Rzecz o potencjale żywnościowym Ziemi


Wśród milionów galaktyk, w niezmierzonym oceanie gwiazd, nasza kruszyna Ziemia ożywiła materię i ubogaciła jej formy istnienia ponad granice wszelakiej wyobraźni. Czy jesteśmy sami w tym magicznym wszechświecie? Tego nie wie z nas nikt!

Gdy zaglądamy w mroczną odchłań miliardów lat, co minęły, z migoczących znaków przestworzy próbujemy odgadywać mechanizmy powstawania naszej planety, a z drobnych śladów materii odtwarzać procesy powstawania życia na Ziemi i jego dzieje. Szacuje się, że pierwsze formy życia powstały około 3,8 mld lat temu, 200 mln lat temu pojawiły się pierwsze ssaki, a 130 mln lat temu zakwitły pierwsze kwiaty. Homo sapiens pojawił się około 180 tys. lat temu. W tym długim okresie Ziemia, a szczególnie jej istoty żywe, podlegały nieskończonym przemianom, ale też wstrząsom i kataklizmom. W pięciu kolejnych katastrofach, jakie dotknęły Ziemię, zginęło po 70 do 99 proc. gatunków roślin i zwierząt. Jednak po każdej katastrofie jak feniks z popiołów, w kolejnych tysiącleciach, odradzało się nowe, często jeszcze bogatsze życie. Dzisiaj jak legenda brzmi opowieść o życiu mamutów, dinozaurów, mastodontów, gigantycznych jaszczurów, wielkich torbaczy czy pnemozaurów.

Miliardy eksperymentów chemicznych, mutacji i rekombinacji genetycznych, jakie następowały w procesie ewolucji, wytworzyły w organizmach żywych magiczne właściwości i moce przetrwania w różnych, często ekstremalnych warunkach. Organizmy żywe potrafią przetrwać wielomiesięczne susze, powodzie i temperatury od minus kilkuset do ponad 250 stopni Celsjusza i ciśnienie ponad sto atmosfer, a ziarno – zaczątek życia – jest w stanie zachować możliwości rozwoju przez dziesiątki, a nawet setki lat. To trudno mierzalne dziedzictwo stało się fundamentem trwania życia na Ziemi i równowagi w przyrodzie.

Rośliny jako pokarm dla ludzi

Rośliny towarzyszą człowiekowi i są jego pokarmem od zarania dziejów. Począwszy od legendarnego jabłka zerwanego przez Ewę z edeńskiego ogrodu szczęścia, człowiek poznawał, co może mu służyć, a co jest owocem zakazanym, by swoją wiedzę o właściwościach roślin i zwierząt przekazywać kolejnym pokoleniom.

Dlatego już w czasach antycznych uczeni – mędrcy tamtych czasów, zaczęli tworzyć ogrody i opisywać zbiory roślin przydatnych jako pokarm i roślin trujących. Słynne ogrody i kolekcje botaniczne Babilonii, cesarzy Chin, Arystotelesa i Teofrasta w Grecji czy ogrody w Aleksandrii są dziedzictwem mądrości ludzi tamtej epoki.

Opanowanie żywiołu ognia, którego boją się wszystkie zwierzęta, spowodowało rewolucję w diecie człowieka, gdyż poprawiło przyswajalność pokarmu i spowodowało likwidację wielu alkaloidów.

Gdy pierwsza iskierka intelektu wzbogaciła instynktowne działania, człowiek umacniał swoją pozycję w przyrodzie, starał się ją poznać i ujarzmić. Blisko dwanaście tysięcy lat temu, ograniczając w diecie łykowate korzenie, bulwy i kłącza oraz kwaśne, niesmaczne owoce człowiek zmienił tryb życia na bardziej osiadły, zaczął uprawiać ziemię i hodować zwierzęta. Od tego czasu, przez blisko 600 pokoleń Homo sapiens doświadczył najbardziej rewolucyjnych zmian, przechodząc od diety paleolitycznej do hamburgerów.

Spośród ponad 30 tysięcy gatunków roślin uznanych za jadalne człowiek wykorzystywał do tej pory około 7000, chociaż ostatecznie, niezmiennie od okresu neolitu, upodobania swoje zawęził do blisko 20 gatunków. Dzisiaj dostarczają one ponad 90 proc. żywności, a wśród nich: ryż, żyto, pszenica, jęczmień, owies, proso. Nadal też z ponad 3000 gatunków drzew i krzewów owocowych wykorzystujemy tylko około 200 gatunków. Człowiek udomowił też blisko 100 gatunków zwierząt, a tylko kilka z nich (bydło, świnie, kury, owce) dostarcza ponad 80 proc. żywności pochodzenia zwierzęcego.

W obszarze zainteresowań żywnościowych człowieka jest też olbrzymi potencjał biologiczny mórz i oceanów, który jeszcze niedawno wydawał się być niewyczerpalnym bogactwem, co dawało przyzwolenie na bezgraniczną ich eksploatację. Nawet obecnie 90 proc. ryb konsumowanych przez człowieka to gatunki dzikie. To sprawia, że z naturalnych łowisk najszlachetniejsze z konsumpcyjnego punktu widzenia gatunki ryb i ssaków oraz innych zwierząt morskich są zagrożone wyginięciem.

W ostatnim tysiącleciu człowiek ograniczył swoje zainteresowania pokarmowe do niewielkiej grupy roślin. Przykładem może być ludność Ameryki, która przed odkryciem przez Kolumba korzystała z większej liczby gatunków roślin jadalnych niż ludność całej Europy i Azji. Podobnie Aborygeni – rdzenni mieszkańcy Australii – korzystali aż z 240 gatunków roślin, a afrykańskie plemię Kung ze 105 gatunków.

Widmo głodu

Widmo głodu, które towarzyszyło i towarzyszy człowiekowi, każe zadawać pytania: Czy produkcja żywności nadąży za pomnażającą się populacją? Czy skazani jesteśmy na głodującą planetę, jak Thomas Malthus przepowiadał już w 1798 roku? Szacuje się, że w dobie przedagrarnej na ziemi żyło około czterech milionów ludzi, na początku naszej ery około 300 mln, w 2000 roku ponad 6 mld, a w połowie XXI wieku planeta ziemia będzie musiała wyżywić blisko 10 mld.

Nadal głoduje blisko miliard ludzi. Każdego roku dziesiątki, a w niektórych latach setki tysięcy umiera z głodu, niedostatku i szerzących się chorób.

Zielona rewolucja lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku, rozpoczęta przez laureata Nagrody Nobla prof. Normana Borlauga spowodowana odkryciem kilku mutacji genetycznych roślin uprawnych przyczyniła się do znacznego wzrostu plonów i uratowała życie wielu milionów ludzi, szczególnie w przeludnionej Azji. Dzisiaj o potencjale genotypów roślin i zwierząt świadczyć mogą rekordowe ich wydajności, które są 5 do 10 razy wyższe od rejestrowanych na początku ubiegłego stulecia. Ocenia się, że w przyszłości ziemia i woda tylko w 10 proc., a genetyka, nawożenie i ochrona przed chorobami w dziewięćdziesięciu procentach stanowić będą o wielkości produkcji.

Skarb bioróżnorodności

Co nadal kryje bioróżnorodność świata przyrody? Gdy mikrokosmos flory i fauny omieciemy snopem jaśniejszego światła, dostrzeżemy mało poznane, unikatowe perły i diamenty, które mogą być nadzieją dla przyszłych pokoleń. Potwierdza to fakt, że ciągle stoimy na brzegu poznania świata przyrody i zbyt mało czynimy, by lepiej zrozumieć jego boskie przesłanie. Tak, jak mówił Antoni Słonimski: Nadal stoimy na brzegu jaskini z kamienną dzidą, a drobne czy większe odkrycia przesłaniają nam tylko horyzont bezbrzeżnego świata. Grzechem naszym jest to, że wolniej śpieszymy się poznać skarby ukryte w przyrodzie, niż bezpowrotnie unicestwiamy ich istnienie.

Pamiętać musimy, że utrata każdego skrawka dziedzictwa przyrody jest bezpowrotną stratą, gdyż bioróżnorodność roślin i zwierząt jest ich największym skarbem. W nich zawarte jest bogactwo produkowanych białek, enzymów, kwasów tłuszczowych, cech odporności, które są niezbędne do życia, ale też związków, które są cennymi środkami profilaktycznymi i lekami dla człowieka. Już obecnie 25 proc. leków w USA to wyciągi z roślin. Spośród 220 tys. gatunków ziół znamy tylko 3 proc. wytwarzanych przez nie alkaloidów, a często są one doskonałymi naturalnymi lekami, w tym przeciw nowotworom.

Świat roślin i zwierząt jest również czynnikiem kształtującym środowisko i komfort życia człowieka, a jego walory estetyczne i krajobrazowe są nieocenionym pokarmem dla duszy. Ciągle zatem musimy zadawać sobie pytanie: Czy racjonalnie zrywamy owoce z drzewa mądrości? Czy pycha nie kieruje nas w wielką niełaskę niebios i przyrody?

Rezerwy produkcji żywności

Olbrzymie rezerwy produkcji żywności nadal tkwią w niezmierzonym potencjale roślin i zwierząt dziko żyjących, w dalszym ciągu marginalizowanych w uprawie i hodowli. Przykładem mogą być takie rośliny jak: katempfa wytwarzająca substancję 1600 razy słodszą, a jagoda szczęśliwa substancję 3000 razy słodszą od sacharozy; palma bambusowa dostarczająca dużych ilości oleju i paszy dla zwierząt; salikarnia – bardzo wydajna roślina oleista nadająca się do uprawy na glebach zasolonych; trawa kalmar roślina gleb zasolonych, czy atakamura drzewo przebijające w glebie 1 metrową warstwę soli, by dostać się do słodkiej wody, nadające się do karmienia zwierząt. Ale też rośliny o unikatowych cechach odporności na choroby i rośliny wieloletnie o szczególnym potencjale produkcyjnym.

Dodatkowy potencjał w świecie zwierząt możemy osiągnąć doskonaląc gatunki już użytkowanych, ale też przez wykorzystanie cech nowych gatunków, np. amazońskich żółwi odżywiających się roślinami, znoszących około 150 jaj, łatwych w hodowli, szybko przyrastających, o doskonałym mięsie, bardziej wydajnych od bydła; świni babiru o żołądku wielokomorowym; legwana zielonego (szybko rosnący nadrzewny drób) odżywiający się liśćmi drzew, znoszący dużo jaj, łatwy w utrzymaniu, o doskonałym mięsie; kapibary – największego gryzonia świata; żółwia oliwkowego; wielkiego gryzonia paka i wielu innych. Potencjał żywnościowy tych zwierząt znacznie przewyższa potencjał zwierząt dziś użytkowanych. Miały jednak szczęście, że nie zostały udomowione!

W dalszym ciągu niezmierzony potencjał żywnościowy stanowią istoty żywe zbiorników słodkowodnych, mórz i oceanów. Blisko 7 proc. powierzchni mórz i oceanów można wykorzystać do uprawy roślin i hodowli zwierząt wodnych. Zwierzęta wodne, jako istoty zmiennocieplne, mają niższe zużycie energii na utrzymanie temperatury ciała, mniej tracą energii na przemieszczanie się, nadają się do intensywnej produkcji. Zwierzęta te 1,5 do 2 razy lepiej wykorzystują pasze na produkcję. Z jednostki powierzchni można uzyskać nawet 10 razy więcej białka, niż przy produkcji soi, przy 5 do 10 razy niższych kosztach. Choć wymaga to znacznych nakładów inwestycyjnych, to jednak stanowi olbrzymi potencjał i alternatywę produkcji żywności.

Świat mikroorganizmów

Szczególnym, unikatowym skarbem natury, o fenomenalnych właściwościach jest wszechobecny świat mikroorganizmów, które stanowią nieoceniony, nierozpoznany rezerwuar produkcji żywności, leków i innych produktów, ale też istotny element symbiozy z roślinami, zwierzętami i człowiekiem. Dla przykładu; w szczypcie urodzajnej ziemi, jaka mieści się między palcami, znajduje się miliard mikroorganizmów. Każdemu z nas towarzyszą biliony drobnoustrojów, które wspomagają nasze życie, zdrowie i istnienie, ale też czyhają na nasze życie.

Co dzisiaj możemy czynić dla pomnażania potencjału żywnościowego Ziemi?

Wielką nadzieją w doskonaleniu roślin i zwierząt jest pełne poznanie ich genomu i jego funkcji oraz możliwość wykorzystania biotechnologii i inżynierii genetycznej w ich doskonaleniu. Choć nie będzie to panaceum na większość problemów produkcji, to jednak stwarza duże możliwości w zakresie poprawy cech użytkowych, ale też możliwości rozświetlenia wielu tajemnic przeszłości z życia tych organizmów, bo pozwoli to odtworzyć drzewo genealogiczne blisko 4500 znanych, żyjących dziś ssaków.

Fundamentalną wartością w tych dociekaniach jest fakt, że rośliny i zwierzęta, w sejfie swojego genetycznego dziedzictwa, zawierają kod tych samych kwasów DNA i RNA. Jeśli podstawa życia roślin i zwierząt jest taka sama, to ich ochrona podlega podobnemu prawu – nie zabijaj, nie niszcz bezmyślnie, lecz dbaj o nasze przyrodnicze dziedzictwo.

Wykorzystanie inżynierii genetycznej i biotechnologii

Ostatnie osiągnięcia genomiki strukturalnej i funkcjonalnej oraz wykorzystanie inżynierii genetycznej i biotechnologii dają nadzieję na dalszy wzrost wydajności oraz poprawę cech użytkowych roślin i zwierząt. Zmodyfikowane genetycznie rośliny mogą być odporne na określone bakterie, wirusy, grzyby, herbicydy, działanie niektórych toksyn, nadmierne zasolenie gleby i ekstremalne warunki przyrodnicze. Mogą produkować zwiększoną zawartość białka, białko roślinne o cechach białka zwierzęcego, mieć podwyższoną ilość nienasyconych kwasów tłuszczowych, aminokwasów, witamin itp.

Zmodyfikowane genetycznie rośliny i zwierzęta mogą być wykorzystane do produkcji leków trudnych do uzyskania innymi metodami, ale też produkcji żywności. Już obecnie w USA blisko 60 proc. produktów żywnościowych sprzedawanych w supermarketach powstało na bazie roślin zmodyfikowanych genetycznie.

Jednak uprawa roślin genetycznie modyfikowanych budzi niepokój, z uwagi na zagrożenia, jakie mogą wnosić do środowiska przyrodniczego przez przeniesienie swoich nowych cech na rośliny z nimi blisko spokrewnione, ale też niepokój związany z bezpieczeństwem żywnościowym. Nowo powstające związki mogą być alergenami dla człowieka, a także uodparniać ludzi i zwierzęta na niektóre leki, w tym antybiotyki. Dlatego bezrefleksyjne ich stosowanie, niepoparte wnikliwymi badaniami może przynieść nieodwracalne zmiany w równowadze biologicznej przyrody.

Zważyć jednak musimy, że stosowanie coraz większych ilości nawozów, herbicydów, fungicydów, insektycydów prowadzi do zachwiania równowagi biologicznej w glebie i środowisku, a także do skażenia i spustoszenia w życiu biologicznym środowiska. Każdego roku tylko w USA notuje się ponad 50 000 zatruć preparatami owadobójczymi, a w 35 proc. produktów żywnościowych wykrywa się pozostałości pestycydów i herbicydów. Wzrasta też z tego tytułu liczba schorzeń nowotworowych.

Możliwości manipulowania genomem kusiły i kusić będą nie tylko w doskonaleniu genotypów, ale też w tworzeniu nowych gatunków roślin i zwierząt. Dlatego właśnie dzisiaj nauka staje przed szczególnie odpowiedzialnym problemem, gdyż dotyka najgłębszych -najczulszych wartości etycznych i moralnych, a szczególnie, gdy niebezpiecznie zbliża się do samego sacrum. Należy tu przywołać słowa Ojca Świętego Jana Pawła II, który mówił, że Nauka wie czym jest, ale nie zawsze wie, czym być powinna na częstych rozdrożach rozumu i wiary. Franciszek Bacon mówił, że nauka powinna służyć cnocie i pożytkowi człowieka.

Połowa światowej produkcji roślinnej powstaje na 20 proc. całego obszaru zasiewów. Dalszy wzrost plonów ograniczają pogarszające się warunki produkcji związane z ociepleniem klimatu i zasoleniem gleb. Te zmiany w środowisku są skutkiem działania przemysłu, ale też wycinania lasów i pustynnienia obszarów uprawnych. Każdego roku wycina się lasy o powierzchni dwukrotnie większej od powierzchni Holandii.

Uczeni biją na alarm, że ingerencja człowieka w przyrodę prowadzi do eliminowania tysięcy gatunków flory i fauny. Dlatego właśnie, by uchronić dla potomnych dzisiejszą bioróżnorodność świata roślin, na Archipelagu Svalbard w Norwegii zbudowano nową Arkę Noego. Tam, we wnętrzu gigantycznej góry Spitzbergenu gromadzone są nasiona 4,5 miliona gatunków roślin.

Fenomenalny potencjał przyrody

Z tej fragmentarycznej analizy wynika, że im bardziej poznajemy przyrodę i jej największe tajemnice, im bardziej przenikamy jej przeszłość i przyszłość, tym pełniej widzimy fenomenalny jej potencjał. Potwierdza to powiedzenie, że bogactwo przyrody jest jak czarodziejska studnia – im więcej z niej czerpiemy, tym więcej pozostaje do wyczerpania.

Z każdym rokiem więcej wiemy o tajemnicy życia, lecz mniej umiemy ogarniać złożoność przyrody i skutki działań człowieka. Doświadczamy, że nie zawsze nowe odkrycia naukowe niosą postęp, lecz często swoją unikatowością i blaskiem oślepiają, zniewalają umysły i osłabiają czujność człowieka. Papież Jan Paweł II ostrzegał przed postawą, w której na miejsce diakonii myślenia wprowadza się błyskotliwe półprawdy. Tam, mówił Papież, „… łatwiej Bóg Niepojęty staje się Bogiem urojonym”.

Czy zatem ludzkość potrafi dzisiaj stawiać właściwe pytania? Pytania o pytania, które tworzyły Homo sapiens, ale też pytania o jego teraźniejszość i przyszłość?

Karol Popper, wielki filozof XX wieku, mówił: Nie pozwól, by twoje marzenia o pięknym świecie odstręczały cię od żądań ludzi, którzy cierpią tu i teraz. Żadne pokolenie nie może być poświęcone dla dobra przyszłych pokoleń, na rzecz ideału szczęścia, które może nigdy nie zostać zrealizowane, a Witold Gombrowicz wskazuje, mówiąc, że „…musimy przezwyciężać naszą niedojrzałość, która wyzwala w człowieku każda kultura, która ciąży na kondycji dzisiejszego człowieka, która nie chce brać na siebie odpowiedzialności za niedostatek, jaki wnosi wolność i demokracja”.

W homilii wygłoszonej w czasie Międzynarodowego Kongresu Eucharystycznego w 1997 roku we Wrocławiu Papież Jan Paweł II mówił: W epoce niebywałego rozwoju techniki i nowoczesnej technologii dramat głodu jest wielkim wyzwaniem i oskarżeniem. Konieczny jest tutaj w skali światowej jakiś poważny rachunek sumienia – rachunek sumienia ze sprawiedliwości społecznej z elementami międzyludzkiej solidarności. Ufać więc należy, że postawy w zakresie humanitaryzmu, wiara i postęp, zwyciężać będą ludzkie słabości, a siłą państw będzie procent PKB przeznaczany na edukację, badania i rozwój, a nie na aparat represji i wojny.

Temat mojego wystąpienia jest elementem misji i celu działań zacnego Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, który był łaskaw przyjąć mnie do swojego grona, Uniwersytetu który od dziesiątków lat zajmuje się poznawaniem i doskonaleniem potencjału żywnościowego przyrody. To tu uczeni, wspinając się po drabinie myśli, starają się ogarniać coraz większy horyzont i rozjaśniać tajemnice przyrody.

Tu edukacyjne korzenie mają wybitni polscy przyrodnicy i rolnicy. To właśnie na fundamencie tych wartości wyrósł dzisiejszy Uniwersytet, jeden z ważnych „gnomów” potencjału rozwoju nauk rolniczych w Polsce. Od 53 lat uczeni tej uczelni wypełniają w nauce i edukacji uniwersalną misję Universitas magistrorum et scholarum.

Pytania fundamentalne

Dzisiaj, tworząc społeczeństwo wiedzy i gospodarkę opartą na wiedzy, musimy w naszych oświeconych świątyniach rozwijać społeczną wrażliwość i działać tak, by wiedza i mądrość podporządkowane były przyszłości przyrody i dostatniej egzystencji przyszłych pokoleń. Tak, by ziemia i słońce – dawcy życia – oraz hojna, bogata, wspaniała przyroda, z jej boskim przesłaniem, przez kolejne tysiąclecia zapewniły naszym wnukom dostatek.

Dlatego ludzkość musi ciągle zadawać sobie pytanie:

Co robić, by zachować unikatowe bogactwo żywnościowe Ziemi?

Co robić czynić, by żyć w pełnej równowadze z przyrodą?

Co czynić, by Ziemia i przyroda, nasze najwyższe pospolite dobro – nasza rzeczpospolita – była dla nas ciągle przyjaznym domem?

Sądzę, że kluczem do osiągnięcia tego celu są słowa Adama Mickiewicza, który mówił, że: Bóg może ten świat zburzyć i drugi postawić, ale bez woli naszej nie może go zbawić.