Dziennikarski „statek upiorów”
Greg Mayer

Media poświęciły bardzo dużo uwagi w ostatnich kilku dniach możliwości, że opuszczony rosyjski statek pasażerski, Ljubow Orłowa, przekroczy Atlantyk z Kanady (gdzie ostatnio był przycumowany) i rozbije się u wybrzeży Irlandii lub Wielkiej Brytanii, wyrzucając na brzeg przeżarte chorobami, endogamiczne szczury kanibale. Statek holowano do Republiki Dominikany, kiedy w ubiegłym roku zerwał się i zaczął dryfować. “Sun” opisuje to pod  złowieszczym tytułem “Ship of Ghouls“ [Statek upiorów].

To, że statek pełen szczurów kanibali może rozbić się na brzegu, wydaje się jednak bardzo nieprawdopodobne. Jak pisze „Guardian”, zarówno irlandzka, jak brytyjska straż przybrzeżna minimalizują taką możliwość. Irlandczycy informują, że szukali statku, ale nie mogą go zlokalizować i podejrzewają, że mógł zatonąć.

Jest jednak jeszcze jeden powód, dla którego jest to wysoce nieprawdopodobne, a który nie ma nic wspólnego z tym, czy statek nadal utrzymuje się na powierzchni, a ponieważ ujawnia to ważną zasadę biologiczną, warto wspomnieć o tym tutaj: ekosystem bez podstawowych producentów może utrzymać się tylko przez bardzo krótki okres. Jeśli te szczury nie hodowały plonów na statku, ostatni z nich, kanibal lub nie kanibal, zmarł już pewien czas temu.

Istnieje w biologii bardzo niewiele mocnych “praw”, w tym sensie w jakim pojęcie “prawo” używane jest w fizyce. „Prawa” dziedziczenia Mendla, na przykład, mają liczne wyjątki i ograniczające je warunki. Kiedy uczę genetyki, mówię o nich nie jako o „prawach”, ale „użytecznych uogólnieniach” Mendla. Jednak jedną z zasad biologicznych, która istotnie ma podobny do prawa status, jest, że podstawowi producenci muszą być u podstawy każdej sieci pokarmowej, oraz że traci się energię przy każdym kroku wzdłuż łańcucha pokarmowego. Być może powodem, że te zasady są takie prawo-podobne, jest to, że wypływają tak bezpośrednio z praw termodynamiki: do układu musi wchodzić energia, żeby uniknąć wzrostu entropii (musimy więc mieć producentów wychwytujących energię) i żadnej energii nie daje się przekazać ze 100% skutecznością (a więc mniej jest dostępnej energii wyżej na łańcuchu pokarmowym niż na samym dole).

Te zasady ekologiczne wyrażane są często w kategoriach "piramidy troficznej“, wizualnego przedstawienia faktu, że producenci (zazwyczaj zielone rośliny, które wychwytują energię przez fotosyntezę, ale także fotosyntetyzujące i chemiosyntetyzujące bakterie) są znacznie liczniejsze niż roślinożercy (konsumenci I rzędu), których jest więcej niż mięsożernych (konsumenci II rzędu), których jest więcej niż najwyższych mięsożernych (konsumenci III rzędu; rzadko jest więcej niż cztery lub pięć poziomów w łańcuchu pokarmowym).

Dokładny kształt piramidy zależy od wydajności przekazywania energii między poziomami oraz od tego, czy piramida opiera się na liczbie osobników, biomasie, czy przepływie jednostek energii. Jako wskazówkę, z grubsza biorąc, wydajność transferu energii między poziomami ocenia się często na 10%; wydajność wychwytywania promieniowania słonecznego jest znacznie niższa. O tych ważnych szczegółach można dowiedzieć się na przykład tutaj i tutaj, ale nie zmieniają one podstawowych zasad.

Patrzenie w ten sposób na ekosystem  w dużym stopniu zawdzięczamy niezmiernie wpływowej pracy “The trophic-dynamic aspect of ecology“ młodego limnologa Raymonda Lindemana, który zmarł tragicznie z powodu mało znanej postaci zapalenia wątroby na kilka miesięcy przed publikacją tej pracy. Bardzo ciekawą historię tego, jak ta praca omal nie pozostała nieopublikowana, bo pismo „Ecology” odrzuciło ją początkowo jako nazbyt teoretyczną, ale ją w końcu przyjęło, opowiada Bob Cook.

Co to znaczy dla społeczeństw w Irlandii i Wielkiej Brytanii? Mogą się odprężyć. Chociaż gryzonie uciekają się do kanibalizmu, kiedy zapasy żywności są na wyczerpaniu (chociaż sam nigdy tego u szczurów nie widziałem, a nawiasem mówiąc, szczury są dużo przyjaźniejsze i są lepszymi towarzyszami zabaw niż myszy), ekosystem oparty na kanibalizmie nie może trwać, ponieważ nie ma wkładu energii i nie może być 100% przekazywania, a więc „łańcuch pokarmowy” na poziomie szczurów będzie stale zmniejszał się zarówno liczebnie, jak pod względem biomasy. Jak długo przetrwa grupa szczurów uciekająca się do kanibalizmu, zależy od takich szczegółów, jak liczba szczurów, ich potrzeby kaloryczne itp., ale wystarczy powiedzieć, że żadne rozsądne liczby dla tych szczegółów nie pozwoliłyby szczurom przetrwać blisko rok.

Potrzeby kaloryczne ssaków są dość wysokie i muszą one dużo jeść. (To może nie być pocieszająca myśl, ale statek pełen anakond i pytonów mógłby przetrwać przez rok i więcej na morzu, nawet bez tego, by zjadały się wzajemnie, z powodu ich niskich potrzeb kalorycznych. Wyszłyby jednak na ląd bardzo głodne.) Powodem, dla którego mówię „prawdopodobnie”, a nie „na pewno” jest to, że jest możliwe, iż pozostawiono duże zapasy żywności i zależnie od jej jakości, mogła ona przez pewien czas podtrzymywać populację szczurów (przypomnijmy, że w większości filmów o zombi, ci którzy przeżyli, odżywiali się żywnością z puszek, chociaż w filmie z ostatniego sezonu, Walking Dead, zaczęli uprawiać rolę). Ponieważ jednak statek holowano na złom, wątpię, by kuchnia i spiżarnia były pełne.

________________________________________________________________

Cook, R.E. 1977. Raymond Lindeman and the trophic-dynamic concept in ecology. Science 198:22-26. pdf

Lindeman, R.L. 1942. The trophic-dynamic aspect of ecology. Ecology 23:399-418. pdf

Sterner, R.W. 2012. Raymond Laurel Lindeman and the trophic dynamic viewpoint. Limnology and Oceanography Bulletin 21:38-50. pdf

Why there probably isn’t a ghost ship full of cannibal rats headed for the british isles

Why Evolution Is True, 25 stycznia 2014

Tłumaczenie M.K.

Greg Mayer

Zastępca kuratora działu gadów i płazów w muzeum zoologicznym Uniwersytetu Wisconsin. Doktorat z biologii ewolucyjnej obronił na Harvardzie.