ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА

Наука » Биология
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА

Впервые человек стал задумываться о своём происхождении очень давно, в доисториче­ские времена. Каждое племя имело свой тотем — священное животное, от которого, как счита­лось, оно вело свой род. Это могли быть птица, олень, медведь и т. д. Почитание тотемов и те­перь сохранилось у некоторых племён, живущих по обычаям предков. Очевидно, что на заре своей истории человек не видел ничего зазорного в том, что произошёл от животных, и это даже являлось предметом своеобразной гордости.

Но в христианских странах вплоть до XIX в. подобные предположения считались абсолютно недопустимыми. Впрочем, смельчаков, риску­ющих опровергать теорию о сотворении человека Богом из глины на шестой день творения, почти и не находилось. Противники эволюционных идей даже создали особое учение — креацио­низм, научно обосновывавшее акт божественно­го творения. В XIX в. креационизм составлял вполне серьёзную научную оппозицию теориям эволюции. Виднейшим из биологов-креационис­тов был Жорж Кювье. Даже сейчас, согласно опросам, большая часть американских студен­тов, например, продолжает верить в то, что че­ловек сотворён Богом, как сказано в Библии.

Среди биологов по этому поводу бытует такая шутка: «Десять тысяч лет спустя существа, на­селяющие Землю, будут с негодованием отрицать своё происхождение от человека».

РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Наука » Биология
РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Никто точно не знает, когда именно возникла первая живая клетка. Возраст самых ранних следов жизни (остатков бактерий), найденных в древних отложениях земной коры, — около 3,5 млрд. лет. Допустим, что возраст жизни на нашей планете — 3 млрд. 600 млн. лет.

Для большей наглядности представим себе, что этот огромный отрезок времени уместился в пределы одних суток. Сейчас на наших «ча­сах» — ровно 24 ч, а в момент возникновения жизни они показывали 0 ч. Каждый час вместил 150 млн. лет, каждая минута — 2,5 млн. лет.

ДОКЕМБРИЙ. Самая древняя эпоха разви­тия жизни — докембрийская — длилась неверо­ятно долго: свыше 3 млрд. лет. Или, по нашей шкале, с начала суток до 8 часов вечера.

Мы уже рассказали об условиях, в которых жили первые живые организмы. Пищей им слу­жил «первичный бульон» окружающего океана или их менее удачливые собратья. Постепенно, однако, в течение миллионов лет этот бульон становился всё более «разбавленным», и, нако­нец, запасы питательных веществ исчерпались.

КАК ЖЕ ВОЗНИКЛА ЖИЗНЬ?

Наука » Биология
КАК ЖЕ ВОЗНИКЛА ЖИЗНЬ? Опыты Пастера не разрешили вопрос о происхождении жизни, а поставили его с новой остротой. Если жизнь в современных условиях не самозарожда­ется, то когда и как она возникла впервые?

Наблюдаемая нами Вселенная, по данным современной науки, возникла в результате Боль­шого Взрыва около 15—20 млрд. лет назад. Воз­раст нашей планеты — около 5 млрд. лет. Сейчас большинство учёных склоняется к мнению о том, что жизнь зародилась на Земле на заре её суще­ствования.

Древнейшая Земля весьма мало напоминала планету, на которой мы живём. Её атмосфера состояла из водяных паров, углекислого газа и, по одним данным, — из азота, по другим — из метана и аммиака. Кислорода в воздухе безжиз­ненной планеты не было. И, надо сказать, отсут­ствие кислорода было необходимо для возникно­вения жизни. Быть может, читатель, привык­ший к выражению «живительный кислород», будет удивлён необычным словосочетанием «смертоносный кислород». Между тем кислород разрушительно действует на органические моле­кулы. Мы привыкли к его воздействию, но на Земле и сейчас есть бактерии, которые восприни­мают кислород как яд и в его присутствии жить не могут. Кислородная атмосфера делает невоз­можным в наше время самозарождение жизни.

Итак, в атмосфере древней Земли гремели грозы, её пронизывало жёсткое ультрафиолето­вое излучение Солнца, на планете извергались вулканы.

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.