ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ

Наука » Биология
ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ

САМОПРОИЗВОЛЬНОЕ ЗАРОЖДЕНИЕ. В течение долгих веков, свято веря в акт Божест­венного творения, люди, кроме того, были твёрдо убеждены, что жизнь постоянно зарождается са­мопроизвольно.

Ещё древнегреческий философ Аристотель пи­сал, что не только растения, черви, насекомые, но даже рыбы, лягушки и мыши могут рождать­ся из влажной почвы или гниющего ила.

Голландский учёный Ян ван Гельмонт в XVII в. описал свой опыт, утверждая, что живые мыши якобы зарождались у него из грязного белья и горсти пшеницы, запертых в шкафу.

Другой натуралист, Гриндель фон Ах, так рассказывал о якобы наблюдавшемся им самоза­рождении живой лягушки: «Хочу описать появ­ление на свет лягушки, которое мне удалось наблюдать при помощи микроскопа. Однажды я взял каплю майской росы и, тщательно наблю­дая за ней под микроскопом, заметил, что у меня сформировывается какое-то существо. Прилеж­но наблюдая на второй день, я заметил, что появилось уже туловище, но голова ещё казалась не ясно сформированной; продолжая свои наблю­дения на третий день, я убедился, что наблюда­емое мною существо есть не что иное, как лягуш­ка с головой и ногами. Прилагаемый рисунок всё поясняет».

РАЗВИТИЕ ЗАРОДЫША

Наука » Биология
РАЗВИТИЕ ЗАРОДЫША

В XVII—XVIII вв. среди натуралистов бытовали самые фантастические представления о развитии человеческого зародыша. Утверждали, напри­мер, что в мужской половой клетке человека можно разглядеть детали строения будущего организма. Ссылались на мнение самого Гиппократа, который считал, что в только что снесённом яйце курицы уже содержится в готовом виде цыплёнок, который только увеличивается в размерах при насиживании.

Действительно, трудно не найти ничего чудесного в процессе превращения единственной клетки в сложнейшим образом устроенный организм.

Что же происходит с яйцеклеткой после оплодотворения? Она начинает дробиться на 2, 4, 8 и более клеток, которые называют бластомерами. Когда бластомеров становится много, зародыш превращается в полый шарик из одного слоя клеток, называемый бластулой. Затем одна из стенок бластулы начинает впячиваться, и вскоре получается двуслойное образование — гаструла.

ОТКРЫТИЕ ЯЙЦЕКЛЕТКИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Наука » Биология
ОТКРЫТИЕ ЯЙЦЕКЛЕТКИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

«Прежде чем будет муж, — писал в 1651 г. Уильям Гарвей, — был мальчик, который вырастает в мужа. Прежде чем мальчик — был ребёнок, прежде ребёнка — зародыш. Следует спросить и дальше, что же было в матке матери прежде, чем был зародыш? Первые нити При­роды почти всегда скрыты, как в глубокой ночи, и вследствие своей тонкости так же не поддаются остроте ума, как и остроте глаз». Тем не менее, опираясь на результаты многочисленных опы­тов, Гарвей сформулировал свой знаменитый принцип «всё живое — из яйца». Это значило, что, по его убеждению, и млекопитающие раз­виваются из яиц.

Но впервые увидели яйцеклетку млекопита­ющих под микроскопом только в начале XIX в. Петербургский академик Карл Бэр так расска­зывал о своих чувствах после этого открытия. «Я должен был прийти в себя, — вспоминал он, — прежде нежели решился вновь заглянуть в мик­роскоп. Кажется странным, что зрелище, столь ожидаемое и желанное, может испугать. Однако

ОТКРЫТИЕ ЯЙЦЕКЛЕТКИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ


[center][b]Забота о потомстве у ос-сфексов.

ЧЕМ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПОЛ?

Наука » Биология
ЧЕМ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПОЛ?

Пол будущего организма закладывается при зачатии — в момент встречи мужской и женской половых клеток. В ядре любой клетки человека, кроме половых, имеется 46 хромосом. Две из них определяют пол. У женщин они одина­ковы — X и X, у мужчин различны — X и Y. Половые клетки отличаются тем, что в них имеется лишь половинный набор хромосом. Яйцеклетки все одинаковы — в каждой из них есть Х-хромосома. Мужские же половые клетки различны — по­ловина несёт Х-хромосому, половина — Y-хромосому. От того, какого рода сперматозоид встретится с яйцеклеткой, зависит пол будущего организма. Если в яйцеклетке окажутся две Х-хромосомы, — женский, если X и Y — мужской.

ЧЕМ ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПОЛ?


Рождение детёныша зебры.

РАЗМНОЖЕНИЕ

Наука » Биология
РАЗМНОЖЕНИЕ

Размножение, способность к продолжению сво­его рода — пожалуй, самое характерное свой­ство живых существ. Это свойство присуще даже вирусам, лишённым всех прочих свойств живого.

Всё многообразие форм и способов размно­жения укладывается в два его основных типа: половое и бесполое.

БЕСПОЛОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ

В бесполом размножении участвует только од­на особь. Самый простой и широко распрост­ранённый способ бесполого размножения — де­ление. Так размножаются все одноклеточные ор­ганизмы. При этом новорождённые особи являются точными копиями, «близнецами» своего родителя.

Растения могут размножаться побегами, час­тями стебля, корня или листа. Очень часто встре­чается размножение с помощью «усов» (например, у земляники). Всё это тоже формы бесполого размножения. Множество растений или животных-«близнецов», возникших в результате бесполого размножения, называется клоном.

БЛИЗНЕЦЫ

Наука » Биология
БЛИЗНЕЦЫ

Ежегодно в США собирается необычный съезд. Трудно назвать другой съезд, в котором могут принимать участие столь разнооб­разные делегаты: грудные дети в колясках и старики, люди любых профессий, общественного положения, убеждений. Это съезд близне­цов. Вместе с каждым делегатом на съезд приезжает его точная «копия», а иногда — даже две или три.

Хотя надо заметить, что далеко не всегда одновременно родившиеся дети похожи как две капли воды. Среди близнецов различают «истинных» и «ложных». «Истинные» развиваются из одной и той же яйцеклетки, «ложные» — из разных яйцеклеток. Собственно говоря, «ложные» близнецы — это просто сёстры и братья, только родившиеся одновременно.

Иначе обстоит дело с «истинными» близнецами. Их можно на­звать копиями одного и того же человека, сходными во всём, вплоть до дактилоскопических узоров на кончиках пальцев. Собаки не могут различить их запах. Органы (почки, кожа), пересаженные от одного близнеца другому, не отторгаются, т. к. воспринимаются как «свои». Одна из героинь рассказа Конан Дойла «Пёстрая лента» говорит: «Мы близнецы, а вы знаете, какими тонкими узами связаны столь родственные души...» Вкусы и привычки «истинных» близнецов тоже обычно во многом совпадают.

МИТОЗ

Наука » Биология
МИТОЗ

Клетки животных, растений и грибов делятся пополам с по­мощью митоза — сложного процесса, состоящего из четырёх фаз. Митоз часто называют «танцем хромосом». Каждая следу­ющая фигура в этом танце не случайна, здесь нет ни одного лишнего или бессмысленного «па».

Вначале (профаза митоза) в ядре клетки становятся хорошо за­метны хромосомы. Затем (метафаза) ядерная оболочка растворяется и «танцоры» выходят на простор — располагаются вдоль экватора клетки.

«Хромосомы шевелились, как клубок серых червей, потом вдруг выстроились в строгий вертикальный порядок. Вдруг удвоились — теперь это были пары. Тут же какая-то сила потащила эти пары врозь, хромосомы подчинились, обмякли, и что-то их повлекло к двум разным полюсам». Так В. Дудинцев в романе «Белые одежды» описывает следующую фазу митоза — анафазу.

Наконец, в ходе телофазы перетяжка окончательно делит клетку на две «новорождённые» клетки.

СИНТЕЗ БЕЛКА

Наука » Биология
СИНТЕЗ БЕЛКА

ДНК, в которой записано строение белков жи­вого организма, обычно находится в ядре клетки. Ядро можно назвать «библиотекой»

СИНТЕЗ БЕЛКА


Мутация: изменение окраски соцветия подсолнечника.


СИНТЕЗ БЕЛКА


Хромосомный набор мужчины.


клетки, в которой хранятся все чертежи её стро­ения. Но это «библиотека», а не «сборочный цех». Чтобы организовать сборку белков, необ­ходим «посредник», «копировщик чертежей», который, тщательно и точно скопировав чер­тежи с оригиналов, мог бы доставить их на место сборки.

ЧТО ТАКОЕ ГЕН?

Наука » Биология
ЧТО ТАКОЕ ГЕН?

Долгое время генетики не знали ответа на вопрос, что же собой представляет ген в дей­ствительности. Биолог Вильгельм Иогансен, пер­вым предложивший этот термин, писал о нём так: «Ген — просто короткое и удобное слово, которое легко сочетается с другими». Долгое время ген был окутан покровом таинственности, едва ли не мистики, и в СССР долгое время (с конца 30-х по начало 60-х гг. XX в.) служил поводом для бесчисленных обвинений генетиков в «реакционных мистических воззрениях», «идеализме» и тому подобных грехах.

Первым учёным, приблизившим отвлечённое понятие гена к реальности, стал американец Томас Морган. Он решил выяснить: существует ли в клетках живых организмов что-то, похожее по своим свойствам на предполагаемые менделевские «зачатки». Вскоре его внимание оста­новилось на хромосомах. Хромосомы — это осо­бые тельца в ядрах клеток. Во время деления клеток (митоза) они исполняют сложный «та­нец» (см. ниже), сходятся и расходятся, в резуль­тате чего новые образовавшиеся клетки получа­ют в точности такой же набор хромосом, как и материнские.

Морган изучал хромосомы дрозофилы — ма­ленькой мушки, легко разводимой в лабора­тории. (Каждый, вероятно, видел этих мушек, вьющихся возле перезрелых фруктов, хотя и не все знают научное название насекомых.) Вскоре

он заметил удивительную вещь. Размер и форма хромосом в клетках мушек были достаточно постоянны, и если они внезапно резко изме­нялись — облик самой мушки также обычно становился уродливым.

ГЕНЕТИКА И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Наука » Биология
ГЕНЕТИКА И ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вероятно, ещё в глубокой древности человек стал подмечать, что потомство бывает обычно похоже на родителей. Уже тогда люди старались получать, например, телят от самой удойной коровы, сеять семена растений, давших самый высокий урожай.

Люди понимали, что в потомстве сочетаются признаки предков. Это нашло отражение даже в пословицах, например: «От худого семени не жди доброго племени». Но закономерности, по которым те или иные признаки передаются по­томству, оставались «тайной за семью печа­тями ».

Среди учёных к середине XIX в. прочно ут­вердилось мнение: «Закон наследственности заключается только в том, что никакого закона наследственности нет». Поколебать устоявшееся убеждение первым решился Грегор Иоганн Мен­дель, монах и ботаник-любитель из Брюнна (Брно). В этом томе ему посвящена отдельная статья. После ряда опытов, кропотливых, но гениально точных, Мендель сформулировал в 1865 г. свои знаменитые законы. Увы, они были настолько просты... слишком просты, чтобы кто-нибудь из биологов того времени принял их всерьёз. Они остались непонятыми и неприня­тыми.

ОХРАНА ПРИРОДЫ

Наука » Биология
ОХРАНА ПРИРОДЫ

Герои сказки Льюиса Кэрролла «Алиса в Стра­не Чудес» Шляпочник и Мартовский Заяц, как известно, непрерывно были заняты чаепи­тием. Когда же посуда становилась грязной, они не мыли её, а просто пересаживались на другое место.

«— А что же будет, когда вы дойдёте до конца? — осмелилась спросить Алиса.

— Не пора ли нам переменить тему? — пред­ложил Мартовский Заяц».

Этот диалог приводит в одной из своих книг основатель кибернетики, американский учёный Норберт Винер, говоря об использовании при­роды человеком, ограниченности её ресурсов.

Человек начал изменять окружающую среду десятки тысяч лет назад. По мнению некоторых учёных, одним из первых видов, истреблённых человеком, был мамонт. Кроме человека, у кос­матого великана не было серьёзных врагов. По подсчётам учёных, на территории Европы могло когда-то прокормиться около полумиллиона ма­монтов. Учитывая размах охоты на этого зверя, можно предположить, что его полное истребле­ние было для человека делом одной-двух тысяч лет. Хотя другие учёные убеждены, что мамонта сгубил всё-таки не человек, а изменения климата.

ЦЕПИ ПИТАНИЯ

Наука » Биология
ЦЕПИ ПИТАНИЯ

В 1953 г. в одном японском селении люди начали болеть какой-то непонятной болез­нью. Она поражала нервную систему: у больных нарушалась координация движений, они теряли слух, зрение, рассудок.

Врачи поставили диагноз: отравление ртутью. Но откуда взялась эта ртуть? Правда, посёлок находился рядом с морским заливом, куда хи­мический завод сбрасывал свои отходы, в том числе и ртуть. Но содержание ртути в морской воде было ничтожным.

Чтобы объяснить причины этого происшест­вия, начать придётся несколько издалека. Мы знаем, что в природе почти нет живых существ, которые сами не поедали бы других или не служили кому-либо пищей.

Растения служат пищей для множества насеко­мых. Насекомые — основная добыча лягушек. Лягушки — излюбленная пища для некоторых змей, например ужей. Змеями питается орёл-зме­еяд. У хищника нет заметных крупных врагов, но ему не дают покоя клещи и прочие паразиты.