Tlenu nie mamy z drzew.

Na ile można uprościć rzeczywistość by była strawna dla naszych umysłów? Wszystko co postrzegamy jest tylko modelem i uproszczeniem rzeczywistości. Kolory, które wydają nam się tak rzeczywiste, to tylko reprezentacja długości fali światła odbitej od przedmiotu, identycznie jak mapa hipsometryczna z jej zieleniami depresji i czerwieniami himalajów jest tylko modelem rzeczywistych gór i nizin. W dodatku do wszystkiego musimy dopiąć emocje, które stają się siłą napędową życia. Wszystko jest dobre lub złe. Dało mi do myślenia, gdy dzieciom pokazałem hubę i zgodnie zakrzyknęły „pasożyt”, a panie nauczycielki patrzyły na mnie jak na kiepskiego szarlatana, gdy oświadczyłem, że tlenu nie mamy dzięki drzewom.

Dzieci, pies i historia mądrego Hansa

Pierwszy raz pomyślałem, że z naszą edukacją coś jest nie tak, gdy próbowałem nauczyć dzieci rozpoznawać kilka podstawowych gatunków drzew. W tym czasie, z równie wielkim zapałem próbowałem nauczyć Endera paru sztuczek. Nic wielkiego. Pierwsza sztuczka to „nosek”. Pokazywałem mu otwartą dłoń i błyskawicznie dotykał jej nosem. Potem oczywiście „siad” i „waruj”. Później jeszcze doszło „zostań”. Owczarek uwielbiał te ćwiczenia: radość z ich wykonywania wprost tryskała z niego. Trudno powiedzieć, czy bardziej z powodu specjalnych „smaczków”, które dostawał za dobrze wykonane zadanie, czy raczej po prostu uwielbiał współpracować. Raczej sądzę, że to drugie. Gdy był bardzo podekscytowany zabawą, poszczególne sztuczki myliły mu się.

Pamiętacie historię „Mądrego Hansa„? Konia, który w 1900 roku umiał dodawać, mnożyć, określać godzinę i sporo innych sztuczek? Na pytania odpowiadał stukając kopytem w specjalną tablicę. Na pokazy z Hansem przychodziły tłumy w całych Niemczech, a jego opiekun nigdy nie pobierał za jego występy pieniędzy. Chciał tylko udowodnić, jak mądre są zwierzęta. Dopiero specjalnej komisji powołanej przez niemiecką radę ds. edukacji udało się dociec prawdy.

Historia z Hansem przypomniała mi się podczas ćwiczeń z Enderem. Nagle zauważyłem, że pies na moje polecenie „siad”, „nosek” czy „waruj” bardzo często (zawsze?) tak naprawdę losowo generuje jedną ze swoich sztuczek, bacznie przy tym monitorując mikroekspresję mojej twarzy. Lekkie napięcie policzka, zmarszczenie brwi i „nosek” zmieniał się w „siad”, a „siad” w „waruj”, a smaczek błyskawicznie podrażniał receptory smakowe.

Oszczędna sieć neuronowa

Etykietki ważna rzecz. Nasza sieć neuronowa potrzebuje ich, by wyodrębniać rzeczy z tła. Na siatkówce każdego oka wypala się wyłącznie dwuwymiarowy obraz. Na podstawie przesunięcia dwywymiarowych obrazków z jednego i drugiego oka symulowane jest wrażenie trójwymiaru. Przynajmniej teoretycznie. W praktyce nasza sieć nuronowa oszczędza na wizualizacji danych, bo ich obróbka kosztuje mnóstwo energii. Przekonałem się o tym na moich spływach. Dla mojego towarzysza, mieszczucha – informatyka, przesuwający się za burtą las stanowił jednolitą, zieloną masę, z którego wyciągałem mu co chwila jakieś smakowite szczegóły: „o jaka piękna lipa, właśnie kwitnie”, „z lewej myszołów”, „tatarak!” itd. Można to porównać do etykiet które wyświetlała moja sieć neuronowa, nad wyodrębnionymi z tła obiektami. Wyświetlała, bo znałem te obiekty i miały dla mnie znaczenie.

Identycznie sztuczki jak Ender wykonywały młode homo sapiens. Gdy pokazywałem im liść dębu, radośnie krzyczały pierwszą nazwę drzewa jaka przychodziła im do głowy „klon”, „klon!”. Zmarszczenie brwi (moje lub pani nauczycielki) i generowały kolejną etykietę. Przy odpwiedniej ilości powtórzeń zapewne można uzyskać tym sposobem całkiem obiecujące wyniki. Cóż z tego, jak wiedza ta była dla nich zupełnie zbędna, potrzebowały raczej umieć konfigurować serwer, na którym mogłyby z grupą znajomych rżnąć w Minecrafta.

Na nieco wyższym poziomie obok etykietki z nazwą często pojawia się kolejna, manichejska, o dwóch stronach: „dobre” i „złe”. Bardzo, bardzo przydaje się do porządkowania rzeczywistości. To z tego powodu podręczniki szkolne, ale też sami leśnicy kłamią dzieciom, opowiadając, że leśnicy dokarmiają zwierzęta w lesie. Kłamią, bo jak przeczytałem u pewnego filozofa, celowo podawane pół prawdy to kłamstwo. Dokarmia się głównie sarny, jelenie i dziki. Nikt nie dokarmia raczej zimą kruków, wilków czy lisów. Już wiecie? Cóż, lisy nie pasują tak dobrze do garnka jak dziki. To trudna prawda, ale prawda: dokarmia się te zwierzęta, kóre później zabija się podczas polowania. Nie chcemy by zdechły z głodu, wolimy zaaplikować im ołów. Jeśli faszerujemy je ołowiem po to, by później trafiły do garnka, uważam, że na tle horroru hodowli przemysłowej to całkiem etyczne rozwiązanie. Jeśli jednak tylko dla zabawy, czy sportu (sic!) to już inna sprawa. Ten skomplikowany etycznie problem jest nie do przetrawienia nawet dla dorosłych, więc dzieciom, uznano, że lepiej okroić go o połowę, tak by mogły radośnie w swoich umysłach wyświetlić etykietę „dobry” i zamknąć temat.

Drzewa produkują tlen, ale to nie ma znaczenia dla tu i teraz!

Jeszcze gorzej sprawa ma się ze zdaniem powtarzanym również w podręcznikach: drzewa produkują tlen. Wbrew pozorom dzieci (i niektórzy dorośli) potrafią dodać dwa do dwóch: drzewa produkują tlen, więc tlen mamy dzięki drzewom, więc jak usłyszałem kiedyś od rezolutnej dziesięciolatki: nie można wycinać drzew, bo zabraknie tlenu i się udusimy. Otóż nie. Według specjalistów, nawet jeśli byśmy wycięli wszystkie drzewa na planecie, przez miliony lat tlenu by nam nie zabrakło. Mielibyśmy pewnie mnóstwo innych problemów, ale nie akurat z tlenem. Podczas jasnej fazy fotosyntezy tlen powstaje (jako w zasadzie odpad), ale w większości jest pochłaniany w fazie ciemnej. Nadwyżka jest mikroskopijna i bez znaczenia, a i tak jej większym producentem są fotosyntetyzujące mikroorganizmy oceaniczne. To one, u zarania ewolucji biosfery, gdy jeszcze nie było w ogóle roślin wyższych (traw, drzew itd.) wyprodukowały tlen. Dla większości ówczesnych organizmów, skończyło się to zresztą wielką katastrofą, zwaną katastrofą tlenową. Dominowały bowiem wtedy tzw. organizmy beztlenowe i nowa, tlenowa atmosfera planety okazała się dla nich zabójcza. Dlaczego kłamiemy w tej kwestii dzieciom? Większość z nas oczywiście robi to bezmyślnie, na poziomie podręcznika powtarzając gazetowe „fakty”. Inni może cenią sobie maksymę „cel uświęca środki”: ochrona drzew warta jest wszelkich środków?

Czy grzyby zjadające drewno są złe?

Etykietka „Pasożyt” związana jest ewidentnie z etykietką „zły”. Dziecko, ale też dorosły, rozpoznaje grzyba nadrzewnego, przypina właściwe etykietki i zadowolony z siebie, zamyka temat: grzyb rosnący na drzewie jest zły, grzyb na ziemi, którego można zjeść jest dobry. To dlatego widząc muchomora, wiele dzieci kopało go: jest podwójnie zły. Nie dość, że nie można go zjeść to próbuje nas oszukać w tej ważnej kwestii.

Grzyby nadrzewne zjadają drewno. Owocnik (huba) grzyba, który widzimy na drzewie, to tylko wierzchołek góry lodowej, produkuje zarodniki, więc funkcjonalnie jest odpowiednikiem szyszki. Tkanka grzyba przerasta pień drzewa i zjada drewno. Robi to zresztą bardzo higienicznie, bo zewnętrznie, swoimi enzymami rozpuszczając długie łańcuchy celuloz, hemiceluloz i lignin, które tworzą drewno. Tę umiejętność mają praktycznie tylko grzyby i niektóre bakterie. Spróchniałe drewno to nic innego jak „kupa” grzyba. Bez jego enzymów drewno byłoby równie rozkładalne, jak plastikowe butelki, czyli niemal wcale. To dzięki enzymom grzyba dzięcioł potrafi w spróchniałym drewnie zrobić dziuplę, w której później zamieszka sikora bogatka, czy sowa.

Urobos zamiast szufladek?

To dzięki nadrzewnym grzybom materia drzew wraca w końcu do ziemi. W szkole ta informacja pojawia się w późniejszych klasach, opatrzona stosownymi, odpowiednio trudnymi do zapamiętania etykietkami destruenci, ksylobionty, saprotrofy, to ostatnie w starożytnej grece znaczy „zgniłojady”. Wypisz wymaluj Urobos, o którym opowiadano 3000 lat temu w tym języku dzieciom przy ognisku. Być może bajeczna opowieść o wężu zjadającym własny ogon skuteczniej trafiała do umysłów dzieci, niż dziś naukowe diagramy obiegu węgla w przyrodzie, pełne niemożliwych do zapamiętania etykiet, wtłaczane przez niby współczesną, a tak naprawdę XIX wieczną pedagogikę.