następnie zagłębiają się w nieodległą przeszłość naszego gatunku, aż w końcu sięgają do zdarzeń zagrzebanych głęboko w piaskach czasu, w odległej historii ewolucji.2. FEERIA FENOLI I FLAWONOIDÓW
2.
Feeria fenoli i flawonoidów
W lesie żadna droga nie była wyraźna, żadne światło nie padało prosto. W blask słoneczny, blask gwiazd, wiatr, wodę, zawsze wsuwał się jakiś liść i gałąź, pień i korzeń, to co cieniste, złożone.
– Ursula K. Le Guin,
_Słowo las znaczy świat_²¹
Historia tanin, część pierwsza: białe wino, czarna woda, fioletowy lód, zielona herbata
Z bratem porównywaliśmy wody rzeki Lester do tak zwanego piwa korzennego. Byliśmy bliscy prawdy. Substancje sączące się z obmywanych rzeką tajg i mokradeł miały te same właściwości barwiące i spieniające, co wyciąg zawarty w napoju tradycyjnie warzonym z korzeni sarsaparilli²².
Choć darzę szczególnym uczuciem czarne rzeki wpływające do Jeziora Górnego, inne, znacznie bardziej imponujące oraz istotniejsze ekologicznie i gospodarczo cieki wodne znajdują się w tropikach. Do najbardziej znanych należą Rio Negro, czyli jeden z największych dopływów Amazonki, oraz Kongo. Czarne rzeki, czy to płynące przez tajgę, czy tropikalny las deszczowy, odprowadzają wodę z porośniętych gęstą roślinnością terenów, na których powstają ogromne ilości tanin oraz innych związków fenolowych i flawonoidowych odpowiadających za herbaciany kolor wody.
Rzeki i moja obrączka ślubna to nie jedyne źródła tanin obecne w moim życiu. Bardzo lubię scenę z filmu _Klatka dla ptaków_, w której Albert (w tej roli Nathan Lane) ma wyjść na estradę jako drag queen o imieniu Starina. Albert oskarża wówczas Armanda, granego przez Robina Williamsa, że ten ma romans.
Albert znalazł bowiem w lodówce butelkę białego wina, a Armand pija tylko czerwone. Armand zaczyna się tłumaczyć: przerzucił się na białe, bo czerwone zawiera garbniki. Alibi chyba działa, czerwone wina rzeczywiście mają więcej tanin od białych, choć niektóre białe, na przykład chardonnay, charakteryzują się wysoką tanicznością – dębowe beczki, w których chardonnay dojrzewa, uwalniają do wina garbniki.
Unikam win leżakowanych w beczkach, bo jestem wrażliwy na taniny dębu. Wina musujące tak nie dojrzewają, więc kiedy jest okazja, sięgam zwykle po nie. Ale pomimo mojej niechęci do smaku dębowych win, fascynuje mnie piękno chemicznej budowy tanin.
W kwasie taninowym poszczególne cząsteczki kwasu galusowego wiążą się z centralną cząsteczką glukozy, tworząc doskonały kształt wiatraczka. Taka budowa jest przyjemna dla oka, ale by wytworzyć każde z chemicznych wiązań łączących atomy węgla, wodoru i tlenu, roślina poświęca cenną energię – którą mogłaby wykorzystać na wzrost i rozmnażanie²³. W gospodarce natury taniny są kosztownym dobrem.
Poszukiwanie źródeł tanin doprowadzi nas do dość zaskakującego wniosku, powiązanego ściśle z ewolucją roślin lądowych, rewolucją przemysłową, powstaniem Stanów Zjednoczonych, a nawet topnieniem lądolodu grenlandzkiego. Chcąc dojść do celu, będziemy musieli zanurzyć się w gąszczu chemicznych szczegółów, ale tylko na chwilkę.
Taniny mogą składać się albo z cząsteczek fenolowych, albo flawonoidowych, ale wszystkie definiuje zdolność wiązania się z białkami. Ponieważ taniny tak doskonale łączą się z proteinami, od dawna wykorzystuje się je do garbowania zwierzęcych skór. Zawartość tanin w roślinach, cenna dla ludzi w przeszłości, znalazła odzwierciedlenie w ich nazwach. Przykładem jest _tan oak_ (_Notholithocarpus densiflorus_), podobny do dębu przedstawiciel bukowatych z pacyficznego wybrzeża Ameryki Północnej, z którego kory pozyskiwano garbniki.
Być może znasz nazwy fenoli i flawonoidów czy też polifenoli, to znaczy cząsteczek złożonych z kilku połączonych molekuł fenolowych czy flawonoidowych. Te związki chemiczne często zwie się przeciwutleniaczami albo antyoksydantami, gdyż neutralizują one wolne rodniki tlenu, produkty uboczne zwyczajnej przemiany materii w naszym organizmie. Wolne rodniki, czyli chemicznie niestabilne formy tlenu, potrafią szybko wiązać się z innymi substancjami i uszkadzać zdrowe komórki.
Na razie ograniczę to omówienie do dwóch głównych klas tanin wytwarzanych przez rośliny: hydrolizujących i skondensowanych. Taniny hydrolizujące pochodzą od fenolowych cząsteczek wytwarzanych na prastarym szlaku metabolicznym występującym u bakterii, roślin (w tym u glonów) i grzybów, ale nie u zwierząt. Taniny skondensowane to flawonoidy powstające na ścieżce zarezerwowanej dla roślin naczyniowych, nowszej ewolucyjnie.
Taniny hydrolizujące można następnie podzielić na dwa typy: galotaniny i elagotaniny. Co ciekawe, galotaniny i inne taniny hydrolizujące odkryto także u najbliższych żyjących krewniaków roślin, zielonych glonów z klasy sprzężnic, której przedstawiciele występują zarówno w wodach słodkich, jak i na lądzie. Między innymi właśnie dzięki galotaninom algi te mogą żyć na powierzchniach lodowców i na szczytach gór.
Światło ultrafioletowe B (UVB) uszkadza DNA i inne ważne dla życia cząsteczki²⁴. Promieniowanie UVB szybko rozprasza się pod wodą, tak że nie zagraża ono żyjącym tam glonom²⁵, ale te lądowe muszą samodzielnie wytwarzać ochronę przeciwsłoneczną. Wsparciem dla nich jest warstwa ozonowa planety, która jednak chroni je w niewystarczającym stopniu.
Żyjące na lądzie sprzężnice wystawione na działanie światła słonecznego przybierają kolor fioletowy. Fioletowe pigmenty to cząsteczki kwasu galusowego, tworzące związek kompleksowy z żelazem. Pigment ten pochłania promieniowanie UVB ze słońca i odbija fioletowe światło do środowiska. Galotaniny pomagają w ten sposób zapobiegać uszkodzeniom DNA spowodowanym promieniowaniem słonecznym typu B.
W przypadku glonów występujących w środowisku arktycznym wytwarzana bariera przeciwsłoneczna zabarwia lód na szaro albo fioletowo. Na Grenlandii, gdzie sprzężnice skolonizowały rozległą pokrywę lodową, taniny hydrolizujące są ciemne; pochłaniają one ciepło promieni słonecznych i przyspieszają topnienie. Działanie tanin z glonów sprawia więc, że jeszcze nasila się podnoszenie poziomu mórz wskutek globalnego ocieplenia, wywołanego nagromadzeniem gazów cieplarnianych.
Taniny hydrolizujące wyewoluowały więc zapewne przede wszystkim jako ochrona przeciwsłoneczna. W toku dalszej ewolucji roślin lądowych te związki chemiczne zaczęły pełnić inne funkcje, na przykład zniechęcać potencjalnych konsumentów.
Taniny skondensowane wyewoluowały później niż taniny hydrolizujące²⁶ i występują tylko w roślinach naczyniowych, nie w zielonych glonach. Składają się z dwóch lub więcej cząsteczek katechiny i w dużych ilościach znajdujemy je w herbacie, jagodach acai, cynamonie, kakao, winogronach i dębinie.
W ilościach umiarkowanych taniny skondensowane mogą korzystnie oddziaływać na nasze zdrowie i samopoczucie, ale spożywane w dużych ilościach poważnie uszkadzają wątrobę. Około 10 procent wyciągu z zielonej herbaty składa się z tanin skondensowanych. Najobficiej tam występujący 3-galusan epigallokatechiny (EGCG) w małych dawkach zdaje się wykazywać potencjał ochronny przed różnymi chorobami, od cukrzycy po demencję. Wyciągi z zielonej herbaty rozpuszczone w gorącej wodzie lub żywności, na przykład deserach z matchą, moim ulubionym herbacianym proszkiem, najczęściej są bezpieczne.
Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książkiZapraszamy do zakupu pełnej wersji książki
1.
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim (1493–1541), znany później jako Paracelsus, był ojcem toksykologii. Sentencja „dawka czyni truciznę” to parafraza jego słów zapisanych w języku niemieckim: Alle Dinge sind Gift, und nichts ist ohne Gift; allein die dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei (Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną. Tylko dawka czyni daną substancję trucizną).
2.
Tlen w atmosferze może stać się toksyczny przy ciśnieniu cząsteczkowym wyższym od ciśnienia na poziomie morza. Znaczne ilości reaktywnych form tlenu, takich jak rodniki ponadtlenkowe, mogą wziąć górę nad mechanizmami antyoksydacyjnymi i uszkodzić biocząsteczki podatne na utlenianie, na przykład lipidy.
3.
K. Darwin, O powstawaniu gatunków drogą doboru naturalnego, czyli o utrzymaniu się doskonalszych ras w walce o byt, przeł. Szymon Dickstein i Józef Nusbaum, tegoż, Dzieła wybrane, t. II, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1959, wyd. II, s. 514 (przyp. tłum.).
4.
Tamże, s. 515 (przyp. tłum.).
5.
Mokradła Sax-Zim są schronieniem dla wielu takich puszczyków w latach wędrówek żerowiskowych, gdy na obszarach położonych bardziej na północ spada populacja gryzoni z podrodziny karczowników (nornikowatych).
6.
Działalność Toivola-Meadowlands School została początkowo zawieszona przez Niezależny Okręg Szkolny nr 710 w 1992 roku z powodu malejącej frekwencji. Następnie przez krótki czas szkoła działała jako placówka autonomiczna, dopóki w 1998 roku nie zamknęła się na stałe. Świadectwo ukończenia liceum odebrałem ze szkoły autonomicznej w 1994 roku.
7.
Albo – w przybliżeniu – województwa małopolskiego (przyp. tłum. – przypisy dolne pochodzą od tłumaczki). {: .Przypis}
8.
Cytat pochodzi z aktu II, sceny III Romea i Julii. Zakonnik Ojciec Laurenty nosi koszyk z leczniczymi i trującymi ziołami. (W. Shakespeare, Romeo i Julia, tegoż, Hamlet, Romeo i Julia, Makbet, przeł. S. Barańczak, Wydawnictwo Znak, Kraków 2021, s. 69 (przyp. tłum.).
9.
Matrycyna to seskwiterpen laktonowy wytwarzany przez rośliny astrowate. W kwasowym środowisku ludzkiego żołądka matrycyna zostaje przekształcona w chamazulenowy kwas karboksylowy, który następnie dekarboksyluje do chamazulenu. Według części hipotez chamazulenowy kwas karboksylowy oraz chamazulen dają efekty przeciwzapalne, a działają podobnie do syntetycznych, niesteroidowych leków przeciwzapalnych (SNLPZ) takich jak ibuprofen i naproksen. Wynika to najprawdopodobniej z podobieństwa budowy pomiędzy chamazulenowym kwasem karboksylowym i chamazulenem a SNLPZ, które hamują enzymy wywołujące stany zapalne. Chamazulen był też terpenoidem najobficiej wydzielanym przez krwawnik pagórkowy (Achillea collina) po inwazji mszyc, co wskazuje na jego funkcję jako narzędzia obrony przed roślinożercami.
10.
Piperydyna (zob. Dodatek) to amina heterocykliczna naturalnie wytwarzana przez rośliny należące do tego samego rodzaju co pieprz (Piper). Piperydynę odkryto w XIX wieku wskutek poddania piperyny działaniu kwasu azotowego w warunkach laboratoryjnych. Piperyna oraz jej izomer pod nazwą chawicyny to główne cząsteczki odpowiadające za ostry smak pieprzu czarnego (Piper nigrum). Pierścień piperydyny wykorzystuje się też jako podstawę leków syntetycznych, w tym fentanylu. Alkaloidy piperydynowe występują u wielu gatunków jodły, świerku i sosny, w tym wejmutki (Pinus strobus), która produkuje pinidynę. Te związki chemiczne powstają też u ich odległych krewniaków, takich jak szczwół plamisty (Conium maculatum), wytwarzający wysoce toksyczny alkaloid piperydynowy koniinę, a także rośliny z rodzaj kapturnic (Sarracenia), podobno paraliżujące owady, które wpadną do ich kielichów. Możliwe, że to koniina i pokrewne alkaloidy szczwołu plamistego zabiły Sokratesa. Owady również syntetyzują alkaloidy piperydynowe: na przykład ogniste mrówki z rodzaju Solenopsis wytwarzają solenopsyny jako składnik jadu, a chrząszcze biedronkowate wydzielają inne piperydyny z gruczołów obronnych albo podczas krwawienia odruchowego. Alkaloidy piperydynowe odgrywają więc rolę obronną przeciwko naturalnym wrogom zarówno roślin, jak i zwierząt je syntetyzujących.
11.
Dziurawiec zwyczajny wydziela pochodną antrachinonu hiperycynę, która ma rozbudowaną strukturę chromoforową, pochłaniającą światło widzialne w zakresie 590 nanometrów. Po spożyciu hiperycyna poprzez krwiobieg trafia do skóry i może stać się toksyczna wskutek produkcji tlenu singletowego, bardzo reaktywnego z biocząsteczkami. Hiperycyna jest też toksyczna dla owadów roślinożernych, a bydło i inne zwierzęta domowe mogą po zjedzeniu dziurawca doznać urazów wskutek wrażliwości na światło. Ziele to powszechnie stosuje się w lecznictwie.
12.
Mikołajek nadmorski (Eryngium maritimum), przedstawiciel rodziny selerowatych, wytwarza aldehyd eryngial, zwany też trans-2-dodekenalem. Ten związek chemiczny produkują również inni członkowie tej rodziny, na przykład kolendra (Coriandrum sativum), imbir (Zingiber officinale) czy cytrusy (skórka pomarańczy Citrus sinensis), a także niektóre krocionogi z rodzaju Rhinocricus. Mikołajka używa się jako rośliny leczniczej na różne schorzenia.
13.
Chodzi o tak zwaną czarną wodę, zob. podrozdział „Historia tanin”, część pierwsza.
14.
H.W. Longfellow, Pieśń o Hajawacie, przeł. Roman Jackow, Zakład Narodowy Imienia Ossolińskich, Wrocław–Kraków 1960, s. 27.
15.
Juglon (5-hydroksy-1,4-naftochinon) wytwarzają drzewa orzecha włoskiego. Gdy przesączy się do gleby, może hamować wzrost innych roślin. Juglon jest izomerem lawsonu (2-hydroksy-1,4-naftochinonu), czerwonego barwnika w hennie.
16.
W pewnym badaniu, dotyczącym co prawda szczurów, naukowcy zamienili aminokwas w jednym z bramkowanych napięciem kanałów sodowych u badanych osobników, tak aby uzyskać wersję bardziej przypominającą owadzią. Odkryli, że ta jedna zmiana może wyjaśnić wysoką podatność stawonogów, w tym owadów, na trujące działanie pyretryny.
17.
K. Darwin, Podróż na okręcie „Beagle”, przeł. K.W. Szarski, Wydawnictwo Marginesy, Warszawa 2019, s. 453 (przyp. tłum.).
18.
Opieram się tu przede wszystkim na szacunkowej wartości 40 procent podanej przez Światową Organizację Zdrowia (przyp. bibl. 67). Nie jest jasne, jak obliczono ten odsetek. Udało mi się jednak samemu uzyskać bardzo podobny wynik z uwzględnieniem dwóch czynników. Czynnik pierwszy to proporcja nowoczesnych leków w sensie ścisłym (np. sporządzonych w laboratoriach farmaceutycznych i/lub warunkach klinicznych) pochodzących od produktów naturalnych lub nimi inspirowanych (np. naśladujących je bądź wykorzystujących jako główny składnik), a drugi to proporcja leków wywodzących się z wiedzy rdzennych ludów czy tradycyjnych praktyk leczniczych w jak najszerszym sensie (np. medycyny ludowej, i tak będę to poniżej określał). Poniżej przedstawiam dane dotyczące każdego z dwóch czynników, które utwierdzają mnie w przekonaniu, że stwierdzenie o pochodzeniu z medycyny ludowej „prawie 50 procent wszystkich nowoczesnych leków” jest uprawnione.
Odsetek nowoczesnych leków naturalnych bądź inspirowanych naturą: Ten cytat z ilościowego przeglądu literatury mówi sam za siebie (przyp. bibl. 68): „W 1990 roku ponad 80 procent leków było albo wyrobami naturalnymi, albo odpowiednikami na nich wzorowanymi. Antybiotyki (np. penicylina, tetracyklina, erytromycyna), leki przeciwpasożytnicze (np. awermektyna), przeciwmalaryczne (np. chinina, artemizynina), przeciwcholesterolowe (np. lowastatyna i jej analogi), leki immunosupresyjne do przeszczepów (np. cyklosporyna, rapamycyny) i leki przeciwnowotworowe (np. paklitaksel, doksorubicyna) zrewolucjonizowały medycynę”. Nieco niższy odsetek leków z produktów naturalnych podano dla roku 1993, kiedy to ponad 50 procent leków wykorzystywanych w warunkach klinicznych wciąż pochodziło z przyrody lub było na niej wzorowanych (przyp. bibl. 69). Podobne szacunki przedstawili inni (por. np. przyp. bibl. 70). Odsetek około 50 procent utrzymał się na tym samym poziomie (przyp. bibl. 71) w przypadku leków nowych: z sumy 1881 preparatów dopuszczonych do obrotu przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (Food and Drug Administration, FDA) i podobne instytucje (w latach 1981–2019) przynajmniej 921 (49,44 procent) pochodziło z produktów naturalnych bądź było na nich wzorowanych – „przynajmniej”, ponieważ liczba ta nie obejmuje również zatwierdzonych do obrotu „makrocząsteczek biologicznych”, w tym białek czy peptydów z naturalnych źródeł (np. składników jadu ślimaków stożków, jadu węży, śliny pijawek itp.) W samym tylko przypadku preparatów przeciwnowotworowych spośród 185 nowych cząsteczek zatwierdzonych od 1981 roku do leczenia raka 120, czyli 64,9 procent, pochodziło z produktów naturalnych lub było efektem wzorowania się na nich (przyp. bibl. 71).
W skrócie, dla nowych leków (z lat 1981–2019) szacowany odsetek tych pochodzących z natury lub na niej wzorowanych najprawdopodobniej wynosi co najmniej 50 procent, zakładając, że niektóre „makrocząsteczki biologiczne” mają pochodzenie naturalne, ale powstały przy użyciu technologii rekombinacyjnych. W połączeniu ze starszymi szacunkami (por. np. przyp. bibl. 69), odsetek 50 procent dla nowoczesnych leków wydaje się raczej rozsądny i zachowawczy.
Odsetek leków z produktów naturalnych bądź na nich wzorowanych, które pojawiły się w medycynie ludowej sensu lato: Fabricant i Farnsworth (zob. przyp. bibl. 72; istnieje wiele innych podobnych badań) sprytnie postanowili określić, jaki odsetek leków wykorzystywanych w nowoczesnej medycynie występuje również w roślinach leczniczych (tj. bez uwzględnienia grzybów, zwierząt, bakterii itd.) wykorzystywanych w medycynie tradycyjnej.
„Kilka lat temu Program Medycyny Tradycyjnej WHO zwrócił się do nas z prośbą o sprawdzenie, czy wiedza etnomedyczna rzeczywiście doprowadziła do odkrycia użytecznych leków. Wysłaliśmy listy do ośrodków PMT WHO na całym świecie, prosząc o pomoc w rozpoznaniu wszystkich czystych roślinnych związków chemicznych wykorzystywanych w lekach w ich krajach. Następnie zrobiliśmy przegląd literatury naukowej w poszukiwaniu oryginalnych artykułów relacjonujących wyizolowanie tych związków z odpowiednich roślin. Chcieliśmy w ten sposób stwierdzić, czy przekonania etnomedyczne stały się przyczynkiem do podejmowania przez chemików określonych starań, oraz powiązać dzisiejsze wykorzystanie tych związków chemicznych z tego typu wiedzą etnomedyczną” (Tamże).
Innymi słowy, pytanie brzmiało, czy nowoczesne leki pochodzące od roślin istniały już w farmakopeach uzdrowicieli ludowych. Stoi za nim przesłanka, że związek pomiędzy użyciem rośliny w medycynie ludowej a istnieniem nowoczesnego leku pochodzącego od tej samej rośliny bądź wzorowanego na znajdujących się w niej cząsteczkach jest wysoce nielosowy, a prawdopodobnie wynika on właśnie z używania tej rośliny przez ludowych uzdrowicieli. Fabricant i Farnsworth stwierdzili, że ze 122 czystych związków roślinnych, które wyróżnili oni jako ordynowane przez medyków w postaci produktów leczniczych na całym świecie, 80 procent znajdowało się również w roślinach stosowanych przez uzdrowicieli ludowych. Stąd możemy wywnioskować, że skoro około 50 procent nowoczesnych leków powstało na bazie wyrobów naturalnych albo się na nich wzoruje i jest to faktem znanym od dekad, to znaczna większość leków pochodzi od roślin i innych organizmów stosowanych również przez uzdrowicieli. Najistotniejsze założenie jest tu takie, że nowoczesna medycyna zainteresowała się badawczo tymi roślinami i innymi organizmami właśnie za sprawą wiedzy zielarskiej, przekazanej praktykom nauk ścisłych, a następnie włączonej do farmakopei przemysłowej. Nie chcę przez to powiedzieć, że występuje wyraźna zgodność pomiędzy tym, jakie schorzenia uzdrowiciele leczyli konkretną rośliną (innym organizmem, miksturą itp.), a tym, do jakiego leku o jakim zastosowaniu ostatecznie doszła branża farmaceutyczna. Mimo wszystko, jeśli jednak uznamy, że odsetek około 50 procent nowoczesnych leków pochodzących ze źródeł naturalnych bądź na nich wzorowanych to szacunek ostrożny, a znaczna większość tych leków już występuje w medycynie tradycyjnej, stwierdzenie WHO, że ponad 40 procent nowoczesnych leków pochodzi od tradycyjnych, wydaje się rozsądne. Stąd stwierdzenie, że „prawie 50 procent nowoczesnych leków” zostało odkrytych dzięki mądrości ludowej również jest uzasadnione.
19.
Hasło Chamæmelum, sativum, sylvestre, N. Culpeper, Culpeper’s Complete Herbal: A Book of Natural Remedies of Ancient Ills (The Wordsworth Collection Reference Library), NTC/Contemporary Publishing Company, 1995.
20.
Cytat z abstraktu przyp. bibl. 107: „W Kalimantanie Centralnym miejscowi wykorzystują ten sam gatunek jako lek do użytku zewnętrznego do usprawniania rąk po udarze, uśmierzania bólu mięśni czy kości i na opuchliznę”.
21.
U.K. Le Guin, Słowo las znaczy świat, przeł. A. Sylwanowicz, Wydawnictwo Amber, Warszawa 1991, s. 25 (przyp. tłum.).
22.
Mowa o barwiących taninach i spieniających saponinach, wytwarzanych przez wiele roślin. „Piwo korzenne” z sarsaparilli to jeden z tonizujących napojów przyrządzanych przez rdzennych mieszkańców i lokalną ludność (ze Smilax ornata, rośliny pochodzącej z Meksyku i Ameryki Południowej). Możliwe, że saponiny z tej rośliny odpowiadają ze efekt spienienia, ale zob. przyp. bibl. 119, gdzie autorzy podchodzą do tego sceptycznie ze względu na stężenia, o których mowa. Inne „piwo korzenne” robiono z sasafrasu lekarskiego (Sassafras albidum), pierwotnie u rdzennych Amerykanów, dopóki nie okazało się, że safrol jest karcynogenem. Choć niektórzy producenci (np. Bundaberg) do dziś stosują sarsaparillę, w sprzedaży są raczej napoje z saponinami z innych gatunków roślin, na przykład mydłodrzewu właściwego (Quillaja saponaria), użytymi dla uzyskania takiego samego efektu piany w napojach bezalkoholowych. Słowo sarsaparilla oznacza zarówno napój, jak i roślinę, natomiast piwo korzenne nie musi zawierać sarsaparilli. Dowcipne omówienie tego problemu znajduje się pod przyp. bibl. 118. Saponiny stanowią jeden, ale nie jedyny mechanizm wytwarzania się piany w czarnych rzekach. Taniny w sensie ścisłym oraz fenole w sensie jak najszerszym również znacznie przyczyniają się do zabarwienia wód rzek na ciemny kolor.
23.
Ogólna teza jest taka, że produkcja toksyn sensu lato jako obronnych bądź odstraszających związków chemicznych konstytutywnych (zawsze obecnych w tkankach rośliny) lub indukowanych przez atak jest kosztowna dla przystosowania rośliny (szans przeżycia i wydajności reprodukcji) pod nieobecność wrogów. Natomiast w obecności wrogów przystosowanie rośliny wytwarzającej chemiczną obronę/repelent jest większe, niż gdyby roslina ta wytwarzała je w mniejszych ilościach albo wcale. Bezpośrednim powodem zwiększenia przystosowania jest konkurencja genotypów roślin (czyli gatunków) o zasoby (zob. cytat z Augusta Pyramusa de Candolle’a będący mottem następnego rozdziału). W takiej sytuacji rośliny dysponujące lepszą obroną w środowisku, w którym atak wrogów takich jak roślinożercy i patogenne drobnoustroje jest na porządku dziennym, mają większe szanse na przetrwanie i rozmnożenie się. Są na to mocne dowody eksperymentalne, mechanistyczne. Kilka przykładów podaję w bibliografii. W niektórych doświadczeniach korzystano z mutantów, które nie miały głównych szlaków obrony, albo doprowadzano do wykluczenia roślinożerców w wyniku zastosowania pestycydów, co w zasadzie eliminuje czynnik roślinożerności w przystosowaniu roślin. Wniosek jest taki, że z perspektywy przystosowania chemiczna obrona jest kosztowna w sytuacji braku roślinożerców, a w wypadku ich obecności przynosi korzyść, która raczej przeważa nad kosztem i pozwala roślinom wyposażonym w tę zdolność zdobyć przewagę nad innymi genotypami. Chemiczne szlaki produkcji tych substancji oraz same substancje mogą jednak oddziaływać na biologię rośliny w inny sposób, niezwiązany z funkcją obronną samą w sobie. Innymi słowy, plejotropia – wpływ jednego genu na więcej niż jedną cechę organizmu – jest powszechna.
24.
Promieniowanie UVB powoduje powstawanie dimerów pomiędzy sekwencjami nukleotydów, często na tym samym łańcuchu DNA w podwójnej helisie. Powszechnie występującymi dimerami są na przykład dimery cyklobutanu pirymidyny. Uniemożliwiają one transkrypcję DNA na RNA albo replikację DNA. Ciekawy przykład realnego wpływu silnego promieniowania UVB na organizmy lądowe (rośliny) podaję w bibliografii. Ma on związek z „dziurą ozonową” nad Antarktydą, spowodowaną działaniem antropogennych chlorofluorowęglowodorów, a konkretnie jej przemieszczeniem nad południe Ameryki Południowej w 1997 roku (przyp. bibl. 134).
25.
A) Większość promieniowania UVB w słupie wody zostaje pochłonięta przez: zawieszone w niej osady (powodujące mętność), napigmentowany fitoplankton (glony), który absorbuje niektóre długości fali światła, oraz rozpuszczony węgiel organiczny (dissolved organic carbon, DOC). Poszczególne zbiorniki wody słodkiej i słonej znacznie się jednak różnią stopniem rozpraszania promieniowania UVB. Ponadto choć tuż pod powierzchnią przenikanie UVB jest duże, a wraz ze wzrostem głębokości się zmniejsza, to stopień przenikania zależy od wielu różnych czynników. Mimo wszystko glony żyjące pod wodą są lepiej chronione przed kumulatywnym wpływem promieniowania UVB na uszkodzenia DNA niż algi czy rośliny rosnące na lądzie. B) Glony rosnące blisko powierzchni wody oczywiście wytwarzają całą plejadę związków chemicznych, by chronić się przed UVB. Promieniowanie UVB zagraża na przykład bruzdnicom, żyjącym jako symbionty koralowców: powoduje uszkodzenia DNA, więc rośliny te w toku ewolucji wykształciły wiele ochronnych związków chemicznych. Mówiąc bardziej ogólnie, naukowcy nie mają całkowitej jasności, jak dużą przeszkodą w kolonizacji obszarów lądowych przez wczesne formy życia była znaczna intensywność promieniowania UVB.
26.
W bibliografii online podaję źródła opisujące powstanie szlaku fenylopropanoidowego u roślin oraz potencjalnych poprzedników tego szlaku u niektórych ich najbliższych żyjących krewnych wśród glonów. (Zob. przyp. bibl. 161–165).