ISBN: 978-5-04-095637-1

Текст
                    
Энциклопедия быстрых знаний БИОЛОГИЯ Для тех, кто хочет все успеть РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ СТРОЕНИЕ КЛЕТОК ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА ДНК И ГЕННАЯ ТЕРАПИЯ МОСКВА 2 0 1 9
ÓÄÊ 57 ÁÁÊ 28 Ï37 Âî âíóòðåííåì îôîðìëåíèè èñïîëüçîâàíû èëëþñòðàöèè: Julia_Lelija, decade3d - anatomy online, Nicolas Primola, ESB Professional / Shutterstock.com Èñïîëüçóåòñÿ ïî ëèöåíçèè îò Shutterstock.com Ï37 Áèîëîãèÿ. Äëÿ òåõ, êòî õî÷åò âñå óñïåòü. — Ìîñêâà : Ýêñìî, 2019. — 128 ñ. : èë. — (Ýíöèêëîïåäèÿ áûñòðûõ çíàíèé). ISBN 978-5-04-095637-1 ×òî òàêîå áèîëîãèÿ? Îïðåäåëåíèé ìíîæåñòâî. Íî ñàìîå êðàòêîå è åìêîå èç íèõ òàêîå: áèîëîãèÿ — ýòî íàóêà î æèçíè íà Çåìëå. Çåìëÿ — óäèâèòåëüíàÿ ïëàíåòà, íà êîòîðîé âîçíèêëè è ðàçâèëèñü ìíîãî÷èñëåííûå ôîðìû æèçíè — îò ìèêðîñêîïè÷åñêèõ âîäîðîñëåé äî ÷åëîâåêà, îáëàäàþùåãî ðàçóìîì è ÷óâñòâàìè. Áèîëîãèÿ — íàóêà î ïðîøëîì æèâûõ îðãàíèçìîâ. Íî îíà æå èññëåäóåò ôàíòàñòè÷åñêèå âîçìîæíîñòè, êîòîðûå â ñêîðîì áóäóùåì íàéäóò ïðèìåíåíèå â ìåäèöèíå, ïðîìûøëåííîì ïðîèçâîäñòâå è ìíîãèõ äðóãèõ îòðàñëÿõ, íàïðÿìóþ ñâÿçàííûõ ñ êà÷åñòâîì æèçíè ÷åëîâåêà. Óçíàòü î ïðîøëîì, î íàñòîÿùåì è î ïåðñïåêòèâàõ ýòîé óäèâèòåëüíîé íàóêè çà íåñêîëüêî ÷àñîâ âïîëíå ðåàëüíî. Äîñòàòî÷íî ïðî÷èòàòü ïðåäëàãàåìóþ âàøåìó âíèìàíèþ êíèãó. ÓÄÊ 57 ÁÁÊ 28 ISBN 978-5-04-095637-1 © ÈÏ Ñèðîòà Ý. Ë. Òåêñò è îôîðìëåíèå, 2018 © Îôîðìëåíèå. ÎÎÎ «Èçäàòåëüñòâî «Ýêñìî», 2019
ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ Íà êàêèå âîïðîñû îòâå÷àåò ýòà êíèãà ...................................................... 4 Ïðåäèñëîâèå ........................................................................................ 7 Ãëàâà I. Åäèíèöà æèâîãî: î êëåòêàõ è èõ ñòðîåíèè .................................... 9 Ãëàâà II. Ïî÷åìó àíòèáèîòèêè íå ïîìîãóò ïðè ÎÐÂÈ: î âèðóñàõ è áàêòåðèÿõ ..........................................................................17 Ãëàâà III. Ïåñòèêè è òû÷èíêè: î ðàñòåíèÿõ è èõ ðàçìíîæåíèè ...................25 Ãëàâà IV. Ñúåäîáíîå — íåñúåäîáíîå: öàðñòâî ãðèáîâ ..............................32 Ãëàâà V. Ãîðäûå îäíîêëåòî÷íûå .............................................................38 Ãëàâà VI. Îò ãèäðû äî øèìïàíçå: èíòåðåñíîå èç ìèðà ôàóíû.....................43 Ãëàâà VII. Êàê âûáðàòü ñïåöèàëüíîñòü: î ðàçíîîáðàçèè êëåòîê ÷åëîâå÷åñêîãî îðãàíèçìà ...........................................................55 Ãëàâà VIII. Êîíòðîëü è ìûøëåíèå. Î ãîëîâíîì ìîçãå è ïàìÿòè ..................62 Ãëàâà IX. Âòîðîé ìîçã: êàê íàø æåëóäî÷íî-êèøå÷íûé òðàêò óïðàâëÿåò íàìè ...................................................................................67 Ãëàâà X. Ïëàìåííûé ìîòîð: ñåðäöå ÷åëîâåêà ...........................................72 Ãëàâà XI. Êóðèöà èëè ÿéöî: î ðàçâèòèè æèçíè íà Çåìëå ............................81 Ãëàâà XII. Ïðîáëåìû ïðÿìîõîäÿùèõ: îá ýâîëþöèè ÷åëîâåêà .....................91 Ãëàâà XIII. Ñàìûå âàæíûå áóêâû: î ÄÍÊ è åå ñòðîåíèè ........................... 102 Ãëàâà XIV. Ãäå ìîÿ àðìèÿ êëîíîâ? ........................................................ 112 Ãëàâà XV. Áóäóùåå óæå íàñòóïèëî: î ãåííîé òåðàïèè.............................. 118
ÍÀ ÊÀÊÈÅ ÂÎÏÐÎÑÛ ÎÒÂÅ×ÀÅÒ ÝÒÀ ÊÍÈÃÀ ÄËß ×ÅÃÎ ÐÀÑÒÅÍÈßÌ ÍÓÆÍÛ ÌÈÒÎÕÎÍÄÐÈÈ È ÕËÎÐÎÏËÀÑÒÛ? Äëÿ òîãî ÷òîáû âûðàáàòûâàòü è ðàñïðåäåëÿòü ýíåðãèþ. Ñì. ãë. I ÏÎ×ÅÌÓ ÎÐÂÈ ÍÅ ËÅ×ÀÒ ÀÍÒÈÁÈÎÒÈÊÀÌÈ? Ïðè èñïîëüçîâàíèè àíòèáèîòèêîâ áàêòåðèè ïîãèáàþò. ÎÐÂÈ âûçûâàåòñÿ âèðóñàìè, êîòîðûå óñòîé÷èâû ê âîçäåéñòâèþ àíòèáèîòèêîâ. Âèðóñû ïîõîæè íà æèâûå îðãàíèçìû òåì, ÷òî èìåþò íàáîð ãåíîâ è ýâîëþöèîíèðóþò, à òàêæå èìåþò ñïîñîáíîñòü ê âîñïðîèçâîäñòâó. Ïðàâäà, äðóãèõ õàðàêòåðíûõ îñîáåííîñòåé æèâûõ îðãàíèçìîâ îíè ëèøåíû. Ñì. ãë. II ÑÓÙÅÑÒÂÓÞÒ ËÈ ÐÀÑÒÅÍÈß, ÑÎÑÒÎßÙÈÅ ÈÇ ÎÄÍÎÉ ÊËÅÒÊÈ? Äà. Îäíîêëåòî÷íûå âîäîðîñëè. Íàïðèìåð, õëîðåëëà è õëàìèäîìîíàäà, îáíàðóæèòü êîòîðûå ìîæíî äàæå íà áàíêå, â êîòîðîé äàâíî íå ìåíÿëè âîäó, èëè â ëóæå. Ñì. ãë. III ÑÊÎËÜÊÎ ÂÑÅÃÎ ÒÈÏΠÃÐÈÁÎÂ?  ìèðå íàñ÷èòûâàåòñÿ îêîëî 2 ìèëëèîíîâ òèïîâ ãðèáîâ, ïðè ýòîì êëàññèôèöèðîâàíî âñåãî 80 òûñÿ÷. Ñì. ãë. IV ÄËß ×ÅÃÎ ÀÌÅÁÅ ÍÓÆÍÛ ËÎÆÍÎÍÎÆÊÈ? Äëÿ ïåðåäâèæåíèÿ. È íå òîëüêî. Ëîæíîíîæêè ñëóæàò åùå è äëÿ çàõâàòà ïèùè — áàêòåðèé, îäíîêëåòî÷íûõ âîäîðîñëåé è íåêîòîðûõ ïðîñòåéøèõ ñîáðàòüåâ àìåáû. Ñì. ãë. V ÊÀÊÈÌ ÎÁÐÀÇÎÌ ßÙÅÐÈÖÛ ÑÍÎÂÀ ÎÒÐÀÙÈÂÀÞÒ ÓÒÐÀ×ÅÍÍÛÉ ÕÂÎÑÒ? Èõ ñïèííîé ìîçã ñîäåðæèò îñîáûé òèï ñòâîëîâûõ êëåòîê.  îòâåò íà òðàâìó îíè ïðîäóöèðóþò ðàçëè÷íûå áåëêè è íà÷èíàþò ðàçðàñòàòüñÿ.  ðåçóëüòàòå ïîÿâëÿåòñÿ íîâûé ñïèííîé ìîçã. Ñì. ãë. VI
 ×ÅÌ ÓÍÈÊÀËÜÍÎÑÒÜ ÑÒÂÎËÎÂÛÕ ÊËÅÒÎÊ? Óíèêàëüíûì ñâîéñòâîì âñåõ ñòâîëîâûõ êëåòîê ÿâëÿåòñÿ ñïîñîáíîñòü ê ñàìîîáíîâëåíèþ. Òàê íàçûâàþò ñèììåòðè÷íîå äåëåíèå ñ îáðàçîâàíèåì èäåíòè÷íûõ êîïèé ìàòåðèíñêîé êëåòêè. Ñì. ãë. VII ×ÒÎ ÒÀÊÎÅ ÏÀÌßÒÜ Ñ ÒÎ×ÊÈ ÇÐÅÍÈß ÔÈÇÈÎËÎÃÈÈ? Íåéðîííûå ñâÿçè. Îíè âîçíèêàþò â ïðîöåññå ïîçíàíèÿ îêðóæàþùåãî ìèðà. Ñì. ãë. VIII ÂÑÅ ËÈ ÂÈÒÀÌÈÍÛ ÎÄÈÍÀÊÎÂÎ ÓÑÂÀÈÂÀÞÒÑß ÎÐÃÀÍÈÇÌÎÌ? Âèòàìèíû áûâàþò æèðîðàñòâîðèìûìè (A, D, E, F, K) è âîäîðàñòâîðèìûìè (ãðóïïà B, C, P, PP, H, N). Æèðîðàñòâîðèìûå âèòàìèíû îðãàíèçì íàêàïëèâàåò â æèðîâîé òêàíè è ïå÷åíè, à âîäîðàñòâîðèìûå ëåãêî âûâîäÿòñÿ èç îðãàíèçìà. Ñì. ãë. IX ÊÀÊÎÂÀ ÔÓÍÊÖÈß ÌÈÎÊÀÐÄÀ? Ìèîêàðä — ýòî óíèêàëüíàÿ ìûøöà. Åãî îñíîâíàÿ ôóíêöèÿ — ïîääåðæàíèå ñîêðàùåíèé è ðàññëàáëåíèé ñåðäöà.  îòëè÷èå îò ñêåëåòíîé ìóñêóëàòóðû, ìèîêàðä óñòîé÷èâ ê óòîìëåíèþ. Ýòî îáåñïå÷èâàåòñÿ áëàãîäàðÿ îñîáûì ñîêðàòèòåëüíûì êëåòêàì ñåðäöà — êàðäèîìèîöèòàì. Òàêæå ìèîêàðä èìååò áîëüøîé çàïàñ êðîâè. Ñì. ãë. X ÊÀÊ ÄÀÂÍÎ ÑÓÙÅÑÒÂÓÅÒ ÆÈÇÍÜ ÍÀ ÇÅÌËÅ? Âîçðàñò ñàìîé ðàííåé èç ïåðâîáûòíûõ áàêòåðèé — 3,5 ìèëëèàðäà ëåò. Âåðîÿòíî, óæå òîãäà íà ïëàíåòå ïðèñóòñòâîâàë íàø îáùèé ïðåäîê — îäíîêëåòî÷íûé îðãàíèçì ñ áàçîâûìè ÷åðòàìè, õàðàêòåðíûìè äëÿ ñîâðåìåííûõ ñóùåñòâ. Ñì. ãë. XI ÊÎÃÄÀ ÎÁÅÇÜßÍÀ ÏÐÅÂÐÀÒÈËÀÑÜ Â ×ÅËÎÂÅÊÀ? Ïëàâíûé ïåðåõîä ÷åëîâå÷åñêèõ ïðàùóðîâ ê ïðÿìîõîæäåíèþ íà÷àëñÿ îò 4 äî 7 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Èç-çà ýòîãî ñêåëåò ÷åëîâåêà ïåðåòåðïåë çíà÷èòåëüíûå âèäîèçìåíåíèÿ: èçìåíèëèñü ðàçìåð, ðàñïîëîæåíèå êîñòåé ñòîïû, ðàçìåð è ôîðìà òàçîáåäðåííîãî è êîëåííîãî ñóñòàâîâ, äëèíà è ôîðìà íîã, à òàêæå ôîðìà ïîçâîíî÷íèêà. Ñì. ãë. XII
×ÒÎ ÒÀÊÎÅ ÄÍÊ? Ïî ñâîåé ñóòè ýòî ìîëåêóëà, â êîòîðîé â âèäå ãåíåòè÷åñêîãî êîäà õðàíèòñÿ è ïåðåäàåòñÿ èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå âàæíåéøàÿ èíôîðìàöèÿ. ÄÍÊ ñîäåðæèò âñþ èíôîðìàöèþ î ÷åëîâåêå, î åãî íàñëåäñòâåííîñòè è æèçíåäåÿòåëüíîñòè.  íåé çàëîæåí îïûò ïðåäêîâ ÷åëîâåêà, ñèñòåìà âîññòàíîâëåíèÿ è äàæå ðåïðîäóêöèè âíóòðåííèõ îðãàíîâ. Ñì. ãë. XIII ßÂËßÅÒÑß ËÈ ÑÎÇÄÀÍÈÅ ÎÂÅ×ÊÈ ÄÎËËÈ ÅÄÈÍÑÒÂÅÍÍÛÌ ÓÑÏÅØÍÛÌ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÎÌ ÊËÎÍÈÐÎÂÀÍÈß? Íåò. Êëîíèðîâàíû áûëè åùå è ëÿãóøêà, ìûøü, êîðîâà, êîçåë è êîçà, êîøêà, êðîëèê, ñîáàêà, êîéîò è äðóãèå æèâîòíûå. Ñì. ãë. XIV ×ÒÎ ÒÀÊÎÅ ÃÅÍÎÒÅÐÀÏÈß? Ãåíîòåðàïèÿ — íîâåéøèé ñïîñîá áîðüáû ñ ãåíåòè÷åñêîé ïðè÷èíîé çàáîëåâàíèé. Îí çàêëþ÷àåòñÿ âî âíåäðåíèè íîðìàëüíûõ ãåíîâ â áîëüíûå ñîìàòè÷åñêèå êëåòêè.  îòëè÷èå îò êëèíè÷åñêîé ìåäèöèíû, ãåííàÿ òåðàïèÿ èñêîðåíÿåò íåäóã èç ÿäðà êëåòêè, à íå óñòðàíÿåò åãî ñëåäñòâèÿ. Ñì. ãë. XV
ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅ ×òî òàêîå Çåìëÿ? Êîñìîëîãè÷åñêàÿ ñëó÷àéíîñòü. ×òî òàêîå æèçíü? Õèìè÷åñêàÿ ñëó÷àéíîñòü. ×òî òàêîå ÷åëîâåê? Áèîëîãè÷åñêàÿ ñëó÷àéíîñòü. Âàëåðèó Áóòóëåñêó Ñëó÷àéíîñòè íå ñëó÷àéíû ׿óàí-öçû Äëÿ òîãî ÷òîáû çàðîäèëñÿ ìåëü÷àéøèé æèâîé îðãàíèçì, íóæíû êîìôîðòíàÿ òåìïåðàòóðà, àòìîñôåðà, èçîáèëèå ïèùè è âîäû. Âàæíî, ÷òîáû âñå ýòè óñëîâèÿ ñîáëþäàëèñü îäíîâðåìåííî. Íî íå ôàêò, ÷òî, äàæå åñëè îíè áóäóò ñîáëþäåíû, æèçíü âîçíèêíåò. Òàê ÷òî æå òàêîå æèçíü íà Çåìëå — áîæüå ÷óäî, äèòÿ êîñìîñà èëè ñëó÷àéíîå ñòå÷åíèå îáñòîÿòåëüñòâ? Ê ñ÷àñòüþ, ñî÷åòàíèå ïîäõîäÿùèõ óñëîâèé íà íàøåé ïëàíåòå äàëî ìèðó òûñÿ÷è ðàçíîâèäíîñòåé æèâûõ ñóùåñòâ. Æèâàÿ ïðèðîäà ïîðàæàåò ñâîèì ðàçíîîáðàçèåì. Ìèêðîñêîïè÷åñêèå âîäîðîñëè, öâåòàñòûå áàáî÷êè, ïóøèñòûå ëèñû, ñâèðåïûå ëüâû, ÷åëîâåê. Êàæäîå ñóùåñòâî óíèêàëüíî, êàæäîå èç íèõ èãðàåò âàæíóþ ðîëü â áèîëîãè÷åñêîé êàðòèíå ìèðà. Íî âñåõ îáúåäèíÿåò îäíî — æèçíü. Áèîëîãèÿ — íàóêà î æèâîé ïðèðîäå. Îíà ïðèîòêðûëà ÷åëîâå÷åñòâó òàéíó åãî ïðîèñõîæäåíèÿ è äàëà êëþ÷ ê íåâåðîÿòíûì îòêðûòèÿì áóäóùåãî. Áèîëîãèÿ ìîæåò äàðîâàòü ëþäÿì áåçãðàíè÷íóþ âëàñòü íàä ïëàíåòîé è óæàñíîå îðóæèå, ñïîñîáíîå Òèòóëüíûé ëèñò êíèãè Êàðëà Ëèííåÿ «Ñèñòåìà ïðèðîäû», 1735
×åëîâåê ÿâëÿåòñÿ ëèøü îäíèì èç ïðåäñòàâèòåëåé ãîìèíèäîâ óíè÷òîæèòü âñå æèâîå. Ñîâðåìåííûå áèîòåõíîëîãèè ñëîâíî ñîøëè ñî ñòðàíèö íàó÷íî-ôàíòàñòè÷åñêîãî æóðíàëà. Ëå÷åíèå ñìåðòåëüíûõ çàáîëåâàíèé, êëîíèðîâàíèå, áèîèíæåíåðèÿ… À âåäü âñåãî 100 ëåò íàçàä, äî îòêðûòèÿ ïåíèöèëëèíà, òûñÿ÷è ëþäåé óìèðàëè îò îáû÷íûõ ññàäèí, çàðàæåííûõ áàêòåðèàëüíîé èíôåêöèåé. Áèîëîãèÿ — ôóíäàìåíò ñîâðåìåííîé æèçíè. Îíà çàòðàãèâàåò ìåäèöèíó, ýêîëîãèþ, ïðîìûøëåííîñòü, ïðîäóêòû ïèòàíèÿ è äàæå ñîöèàëüíûå îòíîøåíèÿ. Íàóêà ñòðåìèòåëüíî íåñåòñÿ âïåðåä, ÿâëÿÿ ìèðó âñå íîâûå è íîâûå îòêðûòèÿ. Íî êòî çíàåò, ê ÷åìó ïðèâåäåò ýòîò áåçóäåðæíûé ïðîãðåññ — ê áåññìåðòèþ è çåìíîìó ïðîöâåòàíèþ èëè æå ê èñ÷åçíîâåíèþ ÷åëîâå÷åñêîé öèâèëèçàöèè ñ ëèöà Çåìëè?
9 Åäèíèöà æèâîãî: î êëåòêàõ è èõ ñòðîåíèè ÃËÀÂÀ I ÅÄÈÍÈÖÀ ÆÈÂÎÃÎ: Î ÊËÅÒÊÀÕ È ÈÕ ÑÒÐÎÅÍÈÈ Æèçíü — ñïîñîá ñóùåñòâîâàíèÿ îäíèõ òåë çà ñ÷åò âûæèâàíèÿ äðóãèõ. Áîðèñ Êðóòèåð Çàäóìûâàëèñü ëè âû, èç ÷åãî ñîñòîÿò ðàñòåíèÿ, æèâîòíûå è ÷åëîâåê? Íà ïåðâûé âçãëÿä âñå âîêðóã ñîñòîèò èç êðóïíûõ äåòàëåé — ÷àñòåé òåëà è îðãàíîâ. Íà ñàìîì äåëå âñå æèâîå íà ïëàíåòå ñîñòîèò èç ìèêðîñêîïè÷åñêèõ ÷àñòèö — êëåòîê. Äåðåâüÿ, çâåðè, ÷åëîâåê, ìèêðîáû — âñå îðãàíèçìû ïîñòðîåíû èç íåâèäèìûõ ãëàçó «êèðïè÷èêîâ». Ñîáðàííûå âîåäèíî, îíè ñêëàäûâàþòñÿ â öåëîñòíóþ ñèñòåìó. Íî êàæäàÿ êëåòêà — îòäåëüíûé ìèêðîìèð ñî ñâîèìè ñâîéñòâàìè è ôóíêöèÿìè. ÊÎÃÄÀ ÎÄÍÎÉ ÊËÅÒÊÈ ÄÎÑÒÀÒÎ×ÍÎ Äî 1665 ãîäà ÷åëîâå÷åñòâî íå ïîäîçðåâàëî î ñóùåñòâîâàíèè êëåòîê. Âïåðâûå èõ îáíàðóæèë àíãëè÷àíèí Ðîáåðò Ãóê. Îí ðàçãëÿäûâàë ÷åðåç óâåëè÷èòåëüíûé ïðèáîð êîðó äóáà è çàìåòèë, ÷òî îíà ñîñòîèò èç ìíîæåñòâà ÿ÷ååê. Ïîçäíåå âûÿñíèëîñü, ÷òî ýòî áûëè ìåðòâûå îáîëî÷êè êëåòîê, ïîëûå âíóòðè.  æèâûõ êëåòêàõ ðàñòåíèé, â îòëè÷èå îò ìåðòâûõ, ïðèñóòñòâóåò âÿçêîå âåùåñòâî — öèòîïëàçìà, â êîòîðîé ïëàâàþò ÿäðî è âàêóîëè — ïóçûðüêè ñ êëåòî÷íûì ñîêîì. Âçãëÿíèòå íà ðàçðåçàííûé ïîìèäîð èëè êóñî÷åê àðáóçà. Âû çàìåòèòå, ÷òî ñïåëàÿ ìÿêîòü ñîñòîèò èç ìåëü÷àéøèõ ãðàíóë. Ýòî è åñòü ðàñòèòåëüíûå êëåòêè. Êàê âû äóìàåòå, âñå ëè æèâûå ñóùåñòâà ñîñòîÿò èç ìíîæåñòâà êëåòîê, èëè ïîðîé Ðîáåðò Ãóê (1635–1703) — àíãëèéñêèé åñòåñòâîèñïûòàòåëü è èçîáðåòàòåëü
10 ÝÂÎËÞÖÈß ÌÈÊÐÎÑÊÎÏÀ Îäíàæäû Ãóê âåë íàáëþäåíèÿ íà ñòàðîì ìèêðîñêîïå. Îí áûë â âèäå ïîëóìåòðîâîé ïîçîëî÷åííîé âåðòèêàëüíîé òðóáû. Ðàáîòàòü íà íåì ïðèõîäèëîñü ñîãíóâøèñü â òðè ïîãèáåëè. Ãóê ðåøèë óñîâåðøåíñòâîâàòü ïðèáîð. Äëÿ íà÷àëà îí ñäåëàë òóáóñ íàêëîííûì. Çàòåì áèîëîã óñòàíîâèë ïåðåä ïðèáîðîì ìàñëÿíóþ ëàìïó äëÿ ëó÷øåãî îñâåùåíèÿ. Ïîòîì ê íåìó ïðèøëà ìûñëü óñèëèòü ñâåò çà ñ÷åò ñîëíå÷íûõ ëó÷åé è ñêîíöåíòðèðîâàòü åãî. Òàê ïîÿâèëñÿ áîëüøîé ñòåêëÿííûé øàð, íàïîëíåííûé âîäîé. Çà íèì áûëà óñòàíîâëåíà ñïåöèàëüíàÿ ëèíçà. Ýòà îïòè÷åñêàÿ ñèñòåìà â ñîòíè ðàç óñèëèâàëà ÿðêîñòü îñâåùåíèÿ Ãëàâà I äîñòàòî÷íî è îäíîé, ÷òîáû ñîçäàíèå ìîãëî ïîëíîöåííî æèòü, ïèòàòüñÿ è ðàçìíîæàòüñÿ? Èíîãäà îäíîé êëåòêè õâàòàåò äëÿ æèçíè. Íà Çåìëå åñòü íè÷òîæíî ìàëûå ñóùåñòâà — îäíîêëåòî÷íûå, îðãàíèçì êîòîðûõ ñîñòîèò èç îäíîé-åäèíñòâåííîé êëåòêè.  1675 ãîäó ãîëëàíäñêèé ó÷åíûé Àíòîíè âàí Ëåâåíãóê íà÷àë ðàññìàòðèâàòü ïîä ìèêðîñêîïîì êàïåëüêè âîäû. Îí çàìåòèë, ÷òî æèäêîñòü êèøèò ìèêðîñêîïè÷åñêèìè ñîçäàíèÿìè. Êàæäîå èç íèõ ìîãëî áû ñ ëåãêîñòüþ ïðîïëûòü ñêâîçü òîíêîå èãîëüíîå óøêî. Òåëà ýòèõ êðîøå÷íûõ ñóùåñòâ ñîñòîÿëè èç îäíîé êëåòêè. Òåì íå ìåíåå îðãàíèçìû ëåãêî ðåàãèðîâàëè íà ñâåò, òåïëî, õèìè÷åñêèå âåùåñòâà è ìåõàíè÷åñêèå ðàçäðàæèòåëè. Îíè áûëè ñïîñîáíû ñàìîñòîÿòåëüíî ïèòàòüñÿ, äûøàòü, ðàçìíîæàòüñÿ, ðàñòè è ðàçâèâàòüñÿ. Ó÷åíûå ñäåëàëè âûâîä: îäíîêëåòî÷íûå — òàêèå æå æèâûå ñóùåñòâà, êàê, ê ïðèìåðó, ñëîí èëè ÷åëîâåê. Ñ òåõ ïîð âñå æèâîå äåëèòñÿ íà äâå ãðóïïû — îäíîêëåòî÷íûå è ìíîãîêëåòî÷íûå. Ñî âðåìåíåì â ãðóïïó îäíîêëåòî÷íûõ ïîïàëè âñå âèäû áàêòåðèé, íåêîòîðûå ãðèáû, ðàñòåíèÿ è æèâîòíûå. Ê îäíîêëåòî÷íûì ãðèáàì îòíåñëè äðîææè; ê îäíîêëåòî÷íûì ðàñòåíèÿì — âîäîðîñëè õëîðåëëó è õëàìèäîìîíàäó; ê îäíîêëåòî÷íûì æèâîòíûì — àìåáó, èíôóçîðèþ òóôåëüêó è òðóáà÷à. Ãðóïïà ìíîãîêëåòî÷íûõ îêàçàëàñü ìíîãî÷èñëåííåå.  íåå âîøëè ðàñòåíèÿ, ãðèáû, æèâîòíûå è ÷åëîâåê. Èõ îðãàíèçìû ñîñòîÿò èç ìíîæåñòâà âèäîâ êëåòîê, êàæäàÿ èç êîòîðûõ èãðàåò îïðåäåëåííóþ ðîëü. Êëåòêè, ñõîäíûå ïî ñòðîåíèþ è ôóíêöèÿì,
11 Åäèíèöà æèâîãî: î êëåòêàõ è èõ ñòðîåíèè îáðàçóþò òêàíè. Ïîêðîâíûå òêàíè çàùèùàþò îðãàíèçì îò òðàâì è âðåäíûõ âîçäåéñòâèé. Îðãàíû ðàñòåíèé, æèâîòíûõ è ÷åëîâåêà òîæå ñîñòîÿò èç òêàíåé. Ðàñòèòåëüíûå òêàíè îáðàçóþò êîðíè è ëèñòüÿ; æèâîòíûå — ìûøöû, ñåðäöå, æåëóäîê, ïå÷åíü, ïî÷êè. «ÍÀ×ÈÍÊÀ», ÈËÈ ÈÇ ×ÅÃÎ ÑÎÑÒÎÈÒ ÊËÅÒÊÀ Æèâîòíûå è ðàñòèòåëüíûå êëåòêè èìåþò ñõîæåå ñòðîåíèå. Âíóòðè êëåòêà çàïîëíåíà öèòîïëàçìîé, â êîòîðîé «ïëàâàþò» âíóòðåííèå êîìïîíåíòû. Ãëàâíûé îðãàí êëåòêè — ÿäðî, ïîêðûòîå ïîðèñòîé îáîëî÷êîé. Ñêâîçü ïîðû â ÿäðî è îáðàòíî ïîñòóïàþò ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà è îòõîäû. ßäðî çàïîëíåíî ñîêîì, â êîòîðîì íàõîäÿòñÿ íèòî÷êè ìîëåêóë ÄÍÊ è ÿäðûøêî. ßäðî — ãëàâíîêîìàíäóþùèé, îíî óïðàâëÿåò âñåìè ïðîöåññàìè âíóòðè êëåòêè è çàâåäóåò âàæíîé ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèåé. Ïîìèìî ÿäðà, âàêóîëåé è öèòîïëàçìû âíóòðè êëåòêè ïðèñóòñòâóþò è äðóãèå îðãàíîèäû. È â æèâîòíûõ, è â ðàñòèòåëüíûõ êëåòêàõ åñòü âàêóîëè — ïóçûðüêè, çàïîëíåííûå êëåòî÷íûì ñîêîì. Îíè îòâå÷àþò çà õðàíåíèå ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ, îáåçâðåæèâàíèå ÿäîâ è âûâîä îòõîäîâ. Ìèòîõîíäðèè — ïðîèçâîäèòåëè ýíåðãèè. Îíè ïîìîãàþò êëåòêå äûøàòü, ðàçìíîæàòüñÿ, ðàñòè. Àïïàðàò Ãîëüäæè îòâå÷àåò çà ïðîèçâîäñòâî, õðàíåíèå è äîñòàâêó âåùåñòâ â ðàçíûå ÷àñòè êëåòêè. Ðèáîñîìû â îòâåòå çà âûðàáîòêó áåëêà — ñòðîèòåëüíîãî ìàòåðèàëà. Ëèçîñîìû, ìåøî÷êè ñ ôåðìåíòàìè, Ìèêðîñêîï Ãóêà
12 ÊËÅÒÊÈ-ÃÈÃÀÍÒÛ Êëåòêè áûâàþò êðóïíûõ ðàçìåðîâ. Íàïðèìåð, êëåòêà ñòåáëÿ ëüíà äîñòèãàåò 40 ìì, à êëåòêà ìÿêîòè àðáóçà — 1 ìì. Èõ âèäíî íåâîîðóæåííûì ãëàçîì Ãëàâà I êîòîðûå óñêîðÿþò ïðîöåññû â îðãàíèçìå, ïåðåâàðèâàþò ïèùó. Ïåðîêñèñîìû òîæå ñîäåðæàò ôåðìåíòû. Îíè íåéòðàëèçóþò âðåäíûå âåùåñòâà è ðàçðóøàþò æèðû. Ó ðàñòèòåëüíûõ è æèâîòíûõ êëåòîê åñòü è îòëè÷èÿ.  ðàñòèòåëüíîé êëåòêå ïðèñóòñòâóþò ïëàñòèíêè çåëåíîãî öâåòà, õëîðîïëàñòû. Îíè ïîìîãàþò êëåòêå ïîëó÷àòü ïèòàíèå èç ñîëíå÷íûõ ëó÷åé. Æèâîòíûå êëåòêè íå óìåþò ñàìîñòîÿòåëüíî âûðàáàòûâàòü «åäó», èì ïðèõîäèòñÿ äîáûâàòü ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà èç ñúåäåííîé ïèùè. Èñêëþ÷åíèå èç ìèðà æèâîòíûõ — ìèêðîîðãàíèçìû æãóòèêîíîñöû, êîòîðûå äíåì âûðàáàòûâàþò ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà íà ñâåòó, à íî÷üþ äîáûâàþò ãîòîâóþ ïèùó. Æèâîòíûå êëåòêè èìåþò îêðóãëóþ ôîðìó. Èõ îáîëî÷êà ïëàñòè÷íàÿ è ãèáêàÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò èì ðàñòÿãèâàòüñÿ è èçìåíÿòü âíåøíèé âèä. Ïðÿìîóãîëüíûå êëåòêè ðàñòåíèé çàùèùåíû ìåíåå ïîäàòëèâîé ñòåíêîé, êîòîðàÿ íå äàåò èì òðàíñôîðìèðîâàòüñÿ. Îòëè÷àþòñÿ êëåòêè è çà ñ÷åò âàêóîëåé. Ó ðàñòåíèé îíè êðóïíûå, íî íåìíîãî÷èñëåííûå, ó æèâîòíûõ, íàîáîðîò, ìåëêèå, íî â êëåòêå ñîäåðæèòñÿ öåëàÿ ðîññûïü. Ðàñòèòåëüíûå âàêóîëè ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ çàïàñà ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ, æèâîòíûå îòâå÷àþò çà ïåðåâàðèâàíèå ïèùè è ñîêðàùåíèå. À ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà æèâîòíîé êëåòêè õðàíÿòñÿ â öèòîïëàçìå. ÝÍÅÐÃÅÒÈ×ÅÑÊÈÅ ÔÀÁÐÈÊÈ ÂÍÓÒÐÈ ÊËÅÒÊÈ Âñå êëåòêè íóæäàþòñÿ â ïèòàíèè, êîòîðîå îíè ïîëó÷àþò ïðè ïîìîùè ìèòîõîíäðèé è õëîðîïëàñòîâ.
13 Åäèíèöà æèâîãî: î êëåòêàõ è èõ ñòðîåíèè Ìèòîõîíäðèè ïðîèçâîäÿò àäåíîçèíòðèôîñôîðíóþ êèñëîòó. Ýòî ñâîåîáðàçíûé àíàëîã áàòàðåéêè, êîòîðàÿ âûðàáàòûâàåò, õðàíèò è ðàñïðåäåëÿåò ìåæäó îðãàíîèäàìè ýíåðãèþ. Àêòèâíûå êëåòêè ðàñõîäóþò áîëüøîå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè, è ìèòîõîíäðèé â íèõ ìíîãî. Åñëè âíóòðåííèå ïðîöåññû âíóòðè êëåòêè ïðîòåêàþò âÿëî, èçáûòîê ýíåðãèè íè ê ÷åìó.  òàêîé êëåòêå ìèòîõîíäðèé ìàëî. Ìèòîõîíäðèè ìîãóò èìåòü ñïèðàëåâèäíóþ, îêðóãëóþ, ÷àøåâèäíóþ è íèòåâèäíóþ ôîðìû è äàæå ñïîñîáíû òðàíñôîðìèðîâàòüñÿ. Îíè ïåðåäâèãàþòñÿ âíóòðè êëåòêè. Ýòè ÷àñòè÷êè ñëîâíî ÷óâñòâóþò, êàêàÿ ÷àñòü êëåòêè îñòðî íóæäàåòñÿ â ýíåðãèè, è ñïåøàò èìåííî òóäà. Õëîðîïëàñòû — òàêèå æå «ýíåðãåòè÷åñêèå ôàáðèêè» â êëåòêàõ çåëåíûõ ðàñòåíèé. Îíè äîñòèãàþò â øèðèíó 2–4 ìèêðîìåòðîâ, â äëèíó — 5–10 ìèêðîìåòðîâ. Ó çåëåíûõ âîäîðîñëåé âñòðå÷àþòñÿ õðîìàòîôîðû — ãèãàíòñêèå õëîðîïëàñòû äëèíîé 50 ìèêðîìåòðîâ. Òàêèõ õðîìàòîôîðîâ ìîæåò ñîäåðæàòüñÿ âñåãî ïî îäíîìó íà êëåòêó.  õëîðîïëàñòàõ ñîäåðæèòñÿ ïèãìåíò õëîðîôèëë, êîòîðûé îêðàøèâàåò ðàñòåíèÿ â çåëåíûé öâåò è ó÷àñòâóåò â âàæíåéøåì ïðîöåññå — ôîòîñèíòåçå. Ïðè ïîìîùè õëîðîôèëëà çåëåíûå ðàñòåíèÿ ïîãëîùàþò ñîëíå÷íûé ñâåò è ïåðåðàáàòûâàþò åãî â îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà. Ñ ßÄÐÎÌ ÈËÈ ÁÅÇ? Ñàìàÿ ïåðâàÿ æèâàÿ êëåòêà çàðîäèëàñü íà ïëàíåòå ìèëëèîíû ëåò íàçàä. Ó÷åíûå ÌÈÒÎÕÎÍÄÐÈÈ ÑÏÅØÀÒ ÍÀ ÏÎÌÎÙÜ! Ìèòîõîíäðèè óìåþò ïåðåìåùàòüñÿ âíóòðè êëåòêè. Îíè ñëîâíî ÷óâñòâóþò, â êàêèõ ÷àñòÿõ íå õâàòàåò ýíåðãèè, è òîðîïÿòñÿ òóäà. Ýòî ïîçâîëÿåò êëåòêå ñîñðåäîòî÷èòü ìèòîõîíäðèè òàì, ãäå ïîòðåáíîñòü â ÀÒÔ âûøå
14 Ìàòòèàñ ßêîá Øëåéäåí (1804– 1881) — íåìåöêèé áîòàíèê Ãëàâà I äî ñèõ ïîð ñïîðÿò î òîì, êîãäà è êàê îíà ïîÿâèëàñü: â âîäå èëè íà ñóøå, èç êàêèõ ÷àñòèö, â êàêèõ óñëîâèÿõ.  ïîèñêå èñòèíû ó÷åíûå âûäâèíóëè äâå òåîðèè ïðîèñõîæäåíèÿ êëåòîê: êëåòî÷íóþ è òåîðèþ áèîãåíåçà. Êëåòî÷íàÿ òåîðèÿ ñòàëà îñíîâîïîëàãàþùåé.  ñåðåäèíå XIX âåêà ïîñëå äîëãèõ èññëåäîâàíèé íåìåöêèå ó÷åíûå Ìàòòèàñ Øëåéäåí è Òåîäîð Øâàíí âïåðâûå çàÿâèëè: àáñîëþòíî âñå æèâûå îðãàíèçìû íà Çåìëå ñîñòîÿò èç êëåòîê. Òàê ïîÿâèëàñü êëåòî÷íàÿ òåîðèÿ. Íåìíîãèì ïîçäíåå Ðóäîëüô Âèðõîâ âûñêàçàë ìíåíèå î òîì, ÷òî æèâàÿ êëåòêà ìîæåò ïðîèçîéòè òîëüêî îò æèâîé êëåòêè, à åå ñïîíòàííîå ïîÿâëåíèå èç íåæèâîé ìàòåðèè íåâîçìîæíî. Âûõîäèò, æèçíü áûëà âñåãäà. Âå÷íî. Ýòî ñòàëî ãëàâíûì óòâåðæäåíèåì áèîãåíåçà. Îêàçûâàåòñÿ, íå ó êàæäîé êëåòêè åñòü ÿäðî. Äà-äà, ñóùåñòâóþò îðãàíèçìû, ñïîñîáíûå âûæèòü áåç ýòîãî âàæíåéøåãî êîìïîíåíòà. Èñõîäÿ èç ýòîãî, ñîâðåìåííûå ó÷åíûå âûäåëÿþò äâà âèäà êëåòîê: ïðîêàðèîòè÷åñêèå è ýóêàðèîòè÷åñêèå. Íàçâàíèÿ ýòèõ ãðóïï ïðîèçîøëè îò äðåâíåãðå÷åñêîãî ÿçûêà. Ñëîâî «êàðèî» ïåðåâîäèòñÿ êàê ÿäðî, ïðèñòàâêà «ïðî» — äî, «ýó» — õîðîøî. Çíà÷èò, ïðîêàðèîòû — ýòî îðãàíèçìû, êëåòêè êîòîðûõ íå ñîäåðæàò ÿäðà. Ê äîÿäåðíûì îòíîñÿòñÿ áàêòåðèè, ñèíå-çåëåíûå âîäîðîñëè è àðõåè — äðåâíåéøèå îäíîêëåòî÷íûå. Ýóêàðèîòû — ýòî ðàñòåíèÿ, æèâîòíûå, ãðèáû. Îíè ìîãóò áûòü êàê ìíîãîêëåòî÷íûìè, òàê è ñîñòîÿòü èç îäíîé-åäèíñòâåííîé êëåòêè. Ïðåäñòàâèòåëåé ýòîé ãðóïïû îáúåäèíÿåò íàëè÷èå â êëåòêå ÿäðà.
Åäèíèöà æèâîãî: î êëåòêàõ è èõ ñòðîåíèè 15  öåëîì ýóêàðèîòè÷åñêèå êëåòêè îòëè÷àþòñÿ îò ïðîêàðèîòîâ ñëîæíîñòüþ ñâîåé êîíñòðóêöèè. Áèîëîãè ñ÷èòàþò, ÷òî ïðîêàðèîòû — ïðåäêè ýóêàðèîòîâ, êîòîðûå â ïðîöåññå ýâîëþöèè íà÷àëè îáúåäèíÿòüñÿ, îáðàçóÿ ìíîãîêëåòî÷íûå îðãàíèçìû. ÑÈÌÁÈÎÃÅÍÅÇ. ÈÑÒÎÐÈß Î ÒÎÌ, ÊÀÊ ÑÚÅÄÅÍÍÀß ÆÅÐÒÂÀ ÑÒÀËÀ ÇÂÅÍÎÌ ÝÂÎËÞÖÈÈ Ìèëëèîíû ëåò íàçàä, êîãäà íà÷àëà çàðîæäàòüñÿ æèçíü, Çåìëþ íàñåëÿëè îäíîêëåòî÷íûå áåçúÿäåðíûå ñîçäàíèÿ. Îíè æèëè, ïèòàëèñü è ðàçìíîæàëèñü. Êðóïíûå îñîáè ïîæèðàëè ìåëêèõ. Îäíàæäû êðîõà, ïðîãëî÷åííàÿ «õèùíèêîì», âûæèëà âíóòðè åãî îðãàíèçìà è ïîñåëèëàñü òàì. Ïîñêîëüêó âíóòðè îäíîêëåòî÷íîãî ïðîêàðèîòà áûëà ëèøü öèòîïëàçìà, êðîõà ïðèæèëàñü â íåé. Ñïóñòÿ ãîäû ýâîëþöèè ñúåäåííûå ìèêðîñêîïè÷åñêèå îðãàíèçìû ïðåâðàòèëèñü â ìèòîõîíäðèè è õëîðîïëàñòû. Íà ñàìîì äåëå âñå ïðîèñõîäèëî íå òàê áûñòðî, êàê ìîæåò ïîêàçàòüñÿ. Ýóêàðèîòû îáðàçîâûâàëèñü â íåñêîëüêî ýòàïîâ. • Ïåðâûé ñèìáèîç. Ñíà÷àëà ïðîêàðèîò, ïî ôîðìå íàïîìèíàþùèé àìåáó, ïîãëîòèë ìåëêèå áàêòåðèè. Áàêòåðèè ñî âðåìåíåì ïðåâðàòèëèñü â ìèòîõîíäðèè. • Âòîðîé ñèìáèîç. Êëåòêà ñ ìèòîõîíäðèÿìè ïîãëîòèëà ñïèðàëåâèäíûå áàêòåðèè. Òàê îáðàçîâàëèñü ïðîêàðèîòû ñî æãóòèêàìè, ìèòîõîíäðèÿìè è êëåòî÷íûìè ìåìáðàíàìè. Èç ìåìáðàí ñôîðìèðîâàëàñü îáîëî÷êà ÿäðà. Èç ÄÍÊ è áåëêîâ ïîëó÷èëèñü õðîìîñîìû. Èç æãóòèêîâûõ ýóêàðèîòîâ ïðîèçîøëè ïåðâûå ÿäåðíûå «Ìå æäó æèâîé êëåòêîé è áîëüøèíñòâîì âûñîêîóïîðÿäî÷åííûõ íåáèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì, òàêèõ êàê êðèñòàëë èëè ñíåæèíêà, ñóùåñòâóåò ïðîïàñòü íàñòîëüêî îáøèðíàÿ è àáñîëþòíàÿ, êàê òîëüêî ìîæíî ïðåäñòàâèòü» (Ìàéêë Äåíòîí, áðèòàíñêîàâñòðàëèéñêèé áèîõèìèê)
16 Ãëàâà I îðãàíèçìû — ïðîñòåéøèå è îäíîêëåòî÷íûå ãðèáû. • Òðåòèé ñèìáèîç.  ðåçóëüòàòå òðåòüåãî ñèìáèîçà ïîÿâèëèñü îäíîêëåòî÷íûå âîäîðîñëè. Íà ýòîò ðàç «æåðòâàìè» æãóòèêîâûõ ïðîêàðèîòîâ ñòàëè öèàíîáàêòåðèè, èç êîòîðûõ âîçíèêëè õëîðîïëàñòû. Òàê çà ìèëëèîíû ëåò ýâîëþöèÿ âûðàñòèëà èç îäíîêëåòî÷íûõ îðãàíèçìîâ ìíîãîêëåòî÷íûå. Òåîäîð Øâàíí (1810–1882) — íåìåöêèé öèòîëîã, ãèñòîëîã è ôèçèîëîã. Àâòîð êëåòî÷íîé òåîðèè
17 Ïî÷åìó àíòèáèîòèêè íå ïîìîãóò ïðè ÎÐÂÈ ÃËÀÂÀ II. ÏÎ×ÅÌÓ ÀÍÒÈÁÈÎÒÈÊÈ ÍÅ ÏÎÌÎÃÓÒ ÏÐÈ ÎÐÂÈ: Î ÂÈÐÓÑÀÕ È ÁÀÊÒÅÐÈßÕ Òåëåñêîï óìåíüøàåò ìèð, ìèêðîñêîï — óâåëè÷èâàåò. Ðîáåðò Îïïåíãåéìåð Ïðåäñòàâüòå, ÷òî ñ Çåìëè èñ÷åçëè âñå ëþäè, æèâîòíûå, ðûáû, ïòèöû, íàñåêîìûå è äàæå ïëåñíåâûå ãðèáû. Âñå êðîìå âàñ. Âîêðóã íè äóøè. Âû îäíè â êîìíàòå, â äîìå, â ãîðîäå è íà öåëîé ïëàíåòå. Íî íå îò÷àèâàéòåñü, âàì íèêîãäà íå ñòàòü ïî-íàñòîÿùåìó îäèíîêèì. Ìû íå îäíè, ïîêà íàõîäèìñÿ â òåñíîì ñîñåäñòâå ñ ìåëü÷àéøèìè ñóùåñòâàìè, íå âèäèìûìè ÷åëîâå÷åñêîìó ãëàçó — ñ âèðóñàìè è áàêòåðèÿìè. ÐÀÇÍÎÎÁÐÀÇÈÅ ÌÈÊÐÎÔÎÐÌ Âèðóñ — ñàìàÿ ïðèìèòèâíàÿ ôîðìà æèçíè. Îí íå èìååò íè ÿäðà, íè êëåòêè âîîáùå. Ýòà áåñêëåòî÷íàÿ ôîðìà æèçíè âûçûâàåò ñîìíåíèÿ ó÷åíûõ: ñ÷èòàòü ëè âèðóñ æèâûì èëè âñå-òàêè íåò. Áàêòåðèè ïî ñðàâíåíèþ ñ âèðóñàìè — ãèãàíòû. Îíè, êàê ïðàâèëî, ñîñòîÿò èç îäíîé êëåòêè. Åå ñòðîåíèå óñòóïàåò ñòðóêòóðå æèâîòíûõ è ðàñòèòåëüíûõ êëåòîê, íî áàêòåðèþ, â îòëè÷èå îò âèðóñà, óæå ñ óâåðåííîñòüþ ìîæíî íàçâàòü æèâûì îðãàíèçìîì. Ñðåäíÿÿ âåëè÷èíà áàêòåðèé — íåñêîëüêî ìèêðîìåòðîâ (òûñÿ÷íûõ äîëåé ìèëëèìåòðà). Âèðóñû íà äâà-òðè ïîðÿäêà ìåíüøå: îíè èçìåðÿþòñÿ äåñÿòêàìè è ñîòíÿìè íàíîìåòðîâ (10- è 100-òûñÿ÷íûå äîëè ìèëëèìåòðà). Äëÿ ñðàâíåíèÿ: òîëùèíà ÷åëîâå÷åñêîãî âîëîñà — îêîëî 100 000 íàíîìåòðîâ (íì). ÑÅÐÍÀß ÆÅÌ×ÓÆÈÍÀ ÍÀÌÈÁÈÈ Thiomargarita namibiensis («ñåðíàÿ æåì÷óæèíà Íàìèáèè») — ñàìàÿ êðóïíàÿ áàêòåðèÿ. Åå ðàçìåð â ïîïåðå÷íîì ñå÷åíèè äîñòèãàåò 0,75 ìèëëèìåòðà. «Æåì÷óæèíó» ìîæíî ðàçãëÿäåòü íåâîîðóæåííûì ãëàçîì
18 ÁÅÇÎÁÈÄÍÎÅ ÑÎÑÅÄÑÒÂÎ Íåêîòîðûå êóðû ïîðîäû àðàóêàíà íåñóò ÿéöà ãîëóáîãî öâåòà. Âèíîâíèê íåñòàíäàðòíîé îêðàñêè ÿèö — ðåòðîâèðóñ, ïðèñóòñòâóþùèé â êóðèíîì îðãàíèçìå. Îí âñòðàèâàåò â ÄÍÊ ïòèöû îñîáûé ãåí, âûçûâàþùèé êîíöåíòðàöèþ â ñêîðëóïå ÿèö ïèãìåíòà áèëèâåðäèíà. Êà÷åñòâî ÿèö ïðè ýòîì îñòàåòñÿ òàêèì æå, êàê ó îáû÷íûõ Ãëàâà II Êàê èñêëþ÷åíèÿ èç ïðàâèë ñóùåñòâóþò ñâåðõêðóïíûå âèðóñû è ñóïåðìåëêèå áàêòåðèè. Íàïðèìåð, ãàáàðèòû áàêòåðèè êèøå÷íîé ïàëî÷êè ñîñòàâëÿþò 2000 x 500 íì. À ñðåäíèé ïî ðàçìåðó âèðóñ, íàïðèìåð àäåíîâèðóñ, äîñòèãàåò 80–100 íì. Åñëè âçÿòü äëÿ ñðàâíåíèÿ æèâîòíóþ èëè ðàñòèòåëüíóþ êëåòêó, åå ðàçìåð ñîñòàâèò 50 000 íì. Ïðèíÿòî ñ÷èòàòü, ÷òî áàêòåðèè è âèðóñû — çëî. Îäíàêî ó ìåäàëè äâå ñòîðîíû. Ó÷åíûì óäàëîñü íàïðàâèòü èõ ñèëó âî áëàãî. Íåêîòîðûå âèðóñû óáèâàþò ðàêîâûå êëåòêè, à áàêòåðèè ïîìîãàþò ïåðåðàáàòûâàòü òîííû áûòîâûõ îòõîäîâ. ÂÈÐÓÑÛ: ÍÀ ÃÐÀÍÈ ÆÈÂÎÃÎ È ÍÅÆÈÂÎÃÎ Âñå âåùåñòâî íà ïëàíåòå ðàçäåëÿåòñÿ íà æèâîå è íåæèâîå. È õîòÿ, êàçàëîñü áû, îòëè÷èòü îäíî îò äðóãîãî íå ñîñòàâëÿåò òðóäà, íà ñàìîì äåëå ãðàíèöà ìåæäó æèâûì è íåæèâûì âåñüìà ðàçìûòà. Äàâàéòå ïîïðîáóåì îïðåäåëèòü îòëè÷èÿ ìåæäó íèìè. ×òî æå òàêîå æèâîå âåùåñòâî? Âîò íåñêîëüêî îòëè÷èé æèâîé ìàòåðèè îò íåæèâîé. •  æèâîì õèìè÷åñêèå ðåàêöèè ïðîòåêàþò â òûñÿ÷è è ìèëëèîíû ðàç áûñòðåå, ÷åì â íåæèâîì. • Æèâîìó ïðèñóùà ñìåíà ïîêîëåíèé, çàäóìàííàÿ ýâîëþöèåé. Êàæäîå ïîñëåäóþùåå ïîêîëåíèå ïðèîáðåòàåò ðÿä íîâûõ ïðèçíàêîâ. • Æèâîå âåùåñòâî íå áûâàåò ïðåäñòàâëåíî òîëüêî æèäêîé èëè ãàçîîáðàçíîé
19 Ïî÷åìó àíòèáèîòèêè íå ïîìîãóò ïðè ÎÐÂÈ ôîðìîé — îðãàíèçìû ñî÷åòàþò â ñåáå âñå òðè àãðåãàòíûõ ñîñòîÿíèÿ. • Èçâåñòíî áîëåå 2 ìèëëèîíîâ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, èç êîòîðûõ ñîñòîèò æèâîå âåùåñòâî, â òî âðåìÿ êàê â ñîñòàâå íåæèâîãî íàñ÷èòûâàåòñÿ âñåãî 2 òûñÿ÷è ñîåäèíåíèé. • Êîìïîíåíòû æèâîãî âåùåñòâà óñòîé÷èâû òîëüêî â æèâûõ îðãàíèçìàõ. • Ðàçìåðû æèâûõ îðãàíèçìîâ ìîãóò ðàçëè÷àòüñÿ. Íàïðèìåð, ðàçìåðû âèðóñîâ íå ïðåâûøàþò 20 íì, êèòû âûðàñòàþò äî 33 ìåòðîâ â äëèíó, à ãèãàíòñêîå ðàñòåíèå ñåêâîéÿ ìîæåò âûðàñòè íà 100 ìåòðîâ ââûñü. Âèðóñû ïîõîæè íà æèâûå îðãàíèçìû òåì, ÷òî èìåþò íàáîð ãåíîâ è ýâîëþöèîíèðóþò, à òàêæå èìåþò ñïîñîáíîñòü ê âîñïðîèçâîäñòâó. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, âèðóñû ëèøåíû îñíîâíûõ ñâîéñòâ æèâîãî îðãàíèçìà: ó íèõ îòñóòñòâóåò îáìåí âåùåñòâ, îíè íè÷åãî íå ïîòðåáëÿþò è íè÷åãî íå âûäåëÿþò, íå èìåþò êëåòî÷íîãî ñòðîåíèÿ, õàðàêòåðíîãî äëÿ âñåõ îðãàíèçìîâ íà ïëàíåòå. Âèðóñû — óáåæäåííûå ïàðàçèòû. Åñòü âèðóñû æèâîòíûõ, ðàñòåíèé, ãðèáîâ, áàêòåðèé, åñòü äàæå âèðóñû âèðóñîâ. È êàæäûé âèðóñ ñïåöèàëèçèðóåòñÿ ëèøü íà îïðåäåëåííûõ âèäàõ, îñòàâàÿñü áåçâðåäíûì äëÿ âñåõ îñòàëüíûõ. Âíå êëåòêè âèðóñû íå ïîäàþò ïðèçíàêîâ æèçíè. Èìåííî ïîýòîìó íåêîòîðûå ó÷åíûå ïðèçíàþò â íèõ ôîðìó æèçíè, à äðóãèå ñ÷èòàþò, ÷òî ýòî ëèøü êîìïëåêñû îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë. Âèðóñû ñïîñîáíû âûçûâàòü áîëåçíè, íî íå âñåãäà èõ ðîëü íåãàòèâíà. Åñòü âèðóñû áåçâðåäíûå, à åñòü è ïîëåçíûå. Òàê, ÒÅËÅÔÎÍ È ÓÍÈÒÀÇ: ×ÒÎ ÃÐßÇÍÅÅ? Ó÷åíûå èç Óíèâåðñèòåòà Ìàí÷åñòåðà, âûÿñíèëè, ÷òî íà ïîâåðõíîñòè ìîáèëüíîãî òåëåôîíà «ïîëçàåò» íàìíîãî áîëüøå ìèêðîáîâ, ÷åì íà ñèäåíüå óíèòàçà èëè ïîäîøâå îáóâè
20 Ãëàâà II íàïðèìåð, âèðóñû-áàêòåðèîôàãè («ïîåäàòåëè áàêòåðèé») óæå äàâíî èñïîëüçóþòñÿ â ìåäèöèíå ïðè äèàãíîñòèêå è ëå÷åíèè áîëåçíåé, âûçûâàåìûõ áàêòåðèÿìè. Èíòåðåñ ê íèì íåìíîãî óãàñ ñ íà÷àëîì ýðû àíòèáèîòèêîâ. Îäíàêî ñåãîäíÿ îíà, êàæåòñÿ, ïîäõîäèò ê êîíöó èç-çà ñòðåìèòåëüíî ïðèñïîñàáëèâàþùèõñÿ ê íîâûì ôîðìàì àíòèáèîòèêîâ áàêòåðèé. Âîçìîæíî, îäíàæäû íà ñìåíó àíòèáèîòèêàì ïðèäóò íîâûå ëåêàðñòâà íà îñíîâå âèðóñîâ-áàêòåðèîôàãîâ. Êðîìå òîãî, âèðóñû èñïîëüçóþò äëÿ áîðüáû ñ íàñåêîìûìè è æèâîòíûìè-âðåäèòåëÿìè. Íàïðèìåð, â ñåðåäèíå XX âåêà ñ ïîìîùüþ âèðóñà óäàëîñü îáóçäàòü ïîãîëîâüå äèêèõ êðîëèêîâ â Àâñòðàëèè. Ëóè Ïàñòåð (1822–1895) — ôðàíöóçñêèé ìèêðîáèîëîã è õèìèê. Èìåííî îí îòêðûë ñâÿçü ìåæäó áàêòåðèÿìè è áîëåçíÿìè ÁÀÊÒÅÐÈÈ: ÂÐÅÄ ÈËÈ ÏÎËÜÇÀ? «Ìîéòå ðóêè ïåðåä åäîé!» — ãëàñÿò ìîòèâàöèîííûå ïëàêàòû íàä óìûâàëüíèêàìè øêîëüíûõ ñòîëîâûõ. Äåéñòâèòåëüíî, èç-çà íåñîáëþäåíèÿ ïðàâèë ëè÷íîé ãèãèåíû â îðãàíèçì ÷åëîâåêà ìîãóò ïðîíèêíóòü áàêòåðèè. Îñîáåííî îïàñíû áàêòåðèè ñèáèðñêîé ÿçâû, áðóöåëëåçà, òóáåðêóëåçà, ïàëî÷êè Êîõà è ñàïà. Ëå÷àòñÿ áàêòåðèàëüíûå èíôåêöèè àíòèáèîòèêàìè.  îòëè÷èå îò âèðóñîâ, óñòîé÷èâûõ ê àíòèáèîòèêàì, áîëüøèíñòâî áàêòåðèé ïîãèáàåò. Èìåííî ïîýòîìó âðà÷è íå èñïîëüçóþò òàêóþ òåðàïèþ äëÿ ëå÷åíèÿ âèðóñíûõ èíôåêöèé, íàïðèìåð ÎÐÂÈ èëè ãðèïïà. Ïîñëå ïðèåìà àíòèáèîòèêîâ ñòðàäàåò íå òîëüêî ïàòîãåííàÿ, íî è åñòåñòâåííàÿ ôëîðà îðãàíèçìà. Ïî ýòîé ïðè÷èíå îäíîâðåìåííî ñ àíòèáèîòèêàìè ÷àñòî
21 Ïî÷åìó àíòèáèîòèêè íå ïîìîãóò ïðè ÎÐÂÈ âûïèñûâàþò ïðåáèîòèêè — ïèùó äëÿ áàêòåðèé — è ïðåïàðàòû äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ ìèêðîôëîðû. Íåñìîòðÿ íà îïàñíîñòè, ñîâñåì áåç áàêòåðèé ÷åëîâåêó íåëüçÿ. Íàø îðãàíèçì èñïîêîí âåêîâ æèâåò â òåñíîì ñîòðóäíè÷åñòâå ñ ïîëåçíûìè áàêòåðèÿìè. Ñëåäóåò îòìåòèòü — îáùèé âåñ êîëîíèé áàêòåðèé, æèâóùèõ âíóòðè ÷åëîâå÷åñêîãî îðãàíèçìà, ðàâåí äâóì êèëîãðàììàì! ×èñëî ýòèõ áàêòåðèé ïðåâûøàåò êîëè÷åñòâî êëåòîê ÷åëîâå÷åñêîãî òåëà. Òàêîé ïîëåçíûé óñòîé÷èâûé ñèìáèîç îáðàçîâàëñÿ: • â æåëóäî÷íî-êèøå÷íîì òðàêòå. Îäèí èç äâóõ êèëîãðàììîâ áàêòåðèé ÷åëîâå÷åñêîãî îðãàíèçìà ðàñïîëàãàåòñÿ â êèøå÷íèêå. Áàêòåðèè ÆÊÒ ñîçäàþò êèñëóþ ñðåäó, ñìåðòåëüíóþ äëÿ áîëåçíåòâîðíûõ ìèêðîáîâ. Îíè æå ïåðåâàðèâàþò êëåò÷àòêó, ñ êîòîðîé íå ñïðàâëÿþòñÿ ôåðìåíòû ÷åëîâå÷åñêîãî îðãàíèçìà. Òàêæå ïîëåçíûå áàêòåðèè ñèíòåçèðóþò âèòàìèíû ãðóïï  è Ê. Îñíîâíàÿ ÷àñòü ïîëåçíîé êèøå÷íîé ìèêðîôëîðû — ìîëî÷íîêèñëûå áàêòåðèè — ëàêòîáàêòåðèè è áèôèäîáàêòåðèè. Áèôèäîáàêòåðèè âûñòèëàþò ñòåíêè êèøå÷íèêà è ìåøàþò âðåäíûì ìèêðîáàì ïðèêðåïèòüñÿ ê íèì è ðàçìíîæèòüñÿ. Ëàêòîáàêòåðèè îòâå÷àþò çà ïåðåâàðèâàíèå ðàñòèòåëüíîé ïèùè, ñîçäàíèå áëàãîïðèÿòíîé ñðåäû è âûðàáîòêó àíòèòåë. Îíè âàæíû äëÿ èììóííîé ñèñòåìû.  ÆÊÒ åñòü è óñëîâíî âðåäíûå êèøå÷íûå ïàëî÷êè. Íî è îíè ìîãóò ÀÏÏÅÍÄÈÊÑ — ÆÈËÈÙÅ ÄËß ÁÀÊÒÅÐÈÉ Â XX âåêå íåêîòîðûå ìåäèêè óäàëÿëè àïïåíäèêñ àáñîëþòíî âñåì äåòÿì, êàê áû äëÿ ïðîôèëàêòèêè àïïåíäèöèòà. Êàê îêàçàëîñü, àïïåíäèêñ — íå ðóäèìåíò. Îí êðàéíå âàæåí äëÿ èììóííîé ñèñòåìû, ïîñêîëüêó èìåííî òàì æèâóò ïîëåçíûå ìèêðîîðãàíèçìû
22 «Â æèâîé êëåòêå îí [âèðóñ] âåäåò ñåáÿ êàê æèâîå ñóùåñòâî, à âíå êëåòêè ìåðòâ êàê êàìåíü. Èç ÷åãî î÷åâèäíî, ÷òî íåëüçÿ ïðîâåñòè ÷åòêîé ãðàíèöû ìåæäó æèâûì è ìåðòâûì» (Óýíäåëë Ìåðåäèò Ñòýíëè) Ãëàâà II áûòü ïîëåçíûìè, íàïðèìåð ñèíòåçèðîâàòü âèòàìèíû ãðóïïû Ê. Îäíàêî ïðè ÷ðåçìåðíîì ðàçìíîæåíèè êèøå÷íûå ïàëî÷êè îòðàâëÿþò îðãàíèçì òîêñèíàìè; • â íîñîãëîòêå è ðîòîâîé ïîëîñòè. Âî ðòó ÷åëîâåêà íàñ÷èòûâàåòñÿ ïî÷òè 40 òûñÿ÷ áàêòåðèé ðàçíîãî òèïà. Âî âðåìÿ ïîöåëóÿ ëþäè ìîãóò ïåðåäàòü äðóã äðóãó 278 âèäîâ áàêòåðèé. Áåçîïàñíûìè èç èõ ÷èñëà ÿâëÿþòñÿ 95%. Áàêòåðèè-äðóçüÿ ñîçäàþò íà îáîëî÷êàõ îñîáóþ ñðåäó, â êîòîðîé âðåäíûå ìèêðîáû ïîãèáàþò; • íà êîæå. Ìèêðîîðãàíèçìû, êîòîðûå íàñåëÿþò êîæíûå ïîêðîâû, èãðàþò ðîëü åñòåñòâåííîãî áèîëîãè÷åñêîãî ùèòà. Îíè íå äàþò âðåäíûì áàêòåðèÿì ðàçâèòü àêòèâíóþ äåÿòåëüíîñòü íà êîæå è òåì ñàìûì îêàçûâàòü îòðàâëÿþùåå âëèÿíèå íà îðãàíèçì.
Ìèòîõîíäðèè ìëåêîïèòàþùåãî â ïîïåðå÷íîì ñå÷åíèè. Ýëåêòðîííî-ìèêðîñêîïè÷åñêàÿ ôîòîãðàôèÿ Âèðóñ ãðèïïà. Ôîòî ñ ýëåêòðîííîãî ïðîñâå÷èâàþùåãî ìèêðîñêîïà, óâåëè÷èâàþùåãî ïðèìåðíî â ñòî òûñÿ÷ ðàç
Êîëîíèè áàêòåðèé â ÷àøêå Ïåòðè Êëåòêè êðîâè ÷åëîâåêà
25 Ïåñòèêè è òû÷èíêè: î ðàñòåíèÿõ è èõ ðàçìíîæåíèè ÃËÀÂÀ III. ÏÅÑÒÈÊÈ È ÒÛ×ÈÍÊÈ: Î ÐÀÑÒÅÍÈßÕ È ÈÕ ÐÀÇÌÍÎÆÅÍÈÈ Ðîçû ïðèâèâàþò ëþáîâü ê ïðèðîäå, à øèïû — óâàæåíèå. Àíòîí Ëèãîâ Öàðñòâî ðàñòåíèé îãðîìíî.  íåãî âõîäÿò ìõè, ïàïîðîòíèêè, õâîùè, ïëàóíû, ãîëîñåìåííûå è öâåòêîâûå ðàñòåíèÿ. Âñå æèâîå ñïîñîáíî ðàçìíîæàòüñÿ, òî åñòü âîñïðîèçâîäèòü ñåáå ïîäîáíûõ îñîáåé. Ðàñòåíèÿ — íå èñêëþ÷åíèå.  ýòîé ãëàâå âû óçíàåòå îá îñîáåííîñòÿõ ðàñòåíèé, ñïîñîáàõ ðàçìíîæåíèÿ, äûõàíèè, ïèòàíèè è êðîõàõ ðàñòèòåëüíîãî ìèðà. ×ÒÎ ÅÑÒÜ ÖÂÅÒÎÊ? ÐÀÇÌÍÎÆÅÍÈÅ ÐÀÑÒÅÍÈÉ ÂÅÒÊÈ — ÒÎÆÅ ÑÏÎÑÎÁ! Îòêóäà áåðóòñÿ ÿáëîêè, ñëèâû è áàêëàæàíû? Ñíà÷àëà ïîÿâëÿþòñÿ öâåòêè è ñîöâåòèÿ. Îòöâåòàÿ, îíè îñòàâëÿþò çàâÿçè ïëîäîâ. Ïëîäû íàëèâàþòñÿ, â íèõ ñîçðåâàþò ñåìåíà. Ïîä êîæóðîé ñåìåíè íàõîäèòñÿ çàðîäûø — ðàñòèòåëüíûé ýìáðèîí ñ çàïàñîì ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ. Îí òåðïåëèâî ñèäèò â ñâîåé îáîëî÷êå, îæèäàÿ, ïîêà ñåìÿ îêàæåòñÿ âî âëàæíîé çåìëå èëè ðûõëîì äåðíå. Ïîñëå ýòîãî èç ñåìåíè ïðîêëåâûâàþòñÿ êîðåøîê è ïåðâûå íåæíî-çåëåíûå ëèñòèêè. Òàê ðîæäàåòñÿ íîâîå ðàñòåíèå. Íî êàê æå ïðîèñõîäèò ïðîöåññ îïëîäîòâîðåíèÿ? Íà ñàìîì äåëå âñå ãîðàçäî ñëîæíåå, ÷åì ìîæåò ïîêàçàòüñÿ. Äëÿ ÷åãî äåðåâüÿ è òðàâû èç ãîäà â ãîä ðàäóþò íàñ ÿðêèìè äóøèñòûìè ñîöâåòèÿìè? Îêàçûâàåòñÿ, öâåòîê — âàæíûé îðãàí ðàñòåíèÿ, îðãàí ðàçìíîæåíèÿ. Îí Äåðåâüÿ ìîãóò âåãåòàòèâíî ðàçìíîæàòüñÿ ñ ïîìîùüþ óêîðåíåíèÿ âåòîê. Ïðèæàòûå ê ïî÷âå, îíè ïóñêàþò êîðíè è ðàçâèâàþòñÿ â îòäåëüíîå ðàñòåíèå
26 ÖÂÅÒÎ×ÍÛÅ ×ÀÑÛ Öâåòêè ðàñêðûâàþòñÿ è çàêðûâàþòñÿ ëèøü â îïðåäåëåííîå âðåìÿ ñóòîê: ð 3–4 ÷àñà óòðà— êîçëîáîðîäíèê è öèêîðèé ð 5 ÷àñîâ óòðà—ìàê è øèïîâíèê ð 6 ÷àñîâ óòðà—áàðâèíîê, îäóâàí÷èê è êîëîêîëü÷èê ð 8 ÷àñîâ óòðà—áàðõàòöû è âüþíêè ð 9 ÷àñîâ—íîãîòêè. Ñ ïîëóäíÿ è äî âå÷åðà âåí÷èêè ïîñòåïåííî íà÷èíàþò íèêíóòü. Öâåòî÷íîå îðèåíòèðîâàíèå âî âðåìåíè îáíàðóæèë Êàðë Ëèííåé.  1720 ãîäó îí ñîçäàë ïåðâûå â ìèðå öâåòî÷íûå ÷àñû. Èõ öèôåðáëàò ñîñòîÿë èç íåñêîëüêèõ ñåêòîðîâ, â êàæäîì ðîñëè îïðåäåëåííûå öâåòû. Ïî íèì ìîæíî áûëî îïðåäåëÿòü âðåìÿ ñ ïîãðåøíîñòüþ â ïîë÷àñà Ãëàâà III äàåò ðàñòåíèþ âîçìîæíîñòü îñòàâèòü ïîñëå ñåáÿ ïîòîìñòâî. Öâåòîê — ýòî âèäîèçìåíåííûé óêîðî÷åííûé ïîáåã ðàñòåíèÿ. Îí íóæåí äëÿ ñåìåííîãî ðàçìíîæåíèÿ. Êàê ëþáîé ïîáåã, öâåòîê ðàçâèâàåòñÿ èç ïî÷êè. Åãî ñòåáëåâàÿ ÷àñòü ïðåäñòàâëåíà öâåòîíîæêîé, âåðõíþþ ÷àñòü êîòîðîé íàçûâàþò öâåòîëîæåì. ×àøå÷êà, âåí÷èê, òû÷èíêè è ïåñòèêè — ýòî âèäîèçìåíåííûå ëèñòüÿ. Öâåòîê ñíàðóæè îêðóæàåò îêîëîöâåòíèê. Îí çàùèùàåò âíóòðåííþþ ÷àñòü öâåòêà îò âíåøíèõ âîçäåéñòâèé. Êðîìå òîãî, ÿðêèå ëåïåñòêè ïðèâëåêàþò íàñåêîìûõîïûëèòåëåé. Åñëè îêîëîöâåòíèê îáðàçóþò ÷àøåëèñòèêè è ëåïåñòêè, òî ýòî — äâîéíîé îêîëîöâåòíèê. Ó öâåòîâ ÿáëîíè èìåþòñÿ êàê ëåïåñòêè, òàê è ÷àøåëèñòèêè — ó íèõ äâîéíîé îêîëîöâåòíèê. Îêîëîöâåòíèê, ñîñòîÿùèé èç áîëåå èëè ìåíåå îäèíàêîâûõ ëåïåñòêîâ, íàçûâàþò ïðîñòûì. Íàïðèìåð, öâåòîê òþëüïàíà ñîñòîèò èç îäèíàêîâûõ ëåïåñòêîâ — ó íåãî ïðîñòîé îêîëîöâåòíèê. Öâåòêè íåêîòîðûõ ðàñòåíèé âîîáùå íå èìåþò ðàçâèòîãî îêîëîöâåòíèêà. Ó öâåòêîâ èâû îí íàïîìèíàåò ÷åøóéêè. Òàêèå öâåòêè íàçûâàþò ãîëûìè.  ñåðåäèíå öâåòêà íàõîäÿòñÿ ðåïðîäóêòèâíûå ÷àñòè öâåòêà: ïåñòèê è òû÷èíêè. Èìåííî îíè èãðàþò ãëàâíóþ ðîëü â ïðîöåññå ðàçìíîæåíèÿ.  íèõ ñîçðåâàþò ïîëîâûå êëåòêè — ãàìåòû. Ïåñòèê ñîñòîèò èç òðåõ ÷àñòåé: çàâÿçè, ñòîëáèêà è ðûëüöà.  ïåñòèêå îáðàçóþòñÿ æåíñêèå ïîëîâûå êëåòêè. Òû÷èíêà ñîñòîèò èç ïûëüíèêà è òû÷èíî÷íîé íèòè.  íåé îáðàçóþòñÿ ìóæñêèå ïîëîâûå êëåòêè — ïûëüöà.
Ïåñòèêè è òû÷èíêè: î ðàñòåíèÿõ è èõ ðàçìíîæåíèè Êàê èçâåñòíî èç âûøåñêàçàííîãî, â ìèðå ôëîðû åñòü ðàñòåíèÿ-ìàëü÷èêè è ðàñòåíèÿ-äåâî÷êè. Ó íèõ òû÷èíî÷íûå öâåòêè ðàñïîëîæåíû íà îäíèõ ðàñòåíèÿõ, à ïåñòè÷íûå — íà äðóãèõ. Äëÿ òîãî ÷òîáû ìóæñêèå ãàìåòû ïîïàëè íà æåíñêîå ðàñòåíèå è íàîáîðîò, òàêèå ýêçåìïëÿðû íóæäàþòñÿ â ïîìîùè îïûëèòåëåé: îñ, ï÷åë, øìåëåé è ìóõ. Íà ñâîèõ øåðøàâûõ ëàïêàõ è êðûëûøêàõ íàñåêîìûå äîñòàâëÿþò ïûëüöó îò îäíîé îñîáè ê äðóãîé. Òàêèå ðàñòåíèÿ íàçûâàþòñÿ äâóäîìíûìè. Ê íèì îòíîñÿòñÿ êîíîïëÿ, òîïîëü, èâà, îñèíà, ùàâåëü êèñëûé è øïèíàò. Ñóùåñòâóþò è îäíîäîìíûå ðàñòåíèÿ. Ó íèõ îäíîïîëûå ìóæñêèå òû÷èíî÷íûå öâåòêè è æåíñêèå ïåñòè÷íûå íàõîäÿòñÿ íà îäíîì è òîì æå ðàñòåíèè. Ê îäíîäîìíûì îòíîñÿòñÿ áåðåçà, îðåøíèê, äóá, áóê, òûêâåííûå è ìíîãèå âèäû îñîêè. Öâåòêè áîëüøèíñòâà ðàñòåíèé èìåþò è òû÷èíêó, è ïåñòèê. Òàêèå öâåòêè íàçûâàþò îáîåïîëûìè. Íî ó íåêîòîðûõ ðàñòåíèé îäíè öâåòêè èìåþò òîëüêî ïåñòèêè — ïåñòè÷íûå öâåòêè, à äðóãèå — òîëüêî òû÷èíêè — òû÷èíî÷íûå öâåòêè. Òàêèå öâåòêè íàçûâàþò ðàçäåëüíîïîëûìè. Ñóùåñòâóþò âèäû, ó êîòîðûõ íà îäíîì ðàñòåíèè åñòü ñðàçó îáîåïîëûå è îäíîïîëûå öâåòêè. Ýòî ìíîãîáðà÷íûå (ïîëèãàìíûå) ðàñòåíèÿ. Ê íèì îòíîñÿòñÿ ãðå÷èõà, ÿñåíü, ãåîðãèíà è äûíÿ. ÌÎÆÍÎ ËÈ ÎÁÎÉÒÈÑÜ ÁÅÇ ÖÂÅÒÊÀ Îêàçûâàåòñÿ, ðàñòåíèÿ ïðèñïîñîáèëèñü ê ðàçìíîæåíèþ áåç ó÷àñòèÿ öâåòêà. Òàêîå ðàçìíîæåíèå íàçûâàþò áåñïîëûì. Ýòî 27 Êàðë Ëèííåé (1707–1778) — øâåäñêèé ó÷åíûé è ìåäèê
28 ÐÀÑÒÅÍÈÅ-ÔÅÍÈÊÑ Ðàìîíäà ñåðáñêàÿ (Ramonda serbica) âûæèâàåò ïðè âûñóøèâàíèè, à ïðè âîçâðàùåíèè âî âëàæíóþ ñðåäó «âîçðîæäàåòñÿ», ïðîäîëæàåò ðàñòè è ðàçâèâàòüñÿ.  1928 ãîäó íà ãåðáàðèé ñ ýòèì ðàñòåíèåì ñëó÷àéíî ïðîëèëè âîäó, è ñóøåíûé öâåòîê çàöâåë Ãëàâà III ðàçìíîæåíèå ñïîðàìè è âåãåòàòèâíîå ðàçìíîæåíèå. Âåãåòàòèâíîå ðàçìíîæåíèå ñâîéñòâåííî áîëüøèíñòâó âèäîâ ðàñòåíèé. Íàïðèìåð, çåìëÿíèêà ðàçìíîæàåòñÿ óñàìè — ðàçðàñòàþùèìèñÿ ïîëçó÷èìè ïîáåãàìè. Ñîïðèêàñàÿñü ñ ïî÷âîé, îíè äàþò êîðåøêè, âðàñòàþò â çåìëþ è îòäåëÿþòñÿ îò ìàòåðèíñêîãî ðàñòåíèÿ. Äåðåâüÿ ìîãóò ðàçìíîæàòüñÿ ñ ïîìîùüþ âåòîê è ëèñòüåâ. Êîãäà ëèñò ñåðäå÷íèêà ëóãîâîãî êàñàåòñÿ âëàæíîé ïî÷âû, ó íåãî ìîãóò îòðàñòàòü ïðèäàòî÷íûå êîðíè è ïî÷êè. Ó âîäîðîñëåé âåãåòàòèâíûì ðàçìíîæåíèåì ñ÷èòàåòñÿ îòäåëåíèå êóñî÷êîâ ñëîåâ è äàæå îòäåëüíûõ êëåòîê òåëà. Ó òðàâÿíèñòûõ ðàñòåíèé âåãåòàòèâíîå ðàçìíîæåíèå ÷àñòî îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîäçåìíûìè ïîáåãàìè: êîðíåâèùàìè, ëóêîâèöàìè, êëóáíÿìè. Âñïîìíèòå îñîò, ðàçðàñòàþùèéñÿ íà ãðÿäêàõ. Äàæå ïðè âûêàïûâàíèè åãî ñ êîðíåì îòðåçàííûå ëîïàòîé ÷àñòè âûæèâàþò è ïðîäîëæàþò ðàñòè, à âïîñëåäñòâèè äàþò æèçíü íîâûì çåëåíûì ïîáåãàì.  ëóêîâèöàõ èç ïî÷åê ÷àñòî îáðàçóþòñÿ ëóêîâè÷êè-äåòêè. Îòäåëèâøèñü äðóã îò äðóãà, êàæäàÿ èç íèõ äàåò íà÷àëî íîâîìó ðàñòåíèþ. Íà êëóáíÿõ êàðòîôåëÿ òàêæå èìåþòñÿ ïî÷êè — ãëàçêè.  áëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ îíè ïðîðàñòàþò è ðàçâèâàþòñÿ â îòäåëüíîå ðàñòåíèå. Åñëè êëóáåíü êàðòîôåëÿ ðàçðåçàòü íà íåñêîëüêî ÷àñòåé, êàæäàÿ èç êîòîðûõ áóäåò ñîäåðæàòü ãëàçêè, òî ìîæíî ïîëó÷èòü íåñêîëüêî îòäåëüíûõ êóñòîâ ðàñòåíèé. Ó ìàëèíû ÷àñòî âñòðå÷àåòñÿ ðàçìíîæåíèå êîðíåâûìè îòïðûñêàìè. Êîðíåâîé îòïðûñê ñòåëåòñÿ â ïîâåðõíîñòíûõ ñëîÿõ
29 Ïåñòèêè è òû÷èíêè: î ðàñòåíèÿõ è èõ ðàçìíîæåíèè ïî÷âû. Íà íåì âûðàñòàþò ïðèäàòî÷íûå ïî÷êè, êîòîðûå äàþò íà÷àëî íàäçåìíûì ïîáåãàì, êàæäûé èç êîòîðûõ ìîæíî îòäåëèòü îò ðîäèòåëüñêîãî ðàñòåíèÿ. Èìåííî êîðíåâûå îòïðûñêè äàþò ãóñòóþ ìîëîäóþ ïîðîñëü îêîëî äåðåâüåâ èëè ïíåé. Íåêîòîðûå ðàñòåíèÿ ìîãóò ðàçìíîæàòüñÿ ëèñòîâûìè ÷åðåíêàìè. Ïîïàâ â áëàãîïðèÿòíûå óñëîâèÿ, ëèñò ðàñòåíèÿ ìîæåò ïóñòèòü êîðåøêè è ïî÷êè, èç êîòîðûõ âûðàñòàþò ïîáåãè. Íàâåðíÿêà ìíîãèå áðàëè «îòâîäêè» ðàñòåíèé ó ñîñåäåé èëè çíàêîìûõ? ÎÍÈ ÊÀÊ ÌÛ — ÏÈÒÀÞÒÑß È ÄÛØÀÒ Âñåì èçâåñòíî, ÷òî ðàñòåíèÿ ñïîñîáíû ïîãëîùàòü óãëåêèñëûé ãàç. Íå ïîýòîìó ëè â ëåñàõ è ïàðêàõ ñòîëü ñâåæèé, ÷èñòûé âîçäóõ?!  êîíöå XVIII âåêà ó÷åíûå óñòàíîâèëè, ÷òî ðàñòåíèÿ íå òîëüêî ïîãëîùàþò óãëåêèñëûé ãàç, íî è âûäåëÿþò åãî. Ýòîò ïðîöåññ ïîëó÷èë íàçâàíèå äûõàíèÿ ðàñòåíèé. Äûõàíèå — ýòî îáùàÿ îñîáåííîñòü âñåõ æèâûõ îðãàíèçìîâ íà íàøåé ïëàíåòå. Îäíè îðãàíèçìû äûøàò â ïðèâû÷íîì äëÿ íàñ ñìûñëå, äðóãèå — â íåïðèâû÷íîì. Êîíå÷íî, îòëè÷èÿ â ïðîöåññå äûõàíèÿ ÷åëîâåêà è çåëåíîãî ïîáåãà êîëîññàëüíû. Íî âñå æå ðàñòåíèÿ, êàê è ìû, äûøàò è íóæäàþòñÿ â âîçäóõå. Ñóòü äûõàíèÿ ðàñòåíèé ñâîäèòñÿ ê ïîãëîùåíèþ êèñëîðîäà, êàê ýòî ïðîèñõîäèò è â ÷åëîâå÷åñêîì îðãàíèçìå. Ïîýòîìó ìîæíî ñìåëî óòâåðæäàòü, ÷òî äûõàíèå ðàñòåíèé è æèâîòíûõ óñòðîåíî ïî îäíîìó ÐÀÑÒÅÍÈßÊËÎÍÛ Ïðè âåãåòàòèâíîì ðàçìíîæåíèè äî÷åðíåå ðàñòåíèå àáñîëþòíî èäåíòè÷íî ðîäèòåëüñêîìó. Òàêèå ðàñòåíèÿ íàçûâàþò êëîíàìè. Ðàñòåíèÿ-êëîíû ðàçâèâàþòñÿ áûñòðåå ñâîèõ ñîáðàòüåâ, âûðîñøèõ èç ñåìÿí. Îíè áûñòðåå ðàññåëÿþòñÿ, ïåðåõîäÿò ê öâåòåíèþ è ïëîäîíîøåíèþ
30 ÐÀÑÒÅÍÈÅ-ÏÅ×ÊÀ Ïðè äûõàíèè âíóòðè öâåòêà ïîâûøàåòñÿ òåìïåðàòóðà. Ýòî íóæíî äëÿ ïðèâëå÷åíèÿ íàñåêîìûõ-îïûëèòåëåé. ×åìïèîí ñðåäè íàãðåâàþùèõñÿ öâåòêîâ — àìîðôîôàëëóñ. Åãî «íàãðåâàòåëüíûé ïðèáîð» — ñòåðèëüíûé ôèîëåòîâûé ïðèäàòîê íà âåðõóøêå. Ïðè öâåòåíèè îí ñïîñîáåí íàãðåâàòüñÿ äî 40îÑ è ïàõíåò ãíèþùèì ìÿñîì Ãëàâà III ïðèíöèïó. Êèñëîðîä, ïîãëîùàåìûé â íåáîëüøèõ êîëè÷åñòâàõ, âçàèìîäåéñòâóåò ñ îðãàíè÷åñêèìè òêàíÿìè ðàñòåíèé, ÷òî ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ óãëåêèñëîòû è âîäû. Äûõàíèå ðàñòåíèÿ ïðîèñõîäèò íà âñåõ åãî êëåòî÷íûõ óðîâíÿõ, à îðãàí äûõàíèÿ ðàñòåíèé — ýòî âñÿ åãî ïîâåðõíîñòü.  ïðîöåññå äûõàíèÿ ðàñòåíèÿ ïîãëîùàþò áîëüøóþ ÷àñòü êèñëîðîäà â íî÷íîå âðåìÿ, ïîêà ñîëíöå íåàêòèâíî è ïðîöåññ ôîòîñèíòåçà îñòàíàâëèâàåòñÿ. Ñ íàñòóïëåíèåì óòðà ôîòîñèíòåç çàïóñêàåòñÿ âíîâü, à èíòåíñèâíîñòü äûõàíèÿ ðàñòåíèé ñíèæàåòñÿ. Âûõîäèò, ðàçëè÷íàÿ èíòåíñèâíîñòü äûõàíèÿ ðàñòåíèé íà ïðîòÿæåíèè äíÿ ïîçâîëÿåò íå ðàñõîäîâàòü ýíåðãèþ çðÿ. Ýòî óðàâíîâåøèâàåò äâà ïðîöåññà è äàåò ðàñòåíèþ âîçìîæíîñòü ïðîäîëæàòü ñâîé ðîñò. ÌÈÊÐÎÑÊÎÏÈ×ÅÑÊÈÅ ÐÀÑÒÅÍÈß Íà ïëàíåòå ñóùåñòâóþò ðàñòåíèÿ, ñîñòîÿùèå èç îäíîé-åäèíñòâåííîé êëåòêè — îäíîêëåòî÷íûå âîäîðîñëè. Íåêîòîðûå âîäîðîñëè îáðàçóþò òàê íàçûâàåìûé ôèòîïëàíêòîí. Àêòèâíî ðàçìíîæàÿñü â ìîðñêîé âîäå, ôèòîïëàíêòîí îáðàçóåò öåëûå ëóãà íà âîäíîé ïîâåðõíîñòè.  òå÷åíèå ìåñÿöà ïîòîìñòâî îäíîé âîäîðîñëè ìîæåò äîñòèãíóòü 100 ìèëëèîíîâ êëåòîê. Íî ïëàíêòîííûå âîäîðîñëè æèâóò íåäîëãî, è êîëîññàëüíîé ÷èñëåííîñòè äîñòèãàþò ëèøü íà ïðîòÿæåíèè êîðîòêîãî ïåðèîäà. Ê îäíîêëåòî÷íûì ïðåäñòàâèòåëÿì ïðåñíîâîäíûõ âîäîðîñëåé îòíîñÿòñÿ õëîðåëëà è õëàìèäîìîíàäà. Âîçìîæíî, âû çàìå÷àëè çåëåíîâàòûé íàëåò íà âíóòðåííèõ ñòåíêàõ
31 Ïåñòèêè è òû÷èíêè: î ðàñòåíèÿõ è èõ ðàçìíîæåíèè äîìàøíèõ ñêëÿíîê ñ âîäîé. Ýòî è åñòü õëîðåëëà. Ïîìèìî ñòåíîê äîìàøíåé óòâàðè ýòè ìèêðîñêîïè÷åñêèå ðàñòåíèÿ îáëþáîâàëè ëóæè, êàíàâû è ïðóäû. Õëîðåëëà èìååò ñôåðè÷åñêóþ ôîðìó è äîñòèãàåò ðàçìåðîâ îò 2 äî 10 ìêì. Õëîðîïëàñòû õëîðåëëû ñîäåðæàò õëîðîôèëë, íåîáõîäèìûé äëÿ ôîòîñèíòåçà. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ èç ñîëíå÷íîãî ñâåòà õëîðåëëå òðåáóþòñÿ òîëüêî âîäà, äèîêñèä óãëåðîäà, ñâåò, à òàêæå íåìíîãî ìèíåðàëîâ äëÿ ðàçìíîæåíèÿ. Õëàìèäîìîíàäà îòëè÷àåòñÿ îò õëîðåëëû íàëè÷èåì æãóòèêà, àêòèâíî âðàùàÿ êîòîðûé, âîäîðîñëü ìîæåò ëîâêî ïåðåäâèãàòüñÿ, êàê áû ââèí÷èâàÿñü â âîäó. Êàæäàÿ êëåòêà-âîäîðîñëü ñîäåðæèò ïèãìåíòíîå òåëüöå, íàçûâàåìîå êðàñíûì ñâåòî÷óâñòâèòåëüíûì ãëàçêîì. Ãëàçîê ñîäåðæèò â ñåáå êðàñíûé ïèãìåíò — ãåìàòîõðîì. Îí ðåàãèðóåò íà ñâåò, è õëàìèäîìîíàäà ñ ïîìîùüþ áèåíèÿ æãóòèêîâ äâèæåòñÿ ïî íàïðàâëåíèþ ê ñâåòó. Õëàìèäîìîíàäà ñïîñîáíà ðàçìíîæàòüñÿ êàê ïîëîâûì, òàê è áåñïîëûì ñïîñîáîì. Çà ñ÷åò êðàñíîãî ïèãìåíòà, ïðèñóòñòâóþùåãî â êëåòêàõ âìåñòå ñ õëîðîôèëëîì, â ìåñòàõ àêòèâíîãî ðàçìíîæåíèÿ õëàìèäîìîíàä îáðàçóþòñÿ êðàñíîâàòûå ïÿòíà. Àìîðôîôàëëóñ
32 Ãëàâà IV ÃËÀÂÀ IV. ÑÚÅÄÎÁÍÎÅ — ÍÅÑÚÅÄÎÁÍÎÅ: ÖÀÐÑÒÂÎ ÃÐÈÁΠ ïðèðîäå íåò íè÷åãî áåñïîëåçíîãî. Ìèøåëü äå Ìîíòåíü Òàéíîé è ìðàêîì îêóòàí ìèð ãðèáîâ. Ñîçäàíèÿ, êîòîðûå äîëãèå ãîäû èññëåäîâàòåëè íå ìîãëè îòíåñòè íè ê æèâîòíûì, íè ê ðàñòåíèÿì, òàê è îñòàëèñü èçãîÿìè è áûëè îáúåäèíåíû â îòäåëüíîå öàðñòâî — öàðñòâî ãðèáîâ. Îäíàêî íåäîîöåíèâàòü èõ íå ñòîèò.  ìèðå íàñ÷èòûâàåòñÿ îêîëî 2 ìèëëèîíîâ òèïîâ ãðèáîâ, ïðè ýòîì êëàññèôèöèðîâàíî âñåãî 80 òûñÿ÷. Íà îäèí âèä ðàñòåíèé ïðèõîäèòñÿ ïðèìåðíî 6 âèäîâ ãðèáîâ.  ÷åì æå ïðè÷èíà, ïî êîòîðîé ãðèáû âñòàëè â îòäåëüíîå öàðñòâî æèâîé ïðèðîäû? Ðàçãàäêà ñîâñåì áëèçêà. ÔÎÑÔÎÐÅÑÖÅÍÒÍÛÅ ÏÅÍÜÊÈ Ìèöåëèé íåêîòîðûõ ãðèáîâ ñâåòèòñÿ. Ãðèáíèöà îïåíêà îñåííåãî ãóñòî ïðîíèçûâàåò òðóõëÿâûé ïåíü.  òåìíîòå òàêèå ãíèëûå ïíè ôîñôîðåñöèðóþò ÑÍÈÌÀÞ ØËßÏÓ Òèõî â îñåííåì áîðó. Ãðèáû, êîòîðûå ïðèâû÷íî ðàñòóò íà ëåñíûõ îïóøêàõ, íàçûâàþò øëÿïî÷íûìè. Âûãëÿäÿò îíè òàê: íà òîíêîé èëè ìÿñèñòîé íîæêå íàä çåìëåé âîçâûøàåòñÿ øëÿïêà. Øëÿïêè áûâàþò ðàçíûå: ïîëóêðóãëûå, êîíè÷åñêèå, âûïóêëî-âîãíóòûå, âîðîíêîîáðàçíûå. Íà íèæíåé ñòîðîíå øëÿïêè ðàñïîëîæåíû ïëàñòèíêè èëè ãóáêà.  íèõ ñîçðåâàþò ñïîðû — «ñåìåíà» ãðèáîâ. Ñåé÷àñ ãðèáû ñòîÿò â îäíîì ðÿäó ñ ðàñòåíèÿìè, æèâîòíûìè è áàêòåðèÿìè.  ñîñòàâ ãðèáíûõ êëåòîê âõîäèò îñîáûé ïîëèñàõàðèä — õèòèí. Îí áûë îáíàðóæåí è â êëåòêàõ æèâîòíûõ, íàïðèìåð â ïîêðîâàõ íàñåêîìûõ.  ãðèáàõ îòñóòñòâóåò ïèãìåíò õëîðîôèëë.  îòëè÷èå îò ðàñòåíèé, îíè íå ñïîñîáíû
Ñúåäîáíîå — íåñúåäîáíîå: öàðñòâî ãðèáîâ ê ôîòîñèíòåçó è ñàìîñòîÿòåëüíîìó ïðîèçâîäñòâó îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Ãðèáû ïèòàþòñÿ çà ñ÷åò ãîòîâûõ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ, «âûñàñûâàÿ» èõ èç ïî÷âû. Ñ ðàñòåíèÿìè æå ãðèáû ðîäíèò òîò ôàêò, ÷òî ðîñò ýòèõ îðãàíèçìîâ ïðîäîëæàåòñÿ íà ïðîòÿæåíèè âñåé æèçíè. Ñêîëüêî áû íè ñóùåñòâîâàë ãðèá, òî÷íåå åãî ïîäçåìíàÿ ÷àñòü, ãðèáíèöà, ñòîëüêî îí áóäåò óâåëè÷èâàòüñÿ â ðàçìåðå. Òî æå ñàìîå ïðîèñõîäèò è ó ðàñòåíèé. Äàæå òûñÿ÷åëåòíèé äóá êàæäûé ãîä äàåò íåáîëüøîé ïðèðîñò. È êîðíåâàÿ ñèñòåìà ðàñòåíèÿ òîæå íàõîäèòñÿ â ïîñòîÿííîì ðîñòå. Ãðèá ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìèöåëèé, èëè ãðèáíèöó — ïàóòèíó, ñïëåòåííóþ èç òîí÷àéøèõ íèòåé «ãèôîâ ãðèáà», à òî, ÷òî ïðîðàñòàåò èç-ïîä çåìëè íà ïîâåðõíîñòü, ýòî îáû÷íî ïëîäîâîå òåëî. Ýòà ÷àñòü ãðèáíîãî îðãàíèçìà ñëóæèò äëÿ ðàçìíîæåíèÿ — ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñïîð. Ãðèáû ðàçìíîæàþòñÿ èìåííî ñïîðàìè, à íå ñåìåíàìè, êàê ðàñòåíèÿ. Ìèöåëèé âûïîëíÿåò âàæíóþ ôóíêöèþ — ðàçëîæåíèå îðãàíè÷åñêèõ îñòàíêîâ. Ïîýòîìó ãðèáû îòíîñÿòñÿ ê ãðóïïå ðåäóöåíòîâ — îðãàíèçìîâ, ñïîñîáíûõ âîçâðàùàòü îðãàíè÷åñêîå âåùåñòâî â ñîñòîÿíèå, ïðèãîäíîå äëÿ êîðíåâîé ñèñòåìû ðàñòåíèé. Åñëè áû íå ãðèáû, ëåñà áûëè áû ïåðåïîëíåíû îïàâøèìè ñ äåðåâüåâ ëèñòüÿìè, âåòêàìè è ïíÿìè. Ãðèáû ïðèíÿòî ðàçäåëÿòü íà ñúåäîáíûå, óñëîâíî ñúåäîáíûå è íåñúåäîáíûå — ÿäîâèòûå. Ñúåäîáíûå ãðèáû, òàêèå êàê áåëûå, ïîäáåðåçîâèêè, ëèñè÷êè è ðûæèêè, îáëàäàþò íàáîðîì ïèòàòåëüíûõ ñâîéñòâ.  íèõ ìíîãî áåëêà, à íåêîòîðûå ïðåäñòàâèòåëè áîãàòû âèòàìèíàìè ãðóïïû B, D 33 ÑÀÌÎÑÒÎßÒÅËÜÍÎÑÒÜ — ÝÒÎ ÏÐÎ ÍÈÕ Äëÿ òîãî ÷òîáû ðàçìíîæàòüñÿ, ãðèáàì íåîáõîäèìî ðàñïðîñòðàíÿòü ñïîðû. Ïðè îòñóòñòâèè âåòðà ãðèá ìîæåò ïîäíèìàòü ñâîè ñïîðû íà âûñîòó 10 ñàíòèìåòðîâ. Ïëîäîâîå òåëî ãðèáà ñàìîñòîÿòåëüíî ñîçäàåò äâèæåíèå âîçäóõà. Øëÿïêà èñïàðÿåò âëàãó è îõëàæäàåòñÿ, à õîëîäíûé âîçäóõ ñ åå ïîâåðõíîñòè îïóñêàåòñÿ âíèç. Òàê ïî êðàþ øëÿïêè ñîçäàåòñÿ ìèêðîâèõðü, êîòîðûé è ïîäíèìàåò ñïîðû íàâåðõ
34 Ãëàâà IV è A. Íî íå âñå ãðèáû îäèíàêîâî ïîëåçíû. Íåêîòîðûå è âîâñå ÿäîâèòû è ìîãóò âûçûâàòü ñèëüíåéøèå îòðàâëåíèÿ. Îñîáóþ îïàñíîñòü ïðåäñòàâëÿþò áëåäíàÿ ïîãàíêà, ñàòàíèíñêèé ãðèá è ëîæíûå îïÿòà. ÑÏÎÐÛÊÎÍÑÅÐÂÛ Â íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ ñïîðû ãðèáîâ óìåþò «êîíñåðâèðîâàòüñÿ». Îíè ìîãóò ïðåáûâàòü â òàêîì ñîñòîÿíèè áîëåå 10 ëåò. Ñïîðû æäóò óäîáíîãî ñëó÷àÿ, à êîãäà ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü, íà÷èíàþò ðàñòè ÃÐÈÁÛ — ÍÅ ÒÎËÜÊÎ ÏÈÙÀ Ãðèáû — íåâåðîÿòíî îáøèðíàÿ ãðóïïà îðãàíèçìîâ. Ñþäà âõîäÿò íå òîëüêî ëåñíûå ãðèáû. Ê íèì îòíîñèòñÿ ïëåñåíü — è òà, ÷òî «ðàñòåò» íà öåííûõ ñîðòàõ ñûðîâ, è òà, ÷òî ïîêðûâàåò ãíèëîé ïîìèäîð, çàâàëÿâøèéñÿ â õîëîäèëüíèêå. Äðîææè — òîæå ãðèáû. Ýòî òå ñàìûå äðîææè, êîòîðûå èñïîëüçóþò ïðè âûïåêàíèè ñäîáíûõ áóëî÷åê è ïðè ïðîèçâîäñòâå èãðèñòûõ íàïèòêîâ, òî åñòü â ïðîöåññàõ, ñâÿçàííûõ ñ áðîæåíèåì. Òàêæå ãðèáû âõîäÿò â ñîñòàâ ëèøàéíèêîâ. Ëèøàéíèê — ýòî ñèìáèîòè÷åñêèé îðãàíèçì. Ýòî çíà÷èò, ÷òî â åãî ñîñòàâ âõîäÿò ïðåäñòàâèòåëè äâóõ ðàçëè÷íûõ öàðñòâ — öàðñòâà ãðèáîâ è öàðñòâà ðàñòåíèé. Òî åñòü ýòî âçàèìíîå ñîæèòåëüñòâî ãðèáà è âîäîðîñëåé. Íåêîòîðûå ëèøàéíèêè àêòèâíî èñïîëüçóþò è â ìåäèöèíå, íàïðèìåð ÿãåëü èëè îëåíèé ìîõ. Îñîáîãî âíèìàíèÿ çàñëóæèâàþò ïëåñíåâûå ãðèáû ðîäà ïåíèöèëë (Penicillium). Çà âñþ èñòîðèþ ÷åëîâå÷åñòâà íè îäíî ëåêàðñòâî íå ñïàñëî ñòîëüêî æèçíåé, ñêîëüêî ñïàñ ïåíèöèëëèí, äîáûòûé èç ýòèõ ãðèáîâ. Ïåðâîîòêðûâàòåëü ïåíèöèëëèíà — áðèòàíñêèé áèîõèìèê Àëåêñàíäð Ôëåìèíã. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî îí îòêðûë ïåíèöèëëèí ïî ñ÷àñòëèâîé ñëó÷àéíîñòè. Íà ñàìîì äåëå òî, ÷òî ó÷åíûé íàòîëêíóëñÿ íà ñâîéñòâà ïëåñåíè,
35 Ñúåäîáíîå — íåñúåäîáíîå: öàðñòâî ãðèáîâ áûëî çàêîíîìåðíûì. Âåäü îí øåë ê ýòîìó îòêðûòèþ ãîäû. Åùå îäíî ïîëåçíîå ïðèîáðåòåíèå èç ìèðà ãðèáîâ — äðîææè. Èõ îòíîñÿò ê ãðóïïå îäíîêëåòî÷íûõ ãðèáîâ. Æèâóò äðîææè â æèäêèõ èëè ïîëóæèäêèõ ñóáñòðàòàõ, â êîòîðûõ ìíîãî îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ. Íàïðèìåð, â ñàõàðíîì ðàñòâîðå, îñòàâëåííîì íà íåñêîëüêî äíåé, ïîÿâëÿåòñÿ ïåíà, à çàïàõ ñòàíîâèòñÿ àëêîãîëüíûì — ýòî äðîææè, ïîïàâ èç âîçäóõà â ðàñòâîð, íà÷èíàþò àêòèâíî ðàñòè è ðàçìíîæàòüñÿ. Ëþäè íàó÷èëèñü âûïåêàòü õëåá ñ ïîìîùüþ äðîææåé, íî îáíàðóæèòü èõ ñìîãëè òîëüêî â ñåðåäèíå XIX âåêà. Ýòî ñäåëàë Ëóè Ïàñòåð. Îí æå è ïîíÿë, ÷òî ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé îðãàíèçìû, ðàçìíîæàþùèåñÿ ïî÷êîâàíèåì, à âåùåñòâà, âûçûâàþùèå áðîæåíèå, âûðàáàòûâàþòñÿ â íèõ â ïðîöåññå èõ ðîñòà. Äðîææè äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ øàìïàíñêîãî è äðóãèõ âèí ïðèñïîñîáëåíû ê æèçíè â ñðåäå ñ âûñîêèì ñîäåðæàíèåì ñïèðòîâ è âûñîêîé òåìïåðàòóðîé. Äðóãèå äðîææè â òàêèõ óñëîâèÿõ áûñòðî ïîãèáàþò. Ó÷åíûé Àëåêñàíäð Ôëåìèíã (1881–1955) — áðèòàíñêèé áàêòåðèîëîã, îáíàðóæèâøèé ïåíèöèëëèí
Õëàìèäîìîíàäà ïîä ýëåêòðîííûì ìèêðîñêîïîì Íåêîòîðûå ñîðòà ñûðà ñîäåðæàò «áëàãîðîäíóþ ïëåñåíü»
Ï÷åëà, ñîáèðàþùàÿ ïûëüöó Øèïîâèäíûé ãèìåíîôîð (îäíà èç ôîðì áàçèäèàëüíûõ ãðèáîâ)
38 Ãëàâà V ÃËÀÂÀ V. ÃÎÐÄÛÅ ÎÄÍÎÊËÅÒÎ×ÍÛÅ Ïîíÿòèå «ñëîæíîå» ïðèðîäå íåèçâåñòíî. Äëÿ íåå âñå ïðîñòî. Âèëüãåëüì Øâåáåëü Ê ïîäöàðñòâó îäíîêëåòî÷íûõ èëè ïðîñòåéøèõ îòíîñÿòñÿ ìåëü÷àéøèå ñóùåñòâà, òåëî êîòîðûõ ñîñòîèò âñåãî èç îäíîé êëåòêè. Ýòà åäèíñòâåííàÿ êëåòêà ïîëíîöåííî æèâåò êàê ñàìîñòîÿòåëüíûé îðãàíèçì. Îíà, êàê è áîëåå ðàçâèòûå ñóùåñòâà, ïðîâîðà÷èâàåò âíóòðè ñåáÿ îáìåí âåùåñòâ, ðàçäðàæàåòñÿ îò âíåøíèõ âîçäåéñòâèé, óìååò äâèãàòüñÿ è ðàçìíîæàòüñÿ. Îäíîêëåòî÷íûõ íàñ÷èòûâàåòñÿ ñâûøå 90 000 âèäîâ. Êàê æå òàêèì êðîõàì óäàåòñÿ âûæèâàòü â ýòîì îãðîìíîì ìèðå? ÃÈÃÀÍÒÛ ÌÈÐÀ ÏÐÎÑÒÅÉØÈÕ Ñàìûìè êðóïíûìè ïðîñòåéøèìè ñ÷èòàþòñÿ ìîðñêèå êîðíåíîæêè ôîðàìèíèôåðû. Èõ äëèíà ñîñòàâëÿëà 15–20 ñàíòèìåòðîâ. Ýòè æèâîòíûå âûìåðëè îêîëî 70 ìëí ëåò íàçàä ÏÐÎÑÒÅÉØÈÅ, ÍÎ ÍÅ ÏÐÎÑÒÛÅ Òåëî îäíîêëåòî÷íûõ ñîñòîèò, ãëàâíûì îáðàçîì, èç ÿäðà è öèòîïëàçìû. Òàêæå â íåì ïðèñóòñòâóþò ìèòîõîíäðèè, ðèáîñîìû, àïïàðàò Ãîëüäæè è äðóãèå îðãàíîèäû, õàðàêòåðíûå äëÿ ðàñòèòåëüíûõ è æèâîòíûõ êëåòîê.  öèòîïëàçìå ïðîñòåéøèõ åñòü ïèùåâàðèòåëüíàÿ è ñîêðàòèòåëüíàÿ âàêóîëè. Îíè îòâå÷àþò çà ïåðåâàðèâàíèå ïèùè è âûâåäåíèå îòõîäîâ èç îðãàíèçìà. Ïî÷òè âñå ïðîñòåéøèå ñïîñîáíû àêòèâíî ïåðåäâèãàòüñÿ. Îíè ïåðåìåùàþòñÿ ïðè ïîìîùè ëîæíîíîæåê, æãóòèêîâ è ðåñíè÷åê. Áîëüøèíñòâî ïðîñòåéøèõ ïèòàþòñÿ áàêòåðèÿìè è ãíèþùèìè îðãàíè÷åñêèìè âåùåñòâàìè. Ñðåäè íèõ âñòðå÷àþòñÿ âèäû ñ àâòîòðîôíûì, ãåòåðîòðîôíûì èëè ñìåøàííûì òèïîì ïèòàíèÿ. Ó àâòîòðîôîâ åñòü õðîìàòîôîðû — îðãàíåëëû, ñîäåðæàùèå ôîòîñèíòåçèðóþùèå ïèãìåíòû. Ãåòåðîòðîôíûå ïðîñòåéøèå ïîãëîùàþò
Ãîðäûå îäíîêëåòî÷íûå ãîòîâûå îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà èç îêðóæàþùåé ñðåäû. Îáèòàþò îäíîêëåòî÷íûå ñîçäàíèÿ â ïðåñíûõ âîäîåìàõ, ìîðÿõ è ïî÷âå. Áîëüøèíñòâî èç íèõ óìååò ïðè íàñòóïëåíèè íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèé çàâîðà÷èâàòüñÿ â ïëîòíûé êîêîí — öèñòó. Êàê òîëüêî óñëîâèÿ ñòàíîâÿòñÿ áëàãîïðèÿòíûìè, æèâîòíîå ïîêèäàåò ñâîþ ãëóõóþ êàïñóëó è íà÷èíàåò ïèòàòüñÿ è ðàçìíîæàòüñÿ êàê ïðåæäå. Äàâàéòå ðàññìîòðèì, êàê óñòðîåíû ïðîñòåéøèå îðãàíèçìû, íà ïðèìåðå òðåõ ÿðêèõ ïðåäñòàâèòåëåé: àìåáû, ýâãëåíû çåëåíîé è èíôóçîðèè-òóôåëüêè. ÀÌÅÁÀ Àìåáà — ïðåñíîâîäíûé ïðåäñòàâèòåëü êëàññà êîðíåíîæêè.  îòëè÷èå îò ìíîãèõ ïðîñòåéøèõ, îíà íå èìååò ïîñòîÿííîé ôîðìû òåëà. Åå åäèíñòâåííàÿ êëåòêà âñå âðåìÿ òðàíñôîðìèðóåòñÿ. Ïåðåäâèãàåòñÿ àìåáà ïðè ïîìîùè ëîæíîíîæåê. Ëîæíîíîæêè ñëóæàò åùå è äëÿ çàõâàòà ïèùè — áàêòåðèé, îäíîêëåòî÷íûõ âîäîðîñëåé è íåêîòîðûõ ïðîñòåéøèõ ñîáðàòüåâ àìåáû. Îáõâàòèâ æåðòâó ëîæíîíîæêàìè, àìåáà êàê áû çàãëàòûâàåò åå. Äîáû÷à îêàçûâàåòñÿ â öèòîïëàçìå, ãäå âîêðóã íåå îáðàçóåòñÿ ïèùåâàðèòåëüíàÿ âàêóîëü. Ïîä âëèÿíèåì ïèùåâàðèòåëüíîãî ñîêà, ïîñòóïàþùåãî èç öèòîïëàçìû, ïèùà ïåðåâàðèâàåòñÿ. Ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà ïðîíèêàþò â öèòîïëàçìó, à íåïåðåâàðåííûå îñòàòêè âûáðàñûâàþòñÿ. Ðàçìíîæàåòñÿ àìåáà äåëåíèåì. ßäðî äåëèòñÿ íàäâîå, îáå ïîëîâèíêè åãî ðàñõîäÿòñÿ, ìåæäó íèìè îáðàçóåòñÿ ïåðåòÿæêà. Çàòåì èç îäíîé ìàòåðèíñêîé êëåòêè 39 ÀÌÅÁÀ — ÏÐÎÒÅÉ Àìåáó âïåðâûå îïèñàë è íàðèñîâàë íåìåöêèé íàòóðàëèñò Èîãàíí иçåëü ôîí Ðîçåíõîô. Îí íàçâàë åå Ïðîòååì — â ÷åñòü äðåâíåãðå÷åñêîãî áîãà, ìåíÿþùåãî âíåøíîñòü, êîãäà çàáëàãîðàññóäèòñÿ. Ñ òåõ ïîð «àìåáà» — ñèìâîë ÷åãî-òî ïðîñòîãî, áåçûñêóñíîãî è íåäàëåêîãî
40 Ãëàâà V âîçíèêàþò äâå äî÷åðíèå êëåòêè. Ïîñëå çàâåðøåíèÿ ïðîöåññà äåëåíèÿ îíè ïðîäîëæàþò æèòü ñàìîñòîÿòåëüíî, íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà. «Ïóòü îò àìåáû ê ÷åëîâåêó êàæåòñÿ íåêîòîðûì î÷åâèäíûì ïðîãðåññîì, íî íåèçâåñòíî, ñîãëàñíà ëè ñ ýòèì ìíåíèåì àìåáà» (Áåðòðàí Ðàññåë, áðèòàíñêèé ôèëîñîô) ÝÂÃËÅÍÀ ÇÅËÅÍÀß Â ïðåñíûõ âîäîåìàõ îáèòàåò åùå îäèí øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûé âèä ïðîñòåéøèõ — ýâãëåíà çåëåíàÿ. Ïî ôîðìå îíà íàïîìèíàåò âåðåòåíî. Ó ýâãëåíû, â îòëè÷èå îò àìåáû, òåëî íå òðàíñôîðìèðóåòñÿ. Îáîëî÷êà åå êëåòêè ñîñòîèò èç óïëîòíåííîé öèòîïëàçìû, êîòîðàÿ ñïîñîáñòâóåò ñîõðàíåíèþ ôîðìû. Îò ïåðåäíåãî êîíöà òåëà ó ýâãëåíû çåëåíîé îòõîäèò äëèííûé òîíåíüêèé æãóòèê, âðàùàÿ êîòîðûì, ýâãëåíà ïåðåäâèãàåòñÿ â âîäå.  öèòîïëàçìå êëåòêè «ïëàâàåò» ÿäðî è íåñêîëüêî îâàëüíûõ òåëåö ñ õëîðîôèëëîì — õðîìàòîôîðîâ. Ïîýòîìó íà ñâåòó ýâãëåíà ïèòàåòñÿ àâòîòðîôíî, êàê çåëåíîå ðàñòåíèå. Íàùóïûâàòü îñâåùåííûå ìåñòà ýâãëåíå ïîìîãàåò ñâåòî÷óâñòâèòåëüíûé ãëàçîê. Åñëè ýâãëåíà äîëãî íàõîäèòñÿ â òåìíîòå, òî õëîðîôèëë èñ÷åçàåò, è îíà ïåðåõîäèò ê ãåòåðîòðîôíîìó ñïîñîáó ïèòàíèÿ, òî åñòü ïîåäàåò ãîòîâóþ ïèùó, âñàñûâàåò åå èç âîäû âñåé ïîâåðõíîñòüþ òåëà. ÈÍÔÓÇÎÐÈß-ÒÓÔÅËÜÊÀ  ïðåñíûõ âîäîåìàõ ÷àñòî âñòðå÷àåòñÿ è èíôóçîðèÿ-òóôåëüêà, ïîëó÷èâøàÿ ñâîå íàçâàíèå èç-çà îñîáåííîñòåé ôîðìû êëåòêè. Åå òåëî ïî ôîðìå íàïîìèíàåò òóôåëüêó. Ïåðåäâèãàåòñÿ ýòî ïðîñòåéøåå ïðè ïîìîùè ðåñíè÷åê. Ñðåäè ïðåñíîâîäíûõ ïðîñòåéøèõ æèâîòíûõ îäíà òóôåëüêà èìååò íàèáîëåå
Ãîðäûå îäíîêëåòî÷íûå 41 ñëîæíîå ñòðîåíèå. Âíóòðè èíôóçîðèè èìåþòñÿ ñðàçó äâà ÿäðà: áîëüøîå è ìàëîå. Áîëüøîå ÿäðî ðåãóëèðóåò âñå æèçíåííûå ïðîöåññû, ìàëåíüêîå — èãðàåò âàæíóþ ðîëü â ðàçìíîæåíèè òóôåëüêè. Ïèòàåòñÿ èíôóçîðèÿ áàêòåðèÿìè, âîäîðîñëÿìè è íåêîòîðûìè äðóãèìè ïðîñòåéøèìè. Ñ ïîìîùüþ êîëåáàíèé ðåñíè÷åê îíà çàãîíÿåò ïèùó â ðîòîâîå îòâåðñòèå, à çàòåì — â ãëîòêó. Íà äíå ãëîòêè îáðàçóþòñÿ ïèùåâàðèòåëüíûå âàêóîëè, ãäå è ïðîèñõîäèò ïåðåâàðèâàíèå ñúåäåííîãî è âñàñûâàíèå ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ. Íåïåðåâàðåííûå îñòàòêè óäàëÿþòñÿ ÷åðåç îñîáûé îðãàí — ïîðîøèöó. «ÊÀÊ ÕÎ×Ó, ÒÀÊ È ÐÀÇÌÍÎÆÀÞÑÜ!» ÈÍÔÓÇÎÐÈß-ÒÓÔÅËÜÊÀ Íà ðàçìíîæåíèå èíôóçîðèè-òóôåëüêè íàêëàäûâàåò îòïå÷àòîê åå áîëåå ñëîæíîå ñòðîåíèå ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè ïðîñòåéøèìè, ïîñêîëüêó ó íåå äâà ÿäðà. Îäíî áîëüøîå, êîòîðîå íàçûâàåòñÿ ìàêðîíóêëåóñîì, âòîðîå — ìàëîå, íàçûâàåìîå ìèêðîíóêëåóñîì. Ó èíôóçîðèè-òóôåëüêè åñòü íå òîëüêî áåñïîëîå ðàçìíîæåíèå, íî è ïîëîâîå. Îäíàêî îíî ïðîòåêàåò äàëåêî íå òàê, êàê ó ìíîãîêëåòî÷íûõ æèâîòíûõ. Ïðè íåì, ÷òî ïàðàäîêñàëüíî, êîëè÷åñòâî îñîáåé íå óâåëè÷èâàåòñÿ.  ïîëîâîì ïðîöåññå ó÷àñòâóþò äâå ðàçíûå êëåòêè èíôóçîðèè-òóôåëüêè. Îíè ïîäõîäÿò äðóã ê äðóãó ñî ñòîðîíû êëåòî÷íûõ ðòîâ è ñêëåèâàþòñÿ. Ìåæäó íèìè îáðàçóåòñÿ òàê íàçûâàåìûé öèòîïëàçìàòè÷åñêèé ìîñòèê — êàíàë, ïî êîòîðîìó ñîäåðæèìîå îäíîé êëåòêè ìîæåò ïåðåòåêàòü â äðóãóþ. Àâãóñò Èîãàíí иçåëü ôîí Ðîçåíãîô (1705– 1759) — íåìåöêèé ýíòîìîëîã, õóäîæíèê-ìèíèàòþðèñò è ãðàâåð
42 «Íåðâíàÿ ñèñòåìà êàêîãî-íèáóäü æó÷êà âåëè÷èíîé íå áîëüøå áóëàâêè äåìîíñòðèðóåò ñïîíòàííîñòü, äàæå àìåáà èìååò ñâîè êàïðèçû, ñâîè áåçðàññóäñòâà!» (Ñòàíèñëàâ Ëåì) Ãëàâà V Òàêîé ïðîöåññ ðàçìíîæåíèÿ íàçûâàåòñÿ êîíúþãàöèåé. Áëàãîäàðÿ ýòîìó ïðîöåññó ãåíåòè÷åñêèé ìàòåðèàë âíóòðè êëåòîê èíôóçîðèé îáíîâëÿåòñÿ, è ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü âîçíèêíîâåíèÿ íîâûõ ïðèçíàêîâ, êîòîðûå ìîãóò ïîñïîñîáñòâîâàòü èõ ëó÷øåé âûæèâàåìîñòè â ñðåäå. Áåñïîëîå ðàçìíîæåíèå èíôóçîðèè-òóôåëüêè ïðîòåêàåò ïðèìåðíî òàê æå, êàê ó àìåáû è ýâãëåíû çåëåíîé. Êëåòêà äåëèòñÿ íàäâîå. Îäíàêî, â îòëè÷èå îò òîé æå ýâãëåíû, èíôóçîðèÿ äåëèòñÿ íå â ïðîäîëüíîì íàïðàâëåíèè, à â ïîïåðå÷íîì. Òî åñòü îäíîé äî÷åðíåé êëåòêå äîñòàåòñÿ ïåðåäíÿÿ ÷àñòü êëåòêè, à âòîðîé — çàäíÿÿ.
43 Îò ãèäðû äî øèìïàíçå: èíòåðåñíîå èç ìèðà ôàóíû ÃËÀÂÀ VI. ÎÒ ÃÈÄÐÛ ÄÎ ØÈÌÏÀÍÇÅ: ÈÍÒÅÐÅÑÍÎÅ ÈÇ ÌÈÐÀ ÔÀÓÍÛ Íè îäèí ÷åëîâåê, æèâøèé êîãäà-ëèáî áîê î áîê ñ æèâîòíûìè, îáèòàþùèìè íà âîëå, íå ìîæåò ïîñëå ýòîãî ïîñåùàòü çîîïàðê. Ïèòåð Õåã Æèâîòíûé ìèð óäèâèòåëåí è ðàçíîîáðàçåí. Çâåðè, ïòèöû, ðûáû… Îíè æèâóò âåçäå, íîñÿò øêóðû è ïåðüÿ âñåâîçìîæíûõ òåêñòóð è îêðàñîâ, ñîçäàþò ïðèðîäíóþ ãàðìîíèþ íà ïëàíåòå. Êàæäûé âèä óíèêàëåí è èíòåðåñåí. Êàæäîå æèâîå ñóùåñòâî, îò ìàëà äî âåëèêà, öåííî. Äàâàéòå ïîçíàêîìèìñÿ ñ ýòèìè èçóìèòåëüíûìè ñîçäàíèÿìè — ïðåäñòàâèòåëÿìè çåìíîé ôàóíû. ÍÅÏÐÎÑÒÀß ÏÐÎÑÒÎÒÀ: ÃÈÄÐÀ Ãèäðà — ïðåäñòàâèòåëü êèøå÷íîïîëîñòíûõ. Ñþäà æå îòíîñÿòñÿ ìåäóçû, àêòèíèè è êîðàëëîâûå ïîëèïû. Áîëüøèíñòâî èç íèõ æèâåò â ìîðÿõ, è ëèøü íåìíîãèå ïðèñïîñîáèëèñü ê îáèòàíèþ â ïðåñíûõ âîäîåìàõ. Êèøå÷íîïîëîñòíûå äåëÿòñÿ íà òðè êëàññà: ãèäðîèäíûå (ãèäðû), ñöèôîèäíûå ìåäóçû è êîðàëëîâûå ïîëèïû (êîðàëëû, àêòèíèè). Ðàçìåðû è îêðàñêà òåëà ýòèõ ñóùåñòâ î÷åíü ðàçíîîáðàçíû. Ñðåäè íèõ âñòðå÷àþòñÿ êàê îäèíî÷íûå, òàê è êîëîíèàëüíûå ôîðìû. Ïðåäñòàâèòåëåì îäèíî÷íûõ êèøå÷íîïîëîñòíûõ ÿâëÿåòñÿ ïðåñíîâîäíàÿ ãèäðà. Åå òåëî äîñòèãàåò â äëèíó 1 ñì. Ãèäðà ïîõîæà íà ìåøî÷åê, ñòåíêè êîòîðîãî ñîñòîÿò èç äâóõ ñëîåâ êëåòîê — ýêòîäåðìû ÑÒÐÅÊÀÒÅËÜÍÛÅ ÊËÅÒÊÈ Ïî÷òè âñå êèøå÷íîïîëîñòíûå — õèùíèêè, êîòîðûå ïèòàþòñÿ ìåëêèìè âîäíûìè æèâîòíûìè. Ó íèõ íà ùóïàëüöàõ åñòü ñòðåêàòåëüíûå êëåòêè. Ñ èõ ïîìîùüþ æèâîòíîå ïîðàæàåò æåðòâó è çàùèùàåòñÿ îò âðàãîâ
44 ÁÅÑÑÌÅÐÒÍÛÅ ÌÅÄÓÇÛ Ìåäóçû æèâóò íåäîëãî. Ñàìûå ìåëêèå âèäû æèâóò íåñêîëüêî ÷àñîâ, êðóïíûå — íåñêîëüêî ëåò. Ó÷åíûå óòâåðæäàþò, ÷òî îáíàðóæèëè ñðåäè ìåäóç áåññìåðòíîå ñóùåñòâî — ìåäóçó Turritopsis dornii. Âçðîñëûå îñîáè ýòîãî âèäà ñïîñîáíû âîçâðàùàòüñÿ ê ñòàäèè ïîëèïà, òåîðåòè÷åñêè çàïóñêàÿ áåñêîíå÷íûé æèçíåííûé öèêë Ãëàâà VI è ýíòîäåðìû. Íà îäíîì êîíöå åå òåëà ðàñïîëîæåí ðîò, îêðóæåííûé ùóïàëüöàìè. Èìè ãèäðà çàõâàòûâàåò ïèùó è íàïðàâëÿåò åå â ðîò. Çàòåì ïèùà ïîñòóïàåò â êèøå÷íóþ ïîëîñòü. Äðóãèì êîíöîì òåëà — ïîäîøâîé — ãèäðà ïðèêðåïëÿåòñÿ êî äíó è êàìíÿì. Îñíîâíóþ ìàññó ýêòîäåðìû ñîñòàâëÿþò êîæíî-ìóñêóëüíûå êëåòêè.  êàæäîé òàêîé êëåòêå åñòü ñîêðàòèìîå ìóñêóëüíîå âîëîêîíöå. Ïðè ñîêðàùåíèè âñåõ âîëîêîí òåëî ãèäðû ñæèìàåòñÿ â êîìî÷åê. Îíî èçãèáàåòñÿ â ñòîðîíó, êîãäà ñîêðàùàþòñÿ ìóñêóëüíûå âîëîêíà òîëüêî íà îäíîé ñòîðîíå. Áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ïðèìèòèâíîé íåðâíîé ñèñòåìû ãèäðà ìîæåò îùóùàòü ïðèêîñíîâåíèÿ, ðåàãèðîâàòü íà èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû, ïîÿâëåíèå â âîäå ðàñòâîðåííûõ âåùåñòâ è ïðî÷èå ðàçäðàæèòåëè. Òàê, åñëè æèâîòíîå òêíóòü òîíêîé èãëîé, òåëî ãèäðû ñîæìåòñÿ â êîìî÷åê. Ó ãèäðû åñòü ìíîæåñòâî ñòðåêàòåëüíûõ êëåòîê, îñîáåííî â ùóïàëüöàõ. Ïðè çàäåâàíèè ìàëüêîì èëè ðà÷êîì ýòîãî âîëîñêà ÿäîâèòàÿ ñòðåêàòåëüíàÿ íèòü òóò æå «âûñòðåëèâàåò» â æåðòâó. Ãèäðà òÿíåò äîáû÷ó êî ðòó è çàãëàòûâàåò åå. Ðàçìíîæàþòñÿ ãèäðû è áåñïîëûì, è ïîëîâûì ñïîñîáàìè. Áåñïîëîå ðàçìíîæåíèå — ïî÷êîâàíèå. Ïðè áëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ íà òåëå ãèäðû îáðàçóåòñÿ áóãîðîê. Îí ïîñòåïåííî óâåëè÷èâàåòñÿ, íà åãî âåðøèíå ïðîðûâàåòñÿ ðîò, è ïîÿâëÿþòñÿ ùóïàëüöà. Ïî÷êà ïðåâðàùàåòñÿ â ìîëîäóþ ãèäðó, êîòîðàÿ ÷åðåç íåêîòîðîå âðåìÿ îòäåëÿåòñÿ è íà÷èíàåò æèòü ñàìîñòîÿòåëüíî. Ñ íàñòóïëåíèåì íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèé, îáû÷íî îñåíüþ, ãèäðû ðàçìíîæàþòñÿ
45 Îò ãèäðû äî øèìïàíçå: èíòåðåñíîå èç ìèðà ôàóíû ïîëîâûì ñïîñîáîì. Ïðè ýòîì íà òåëå ãèäð îáðàçóþòñÿ áóãîðêè, â êîòîðûõ ó îäíèõ îñîáåé ðàçâèâàþòñÿ ñïåðìàòîçîèäû, à ó äðóãèõ êðóïíûå, ïîõîæèå íà àìåá ÿéöåêëåòêè. Ñîçðåâøèå ñïåðìàòîçîèäû ïîäïëûâàþò ê ÿéöåêëåòêå è ïðîíèêàþò â íåå. Ïîñëå ýòîãî ÿäðà ïîëîâûõ êëåòîê ñëèâàþòñÿ, è ïðîèñõîäèò îïëîäîòâîðåíèå. Îïëîäîòâîðåííàÿ ÿéöåêëåòêà ïîêðûâàåòñÿ îáîëî÷êîé è ïðåâðàùàåòñÿ â ÿéöî. Ñ íàñòóïëåíèåì õîëîäîâ ãèäðà îòìèðàåò, à ÿéöî ïàäàåò íà äíî âîäîåìà è òàì çèìóåò. Âåñíîé èç ÿéöà ðàçâèâàåòñÿ ìîëîäàÿ ìàëåíüêàÿ ãèäðà. Ó áîëüøèíñòâà ãèäð ñïåðìàòîçîèäû è ÿéöåêëåòêè îáðàçóþòñÿ íà ðàçíûõ îñîáÿõ. À åñëè òå è äðóãèå ïîëîâûå êëåòêè ðàçâèâàþòñÿ íà îäíîé îñîáè, òî òàêîé îðãàíèçì íàçûâàþò ãåðìàôðîäèòîì. Ó ãåðìàôðîäèòíîé ãèäðû ñïåðìàòîçîèäû è ÿéöåêëåòêè ñîçðåâàþò íåîäíîâðåìåííî. Ýòèì îáåñïå÷èâàåòñÿ ïåðåêðåñòíîå îïëîäîòâîðåíèå. ÏÐÅÑÌÛÊÀÞÙÈÅÑß ÍÈ ÏÅÐÅÄ ÊÅÌ ÍÅ ÏÐÅÑÌÛÊÀÞÒÑß Ïðåñìûêàþùèåñÿ, èëè ðåïòèëèè, — óäèâèòåëüíûå ñóùåñòâà, êîòîðûå æèëè íà Çåìëå òûñÿ÷è ëåò íàçàä. Íàèáîëüøåå êîëè÷åñòâî ðåïòèëèé íà ïëàíåòå ïðîæèâàëî âî âðåìåíà ìåçîçîÿ. Ó÷åíûå ñ÷èòàþò, ÷òî â òå ãîäû ýòè ñóùåñòâà äîìèíèðîâàëè íå òîëüêî íà çåìëå, íî åùå â âîçäóõå è â îêåàíàõ. Ê ïðåñìûêàþùèìñÿ îòíîñÿòñÿ ÷åðåïàõè, êðîêîäèëû, ÿùåðèöû è çìåè.  ìèðå èçâåñòíî îêîëî 9400 âèäîâ ïðåñìûêàþùèõñÿ, èç êîòîðûõ íà òåððèòîðèè Ðîññèè îáèòàåò 77 âèäîâ. ÏÐÎÑÒÀß ÐÀÇÌÈÍÊÀ: ÄÂÈÆÅÍÈÅ ÃÈÄÐÛ Íåñìîòðÿ íà ïàññèâíûé îáðàç æèçíè, ãèäðà âñå æå óñòðàèâàåò ðåäêèå ðàçìèíêè. Äâèæåíèå ãèäðû î÷åíü ìåäëåííîå. Èçðåäêà ãèäðà ïåðåäâèãàåòñÿ ñ ìåñòà íà ìåñòî, âûòÿãèâàÿ ñâîå òåëî è öåïëÿÿñü ùóïàëüöàìè çà ïðåäìåò, íà êîòîðîì îíà æèâåò, èëè ïðèêðåïëÿåòñÿ ê ïðåäìåòó ïîî÷åðåäíî òî îäíèì, òî äðóãèì êîíöîì òåëà
46 ÆÈÂÎÒÍÛÅÄÎËÃÎÆÈÒÅËÈ Ðåïòèëèè — ñàìûå äîëãîæèâóùèå ñóùåñòâà íà ïëàíåòå. Íàïðèìåð, ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè îãðîìíîé ÷åðåïàõè Àëüäàáðû — áîëåå 150 ëåò. Àëëèãàòîðû æèâóò 70 ëåò, à êîðîëåâñêèé ïèòîí — äî 40 ëåò Ãëàâà VI Êðóïíåéøèå íàçåìíûå æèâîòíûå ïðèíàäëåæàëè ê äèíîçàâðàì — ïðåäñòàâèòåëÿì äðåâíèõ ðåïòèëèé. Ïðåñìûêàþùèåñÿ ïåðåæèëè ðàñöâåò â ýïîõó ìåçîçîÿ, êîãäà îíè âëàñòâîâàëè íà ñóøå, â ìîðå è â âîçäóõå.  êîíöå ìåëîâîãî ïåðèîäà áîëüøàÿ ÷àñòü ïðåäñòàâèòåëåé ýòîé ãðóïïû âûìåðëà. Ñîâðåìåííûå ðåïòèëèè — ëèøü ðàçðîçíåííûå îñòàòêè òîãî ìèðà. Íàèáîëåå óäèâèòåëüíûå ïðåäñòàâèòåëè ðåïòèëèé — ÿùåðèöû. Èõ óíèêàëüíîñòü çàêëþ÷àåòñÿ â ñïîñîáíîñòè ê ðåãåíåðàöèè. Åñëè ñõâàòèòü ÿùåðèöó çà õâîñò, îíà ìîæåò îòáðîñèòü åãî, îñâîáîäèòüñÿ è óëèçíóòü. Êàíàäñêèå ó÷åíûå âûÿñíèëè, ÷òî ïîçâîëÿåò ÿùåðèöàì çàíîâî îòðàùèâàòü õâîñò. Èññëåäîâàíèå ïðîâîäèëîñü íà ãåêêîíàõ, êîòîðûå îòðàùèâàþò íîâûé õâîñò çà 30 äíåé. Îêàçàëîñü, ÷òî ñïèííîé ìîçã ãåêêîíîâ ñîäåðæèò îñîáûé òèï ñòâîëîâûõ êëåòîê.  îòâåò íà òðàâìó îíè ïðîäóöèðóþò ðàçëè÷íûå áåëêè è íà÷èíàþò ðàçðàñòàòüñÿ.  ðåçóëüòàòå ïîÿâëÿåòñÿ íîâûé ñïèííîé ìîçã.  îòëè÷èå îò ÿùåðèö, ëþäè ïëîõî ñïðàâëÿþòñÿ ñ òðàâìàìè ñïèííîãî ìîçãà. Ïðè òàêèõ ïîâðåæäåíèÿõ ó íàñ îáðàçóåòñÿ ðóáöîâàÿ òêàíü, êîòîðàÿ áûñòðî çàêðûâàåò ðàíó, íî â òî æå âðåìÿ ìåøàåò ðåãåíåðàöèè. Âîçìîæíî, íàì íå õâàòàåò íåîáõîäèìûõ òèïîâ êëåòîê. Ó÷åíûå âåðÿò, ÷òî èññëåäîâàíèÿ ïîìîãóò íàéòè íîâûå ñïîñîáû èñöåëåíèÿ òðàâì ïîçâîíî÷íèêà. Êðîêîäèë ñóìåë âûäåëèòüñÿ ñðåäè ñâîèõ ñîáðàòüåâ áëàãîäàðÿ êðîâåíîñíîé ñèñòåìå. Îíà ñ÷èòàåòñÿ íàèáîëåå ñëîæíîé ñðåäè âñåõ ïîçâîíî÷íûõ.
Îò ãèäðû äî øèìïàíçå: èíòåðåñíîå èç ìèðà ôàóíû Ñåðäöå êðîêîäèëà ÷åòûðåõêàìåðíîå.  íåì åñòü äâà ïðåäñåðäèÿ è äâà æåëóäî÷êà, ïîëíîñòüþ ðàçäåëåííûõ ïåðåãîðîäêîé. Îäíàêî íàëàæåí ìåõàíèçì óïðàâëÿåìîãî ñìåøèâàíèÿ àðòåðèàëüíîé êðîâè ñ âåíîçíîé áëàãîäàðÿ ñîõðàíåíèþ îáåèõ äóã àîðòû.  ìåñòå èõ ïåðåêðåñòà åñòü îòâåðñòèå, è êðîâü ìîæåò ïîñòóïàòü èç îäíîé äóãè â äðóãóþ. Ýòîò ìåõàíèçì âàæåí ïðè äëèòåëüíîì ïîãðóæåíèè ïîä âîäó. ×àñòîòà ñåðäå÷íûõ ñîêðàùåíèé ïðè òåìïåðàòóðå òåëà êðîêîäèëà â 30 îÑ äîñòèãàåò 25–35 óäàðîâ â ìèíóòó. Ïðè ïîãðóæåíèè â âîäó â ñëó÷àå îïàñíîñòè êðîêîäèëû ñíà÷àëà êàê áû ñïåöèàëüíî óâåëè÷èâàþò ñåðäå÷íûé ðèòì, a ïîòîì çàìåäëÿþò åãî. ×àñòîòà ñåðäöåáèåíèÿ ìîæåò óïàñòü äî äâóõ óäàðîâ â ìèíóòó! Êðîâü êðîêîäèëîâ ïðèíöèïèàëüíî íå îòëè÷àåòñÿ îò êðîâè äðóãèõ ðåïòèëèé. Îäíàêî êðîêîäèëèé ãåìîãëîáèí ïåðåíîñèò ãîðàçäî áîëüøå êèñëîðîäà, ÷åì ÷åëîâå÷åñêèé. Ýòîò ãåìîãëîáèí ìîæåò ðàáîòàòü äàæå âíå ýðèòðîöèòîâ. ÏÅÐÍÀÒÛÅ ÏÎÒÎÌÊÈ ÄÈÍÎÇÀÂÐΠÏåðâîå, ÷òî ðîäíèò ïòèö ñ äèíîçàâðàìè, — ïðîèçâîäñòâî ïîòîìñòâà ïóòåì êëàäêè ÿèö. Îäíàêî åäèíñòâåííûé ëåòàþùèé äèíîçàâð — ïòåðîäàêòèëü, â îòëè÷èå îò ïðåäïîëàãàåìûõ ïîòîìêîâ, âîâñå íå èìåë ïåðüåâ. Êðîìå òîãî, ðåïòèëèè õîëîäíîêðîâíû, à âñå ïòèöû — òåïëîêðîâíûå. Äàâàéòå ðàçáåðåìñÿ, ïðàâäà ëè ïòèöû — äàëåêèå «ïðàâíóêè» ãèãàíòñêèõ ÿùåðîâ. 47 ÏÎËÜÇÀ ÊÀÌÍÅÉ Â ÐÀÖÈÎÍÅ Êðîêîäèëû åäÿò êàìíè. Îíè ïîìîãàþò ñâèðåïûì õèùíèêàì ïåðåòèðàòü ñúåäåííóþ ïèùó âíóòðè æåëóäêà, à òàêæå äåðæàòü áàëàíñ â âîäå
48 ÏÒÈ×ÈÉ ÏÐÅÄÎÊ Ïðàïðåäêîì ñîâðåìåííûõ ïòèö ñ÷èòàåòñÿ àðõåîïòåðèêñ — íå÷òî ñðåäíåå ìåæäó ïòè÷êîé è äèíîçàâðîì. Ýòî ñóùåñòâî äåéñòâèòåëüíî áûëî ïîõîæå íà ïòèöó: çâåðü íîñèë ïåðüÿ è èìåë ñêåëåò, íàïîìèíàþùèé ïòè÷èé. Îäíàêî ïîñëåäíèå èññëåäîâàíèÿ äîêàçûâàþò òî, ÷òî àðõåîïòåðèêñ áûë áîëüøå äèíîçàâðîì, ÷åì ïòèöåé. Ïðè÷åì ýòîò ïîäâèä îêàçàëñÿ òóïèêîâîé âåòêîé ýâîëþöèè è âûìåð ìíîãî ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä Ãëàâà VI Åùå îäèí ïðåäïîëàãàåìûé ïðåäîê ïòèö — òåðàïîä. Ýòî õèùíûé äèíîçàâð ñ äëèííûìè ñèëüíûìè íîãàìè, êîðîòêèìè âåðõíèìè ëàïàìè, êðåïêèì ÷åðåïîì, îñòðûìè çóáàìè è îòëè÷íûì àïïåòèòîì. Ñ ïòèöàìè åãî ðîäíèò ñõîæèé ñêåëåò. Áîëåå òîãî, íåêîòîðûå ïðåäñòàâèòåëè ýòîãî ðîäà íîñèëè ïåðüÿ è èìåëè êðûëüÿ!  êîíöå ìåëîâîãî ïåðèîäà íà Çåìëå æèëè äðîìåîçàâðèäû. Ýòî áûëè ñèëüíûå, ëîâêèå îõîòíèêè ñ äëèííûìè íîãàìè. Äðîìåîçàâðèäû áåãàëè ñî ñêîðîñòüþ 80 êì/÷ è ïðûãàëè â âûñîòó äî 7 ì. Êîðîòêèå êðûëüÿ íå áûëè ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïîëåòà — ñ èõ ïîìîùüþ äèíîçàâð ïðèòîðìàæèâàë íà ïîâîðîòàõ. Ñâîèìè ðàçìåðàìè è ñòðîåíèåì òåëà äðîìåîçàâð íàïîìèíàë ñîâðåìåííûõ ñòðàóñîâ.  ñåìåéñòâå îâèðàïòîçàâðîâ íàøëè êðóïíîãî ïðåäñòàâèòåëÿ ïòèöå-äèíîçàâðîâ, èìåâøåãî êðûëüÿ, — ãèãàíòîðàïòîðà. Åãî âûñîòà ïðåâûøàëà 3 ìåòðà, à äëèíà òåëà âìåñòå ñ õâîñòîì ñîñòàâëÿëà 8 ìåòðîâ. Âåñ çâåðÿ äîñòèãàë ïîëóòîðà-äâóõ òîíí. Ó ãèãàíòîðàïòîðà íå áûëî çóáàñòîé ïàñòè, âìåñòî íåå áûë ïòè÷èé êëþâ! Êàê è äðîìåîçàâðèäû, ýòîò ÿùåð èñïîëüçîâàë êîðîòêèå êðûëüÿ äëÿ òîðìîæåíèÿ âî âðåìÿ îõîòû. Îâèðàïòîðû, ïîäîáíî ïòèöàì, íàñèæèâàëè ñâîþ êëàäêó. Ìåëîâàÿ ýïîõà ïîðîäèëà íå òîëüêî îïåðåííûõ äèíîçàâðîâ, íî è ïåðâûõ ïòèö — ïðîòîàâèñà, èõòèîðíèñà, ýíàíòèîðíèñà. Èõ ñ óäîâîëüñòâèåì ïîåäàëè ïåðíàòûå äèíîçàâðû. Ýòîò ïåðèîä çàêîí÷èëñÿ ðåçêèì ïîõîëîäàíèåì, îò÷åãî äèíîçàâðû âûìåðëè. Îäíàêî ïåðâûå ïòèöû âûæèëè. Îïåðåíèå è ðàçäåëåííîå êðîâîîáðàùåíèå ïîçâîëèëî èì ñîõðàíÿòü
49 Îò ãèäðû äî øèìïàíçå: èíòåðåñíîå èç ìèðà ôàóíû òåìïåðàòóðó òåëà äàæå â ìîðîç. À êðûëüÿ ïîìîãëè ìèãðèðîâàòü èç áåäíûõ ïèùåé ðàéîíîâ â áîãàòûå, èç õîëîäíûõ — â òåïëûå. ÒÀÊÈÅ ÐÀÇÍÛÅ ÌËÅÊÎÏÈÒÀÞÙÈÅ Ìëåêîïèòàþùèå — òåïëîêðîâíûå æèâîòíûå, êîòîðûå âñêàðìëèâàþò ñâîå ïîòîìñòâî ìàòåðèíñêèì ìîëîêîì. Îòñþäà è ïðîèçîøëî íàçâàíèå êëàññà. Ìëåêîïèòàþùèå ñ÷èòàþòñÿ ñàìîé âûñîêîîðãàíèçîâàííîé ãðóïïîé æèâîòíûõ íà ïëàíåòå. Íå çàáûâàéòå, â íåå âõîäèò è ÷åëîâåê, «âåíåö ïðèðîäû». Ìëåêîïèòàþùèå ðàñïðîñòðàíåíû ïî÷òè ïîâñåìåñòíî. Ñîâðåìåííûå âèäû, âõîäÿùèå â êëàññ ìëåêîïèòàþùèõ, îáúåäèíÿþò â 26–29 îòðÿäîâ. Ïðèñïîñîáëåíèÿ ìëåêîïèòàþùèõ ê æèçíè â ðàçëè÷íûõ ñðåäàõ îáèòàíèÿ âåñüìà ðàçíîîáðàçíû, èõ ïîâåäåíèå îòëè÷àåòñÿ ñëîæíîñòüþ. ßðêèå ïðåäñòàâèòåëè êëàññà ìëåêîïèòàþùèõ — óòêîíîñ, êåíãóðó è øèìïàíçå. Øèìïàíçå — ÷åëîâåêîîáðàçíàÿ îáåçüÿíà. Îáèòàåò â çàïàäíîé è öåíòðàëüíîé Àôðèêå. Êåíãóðó è óòêîíîñ — ýíäåìèêè Àâñòðàëèè. Ýòî çíà÷èò, ÷òî â åñòåñòâåííîé ñðåäå îíè îáèòàþò òîëüêî òàì. ÍÅ ÓÒÊÀ — ÍÅ ÁÎÁÐ: ÎÑÎÁÅÍÍÎÑÒÈ ÓÒÊÎÍÎÑÀ Óòêîíîñ — åäèíñòâåííûé ñîâðåìåííûé ïðåäñòàâèòåëü ñåìåéñòâà óòêîíîñûõ. Ýòî âîäîïëàâàþùåå ìëåêîïèòàþùåå íàïîìèíàåò íå òî óòêó, íå òî áîáðà.  õâîñòå óòêîíîñà îòêëàäûâàþòñÿ çàïàñû æèðà. Íà åãî ãîëîâå åñòü ïëîñêèé êëþâ. Îí íå æåñòêèé, êàê ó ïòèö, à ìÿãêèé, ïîêðûòûé ÑÀÌÛÅ-ÑÀÌÛÅ Ñàìîå êðóïíîå ìëåêîïèòàþùåå — ñèíèé êèò. Ñàìûé áîëüøîé ïðåäñòàâèòåëü äîñòèãàë â äëèíó 33,58 ìåòðà. Ñàìîå ìåëêîå æèâîòíîå — ëåòó÷àÿ ìûøü âèäà Craseonycteris thonglongyai. Îíà âåñèò âñåãî 2 ãðàììà, à ðàçìàõ êðûëüåâ äîñòèãàåò 1,5 ñàíòèìåòðà
50 ØÓÒÊÀ ËÈ? Êîãäà ó÷åíûå âïåðâûå óâèäåëè òóøêó óòêîíîñà, îíè ðåøèëè, ÷òî íàä íèìè ïîøóòèë êàêîé-òî òàêñèäåðìèñò, ïðèøèâ óòèíûé êëþâ ê øêóðå áîáðà. Çàòåì àíãëèéñêîìó áîòàíèêó è çîîëîãó Äæîðäæó Øîó óäàëîñü äîêàçàòü, ÷òî øêóðà íàñòîÿùàÿ è äåéñòâèòåëüíî ïðèíàäëåæèò æèâîòíîìó, íåèçâåñòíîìó íà òî âðåìÿ íàóêå Ãëàâà VI ýëàñòè÷íîé ãîëîé êîæåé.  ðîòîâîé ïîëîñòè åñòü çàùå÷íûå ìåøêè.  íèõ æèâîòíîå çàïàñàåò ïèùó âî âðåìÿ êîðìåæêè. Ó ìîëîäûõ óòêîíîñîâ èìååòñÿ 8 çóáîâ, îäíàêî îíè íåïðî÷íûå è áûñòðî ñòèðàþòñÿ, ñìåíÿÿñü îðîãîâåâøèìè ïëàñòèíêàìè. Ëàïû óòêîíîñà ïðèñïîñîáëåíû êàê äëÿ ïëàâàíèÿ, òàê è äëÿ ðûòüÿ çåìëè. Ïåðåïîíêà íà ïåðåäíèõ ëàïàõ ìîæåò ïîäãèáàòüñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òî êîãòè îêàçûâàþòñÿ âûñòàâëåííûìè íàðóæó, ïðåâðàùàÿ ïëàâàòåëüíóþ êîíå÷íîñòü â êîïàòåëüíóþ. Çàäíèå ëàïû â âîäå âûñòóïàþò â ðîëè ðóëÿ, à õâîñò ñëóæèò ñòàáèëèçàòîðîì. Ãëàçà è óøíûå îòâåðñòèÿ óòêîíîñà ðàñïîëîæåíû â óãëóáëåíèÿõ — æåëîáêàõ. Êîãäà æèâîòíîå íûðÿåò, êðàÿ æåëîáêîâ, êàê è êëàïàíû íîçäðåé, ñìûêàþòñÿ. Òàê ÷òî ïîä âîäîé ó óòêîíîñà íå äåéñòâóþò íè çðåíèå, íè ñëóõ, íè îáîíÿíèå. Òîãäà íà ïîìîùü ïðèõîäèò ýëåêòðîëîêàöèÿ. Êîæà êëþâà óòêîíîñà áîãàòà íåðâíûìè îêîí÷àíèÿìè. Ýòî îáåñïå÷èâàåò íå òîëüêî âûñîêîðàçâèòîå îñÿçàíèå, íî è ñïîñîáíîñòü îáíàðóæèâàòü ñëàáûå ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ, êîòîðûå âîçíèêàþò, íàïðèìåð, ïðè ñîêðàùåíèè ìóñêóëàòóðû ðàêîîáðàçíûõ. Ýòî «óñòðîéñòâî» ïîìîãàåò óòêîíîñó îòûñêèâàòü äîáû÷ó áåç ïîìîùè çðåíèÿ, ñëóõà è îáîíÿíèÿ. Âî âðåìÿ ïîäâîäíîé îõîòû çâåðåê íåïðåðûâíî âîäèò ãîëîâîé èç ñòîðîíû â ñòîðîíó, ñëîâíî äåòåêòîðîì. Óòêîíîñ — ÿéöåíîñíîå æèâîòíîå. Ýòè çâåðè âûâîäÿò äåòåíûøåé êàê ðåïòèëèè èëè ïòèöû — èç ÿèö, ïîêðûòûõ ìÿãêîé ñêîðëóïîé. Îäíàêî âûâîäêîâîé ñóìêè è ñîñêîâ ó ñàìîê íåò. Ìîëîêî âûðàáàòûâàåòñÿ â ìîëî÷íîé æåëåçå, çàòåì ñòåêàåò ïðÿìî ïî øåðñòè, à ìàëûøè ïðîñòî ñëèçûâàþò åãî.
Îò ãèäðû äî øèìïàíçå: èíòåðåñíîå èç ìèðà ôàóíû ÄËß ×ÅÃÎ ÊÅÍÃÓÐÓ ÑÓÌÊÀ? Ñ ëîâî «êåíã ó ðó » ïðîèñ õîäèò îò «kanguroo» èëè «gangurru» — íàçâàíèÿ ýòîãî æèâîòíîãî íà ÿçûêå àáîðèãåíîâ Àâñòðàëèè. Èòàê, áëèæå ê äåëó. Êåíãóðó, êàê è óòêîíîñ, — àâñòðàëèéñêèé ýíäåìèê. Ó ýòîãî æèâîòíîãî ìîùíûå çàäíèå ëàïû, ìàññèâíûé õâîñò, óçêèå ïëå÷è è ìàëåíüêèå ïåðåäíèå ëàïû, êîòîðûìè êåíãóðó âûêàïûâàþò êëóáíè è êîðíè. Îòòàëêèâàÿñü ìîùíûìè çàäíèìè ëàïàìè, êåíãóðó ì÷àòñÿ ïðûæêàìè äî 12 ìåòðîâ â äëèíó è äî 3 ìåòðîâ â âûñîòó. Îñîáåííî èíòåðåñåí ïðîöåññ ðàçìíîæåíèÿ êåíãóðó. Îíè ïðèíîñÿò ïîòîìñòâî ðàç â ãîäó. Áåðåìåííîñòü äëèòñÿ íåäîëãî, âñåãî 27–40 äíåé. Îáû÷íî íà ñâåò ïîÿâëÿåòñÿ 1–2 äåòåíûøà. Äëèíà òåëà íîâîðîæäåííîãî ñîñòàâëÿåò 25 ìì — ýòî ñàìûé ìåëêèé äåòåíûø ñðåäè ìëåêîïèòàþùèõ ïî ñðàâíåíèþ ñî âçðîñëûì æèâîòíûì. Ñàìêà âûíàøèâàåò ïîòîìñòâî â ñïåöèàëüíîé ñóìêå, ðàñïîëîæåííîé íà åå áðþõå. Èç-çà ýòîé îñîáåííîñòè îòðÿä è ïîëó÷èë ñâîå íàçâàíèå — ñóì÷àòûå. Íîâîå ñïàðèâàíèå ó êåíãóðó ïðîèñõîäèò ÷åðåç 1–2 äíÿ ïîñëå ðîæäåíèÿ äåòåíûøà. Íîâûé ýìáðèîí îñòàåòñÿ â ñîñòîÿíèè ìåòàáîëè÷åñêîé «çàòîðìîæåííîñòè» äî òåõ ïîð, ïîêà ïðåäûäóùèé äåòåíûø íå âûðàñòåò èëè íå ïîãèáíåò. Ñ ýòîãî ìîìåíòà ýìáðèîí íà÷èíàåò ðàçâèâàòüñÿ. Ïðè áëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ íîâûé äåòåíûø ðîæäàåòñÿ, êàê òîëüêî ñòàðøèé îêîí÷àòåëüíî ïîêèäàåò ñóìêó. ØÈÌÏÀÍÇÅ: ÂÑÅ ÊÀÊ Ó ËÞÄÅÉ Îáåçüÿíû øèìïàíçå ñ÷èòàþòñÿ ñàìûìè áëèçêèìè ðîäñòâåííèêàìè ÷åëîâåêà 51 — ×ÒÎ ÇÍÀ×ÈÒ «ÊÅÍÃÓÐÓ»? — «ÍÅ ÏÎÍÈÌÀÞ». Ñóùåñòâóåò ìèô î òîì, ÷òî Äæåéìñ Êóê, ïðèáûâ â Àâñòðàëèþ è óâèäåâ êðóïíîå ïðûãàþùåå æèâîòíîå, îáðàòèëñÿ ê îäíîìó èç àáîðèãåíîâ ñ âîïðîñîì: «×òî ýòî?» Îäíàêî ìåñòíûé àâñòðàëèåö, íå ïîíèìàÿ ðå÷è Êóêà, îòâåòèë åìó íà ñâîåì ðîäíîì ÿçûêå: «Íå ïîíèìàþ». Êàê ãëàñèò ìèô, îí ïðîèçíåñ ýòó ôðàçó, êîòîðàÿ ÿêîáû çâó÷èò êàê «êåíãóðó». Åå-òî Êóê è ïðèíÿë çà íàçâàíèå æèâîòíîãî. Ñîãëàñíî ñîâðåìåííûì ëèíãâèñòè÷åñêèì èññëåäîâàíèÿì, ýòà èíôîðìàöèÿ íå äîêàçàíà
52 «Ñàìóþ ñèëüíóþ ÷åðòó îòëè÷èÿ ÷åëîâåêà îò æèâîòíûõ ñîñòàâëÿåò íðàâñòâåííîå ÷óâñòâî, èëè ñîâåñòü. È ãîñïîäñòâî åãî âûðàæàåòñÿ â êîðîòêîì, íî ìîãó÷åì è êðàéíå âûðàçèòåëüíîì ñëîâå «äîëæåí» ×àðëüç Äàðâèí Ãëàâà VI èç âñåãî æèâîòíîãî ìèðà. Èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî èõ ãåíåòè÷åñêàÿ áàçà ñîâïàäàåò ñ ÷åëîâå÷åñêîé íà 98,7%. Ýòî ïîçâîëÿåò ïðåäïîëàãàòü, ÷òî ýâîëþöèîííûå ïóòè ÷åëîâåêà è øèìïàíçå ðàçîøëèñü âñåãî øåñòü ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Òåì íå ìåíåå, íåñìîòðÿ íà ñõîæåñòü ãåíîâ, ó ÷åëîâåêà è øèìïàíçå îíè ïðîÿâëÿþò ðàçíóþ àêòèâíîñòü â ðàçíûõ îðãàíàõ òåëà. Äàæå òèï ïèòàíèÿ øèìïàíçå ñõîæ ñ ÷åëîâå÷åñêèì. Øèìïàíçå âñåÿäíû. Îíè åäÿò ôðóêòû, ëèñòüÿ, íàñåêîìûõ è íåáîëüøèõ ïîçâîíî÷íûõ. Èíîãäà øèìïàíçå îõîòÿòñÿ íà äðóãèõ çâåðåé è ïòèö, âêëþ÷àÿ îáåçüÿí ìåíüøåãî ðàçìåðà. Ó ýòèõ îáåçüÿí ðàçâèòî ñîöèàëüíîå ïîâåäåíèå.  áîðüáå çà ëó÷øóþ òåððèòîðèþ, ïèùó è ðåñóðñû, à òàêæå äëÿ èçáàâëåíèÿ îò êîíêóðåíòîâ îñîáè ñïîñîáíû óáèâàòü äðóã äðóãà. Óáèéöû âñåãäà äåéñòâóþò â ñîñòàâå ãðóïïû. Áàíäà èç 5–30 îáåçüÿí íàïàäàåò íà îäíó æåðòâó. ×àùå âñåãî «áàíäèòû» óáèâàþò ñàìöîâ è ÷óæèõ äåòåíûøåé èç äðóãèõ ãðóïï. Ñàìîê îáû÷íî íå òðîãàþò.  òî æå âðåìÿ ïðèìàòû ñêîðáÿò ïî óìåðøèì ðîäñòâåííèêàì. À çíà÷èò, æåñòîêîñòü — íå ãëàâíàÿ ÷åðòà ýòèõ çâåðåé. Øèìïàíçå æèâóò îáùèíàìè. Âíóòðè îáùèíû ñóùåñòâóåò ñîöèàëüíàÿ èåðàðõèÿ. Äîìèíèðóþùåãî ñàìöà îáû÷íî íàçûâàþò àëüôà-ñàìöîì. Îí ãëàâà îáùèíû. Ýòîò ñàìåö íå îáÿçàòåëüíî ñàìûé áîëüøîé è ñèëüíûé, íî ñàìûé óìåëûé ìàíèïóëÿòîð. Ó ñàìîê øèìïàíçå òîæå åñòü èåðàðõèÿ, êîòîðàÿ êîíòðîëèðóåòñÿ ëèäåðîì æåíñêîãî ïîëà. Ñòàòóñ âûñîêîïîñòàâëåííîé ìàòåðè ïåðåõîäèò ê äî÷åðè ïî íàñëåäñòâó.
Ýâãëåíà çåëåíàÿ Ãèäðà
Àðõåîïòåðèêñ. Áåðëèíñêèé ýêçåìïëÿð Ñüþçè — ñàìêà øèìïàíçå, óìåâøàÿ èñïîëíÿòü ìíîæåñòâî òðþêîâ, òàêèõ êàê åçäà íà âåëîñèïåäå, õîæäåíèå íà õîäóëÿõ è êàòàíèå íà êîíüêàõ.  1956 ãîäó ïîëó÷èëà îáùåíàöèîíàëüíóþ èçâåñòíîñòü, îáìåíÿâøèñü ðóêîïîæàòèåì ñ èìïåðàòîðîì Õèðîõèòî (íà ôîòî)
55 Êàê âûáðàòü ñïåöèàëüíîñòü ÃËÀÂÀ VII. ÊÀÊ ÂÛÁÐÀÒÜ ÑÏÅÖÈÀËÜÍÎÑÒÜ: Î ÐÀÇÍÎÎÁÐÀÇÈÈ ÊËÅÒÎÊ ×ÅËÎÂÅ×ÅÑÊÎÃÎ ÎÐÃÀÍÈÇÌÀ Íàóêà — îêåàí, îòêðûòûé êàê äëÿ ëàäüè, òàê è äëÿ ôðåãàòà. Îäèí ïåðåâîçèò ïî íåìó ñëèòêè çîëîòà, äðóãîé óäèò â íåì ñåëüäåé. Ýäóàðä Áóëâåð-Ëèòòîí ×åëîâå÷åñêîå òåëî ñîñòîèò èç ñîòåí òèïîâ æèçíåííî âàæíûõ êëåòîê. Ýòè êëåòêè îòâå÷àþò çà åæåäíåâíóþ ïîääåðæêó ôóíêöèé îðãàíèçìà: ñåðäöåáèåíèå, àêòèâíîñòü ìîçãà, î÷èñòêó êðîâè, ñâîåâðåìåííîå îáíîâëåíèå êëåòîê êîæè. Åñëè ó æèâîòíûõ êëåòîê åñòü òèïîâîå ñòðîåíèå, ÷åì æå òîãäà îòëè÷àþòñÿ, ê ïðèìåðó, êëåòêè ñåðäöà è êëåòêè ïå÷åíè? ×ÓÄÎ-ÊËÅÒÊÈ Ìåäèöèíà òîðæåñòâåííî îáåùàåò ÷åëîâå÷åñòâó ïðèíöèïèàëüíî íîâûé ñïîñîá îìîëîæåíèÿ è èçáàâëåíèÿ îò ñìåðòåëüíûõ áîëåçíåé. È èìÿ ïàíàöåè — ñòâîëîâûå êëåòêè. ×òî æå îíè ñîáîé ïðåäñòàâëÿþò? Ñòâîëîâàÿ êëåòêà — ýòî íåçðåëàÿ êëåòêà, ñïîñîáíàÿ ê ñàìîîáíîâëåíèþ è ðàçâèòèþ â ñïåöèàëèçèðîâàííûå êëåòêè îðãàíèçìà. Ìèëëèàðäû êëåòîê ðàñòóùåãî îðãàíèçìà ïðîèñõîäÿò èç îäíîé-åäèíñòâåííîé êëåòêè — çèãîòû. Îíà îáðàçóåòñÿ â ðåçóëüòàòå ñëèÿíèÿ ìóæñêîé è æåíñêîé ãàìåò. Ýòà åäèíñòâåííàÿ êëåòêà ñîäåðæèò íå òîëüêî ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ, íî è ïðåäíà÷åðòàííóþ çàðàíåå ñõåìó ðàçâèòèÿ. Îïëîäîòâîðåííàÿ ÿéöåêëåòêà äåëèòñÿ è äàåò Àëåêñàíäð Àëåêñàíäðîâè÷ Ìàêñèìîâ (1874– 1928) — ðîññèéñêî-àìåðèêàíñêèé ãèñòîëîã è ýìáðèîëîã. Ââåë â íàóêó ïîíÿòèå î ñòâîëîâûõ êëåòêàõ
56 Ñòâîëîâûå êëåòêè ïî âîçìîæíîñòè ê òðàíñôîðìàöèè ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà: ð òîòèïîòåíòíûå, ñïîñîáíûå ïðåâðàùàòüñÿ â ëþáûå êëåòêè îðãàíèçìà; ð ïëþðèïîòåíòíûå, îáðàçóþò ìíîæåñòâî ðàçëè÷íûõ âèäîâ êëåòîê, íî íå öåëûé îðãàíèçì; ð ìóëüòèïîòåíòíûå, ïðåâðàùàþòñÿ òîëüêî â êëåòêè òåõ òêàíåé, èç êîòîðûõ îíè áûëè âçÿòû; ð óíèïîòåíòíûå, ñïîñîáíû äàòü íà÷àëî òîëüêî îäíîìó òèïó êëåòîê Ãëàâà VII æèçíü íîâûì êëåòêàì. Íà ýìáðèîíàëüíîì óðîâíå ýòè ìîëîäûå êëåòêè ïîêà íå èìåþò ñïåöèàëüíûõ ôóíêöèé, âåäü ó çàðîäûøà åùå íå ñôîðìèðîâàíû îðãàíû è òêàíè. Ýòî ýìáðèîíàëüíûå ñòâîëîâûå êëåòêè, ãåíîì êîòîðûõ íàõîäèòñÿ â «íóëåâîé òî÷êå».  íèõ åùå íåò êëåòî÷íîé ñïåöèàëèçàöèè, à çíà÷èò, èç òàêîé «çàãîòîâêè» ìîãóò ðàçâèòüñÿ ëþáûå êëåòêè. Òàê ÷åì æå ìîãóò áûòü ïîëåçíû ñòâîëîâûå êëåòêè? Âî-ïåðâûõ, îíè âîññòàíàâëèâàþò ïîâðåæäåííûå ó÷àñòêè îðãàíîâ è òêàíåé. Ïîëó÷èâ ñèãíàë î «íåïîëàäêå», ïî êðîâÿíîìó ðóñëó ñòâîëîâûå êëåòêè óñòðåìëÿþòñÿ ê ïîðàæåííîìó îðãàíó. Ïðèáûâ íà ìåñòî, îíè ïðèêðåïëÿþòñÿ ê ìåñòó ðàçðûâà èëè ïåðåëîìà è ïðåâðàùàþòñÿ â íåîáõîäèìûå êëåòêè: êîñòíûå, ìûøå÷íûå, ïå÷åíî÷íûå, ñåðäå÷íûå è äàæå íåðâíûå. Òàê ïðîèñõîäèò ïðîöåññ ðåãåíåðàöèè òêàíåé. ×åëîâå÷åñêèé îðãàíèçì ñîäåðæèò ïðèìåðíî 50 ìèëëèàðäîâ ñòâîëîâûõ êëåòîê, êîòîðûå ðåãóëÿðíî îáíîâëÿþòñÿ. Ñ ãîäàìè êîëè÷åñòâî æèâûõ «êèðïè÷èêîâ» ñîêðàùàåòñÿ — èõ ðàáîòà óâåëè÷èâàåòñÿ, à çàìåíèòü èõ íå÷åì. Óãàñàòü îíè íà÷èíàþò óæå ê 20 ãîäàì, à â 70 ëåò èõ îñòàåòñÿ ñîâñåì ìàëî. Ñòâîëîâûå êëåòêè ïîæèëûõ ëþäåé íå òàê óíèâåðñàëüíû. Îíè åùå ìîãóò ïðåâðàòèòüñÿ â êðîâÿíûå êëåòêè, à â íåðâíûå — óæå íåò. Ó÷åíûå íàó÷èëèñü íàïðàâëÿòü ñòâîëîâûå êëåòêè â íóæíîå ðóñëî. Êàêèå æå èñòî÷íèêè ñòâîëîâûõ êëåòîê èñïîëüçóþòñÿ â ýòèõ öåëÿõ ñåãîäíÿ? Êàê ïðàâèëî, äëÿ «äîáû÷è» óíèâåðñàëüíûõ êëåòîê èñïîëüçóþò êîñòíûé ìîçã, ïóïîâèííóþ êðîâü, ýìáðèîíû, ñòàâøèå æåðòâàìè
57 Êàê âûáðàòü ñïåöèàëüíîñòü àáîðòîâ, è äðóãèå ÷àñòè îðãàíèçìà ÷åëîâåêà. • Êîñòíûé ìîçã. ×åëîâåê ìîæåò ñòàòü äîíîðîì ñòâîëîâûõ êëåòîê äëÿ ñàìîãî ñåáÿ. Îñîáóþ öåííîñòü ïðåäñòàâëÿþò ñòðîìàëüíûå ñòâîëîâûå êëåòêè. Îíè ñïîñîáíû «çàáûòü» î ñâîåé ïðèíàäëåæíîñòè ê êîñòíîìó ìîçãó è òðàíñôîðìèðîâàòüñÿ â êëåòêè êîñòíîé òêàíè, õðÿùåé è æèðà. Ñòâîëîâûå êëåòêè èçâëåêàþò èç êîñòíîãî ìîçãà, íàðàùèâàþò è ââîäÿò îáðàòíî â îðãàíèçì. Îíè íàïðàâëÿþòñÿ ê «áîëüíîìó ìåñòó». • Ïóïîâèííàÿ êðîâü. Êðîâü èç ïóïîâèíû, ñîáðàííàÿ ïîñëå ðîæäåíèÿ ðåáåíêà, î÷åíü áîãàòà ñòâîëîâûìè êëåòêàìè. Åå ïîìåùàþò â ñïåöèàëüíîå õðàíèëèùå — êðèîáàíê — è èñïîëüçóþò â äàëüíåéøåì äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ ïðàêòè÷åñêè ëþáîé òêàíè è îðãàíà. Àìåðèêàíñêèì ó÷åíûì óäàëîñü ïîëó÷èòü ñòâîëîâûå êëåòêè èç ÷åëîâå÷åñêîé ïëàöåíòû. Îêàçàëîñü, ÷òî òàì èõ êîëè÷åñòâî â 10 ðàç áîëüøå, ÷åì â ïóïîâèííîé êðîâè. Òàêèå êëåòêè ñïîñîáíû ïðåîáðàçîâûâàòüñÿ â êîæíûå, êðîâÿíûå, ìûøå÷íûå è íåðâíûå. • Àáîðòèâíûé ìàòåðèàë. Ýìáðèîíû 9–12 íåäåëü áåðåìåííîñòè — èñòî÷íèê ôåòàëüíûõ ñòâîëîâûõ êëåòîê. Ñóùåñòâóþò þðèäè÷åñêèå è ýòè÷åñêèå àñïåêòû, îêóòûâàþùèå ýòîò ñïîñîá ñáîðà ñòâîëîâûõ êëåòîê îðåîëîì ïðîòèâîðå÷èé. Òàêèå êëåòêè ìîãóò âûçâàòü îòòîðæåíèå òðàíñïëàíòàòà.  ñëó÷àå íåäîáðîñîâåñòíîñòè ñïåöèàëèñòîâ, íå ïðîâåðèâøèõ áèîëîãè÷åñêèé ìàòåðèàë, ïàöèåíò ìîæåò áûòü çàðàæåí âèðóñíûì ãåïàòèòîì, ÑÏÈÄîì è öèòîìåãàëîâèðóñîì. ÈÍÒÅÐÅÑÍÛÅ ÖÈÔÐÛ Â îðãàíèçìå íîâîðîæäåííîãî ìëàäåíöà íà 1 ñòâîëîâóþ êëåòêó ïðèõîäèòñÿ 10 òûñÿ÷ äðóãèõ.  âîçðàñòå 20–25 ëåò îñòàåòñÿ 1 ñòâîëîâàÿ êëåòêà íà 100 òûñÿ÷, à â 50 ëåò — íà 500 òûñÿ÷
58 ÌÈÊÐÎÎÊÐÓÆÅÍÈÅ ÑÒÂÎËÎÂÎÉ ÊËÅÒÊÈ Òåðìèí «íèøà ñòâîëîâîé êëåòêè» â 1978 ãîäó ïðåäëîæèë Ð. Ñêîôèëä. Òàê îí íàçâàë ìèêðîîêðóæåíèå ñòâîëîâîé êëåòêè. Íèøà — ýòî ñâÿçóþùåå çâåíî êîíòðîëÿ è ðåãóëÿöèè ìåæäó êëåòêîé è îðãàíèçìîì. Åå ôóíêöèè: ð îáåñïå÷åíèå ñòâîëîâîé êëåòêè ôàêòîðàìè, íåîáõîäèìûìè äëÿ åå æèçíåäåÿòåëüíîñòè; ð âçàèìíûé êîíòðîëü è îáìåí èíôîðìàöèåé ìåæäó êëåòêàìè, êîîðäèíàöèÿ èõ äåéñòâèé; ð êîîðäèíàöèÿ ìåæäó ðàçëè÷íûìè ïîïóëÿöèÿìè êëåòîê, ðåãóëèðîâàíèå èõ îðèåíòàöèè è ìåñòîïîëîæåíèÿ Ãëàâà VII ÎÄÈÍ Â ÏÎËÅ ÍÅ ÂÎÈÍ Íåñìîòðÿ íà àìáèöèè, ñòâîëîâûå êëåòêè íå ñïðàâÿòñÿ ñ âîçëàãàåìûìè íà íèõ çàäà÷àìè â îäèíî÷êó. Êàê â ÷åëîâå÷åñêîì îáùåñòâå ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî ïðîôåññèé, êëåòêè âíóòðè íàñ òîæå òðóäÿòñÿ âî áëàãî îðãàíèçìà. Êàê æå ñòâîëîâàÿ êëåòêà ðåøàåò, ÷òî ïîðà âçðîñëåòü, è êàê âûáèðàåò áóäóùóþ ïðîôåññèþ? Êîñòíûé ìîçã — êðîâåòâîðíûé îðãàí, ðàñïîëîæåííûé â ãóá÷àòûõ è òðóá÷àòûõ êîñòÿõ. Åãî íàñåëÿþò ðàçëè÷íûå âèäû êëåòîê. Åñëè ïîñìîòðåòü íà ñðåç êîñòíîãî ìîçãà â ìèêðîñêîï, â íåì ìîæíî óâèäåòü ó÷àñòêè êîñòè, â êîòîðûõ ïðåäñòàâëåíû êëåòêè êîñòíîé òêàíè. Òàêæå îáíàðóæèâàþòñÿ íàïîëíåííûå êðîâüþ ñèíóñîèäû. Ðÿäîì ñ ñîñóäàìè ðàñïîëîæåíû íåðâíûå âîëîêíà. Çäåñü æå íàõîäÿòñÿ êðóïíûå æèðîâûå êëåòêè, êîëè÷åñòâî êîòîðûõ óâåëè÷èâàåòñÿ ñ âîçðàñòîì. Íî òàê êàê ãëàâíîé ôóíêöèåé êîñòíîãî ìîçãà ÿâëÿåòñÿ ïðîèçâîäñòâî êðîâè, åãî îñíîâíóþ ìàññó ñîñòàâëÿþò êëåòêè êðîâè íà ðàçíûõ ñòàäèÿõ òðàíñôîðìàöèè. Ñðåäè íèõ ìîæíî âûäåëèòü ãåìîïîýòè÷åñêèå ñòâîëîâûå êëåòêè (ÃÑÊ). Ýòî ïðèìèòèâíûå êëåòêè, äàþùèå íà÷àëî âñåì êëåòêàì êðîâè, îíè ñïîñîáíû ïîääåðæèâàòü ïîñòîÿííîå êîëè÷åñòâî íà ïðîòÿæåíèè âñåé æèçíè îðãàíèçìà. Óíèêàëüíûì ñâîéñòâîì âñåõ ñòâîëîâûõ êëåòîê ÿâëÿåòñÿ ñïîñîáíîñòü ê ñàìîîáíîâëåíèþ. Òàê íàçûâàþò ñèììåòðè÷íîå äåëåíèå ñ îáðàçîâàíèåì èäåíòè÷íûõ êîïèé ìàòåðèíñêîé êëåòêè. Òàê, ãåìîïîýòè÷åñêàÿ ñòâîëîâàÿ êëåòêà ìîæåò ïðàêòè÷åñêè áåñêîíå÷íî øòàìïîâàòü ñîáñòâåííûå
Êàê âûáðàòü ñïåöèàëüíîñòü êîïèè è íå ïîãèáàòü. ×àñòü ñòâîëîâûõ êëåòîê íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ: îíè íåàêòèâíû è íå ó÷àñòâóþò â êëåòî÷íîì öèêëå. Íî ïðîñíóâøèñü, òàêàÿ ñòâîëîâàÿ êëåòêà äåëàåò âàæíûé âûáîð. Åñëè êëåòêà ðåøèëà ïðåâðàòèòüñÿ â ñïåöèàëèçèðîâàííóþ êëåòêó, îíà ïðèñòóïàåò ê àñèììåòðè÷íîìó äåëåíèþ.  ðåçóëüòàòå îáðàçóåòñÿ «âûáðàâøèé ñâîé ïóòü» ïðåäøåñòâåííèê. Êàêèì æå îáðàçîì ñòâîëîâàÿ êëåòêà ðåøàåò, îñòàâàòüñÿ åé íåçðåëîé èëè ïîâçðîñëåòü? È êàê îíà âûáèðàåò áóäóùóþ ïðîôåññèþ? Âàæíóþ ðîëü â âûáîðå èãðàåò îêðóæåíèå ñòâîëîâîé êëåòêè.  ïåðâóþ î÷åðåäü, ýòî ðàçëè÷íûå âèäû êëåòîê, ôîðìèðóþùèå íèøó. Íàïðèìåð, îäíè «ñîñåäè» äåðæàò êëåòêó â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ, â òî âðåìÿ êàê äðóãèå ñòèìóëèðóþò åå íà òðàíñôîðìàöèþ. Âìåñòå ñ îêðóæàþùèìè êëåòêàìè íà ÃÑÊ âîçäåéñòâóþò ðàñòâîðèìûå âåùåñòâà — öèòîêèíû è ðîñòîâûå ôàêòîðû. ×àñòü èç íèõ âûðàáàòûâàåòñÿ êëåòêàìè íèøè, äðóãèå ñèíòåçèðóþòñÿ â äðóãèõ îðãàíàõ, íàïðèìåð â ïî÷êàõ è ïàðàùèòîâèäíîé æåëåçå. Íåêîòîðûå âåùåñòâà ïðîäëÿþò ñîñòîÿíèå ïîêîÿ êëåòêè, ñïîñîáñòâóÿ åå ñàìîîáíîâëåíèþ. Äðóãèå çàñòàâëÿþò çàäóìàòüñÿ î âûáîðå áóäóùåé ïðîôåññèè. Òàêæå â ðåãóëÿöèè ó÷àñòâóåò íåðâíàÿ ñèñòåìà, ïåðåäàâàÿ ñèãíàëû î ñèòóàöèè â îðãàíèçìå. Âûáîð ïðîôåññèè — íåïðîñòîé ïðîöåññ, è îãðîìíóþ ðîëü â íåì èãðàþò ëè÷íûå ïðåäïî÷òåíèÿ è ñêëîííîñòè. Ó ñòâîëîâîé êëåòêè áîãàòûé è ñëîæíûé âíóòðåííèé ìèð, êîòîðûé ïðåäñòàâëåí òðàíñêðèïöèîííûìè 59 Êàðë Ýðíñò ôîí Áýð (1792– 1876) — îäèí èç îñíîâîïîëîæíèêîâ ýìáðèîëîãèè è ñðàâíèòåëüíîé àíàòîìèè. Ïîêàçàë, ÷òî ðàçâèòèå âñåõ îðãàíèçìîâ íà÷èíàåòñÿ ñ ÿéöåêëåòêè
60 Ãëàâà VII ôàêòîðàìè. Èìåííî èõ âçàèìîäåéñòâèÿ ïðèâîäÿò â êîíå÷íîì èòîãå ê ïðèíÿòèþ ðåøåíèÿ. ÒÐÈ ÑËÎß ÒÅËÀ  ÝÌÁÐÈÎÍÅ ÄÅÂÎ×ÊÈ ÓÆÅ ÅÑÒÜ ßÉÖÅÊËÅÒÊÈ Ê 20-é íåäåëå ýìáðèîí æåíñêîãî ïîëà óæå ñîäåðæèò â ñâîåì îðãàíèçìå îêîëî 6 ìèëëèîíîâ ÿéöåêëåòîê. Íî ïîñêîëüêó ÷èñëî ñòâîëîâûõ êëåòîê â îðãàíèçìå ñóùåñòâåííî óìåíüøàåòñÿ ñ âîçðàñòîì, ê ìîìåíòó ïîëîâîãî ñîçðåâàíèÿ â æåíñêîì îðãàíèçìå èõ êîëè÷åñòâî óïàäåò äî 300 000 Æèçíü íà÷èíàåòñÿ ñ êëåòêè. Ïîñëå çàâåðøåíèÿ äðîáëåíèÿ îïëîäîòâîðåííîé ÿéöåêëåòêè íà÷èíàåòñÿ ðàñïðåäåëåíèå êëåòîê ýìáðèîíà íà òðè ñëîÿ — ýêòîäåðìó, ýíòîäåðìó è ìåçîäåðìó. Ýòè ñëîè çàðîäûøà íàçûâàþò çàðîäûøåâûìè ëèñòêàìè. Êàæäûé ñëîé áåðåò íà÷àëî îò îïðåäåëåííîé ãðóïïû áëàñòîìåð — ýìáðèîíàëüíûõ êëåòîê. Âûõîäèò, ÷òî âñå êëåòêè â ïðåäåëàõ îäíîãî ñëîÿ — ðîäñòâåííèöû. Ó âñåõ æèâîòíûõ èç îäíîãî è òîãî æå çàðîäûøåâîãî ëèñòêà ïîëó÷àþòñÿ îäèíàêîâûå îðãàíû. • Ýêòîäåðìà. Èç ýêòîäåðìû ïîçæå îáðàçóåòñÿ íàðóæíûé ñëîé êîæè — ýïèäåðìèñ, à òàêæå âîëîêíà íåðâíîé ñèñòåìû. • Ýíòîäåðìà. Èç ýíòîäåðìû îáðàçóþòñÿ áîëüøàÿ ÷àñòü ïèùåâàðèòåëüíîãî òðàêòà è ïèùåâàðèòåëüíûå æåëåçû, à òàêæå ïå÷åíü, ïîäæåëóäî÷íàÿ æåëåçà è ëåãêèå. • Ìåçîäåðìà. Ìåçîäåðìà ôîðìèðóåò îñòàëüíûå îðãàíû: ìûøöû, âûñòèëêó âòîðè÷íîé ïîëîñòè òåëà, îðãàíû êðîâåíîñíîé, âûäåëèòåëüíîé è ïîëîâîé ñèñòåì, ó ïîçâîíî÷íûõ è èãëîêîæèõ — âíóòðåííèé ñêåëåò. Áîëüøèíñòâî îðãàíîâ âçðîñëîãî îðãàíèçìà âêëþ÷àþò òêàíè, áåðóùèå íà÷àëî îò äâóõ èëè âñåõ òðåõ çàðîäûøåâûõ ëèñòêîâ. Îòñþäà ñëåäóåò î÷åíü âàæíûé âûâîä: ó âñåõ æèâîòíûõ îñíîâíûå ñèñòåìû îðãàíîâ èìåþò îáùåå ïðîèñõîæäåíèå.
Êàê âûáðàòü ñïåöèàëüíîñòü Èç çàðîäûøåâûõ ëèñòêîâ ðàçâèâàåòñÿ ýìáðèîí. Åãî ñåðäöå íà÷èíàåò áèòüñÿ óæå ÷åðåç òðè íåäåëè ïîñëå îïëîäîòâîðåíèÿ ÿéöåêëåòêè ñïåðìàòîçîèäîì.  ïðîöåññå ðîñòà ó ïëîäà ôîðìèðóþòñÿ îòäåëüíûå îðãàíû è ñèñòåìû îðãàíèçìà. ×åëîâå÷åñêèé ãëàç — ñëîæíåéøåå óñòðîéñòâî, êîòîðîå òðåáóåò ðàçâèòèÿ è ïîäêëþ÷åíèÿ áîëåå ìèëëèîíà âîëîêîí çðèòåëüíîãî íåðâà. ×åðåç øåñòü ìåñÿöåâ ïîñëå çà÷àòèÿ ãëàçà ðåáåíêà óæå äîñòàòî÷íî ðàçâèòû è ÷óâñòâèòåëüíû ê ñâåòó, âåäü íåðâíàÿ ñèñòåìà òîæå ôîðìèðóåòñÿ íà ñòàäèè âíóòðèóòðîáíîãî ðàçâèòèÿ. Ê ìîìåíòó ðîæäåíèÿ ìîçã ðåáåíêà áóäåò ñîñòîÿòü èç 10 ìèëëèîíîâ íåðâíûõ êëåòîê. 61 «Ñèëà è ñëàáîñòü äóõà — ýòî ïðîñòî íåïðàâèëüíûå âûðàæåíèÿ: â äåéñòâèòåëüíîñòè æå ñóùåñòâóåò ëèøü õîðîøåå èëè ïëîõîå ñîñòîÿíèå îðãàíîâ òåëà» (Ôðàíñóà äå Ëàðîøôóêî)
62 Ãëàâà VIII ÃËÀÂÀ VIII. ÊÎÍÒÐÎËÜ È ÌÛØËÅÍÈÅ. Î ÃÎËÎÂÍÎÌ ÌÎÇÃÅ È ÏÀÌßÒÈ Ìîçã — ýòî íàäåæíàÿ áèîëîãè÷åñêàÿ ñèñòåìà, ïîñòðîåííàÿ èç íåíàäåæíûõ ýëåìåíòîâ. Äæîí ôîí Íîéìàí Ñóïåðêîìïüþòåð âåñîì 1,3 êèëîãðàììà, ñïðÿòàííûé âíóòðè âàøåãî ÷åðåïà, îäíîâðåìåííî îáðàáàòûâàåò ôàêòû è ëèöà, õðàíèò âîñïîìèíàíèÿ, ðåãóëèðóåò äâèæåíèÿ è ðå÷ü. Ìîçã — îäèí èç ñàìûõ çàãàäî÷íûõ îðãàíîâ íàøåãî òåëà. Åãî óæå ìíîæåñòâî ëåò èçó÷àþò ó÷åíûå ñî âñåãî çåìíîãî øàðà. ÝÂÎËÞÖÈß ×ÅËÎÂÅ×ÅÑÊÎÃÎ ÌÎÇÃÀ  1860 ãîäó ìóæñêîé ìîçã âåñèë 1370 ãðàììîâ. Ñåé÷àñ ñðåäíèé ìîçã ìóæ÷èíû âåñèò 1425 ãðàììîâ, à ê ñòàðîñòè åãî ìàññà óìåíüøàåòñÿ äî 1395 ãðàììîâ. À îãðîìíûå äèíîçàâðû îáëàäàëè êðîøå÷íûì ìîçãîì âåñîì 70 ãðàììîâ è ðàçìåðîì ñ ãðåöêèé îðåõ ÍÅÂÅÐÎßÒÍÀß ÊÀÐÒÀ Åñëè âçãëÿíóòü íà èçîáðàæåíèå ãîëîâíîãî ìîçãà, ìîæíî çàìåòèòü: îí ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ ÷àñòåé, èñïåùðåííûõ èçâèëèñòûìè êàíàâêàìè.  ãîëîâíîì ìîçãå ÷åëîâåêà ó÷åíûå âûäåëÿþò òðè îñíîâíûå ÷àñòè: çàäíèé ìîçã, ñðåäíèé ìîçã è ïåðåäíèé ìîçã. Îíè õîðîøî ïðîñìàòðèâàþòñÿ óæå ó ÷åòûðåõíåäåëüíîãî ýìáðèîíà â âèäå «ìîçãîâûõ ïóçûðüêîâ». Çàäíèé è ñðåäíèé ìîçã îòâå÷àþò çà æèçíåííî âàæíûå âíóòðåííèå ôóíêöèè îðãàíèçìà: ïîääåðæàíèå òîêà êðîâè, äûõàíèå. Çà ôîðìû êîììóíèêàöèè ñ âíåøíèì ìèðîì îòâå÷àåò ïåðåäíèé ìîçã. Ìîçã ôèçè÷åñêè ðàçäåëåí íà äâà ïîëóøàðèÿ: ëåâîå è ïðàâîå. Ôóíêöèè, êîòîðûå âûïîëíÿåò îðãàí, òîæå ðàçäåëåíû ïî ïîëóøàðèÿì. Íåñìîòðÿ íà èõ âíåøíåå ñõîäñòâî è àêòèâíîå âçàèìîäåéñòâèå, â ðàáîòå ïîëóøàðèé ÷åòêî ïðîñëåæèâàþòñÿ ôóíêöèîíàëüíûå ðàçëè÷èÿ. Ñ îäíèìè
63 Êîíòðîëü è ìûøëåíèå. Î ãîëîâíîì ìîçãå è ïàìÿòè ôóíêöèÿìè ëó÷øå ñïðàâëÿåòñÿ ïðàâîå ïîëóøàðèå, ñ äðóãèìè — ëåâîå. Ôóíêöèè ðàñïðåäåëåíû íå òîëüêî ìåæäó ïîëóøàðèÿìè, íî è ïî ðàçíûì çîíàì ìîçãà.  êîðå ãîëîâíîãî ìîçãà ìîæíî âûäåëèòü ÷åòûðå ïàðíûå äîëè: çàòûëî÷íóþ, òåìåííóþ, âèñî÷íóþ è ëîáíóþ. • Ëîáíûå äîëè ìîæíî óñëîâíî íàçâàòü êîìàíäíûì ïóíêòîì ãîëîâíîãî ìîçãà. Çäåñü íàõîäÿòñÿ öåíòðû, îáåñïå÷èâàþùèå ñàìîñòîÿòåëüíîñòü è èíèöèàòèâíîñòü ÷åëîâåêà, à òàêæå åãî ñïîñîáíîñòü ê êðèòè÷åñêîé ñàìîîöåíêå. Ëîáíûå äîëè îòâå÷àþò è çà îñâîåíèå íàâûêîâ. Èìåííî áëàãîäàðÿ èì èçíà÷àëüíî ñëîæíàÿ ðàáîòà ñòàíîâèòñÿ àâòîìàòè÷åñêîé è íå òðåáóåò îñîáûõ óñèëèé. • Âèñî÷íûå äîëè â âåðõíèõ îòäåëàõ îáðàáàòûâàþò ñëóõîâûå îùóùåíèÿ, ïðåâðàùàÿ èõ â îáðàçû. Èìåííî â ýòîé ÷àñòè ìîçãà ïðîèçâîäèòñÿ ðàñïîçíàâàíèå è íàïîëíåíèå ñìûñëîì îáðàùåííûõ ê ÷åëîâåêó ñëîâ, à òàêæå ïîäáîð ñëîâ äëÿ âûðàæåíèÿ ñâîèõ ìûñëåé. • Ïåðåäíèå è ñðåäíèå îòäåëû âèñî÷íûõ äîëåé ñâÿçàíû ñ îáîíÿíèåì. Èìåííî âèñî÷íûå äîëè õðàíÿò âîñïîìèíàíèÿ. Äîìèíàíòíàÿ âèñî÷íàÿ äîëÿ èìååò äåëî ñ âåðáàëüíîé ïàìÿòüþ è íàçâàíèÿìè îáúåêòîâ, íåäîìèíàíòíàÿ — ñî çðèòåëüíîé ïàìÿòüþ. • Òåìåííûå äîëè îòâå÷àþò çà óìåíèå ñêëàäûâàòü ÷àñòè â öåëîå. Íàïðèìåð, äëÿ ÷òåíèÿ íåîáõîäèìî óìåòü ñêëàäûâàòü áóêâû â ñëîâà è ñëîâà âî ôðàçû. Òî æå ñ öèôðàìè è ÷èñëàìè. Ýòà ÷àñòü ìîçãà òàêæå îòâå÷àåò çà îùóùåíèå ñâîåãî òåëà è ðàçëè÷åíèå åãî ïðàâîé è ëåâîé ñòîðîí. ÐÅÊÎÐÄ IQ Êîðåéñêèé âóíäåðêèíä Êèì Óí ¨í èìååò ñàìûé âûñîêèé â ìèðå IQ — 210. Ê âîñüìè ìåñÿöàì îí îñâîèë àëãåáðó, à ê äâóì ãîäàì ãîâîðèë íà ÷åòûðåõ ÿçûêàõ.  ÷åòûðå ãîäà Êèì ïîñòóïèë â óíèâåðñèòåò è çàêîí÷èë åãî â 15
64 ÕÐÀÍÈÒÅ ÂÎÑÏÎÌÈÍÀÍÈß Â ÒÅÐÀÁÀÉÒÀÕ ×àñòè÷êà ìîçãà ðàçìåðîì ñ ïåñ÷èíêó ñîäåðæèò 100 000 íåéðîíîâ. Êàæäûé èç íèõ ñâÿçàí ñ «ñîñåäÿìè» ïðè ïîìîùè 40 000 ñèíàïñîâ. Ïîëó÷àåòñÿ, â ìîçãå áîëüøå ñâÿçåé, ÷åì çâåçä âî Âñåëåííîé.  ýòîì îðãàíå õâàòèò ìåñòà äëÿ 1000 òåðàáàéòîâ èíôîðìàöèè Ãëàâà VIII Òåìåííûå äîëè — ýòî öåíòð òðåõìåðíîãî èçîáðàæåíèÿ. Îí îáåñïå÷èâàåò òðåõìåðíîå âîñïðèÿòèå îêðóæàþùåãî ìèðà. Ýòà ñòîðîíà òàêæå ó÷àñòâóåò â ïðîñòðàíñòâåííîé îðèåíòàöèè, âîñïðèÿòèè òåïëà, õîëîäà è áîëè. • Çàòûëî÷íûå äîëè îòâå÷àþò çà ïåðåðàáîòêó çðèòåëüíîé èíôîðìàöèè. Âñå, ÷òî ìû âèäèì, ìû âèäèì íå ãëàçàìè, êîòîðûå ëèøü ôèêñèðóþò ñâåò è ïåðåâîäÿò åãî â ýëåêòðè÷åñêèå èìïóëüñû. Ìû «âèäèì» çàòûëî÷íûìè äîëÿìè, êîòîðûå èíòåðïðåòèðóþò ïîñòóïàþùèå îò ãëàç ñèãíàëû. ÏÎËÅÇÍÛÅ ÑÂßÇÈ Â ìîçãå ÷åëîâåêà ñîäåðæèòñÿ îêîëî 100 ìèëëèàðäîâ íåéðîíîâ. Ýòà âåëè÷èíà ïðèáëèçèòåëüíà. Âåäü ïîñ÷èòàòü âñå ìèêðîñêîïè÷åñêèå êëåòêè, íå óïóñòèâ íè îäíîé, ïðàêòè÷åñêè íåâîçìîæíî. Êàíàëû èëè íåðâíûå ïóòè, ïî êîòîðûì èäóò ñèãíàëû, íàçûâàþòñÿ ñèíàïñàìè.  èõ ôîðìèðîâàíèè ó÷àñòâóþò äâå êëåòêè — ïåðåäàþùàÿ è âîñïðèíèìàþùàÿ. Ñèíàïñû ðàñïîëàãàþòñÿ â òåõ ó÷àñòêàõ íåðâíûõ êëåòîê, ãäå îíè êîíòàêòèðóþò äðóã ñ äðóãîì. Îíè åñòü è òàì, ãäå íåðâíûå êëåòêè âñòóïàþò â ñîåäèíåíèå ñ ìûøöàìè èëè æåëåçàìè. Íà êîíöå àêñîíà ïåðåäàþùåé êëåòêè ðàñïîëàãàåòñÿ íà÷àëüíàÿ ÷àñòü ñèíàïñà — ïðåñèíàïòè÷åñêîå îêîí÷àíèå. Îíî çàïóñêàåò õèìè÷åñêèå âåùåñòâà, áëàãîäàðÿ êîòîðûì ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë ïåðåäàåòñÿ ìåæäó äâóìÿ íåéðîíàìè. Ñðåäíÿÿ ÷àñòü ñèíàïñà ÿâëÿåòñÿ ñèíàïòè÷åñêîé ùåëüþ — ïðîñòðàíñòâîì
Êîíòðîëü è ìûøëåíèå. Î ãîëîâíîì ìîçãå è ïàìÿòè 65 ìåæäó äâóìÿ âçàèìîäåéñòâóþùèìè íåðâíûìè êëåòêàìè. ×åðåç ýòó ùåëü èäåò ýëåêòðè÷åñêèé èìïóëüñ. Çàêëþ÷èòåëüíàÿ ÷àñòü ñèíàïñà — ïîñòñèíàïòè÷åñêîå îêîí÷àíèå. Ýòîò ôðàãìåíò êëåòêè êîíòàêòèðóåò ñ ìíîæåñòâîì ÷óâñòâèòåëüíûõ ðåöåïòîðîâ. ÏÎÌÍÞ — ÍÅ ÏÎÌÍÞ. Î ÏÀÌßÒÈ Êîëè÷åñòâî íåéðîííûõ ñâÿçåé â ïðîöåññå âçðîñëåíèÿ ÷åëîâåêà óâåëè÷èâàåòñÿ. Ýòè ñâÿçè è åñòü íàøà ïàìÿòü, íàêîïëåííûé æèçíåííûé îïûò. Òàê, ó ìàëåíüêîãî ðåáåíêà íåéðîíû åñòü, íî âîò íåéðîííûå ñâÿçè ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóþò, îíè íà÷èíàþò ïîÿâëÿòüñÿ â ïðîöåññå ïîçíàíèÿ îêðóæàþùåãî ìèðà. Ïðèíöèï äåéñòâèÿ íàøåãî ìîçãà ìîæíî ñðàâíèòü ñ êîìïüþòåðîì. Äëÿ õðàíåíèÿ òåêóùåé èíôîðìàöèè îí èñïîëüçóåò îïåðàòèâíóþ ïàìÿòü, à äëÿ äëèòåëüíîãî ñîõðàíåíèÿ — æåñòêèé äèñê. ×åëîâå÷åñêóþ ïàìÿòü ìîæíî ðàçäåëèòü íà íåñêîëüêî âèäîâ, êîòîðûå ðàçëè÷àþòñÿ ïî ïðîäîëæèòåëüíîñòè õðàíåíèÿ èíôîðìàöèè. • Íåïîñðåäñòâåííàÿ ïàìÿòü. Ñàìûé êðàòêîâðåìåííûé âèä ïàìÿòè. Íîâàÿ èíôîðìàöèÿ çàïîìèíàåòñÿ áóêâàëüíî íà íåñêîëüêî ñåêóíä, à ïîòîì çàáûâàåòñÿ. • Êðàòêîâðåìåííàÿ ïàìÿòü. Àíàëîã îïåðàòèâíîé ïàìÿòè êîìïüþòåðà. Îíà ïîçâîëÿåò çàïîìèíàòü èíôîðìàöèþ íà íåïðîäîëæèòåëüíîå âðåìÿ. Íàïðèìåð, ïðî÷èòàííàÿ ñòàòüÿ, óñëûøàííàÿ ôðàçà, çðèòåëüíûé îáðàç — âñå ýòî ìîæåò õðàíèòüñÿ â ïàìÿòè îäíîâðåìåííî, «×åëîâå÷åñêàÿ ïàìÿòü ïîõîæà íà ÷óâñòâèòåëüíóþ ôîòîïëåíêó, è ìû âñþ æèçíü òîëüêî è äåëàåì, ÷òî ñòàðàåìñÿ ñòåðåòü çàïå÷àòëåâøååñÿ íà íåé» (Ðýé Áðýäáåðè. «451 ãðàäóñ ïî Ôàðåíãåéòó»)
66 ÇÀÁÛÂ×ÈÂÎÑÒÜ — ÝÒÎ ÍÅ ÏËÎÕÎ Íàðÿäó ñ çàïîìèíàíèåì âàæíåéøåé ôóíêöèåé ìîçãà ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü çàáûâàòü. Ýòî ðàçãðóæàåò íåðâíóþ ñèñòåìó. Ìîçã äîëæåí ðåãóëÿðíî îñâîáîæäàòüñÿ îò «ìûñëåííîãî ìóñîðà» — íåíóæíîé èíôîðìàöèè è âïå÷àòëåíèé. Ïðè ýòîì ñòàðûå äàííûå íå ïðîïàäàþò áåññëåäíî. Îíè ïåðåõîäÿò â ïàññèâíóþ ïàìÿòü, îòêóäà åå èíîãäà ïîëó÷àåòñÿ èçâëå÷ü Ãëàâà VIII íî íåäîëãî. Êàê òîëüêî èíôîðìàöèÿ ïåðåñòàåò áûòü íóæíîé, îíà çàáûâàåòñÿ. • Äîëãîâðåìåííàÿ ïàìÿòü. Åñëè ïîëó÷åííàÿ èíôîðìàöèÿ êðàéíå âàæíà, îíà ïåðåõîäèò â äîëãîâðåìåííóþ ïàìÿòü è õðàíèòñÿ îò íåñêîëüêèõ äíåé äî êîíöà æèçíè. Êàê è â êîìïüþòåðå, â ãîëîâíîì ìîçãå ðàçëè÷íûå âèäû ïàìÿòè õðàíÿòñÿ íà ðàçíûõ «óñòðîéñòâàõ»: êðàòêîâðåìåííàÿ — â êîðå ãîëîâíîãî ìîçãà, äîëãîâðåìåííàÿ — â ãèïïîêàìïå. Îò òîãî, íàñêîëüêî ðàçâèòà ïàìÿòü, çàâèñèò îáúåì ñîõðàíÿåìîé èíôîðìàöèè. Ïðîöåññ çàïîìèíàíèÿ ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå óïðîùåííîãî àëãîðèòìà: çàïîìèíàíèå — ñîõðàíåíèå — âîñïðîèçâåäåíèå. Íà ïðîäîëæèòåëüíîñòü çàïîìèíàíèÿ âëèÿåò âíèìàíèå ÷åëîâåêà ê îáúåêòó. ×åì èíòåðåñíåå îáúåêò, òåì êà÷åñòâåííåå çàïîìèíàåòñÿ èíôîðìàöèÿ î íåì. Âñå íàøè ìûñëè êàê áû ôîêóñèðóþòñÿ íà êîíêðåòíîé âåùè. Ïðè ðàçðóøåíèè íåéðîííûõ ñâÿçåé íåðåäêî âîçíèêàåò òÿæåëîå çàáîëåâàíèå — áîëåçíü Àëüöãåéìåðà. Åå ÷àñòî íàçûâàþò ñòàð÷åñêèì ìàðàçìîì. Ïðè ýòîé áîëåçíè íåéðîíû êàê áû îòìèðàþò, ÷òî ïðèâîäèò ê ðàçâèòèþ ñëàáîóìèÿ. Íåäóã âûçûâàåòñÿ òåì, ÷òî âîêðóã è âíóòðè íåéðîíîâ ôîðìèðóþòñÿ áåëêîâûå îòëîæåíèÿ, êîòîðûå ðàçðûâàþò èõ ñâÿçè ñ äðóãèìè êëåòêàìè.
Âòîðîé ìîçã: êàê íàø æåëóäî÷íî-êèøå÷íûé òðàêò óïðàâëÿåò íàìè 67 ÃËÀÂÀ IX. ÂÒÎÐÎÉ ÌÎÇÃ: ÊÀÊ ÍÀØ ÆÅËÓÄÎ×ÍÎ-ÊÈØÅ×ÍÛÉ ÒÐÀÊÒ ÓÏÐÀÂËßÅÒ ÍÀÌÈ Íèêòî íå ìîæåò áûòü ìóäðûì íà ïóñòîé æåëóäîê. Äæîðäæ Ýëèîò Íå òîëüêî ìîçã îòâå÷àåò çà íàøè îùóùåíèÿ, ýìîöèè è ïîâåäåíèå. Îêàçûâàåòñÿ, çà íèì ñòîèò «ñåðûé êàðäèíàë» — æåëóäî÷íî-êèøå÷íûé òðàêò. Êàçàëîñü áû, î÷åâèäíà åãî ïðÿìàÿ ôóíêöèÿ â îðãàíèçìå — ïåðåâàðèâàíèå ïèùè è ñîðòèðîâêà ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ è îòõîäîâ. Îäíàêî íå âñå òàê ïðîñòî. ÁÀÁÎ×ÊÈ Â ÌÎÅÌ ÆÈÂÎÒÅ Â íàøåì ìîçãå åñòü ñåìü ýìîöèîíàëüíûõ ïðîãðàìì. Îíè óïðàâëÿþò ðåàêöèÿìè îðãàíèçìà, êîãäà ìû áîèìñÿ, ãíåâàåìñÿ, ãðóñòèì, çàèãðûâàåì, æåëàåì ÷åãî-ëèáî, ëþáèì è çàáîòèìñÿ. Ýòè ïðîãðàììû çàïóñêàþò ðåàêöèþ, êîãäà âû åùå íå îñîçíàåòå, ÷òî ýìîöèÿ âîçíèêëà. Èìåííî ïîýòîìó ïðè ñìóùåíèè ëèöî êðàñíååò, âî âðåìÿ ñòðàõà ïî êîæå ïðîáåãàþò ìóðàøêè, à ïðè èñïóãå ñåðäöå áüåòñÿ áûñòðåå, è äàæå æåëóäî÷íî-êèøå÷íûé ࡅ òðàêò ñòàíîâèòñÿ áîëåå ÷óâñòâèòåëüíûì, êîãäà âû áåñïîêîèòåñü. À âåäü ïîðîé òàê õî÷åòñÿ ñêðûòü ñâîå âîëíåíèå èëè ñòðàõ. Ýìîöèîíàëüíûå îïåðàöèîííûå ïðîãðàììû çàïèñàíû ó íàñ â ãåíàõ. Äîïóñòèì, ÷åëîâåê óíàñëåäîâàë ãåíû, êîòîðûå íàñòðîèëè ïðîãðàììû ñòðàõà èëè ãíåâà íà ñëèøêîì îñòðûå ïðîÿâëåíèÿ. Ïîñëå äåòñêîé ýìîöèîíàëüíîé òðàâìû îðãàíèçì «Èäåè çàðîæäàþòñÿ â óìàõ, à êàê èõ âîïëîòèòü — äèêòóåòñÿ æåëóäêîì» (Âàëåíòèí Ðû÷êîâ, ðîññèéñêèé ïèñàòåëüàôîðèñò)
68 ÇËÎÏÀÌßÒÑÒÂÎ ÍÀØÅÃÎ ÎÐÃÀÍÈÇÌÀ Åñëè âû îêàæåòåñü â ðåñòîðàíå, ãäå êîãäà-òî ïîññîðèëèñü ñî ñâîåé ïîëîâèíêîé, âîñïîìèíàíèÿ îá ýòîì ìîãóò àêòèâèçèðîâàòü ïðîãðàììó ãíåâà äàæå â ìîìåíò äðóæåñêîé áåñåäû. Åñëè òîò ðåñòîðàí áûë ÿïîíñêèé, çàïóñòèòü ïðîãðàììó ãíåâà ñìîæåò ëþáîé ÿïîíñêèé ðåñòîðàí è äàæå ïðîñòî ìûñëü î ñóøè è ìîðåïðîäóêòàõ. Òàêàÿ ïðîãðàììà ìîæåò ðàáîòàòü êàê íåñêîëüêî ÷àñîâ, òàê è ìíîãî ëåò Ãëàâà IX äîáàâèë â ïàìÿòü äîïîëíèòåëüíûå ìåòêè.  ðåçóëüòàòå âî âçðîñëîì âîçðàñòå ÷åëîâåê, ñêîðåå âñåãî, ñòîëêíåòñÿ ñ óñèëåííîé ðåàêöèåé æåëóäî÷íî-êèøå÷íîãî òðàêòà íà ñòðåññ. Èíîãäà íàø ìîçã âîñïðèíèìàåò íåêîòîðûå âîçäåéñòâèÿ íà îðãàíèçì êàê ñòðåññîâûå. Íàïðèìåð, èíôåêöèè, õèðóðãè÷åñêèå âìåøàòåëüñòâà, íåñ÷àñòíûå ñëó÷àè, ïèùåâûå îòðàâëåíèÿ, íåõâàòêó ñíà, ïîïûòêè áðîñèòü êóðèòü è äàæå ìåíñòðóàöèè ó æåíùèí. Åñëè ìîçã ðåøàåò, ÷òî ïðèáëèçèëàñü óãðîçà, îí çàïóñêàåò ïðîãðàììó. Îíà àâòîìàòè÷åñêè âûáèðàåò íàèáîëåå ïîäõîäÿùóþ ðåàêöèþ, â òîì ÷èñëå ðåàêöèþ æåëóäî÷íî-êèøå÷íîãî òðàêòà. Çàïóñêàåòñÿ ïðîãðàììà ðåàêöèè íà ñòðåññ — ñî âñåìè ïîñëåäñòâèÿìè äëÿ ÆÊÒ è îðãàíèçìà â öåëîì. ÏÅ×ÅÍÜ ÂѨ ÑÒÅÐÏÈÒ Ïå÷åíü — óíèêàëüíûé îðãàí. Ýòî ñàìûé êðóïíûé íåïàðíûé îðãàí, âåñ êîòîðîãî — 1,5 êèëîãðàììà. Îíà âûïîëíÿåò 500 æèçíåííî âàæíûõ ôóíêöèé. Åå ôóíêöèè ìíîãîîáðàçíû. • Ñèíòåç áåëêîâ. Áåëêè êðîâè íå ïîñòóïàþò èç ïèùè, à ÿâëÿþòñÿ ïðîäóêòîì öåëåíàïðàâëåííîãî ñèíòåçà. Îíè ïðîèçâîäÿòñÿ ïå÷åíî÷íûìè êëåòêàìè è ïîñòóïàþò â êðîâîòîê. • Óãëåâîäíûé îáìåí. Ýòîò îáìåí ðåàëèçóåòñÿ ïðè ïîìîùè èíñóëèíà. Ïå÷åíü çàïàñàåò ãëèêîãåí — ðåçóëüòàò ïåðåðàáîòêè ãëþêîçû. Ïðè íåäîñòàòî÷íîì ïîñòóïëåíèè óãëåâîäîâ ñ ïèùåé çàïóñêàåòñÿ ìåõàíèçì ðàñïàäà ãëèêîãåíà äî ãëþêîçû.
69 Âòîðîé ìîçã Åñëè ãëèêîãåíà íåäîñòàòî÷íî, òî ïîä âëèÿíèåì ãîðìîíîâ êîðû íàäïî÷å÷íèêîâ àêòèâèðóåòñÿ ñèíòåç ãëèêîãåíà èç àìèíîêèñëîò è æèðîâ. • Æèðîâîé îáìåí. Ýòîò ïðîöåññ çàêëþ÷àåòñÿ â ñèíòåçå æèðíûõ êèñëîò, ëèïîïðîòåèíîâ, õîëåñòåðèíà, ôîñôîëèïèäîâ, èõ íàêîïëåíèè è èñïîëüçîâàíèè äëÿ îêèñëåíèÿ äðóãèìè îðãàíàìè. • Çàïàñ âèòàìèíîâ. Æèðîðàñòâîðèìûå âèòàìèíû À, Å è Ä çàïàñàþòñÿ â ïå÷åíî÷íûõ êëåòêàõ è ïðè äåôèöèòå âûáðàñûâàþòñÿ â êðîâü. Æåëåçî, ìåäü, öèíê, ìàðãàíåö òàêæå äåïîíèðóþòñÿ ïå÷åíüþ. • Äåòîêñèêàöèÿ. Ïå÷åíî÷íûå êëåòêè íàöåëåíû íà îáåçâðåæèâàíèå ïðîäóêòîâ ðàñïàäà áåëêîâ îò àììèàêà äî ìî÷åâèíû. Àëêîãîëü è ëåêàðñòâà ïðè ïðîõîæäåíèè ÷åðåç ïå÷åíü ðàñïàäàþòñÿ äî áîëåå ïðîñòûõ, à çàòåì âûâîäÿòñÿ ÷åðåç ìî÷ó èëè ñ æåë÷üþ â êèøå÷íèê. • Ìåòàáîëèçì ãîðìîíîâ.  êëåòêàõ ïå÷åíè ñèíòåçèðóþòñÿ ñîìàòîìåäèíû, òðîìáîïîýòèí, äåàêòèâèðóþòñÿ ãîðìîíû ùèòîâèäíîé æåëåçû, àëüäîñòåðîí, èíñóëèí, ãëþêàãîí, ðàñïàäàþòñÿ êàòåõîëàìèíû è ñåðîòîíèí. • Êðîâåòâîðåíèå.  ïåðèîä âíóòðèóòðîáíîãî ðàçâèòèÿ ïå÷åíü àêòèâíî ó÷àñòâóåò â êðîâåòâîðåíèè. • Äåïîíèðîâàíèå êðîâè. Íàðÿäó ñ ìûøöàìè è ñîñóäàìè â êîæå, ÷àñòü êðîâè âêëþ÷àåòñÿ â îáùèé êðîâîòîê ïðè áîëüøèõ êðîâîïîòåðÿõ. Íî êàê æå ïå÷åíè óäàåòñÿ âîññòàíàâëèâàòüñÿ ïðè òàêèõ àäñêèõ íàãðóçêàõ? Íà ñàìîì äåëå ðåçåðâû ïî ñàìîâîññòàíîâëåíèþ ïå÷åíè îãðîìíû. ÖÈÑÒÅÐÍÀ ÊÐÎÂÈ Â ÑÓÒÊÈ Çà ÷àñ ïå÷åíü ïðîïóñêàåò ÷åðåç ñåáÿ îêîëî 1,5 ëèòðà êðîâè, à çà ñóòêè — 2000 ëèòðîâ ÎÒÐÀÂÈÒÜÑß ÂÈÒÀÌÈÍÎÌ À  ïå÷åíè ïîëÿðíîãî ìåäâåäÿ ñîäåðæèòñÿ íåâåðîÿòíî ìíîãî âèòàìèíà À, à óïîòðåáëåíèå åå â ïèùó ìîæåò ïðèâåñòè ê ëåòàëüíîìó èñõîäó îò ãèïåðâèòàìèíîçà
70 Ãëàâà IX Íå ñëó÷àéíî åå íàçûâàþò ôèëüòðîì è «õèìçàâîäîì». Âåäü îíà î÷èùàåò íàø îðãàíèçì îò øëàêîâ è òîêñèíîâ. Íàèáîëåå àêòèâíî ïå÷åíü âûâîäèò âðåäíûå âåùåñòâà ñ 18 äî 20 ÷àñîâ. Åñëè áû íå áûëî ïå÷åíè, ìû áû ïîëó÷àëè ñèëüíåéøèå îòðàâëåíèÿ äàæå îò âîäû è ìîëîêà. Ðåãåíåðàöèÿ ïå÷åíè — ïîèñòèíå óíèêàëüíîå ñâîéñòâî ýòîãî îðãàíà. Îíà ñïîñîáíà âîññòàíàâëèâàòüñÿ äî ñâîåãî ïåðâîíà÷àëüíîãî îáúåìà, äàæå åñëè ðàçðóøåíà åå áîëüøàÿ ÷àñòü. Åñëè îò ïå÷åíè ñîõðàíèëîñü âñåãî 25% íîðìàëüíîé òêàíè, òî ÷åðåç îïðåäåëåííîå âðåìÿ îíà âîññòàíîâèòñÿ äî ïåðâîíà÷àëüíîãî ðàçìåðà. ÂÈÒÀÌÈÍÛ: ÏÎËÜÇÀ È ÂÐÅÄ Äæåéìñ Ëèíä (1716–1794) — âðà÷ áðèòàíñêîãî ôëîòà. Ìîðÿêè â ýêñïåäèöèÿõ ÷àñòî ãèáëè îò öèíãè. Ëèíä äîêàçàë, ÷òî ëèìîíû è àïåëüñèíû ïîìîãàþò áîðîòüñÿ ñ ýòèì íåäóãîì Ñ äåòñòâà íàñ óáåæäàëè â òîì, ÷òî âèòàìèíû — íåîáõîäèìîñòü. Âåäü âèòàìèíû — ýòî ïîëåçíî. Ýòà èñòèíà êàæåòñÿ íåîñïîðèìîé. Íî ÷òî ëåæèò â îñíîâå ýòîãî óáåæäåíèÿ? Âèòàìèíû — ýòî ïðîñòûå âåùåñòâà, êîòîðûå íóæíû îðãàíèçìó äëÿ íîðìàëüíîé æèçíåäåÿòåëüíîñòè. Ðàçíûå âèòàìèíû ðåøàþò ðàçëè÷íûå çàäà÷è. Íàïðèìåð, îäíè óñêîðÿþò õèìè÷åñêèå ðåàêöèè â îðãàíèçìå, äðóãèå ïîìîãàþò ïðåâðàùàòü ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà â ýíåðãèþ. Áîëüøèíñòâî âèòàìèíîâ ìû ïîëó÷àåì èç ïèùè. Âèòàìèí D îðãàíèçì ñïîñîáåí âûðàáàòûâàòü ñàìîñòîÿòåëüíî íà ñîëíöå. Âèòàìèíû áûâàþò æèðîðàñòâîðèìûìè (A, D, E, F, K) è âîäîðàñòâîðèìûìè (ãðóïïà B, C, P, PP, H, N). Æèðîðàñòâîðèìûå âèòàìèíû îðãàíèçì íàêàïëèâàåò â æèðîâîé òêàíè è ïå÷åíè, à âîäîðàñòâîðèìûå ëåãêî
Âòîðîé ìîçã âûâîäÿòñÿ èç îðãàíèçìà. Èìåííî ïîýòîìó ÷àñòî âñòðå÷àåòñÿ íåõâàòêà èìåííî âîäîðàñòâîðèìûõ âèòàìèíîâ. È íàîáîðîò, ïîñêîëüêó æèðîðàñòâîðèìûå âèòàìèíû íàêàïëèâàþòñÿ, òî ÷àùå âñåãî áûâàåò èçáûòîê èìåííî æèðîðàñòâîðèìûõ âèòàìèíîâ. Íåäîñòàòîê, ðàâíî êàê è èçáûòîê, íå ñóëèò îðãàíèçìó íè÷åãî õîðîøåãî. • Àâèòàìèíîç — ýòî îòñóòñòâèå îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ âèòàìèíîâ. Îí ñëó÷àåòñÿ ïðè íåïîëíîöåííîì ïèòàíèè èëè íàðóøåíèè ðàáîòû âíóòðåííèõ îðãàíîâ. Èççà àâèòàìèíîçà ìîãóò âîçíèêíóòü òàêèå ñåðüåçíûå áîëåçíè, êàê ðàõèò è öèíãà. • Ãèïîâèòàìèíîç — íåäîñòàòîê âèòàìèíîâ. Ïðè íåõâàòêå âèòàìèíîâ ñíèæàåòñÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòü, óõóäøàåòñÿ àïïåòèò è ñëàáååò èììóíèòåò. Ïîÿâëÿþòñÿ ðàçäðàæèòåëüíîñòü è ïîñòîÿííàÿ óñòàëîñòü. Ãèïîâèòàìèíîç ìîæåò äîëãî «ïðÿòàòüñÿ» â îðãàíèçìå è äëèòüñÿ ãîäàìè. • Ãèïåðâèòàìèíîç — ýòî èçáûòîê âèòàìèíîâ. Ïðè ýòîì ïðîèñõîäÿò ïåðåíàñûùåíèå è èíòîêñèêàöèÿ îðãàíèçìà áîëüøîé äîçîé. 71 « Óï î ò ð å á ë å í è å â ïèùó âñåõ ðàñòåíèé, êîòîðûå ïðîèçðàñòàþò â òîé ñòðàíå, ãäå æèâåò ÷åëîâåê åñòü çàëîã òîãî, ÷òî îðãàíèçì ïîëó÷èò âñå íåîáõîäèìûå åìó âèòàìèíû è ìèíåðàëû» (Ãèïïîêðàò)
72 Ãëàâà X ÃËÀÂÀ X. ÏËÀÌÅÍÍÛÉ ÌÎÒÎÐ: ÑÅÐÄÖÅ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñåðäöå ñäåëàíî èç òêàíè, êîòîðàÿ î÷åíü ëåãêî ðàçðûâàåòñÿ è î÷åíü ëåãêî ïî÷èíÿåòñÿ. Àëåêñàíäð Äþìà-ñûí Ïðåäíàçíà÷åíèå ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòîé ñèñòåìû — îáåñïå÷åíèå îðãàíèçìà êèñëîðîäîì è âûâåäåíèå ïðî÷ü ïðîäóêòîâ îáìåíà. Ãëàâíûé äâèãàòåëü ñèñòåìû — ñåðäöå. Îíî áåç óñòàëè êà÷àåò êðîâü, íå îñòàíàâëèâàÿñü äàæå âî âðåìÿ ñíà, êîãäà îñòàëüíûå ñèñòåìû ìîãóò ïîçâîëèòü ñåáå íåáîëüøîé ïåðåðûâ. Îíî îáåñïå÷èâàåò êðîâîñíàáæåíèå âñåõ 75 òðèëëèîíîâ êëåòîê îðãàíèçìà. Òîëüêî âäóìàéòåñü, íàñêîëüêî âåëèêî ýòî ÷èñëî. Êàêîâî æå ñòðîåíèå ñåðäå÷íîé ìûøöû è êàê îñóùåñòâëÿåòñÿ êðîâîñíàáæåíèå? «Ñåðäöå — èñòèííûé ðû÷àã âñåãî âåëèêîãî è èìååò äîâîäû, êîòîðûõ íå çíàåò ðàçóì» (Áëåç Ïàñêàëü (1623–1662), ôðàíöóçñêèé ìàòåìàòèê, ìåõàíèê, ôèçèê, ëèòåðàòîð è ôèëîñîô) ÊÀÊ ÓÑÒÐÎÅÍÎ ÑÅÐÄÖÅ Ñåðäöå — ìûøöà, ïîëàÿ âíóòðè. Ïðàâûé è ëåâûé îòäåëû ñåðäöà èìåþò äâå âåðõíèå êàìåðû — ïðåäñåðäèÿ — è äâå íèæíèå — æåëóäî÷êè. Êðîâü, ïðèòåêàþùàÿ ê ñåðäöó, ïîñòóïàåò â ïðåäñåðäèÿ, à èç íèõ ïîïàäàåò â æåëóäî÷êè. Èç æåëóäî÷êîâ êðîâü âûáðàñûâàåòñÿ â êðóïíûå àðòåðèè. Äâèæåíèå êðîâè â îäíîì íàïðàâëåíèè îáåñïå÷èâàþò êëàïàíû, ðàñïîëàãàþùèåñÿ âíóòðè îðãàíà íà ïóòè îòòîêà è ïðèòîêà. Ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòàÿ ñèñòåìà ñîáèðàåò íåíàñûùåííóþ êèñëîðîäîì êðîâü ñî âñåãî îðãàíèçìà è íàïðàâëÿåò åå â ëåãêèå. Òàì êðîâü îáîãàùàåòñÿ êèñëîðîäîì è îñâîáîæäàåòñÿ îò óãëåêèñëîãî ãàçà. Çàòåì íàñûùåííàÿ êèñëîðîäîì êðîâü ïåðåíîñèòñÿ â îðãàíû è òêàíè âñåãî îðãàíèçìà.
Ïëàìåííûé ìîòîð: ñåðäöå ÷åëîâåêà Ïðè ñåðäå÷íîì öèêëå êàæäàÿ êàìåðà ñåðäöà ðàññëàáëÿåòñÿ, â ýòî âðåìÿ ïðîèñõîäèò åå íàïîëíåíèå. Çàòåì êàìåðû ñîêðàùàþòñÿ, âûáðàñûâàÿ êðîâü. Ñîêðàùåíèå æåëóäî÷êîâ è ïðåäñåðäèé íàçûâàåòñÿ ñèñòîëîé, à ðàññëàáëåíèå — äèàñòîëîé. Îáà ïðåäñåðäèÿ ðàññëàáëÿþòñÿ è ñîêðàùàþòñÿ îäíîâðåìåííî, òàê æå êàê è îáà æåëóäî÷êà. Ïîìèìî ñåðäå÷íîé ìûøöû ñèñòåìà êðîâîîáðàùåíèÿ âêëþ÷àåò êðîâåíîñíûå ñîñóäû: àðòåðèè, àðòåðèîëû, êàïèëëÿðû, âåíóëû è âåíû. Àðòåðèè — ýëàñòè÷íûå è ïðî÷íûå ñîñóäû. Îíè íåñóò êðîâü îò ñåðäöà è ñïîñîáíû âûäåðæèâàòü âûñîêîå äàâëåíèå. Èõ ýëàñòè÷íîñòü ïîçâîëÿåò ïîääåðæèâàòü àðòåðèàëüíîå äàâëåíèå ìåæäó ñåðäå÷íûìè ñîêðàùåíèÿìè. Àðòåðèè ìåëêîãî êàëèáðà è àðòåðèîëû èìåþò ìûøå÷íûé ñëîé â ñòåíêàõ, êîòîðûé ðåãóëèðóåò èõ äèàìåòð, ñíèæàÿ èëè óâåëè÷èâàÿ êðîâîòîê. Êàïèëëÿðû — ýòî ìåëêèå ñîñóäû, ñ î÷åíü òîíêîé ñòåíêîé. Îíè ñëóæàò «ìîñòèêîì» ìåæäó àðòåðèÿìè, íåñóùèìè êðîâü îò ñåðäöà, è âåíàìè, ïî êîòîðûì êðîâü âîçâðàùàåòñÿ â ñåðäöå. Áëàãîäàðÿ êàïèëëÿðàì êèñëîðîä è ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà ìîãóò ïîñòóïàòü èç êðîâè â òêàíè, à ïðîäóêòû îáìåíà — èç òêàíåé â êðîâü. Êàïèëëÿðû ïåðåõîäÿò â âåíóëû, à òå, â ñâîþ î÷åðåäü, — â âåíû, ïî êîòîðûì êðîâü âíîâü èäåò ê ñåðäöó. Ñòåíêè âåí òîíêèå, íî èõ äèàìåòð áîëüøå, ÷åì ó àðòåðèé, ïîýòîìó òîò æå îáúåì êðîâè ïðîõîäèò ïî âåíàì ñ ìåíüøåé ñêîðîñòüþ è ïîä çíà÷èòåëüíî ìåíüøèì äàâëåíèåì.  âåíàõ åñòü ñïåöèàëüíûå êëàïàíû, ïðåäîòâðàùàþùèå îáðàòíûé òîê êðîâè. 73 Âåðíåð Ôîðñìàí (1904–1979) — íåìåöêèé õèðóðã.  1929 ãîäó îí èññëåäîâàë âíóòðåííþþ ÷àñòü ñâîåãî ñåðäöà, â âåíó ðóêè âíåäðèâ êàòåòåð. Ýòî áûëî ïåðâûì ñåðäå÷íûì çîíäèðîâàíèåì
74 ÍÅÓÒÎÌÈÌÛÉ ÄÂÈÃÀÒÅËÜ Çà 5 ìèíóò ñåðäöå ïåðåêà÷èâàåò 5 ëèòðîâ êðîâè. Çà ÷àñ îíî ñîâåðøàåò 4200 óäàðîâ è ïåðåêà÷èâàåò 300 ëèòðîâ êðîâè.  òå÷åíèå îäíîãî ãîäà ñåðäöå ïåðåêà÷èâàåò äîñòàòî÷íî êðîâè, ÷òîáû íàïîëíèòü îëèìïèéñêèé áàññåéí — áîëåå 2,5 ìèëëèîíà ëèòðîâ — è äåëàåò äëÿ ýòîãî 38,5 ìèëëèîíà ñîêðàùåíèé Ãëàâà X Ìûøå÷íàÿ òêàíü ñåðäöà íàçûâàåòñÿ ìèîêàðä. Îíà ïîëó÷àåò ÷àñòü âûáðàñûâàåìîé ñåðäöåì àðòåðèàëüíîé êðîâè. Ñèñòåìà àðòåðèé è âåí ñíàáæàåò ìèîêàðä áîãàòîé êèñëîðîäîì êðîâüþ è âîçâðàùàåò áåäíóþ êèñëîðîäîì êðîâü â ïðàâîå ïðåäñåðäèå. Ïðàâàÿ è ëåâàÿ êîðîíàðíûå àðòåðèè îòõîäÿò îò àîðòû. Âåíû ñåðäöà ñîáèðàþò êðîâü â êîðîíàðíûé ñèíóñ, èç êîòîðîãî îíà âîçâðàùàåòñÿ â ïðàâîå ïðåäñåðäèå. Èç-çà áîëüøîãî äàâëåíèÿ, ñîçäàâàåìîãî ñåðäöåì âî âðåìÿ ñîêðàùåíèÿ, áîëüøàÿ ÷àñòü êðîâè ïðîòåêàåò ÷åðåç êîðîíàðíóþ ñèñòåìó âî âðåìÿ ðàññëàáëåíèÿ ñåðäöà ìåæäó óäàðàìè. ÎÑÎÁÅÍÍÎÑÒÈ ÑÅÐÄÖÀ: ×ÅÌ ÑÅÐÄÅ×ÍÀß ÌÛØÖÀ ÎÒËÈ×ÀÅÒÑß ÎÒ ÑÊÅËÅÒÍÛÕ ÌÛØÖ Ìèîêàðä — óíèêàëüíàÿ ìûøöà â ÷åëîâå÷åñêîì îðãàíèçìå. Åãî îñíîâíàÿ ôóíêöèÿ — ïîääåðæàíèå ñîêðàùåíèé è ðàññëàáëåíèé ñåðäöà.  îòëè÷èå îò ñêåëåòíîé ìóñêóëàòóðû, ìèîêàðä óñòîé÷èâ ê óòîìëåíèþ. Ýòî îáåñïå÷èâàåòñÿ áëàãîäàðÿ îñîáûì ñîêðàòèòåëüíûì êëåòêàì ñåðäöà — êàðäèîìèîöèòàì.  íèõ ñîäåðæèòñÿ áîëüøîå êîëè÷åñòâî ìèòîõîíäðèé, êîòîðûå ïîìîãàþò ïîääåðæèâàòü ïîñòîÿííîå àýðîáíîå äûõàíèå. Òàêæå ìèîêàðä èìååò áîëüøîé çàïàñ êðîâè. Çà ñ÷åò ýòîãî ìûøöà ïîñòîÿííî ñíàáæàåòñÿ êèñëîðîäîì è ïèòàòåëüíûìè âåùåñòâàìè, à ïðîäóêòû ìåòàáîëèçìà âûâîäÿòñÿ áûñòðî è ýôôåêòèâíî. Êàðäèîìèîöèòû, èç êîòîðûõ ñîñòîèò ìèîêàðä, çíà÷èòåëüíî êîðî÷å ìèîöèòîâ
Ïëàìåííûé ìîòîð: ñåðäöå ÷åëîâåêà â äðóãèõ ìûøöàõ. Ñîêðàòèòåëüíûå êëåòêè ñåðäöà èìåþò ìåíüøåå êîëè÷åñòâî ÿäåð. Ìûøå÷íûå âîëîêíà ìèîêàðäà ñîåäèíåíû ñ ïëàçìåííîé ìåìáðàíîé ïðè ïîìîùè îñîáûõ òðóáî÷åê — Ò-êàíàëüöåâ.  íèõ íàõîäèòñÿ ìíîæåñòâî êàëüöèåâûõ êàíàëîâ. Èìåííî îíè ñïîñîáñòâóþò áîëåå âûñîêîé ñêîðîñòè îáìåíà ïî ñðàâíåíèþ ñ àíàëîãè÷íûìè ïðîöåññàìè â ñêåëåòíûõ ìûøöàõ. Îñíîâíûìè ñîêðàòèòåëüíûìè åäèíèöàìè ìèîêàðäà ÿâëÿþòñÿ ñàðêîìåðû, êàæäûé èç êîòîðûõ èìååò äëèíó 1,6–2,2 ìêì. Îíè ñîñòîÿò èç âîëîêíèñòûõ áåëêîâ, ôîðìèðóþùèõ òåìíûå è ñâåòëûå ïîëîñêè. Ê îñíîâíûì áåëêàì îòíîñÿòñÿ àêòèí è ìèîçèí. Êðîìå òîãî, êàê è äðóãèå ìûøöû, ìèîêàðä ñîäåðæèò ìèîãëîáèí — áåëîê, êîòîðûé îòâå÷àåò çà õðàíåíèå êèñëîðîäà. Òîëùèíà ñåðäå÷íîé ìûøöû ðàçëè÷íà íà åãî ðàçíûõ ó÷àñòêàõ â çàâèñèìîñòè îò îòäåëà ñåðäöà. Òàê, ñåðäå÷íûå êàìåðû îáëàäàþò òîëñòûì ìûøå÷íûì ñëîåì. Ýòî òðåáóåòñÿ äëÿ ïåðåêà÷êè êðîâè ñ áîëüøîé ñèëîé è äàâëåíèåì. Íàèáîëåå òîíêèé ñëîé ìèîêàðäà íàõîäèòñÿ â ïðåäñåðäèÿõ: ýòè êàìåðû çàïîëíÿþòñÿ êðîâüþ â îñíîâíîì ÷åðåç ïàññèâíûé êðîâîòîê. Ìûøöà â ïðàâîì æåëóäî÷êå çíà÷èòåëüíî òîëùå, òàê êàê îíà äîëæíà ýôôåêòèâíî ïåðåêà÷èâàòü áîëüøîé îáúåì êðîâè, êîòîðàÿ âîçâðàùàåòñÿ â ëåãêèå äëÿ íàñûùåíèÿ êèñëîðîäîì. Ñàìóþ áîëüøóþ òîëùèíó ìèîêàðä èìååò â ëåâîì æåëóäî÷êå. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ëåâûé æåëóäî÷åê îòâå÷àåò çà ïåðåêà÷êó êðîâè ïî âñåé ñèñòåìå êðîâîîáðàùåíèÿ. 75 Ðåíå Ëàýííåê (1781–1826) — ôðàíöóçñêèé âðà÷ è àíàòîì. Èçîáðåòàòåëü ñòåòîñêîïà — ïðèáîðà äëÿ âûñëóøèâàíèÿ çâóêîâ â ãðóäíîé êëåòêå
76 Ãëàâà X 70 ÓÄÀÐΠ ÌÈÍÓÒÓ. Î ÑÅÐÄÅ×ÍÎÌ ÖÈÊËÅ Ñåðäå÷íûé öèêë ñîñòîèò èç òðåõ îñíîâíûõ ôàç: 1.Ñîêðàùåíèå ïðåäñåðäèé. Çàíèìàåò 0,1 ñåêóíäû. 2.Ñèñòîëèÿ æåëóäî÷êîâ. Çàíèìàåò 0,3 ñåêóíäû. 3.Ðàññëàáëåíèå ïðåäñåðäèé è æåëóäî÷êîâ. Çàíèìàåò 0,4 ñåêóíäû Ñåðäå÷íûé öèêë — ýòî ñëîæíûé è î÷åíü âàæíûé ïðîöåññ. Îí âêëþ÷àåò â ñåáÿ ïåðèîäè÷åñêèå ñîêðàùåíèÿ è ðàññëàáëåíèÿ, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ ñèñòîëà è äèàñòîëà. Òàêèì îáðàçîì, â ñâîåé ðàáîòå ñåðäöå íàïîìèíàåò íàñîñ. Áëàãîäàðÿ ðàçíîìó äàâëåíèþ â ñîñóäèñòîé ñèñòåìå ýòîò íàñîñ ðàáîòàåò áåç ïåðåðûâîâ, ïîýòîìó êðîâü äâèãàåòñÿ ïî îðãàíèçìó áåç îñòàíîâêè. Âñå íà÷èíàåòñÿ ñ ñèñòîëè÷åñêîé ðàáîòû ïðåäñåðäèé, íà êîòîðóþ óõîäèò 0,1 ñ. Êðîâü ïîñòóïàåò ê æåëóäî÷êàì, ïîêà îíè íàõîäÿòñÿ â ñòàäèè ðàññëàáëåíèÿ. Ñòâîð÷àòûå êëàïàíû îòêðûâàþòñÿ, à ïîëóëóííûå, íàîáîðîò, çàêðûâàþòñÿ. Ñèòóàöèÿ ìåíÿåòñÿ, êîãäà ïðåäñåðäèÿ ðàññëàáëÿþòñÿ — ñîêðàùàòüñÿ íà÷èíàþò æåëóäî÷êè. Êîãäà ýòîò ïðîöåññ òîëüêî íà÷èíàåòñÿ, âñå ñòâîðêè ñåðäöà îñòàþòñÿ â çàêðûòîì ïîëîæåíèè. Ïîêà ìóñêóëàòóðà æåëóäî÷êîâ ñîêðàùàåòñÿ, ñîçäàåòñÿ äàâëåíèå, êîòîðîå ïîñòåïåííî ðàñòåò. Íà ïóòè òåêóùåé êðîâè âñòðå÷àþòñÿ ñòâîðêè, êîòîðûå íå ïóñêàþò åå ê ïðåäñåðäèÿì. Ïîýòîìó êðîâü íàïîëíÿåò ïîëîñòè àîðòû è àðòåðèè. Æåëóäî÷êè ïåðåñòàþò ñîêðàùàòüñÿ, è íàñòóïàåò ìîìåíò ðàññëàáëåíèÿ. Çàäà÷à ñåðäå÷íîãî öèêëà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òîáû ïîääåðæèâàòü ðàáîòó îñíîâíîãî îðãàíà ÷åëîâåêà íà ïðîòÿæåíèè âñåé åãî æèçíè. Ñòðîãàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ôàç óêëàäûâàåòñÿ â 0,8 ñ. Ïàóçà çàíèìàåò 0,4 ñ.
77 Ïëàìåííûé ìîòîð: ñåðäöå ÷åëîâåêà Òàêîãî èíòåðâàëà äîñòàòî÷íî, ÷òîáû ïîëíîñòüþ âîññòàíîâèòü ðàáîòó ñåðäöà. ×àñòîòà ñîêðàùåíèé ñåðäöà ñîñòàâëÿåò îò 60 äî 80 óäàðîâ â ìèíóòó, åñëè ÷åëîâåê íàõîäèòñÿ â ñïîêîéíîì ñîñòîÿíèè. Ïîñëå ôèçè÷åñêèõ óïðàæíåíèé èëè ïðè ýìîöèîíàëüíûõ âñïûøêàõ ñåðäöåáèåíèå ó÷àùàåòñÿ. ÔÀÇÛ ÑÅÐÄÅ×ÍÎÃÎ ÖÈÊËÀ Íà êàæäîì ýòàïå ïðîèñõîäÿò îïðåäåëåííûå äåéñòâèÿ, íåîáõîäèìûå äëÿ ïðàâèëüíîé ðàáîòû ñåðäöà. • Ïåðâàÿ ôàçà ïðåäóñìàòðèâàåò ïîëíîå ðàññëàáëåíèå æåëóäî÷êîâ. Ñòâîð÷àòûå êëàïàíû îòêðûâàþòñÿ. Ïîëóëóííûå ñòâîðêè çàêðûâàþòñÿ. • Âòîðàÿ ôàçà íà÷èíàåòñÿ ñ òîãî, ÷òî ïðåäñåðäèÿ ðàññëàáëÿþòñÿ. Ïîëóëóííûå êëàïàíû îòêðûâàþòñÿ, ñòâîð÷àòûå çàêðûâàþòñÿ. • Êîãäà íàñòóïàåò ïàóçà, ïîëóëóííûå êëàïàíû îòêðûâàþòñÿ, à ñòâîð÷àòûå íàõîäÿòñÿ â îòêðûòîì ïîëîæåíèè. Íåêîòîðàÿ ÷àñòü âåíîçíîé êðîâè íàïîëíÿåò îáëàñòü ïðåäñåðäèé, à äðóãàÿ ñîáèðàåòñÿ â æåëóäî÷êå. Áîëüøîå çíà÷åíèå èìååò èìåííî îáùàÿ ïàóçà ïåðåä òåì, êàê íà÷èíàåòñÿ íîâûé öèêë ñåðäå÷íîé äåÿòåëüíîñòè, îñîáåííî êîãäà ñåðäöå íàïîëíÿåòñÿ êðîâüþ èç âåí.  ýòîò ìîìåíò äàâëåíèå âî âñåõ êàìåðàõ ïî÷òè îäèíàêîâîå. Ñåðäöå îáâèòî íåðâíûìè íèòÿìè, êîòîðûå êîíòðîëèðóþò ñåðäå÷íûé öèêë è åãî ôàçû. Èìïóëüñ, èäóùèé îò ãîëîâíîãî ìîçãà, â ìûøöå óâåëè÷èâàåòñÿ â ðåçóëüòàòå ñòðåññà èëè ïîñëå ôèçè÷åñêèõ íàãðóçîê. ÄÎ ËÓÍÛ È ÎÁÐÀÒÍÎ Çà ñóòêè ñåðäöå âûðàáàòûâàåò ýíåðãèþ, êîòîðîé õâàòèëî áû äëÿ òîãî, ÷òîáû ïðîåõàòü íà àâòîìîáèëå 32 êì. Ýíåðãèþ, äàííóþ ñåðäöåì çà âñþ æèçíü, ìîæíî áûëî áû ïîòðàòèòü äëÿ ïîëåòà íà Ëóíó è îáðàòíî
78 «Ñåðäöå íå ëþáèò, êîãäà ìû íåðâíè÷àåì èç-çà ìåëî÷åé» (Éîõàííåñ ôîí Áîðñòåëü) Ãëàâà X Ñàìóþ âàæíóþ ðîëü â ðàáîòå ñåðäöà èãðàåò åãî ôèçèîëîãèÿ. Åñëè, íàïðèìåð, ìåíÿþòñÿ ñîñòàâ êðîâè, êîëè÷åñòâî óãëåêèñëîãî ãàçà, ïðîèñõîäèò ñíèæåíèå óðîâíÿ êèñëîðîäà, òî ýòî ïðèâîäèò ê ñèëüíåéøåìó òîë÷êó ñåðäöà. Óñèëèâàåòñÿ ïðîöåññ åãî ñòèìóëÿöèè. Åñëè èçìåíåíèÿ ôèçèîëîãèè çàòðîíóëè ñîñóäû, òîãäà ñåðäå÷íûé ðèòì, íàîáîðîò, ñíèæàåòñÿ. Íà ðàáîòó ñåðäöà âëèÿåò è öåíòðàëüíàÿ íåðâíàÿ ñèñòåìà. Íàïðèìåð, ïîâûøåííàÿ òåìïåðàòóðà òåëà óñêîðÿåò ðèòì ñåðäöà. Íèçêàÿ æå, íàîáîðîò, çàìåäëÿåò ðàáîòó ñèñòåìû. Ãîðìîíû òàêæå âëèÿþò íà ñåðäå÷íûå ñîêðàùåíèÿ. Âìåñòå ñ êðîâüþ îíè ïîñòóïàþò ê ñåðäöó, òåì ñàìûì óâåëè÷èâàÿ ÷àñòîòó óäàðîâ.
Ãîëîâíîé ìîçã âçðîñëîãî ÷åëîâåêà â ðàçðåçå Ìåñÿ÷íûé ýìáðèîí ÷åëîâåêà ïðè âíåìàòî÷íîé áåðåìåííîñòè
Ñòðîåíèå ÷åëîâå÷åñêîãî ñåðäöà Íåéðîíû
81 Êóðèöà èëè ÿéöî: î ðàçâèòèè æèçíè íà Çåìëå ÃËÀÂÀ XI. ÊÓÐÈÖÀ ÈËÈ ßÉÖÎ: Î ÐÀÇÂÈÒÈÈ ÆÈÇÍÈ ÍÀ ÇÅÌËÅ Ýâîëþöèÿ íå èãðàåò äâàæäû â îäíó è òó æå èãðó. Ýðèõ ôîí Äýíèêåí Ìèëëèîíû ëåò íàçàä íà Çåìëå ñîâñåì íå áûëî æèâûõ ñóùåñòâ. Èçâå÷íûé âîïðîñ î òîì, ãäå æå âñå-òàêè çàðîäèëèñü ïåðâûå æèâûå îðãàíèçìû, ìó÷àåò óìû ó÷åíûõ è ïî ñåé äåíü. Ìíîãîîáðàçèå ãèïîòåç â ìèðå íàóêè, ïî ñóòè, ñâîäèòñÿ ê äâóì: òåîðèÿì áèîãåíåçà è àáèîãåíåçà. Ïàðàäîêñ, íî ýòè äâå òåîðèè âçàèìîèñêëþ÷àåìûå. Ñòîðîííèêè áèîãåíåçà âåðÿò, ÷òî æèâîå ñïîñîáíî ïðîèçîéòè òîëüêî îò æèâîãî. À èõ ïðîòèâíèêè, íàîáîðîò, ñ÷èòàþò, ÷òî æèâàÿ êëåòêà ñïîñîáíà çàðîäèòüñÿ èç íåæèâîé ìàòåðèè. Òàê êòî æå ïðàâ? Äàâàéòå ðàçáèðàòüñÿ. ÆÈÇÍÜ ÇÀÐÎÄÈËÀÑÜ Â ÂÎÄÅ Íåñìîòðÿ íà ðàçíîãëàñèÿ, áîëüøèíñòâî ó÷åíûõ àáñîëþòíî óâåðåíû: æèçíü çàðîäèëàñü â âîäå. Ñîãëàñíî ýâîëþöèîííîé ãèïîòåçå ñîâåòñêîãî áèîëîãà è áèîõèìèêà À. È. Îïàðèíà, ñàìûå ïåðâûå, ïðèìèòèâíûå ôîðìû æèçíè âîçíèêëè â âîäíîé ñðåäå. Ó÷åíûé ñ÷èòàë, ÷òî çàðîæäåíèå æèçíè ïðîèñõîäèëî â íåñêîëüêî ýòàïîâ. • Ïåðâûé ýòàï. Îáðàçîâàíèå îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ èç íåîðãàíè÷åñêèõ. Áîëåå 3,5 ìèëëèàðäà ëåò íàçàä âîêðóã Çåìëè åùå íå îáðàçîâàëñÿ îçîíîâûé ñëîé — ùèò, çàùèùàþùèé ïëàíåòó îò óëüòðàôèîëåòîâûõ ëó÷åé. Óëüòðàôèîëåò ñâîáîäíî ïðîíèêàë ê ïîâåðõíîñòè Çåìëè. Âìåñòå ñ ýòèì â àòìîñôåðå ïðîèñõîäèëè ãàçîâûå ðàçðÿäû. Êèñëîðîä òîæå îòñóòñòâîâàë, à àòìîñôåðà áûëà âûíóæäåíà Àëåêñàíäð Èâàíîâè÷ Îïàðèí (1894–1980) — ñîâåòñêèé áèîëîã è áèîõèìèê
82 ÂÎÄÀ ÅÑÒÜ ÆÈÇÍÜ Æèâîòíûå è ðàñòåíèÿ ñîñòîÿò èç âîäû: æèâîòíûå è ðûáû — íà 75%, ìåäóçû — íà 99%, êàðòîôåëü — íà 76%, ÿáëîêè — íà 85%, òîìàòû — íà 90%, îãóðöû — íà 95%, àðáóçû — íà 96%. ×åëîâåê ñîñòîèò èç âîäû íà 86% ïðè ðîæäåíèè è íà 50% â ñòàðîñòè Ãëàâà XI äîâîëüñòâîâàòüñÿ àëüäåãèäàìè, ñïèðòàìè è àìèíîêèñëîòàìè. Ïðè òàêèõ, êàçàëîñü áû, ýêñòðåìàëüíûõ óñëîâèÿõ â âîäàõ ïåðâè÷íîãî îêåàíà íà÷àëà îáðàçîâûâàòüñÿ îðãàíèêà, êîòîðàÿ â äàëüíåéøåì äàëà æèçíü ïðèìèòèâíûì ìèêðîñêîïè÷åñêèì ñóùåñòâàì. • Âòîðîé ýòàï. Îáðàçîâàíèå áåëêîâ, æèðîâ, óãëåâîäîâ è íóêëåèíîâûõ êèñëîò. Ðàçðîçíåííûå ìîëåêóëû îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, ïëàâàÿ â îêåàíè÷åñêèõ âîäàõ, êîíöåíòðèðîâàëèñü è ôîðìèðîâàëè ñèñòåìû, ñïîñîáíûå ê ðîñòó è îáìåíó âåùåñòâ. • Òðåòèé ýòàï. Çàðîæäåíèå ïðîáèîíòîâ — ïåðâûõ æèâûõ ñóùåñòâ. Ýòè ïðàùóðû âñåãî æèâîãî íà Çåìëå óìåëè íå òîëüêî ðàñòè è îáåñïå÷èâàòü îáìåí âåùåñòâ, íî è ðàçìíîæàòüñÿ. Áîëüøèíñòâî èññëåäîâàòåëåé óâåðåíû, ÷òî çàðîæäåíèå æèçíè ïðîèçîøëî â âîäå. Ýòîìó ñïîñîáñòâîâàëî òî, ÷òî â âîäå ëåã÷å îòûñêàòü ïèùó, ëåã÷å äåðæàòü óñòîé÷èâîñòü ñâîåãî òåëà, à êðîìå òîãî, â ìîðå òåìïåðàòóðà áîëåå ïîñòîÿííà, ÷åì â âîçäóõå.  òåïëîé, áîãàòîé ñîëÿìè ìîðñêîé âîäå è çàðîäèëàñü æèçíü.  òå÷åíèå äîëãèõ âåêîâ è òûñÿ÷åëåòèé îíà ñòàíîâèëàñü ðàçíîîáðàçíåå è îáèëüíåå. Îäíè âèäû ñòàëè âûòåñíÿòü äðóãèå. Áîðüáà çà ñóùåñòâîâàíèå çàñòàâëÿëà íåêîòîðûõ îáèòàòåëåé ìîðÿ ïîñòåïåííî âûõîäèòü íà áåðåã. Òàê ìîðñêèå îáèòàòåëè ïîêèíóëè âîäíóþ ñòèõèþ è çàñåëèëè ñóøó. ÎÒ ÎÄÍÎÊËÅÒÎ×ÍÛÕ ÄÎ ÍÀØÈÕ ÄÍÅÉ Âîçðàñò ñàìîé ðàííåé èç ïåðâîáûòíûõ áàêòåðèé — 3,5 ìèëëèàðäà ëeò. Âåðîÿòíî,
83 Êóðèöà èëè ÿéöî: î ðàçâèòèè æèçíè íà Çåìëå óæå òîãäà íà ïëàíåòå ïðèñóòñòâoâaë íàø îáùèé ïðåäîê — oäíoêëeòo÷íûé oðãaíèçì ñ áàçîâûìè ÷åðòàìè, õàðàêòåðíûìè äëÿ ñoâðeìeííûõ ñóùåñòâ. Îò íåãî ïîòîìêàì äîñòàëîñü êëåòî÷íîå ñòðîåíèå, ñïîñîá õðàíåíèÿ ãåíåòè÷åñêîãî êîäà â çàêðó÷åííûõ ñïèðàëüþ ìîëåêóëàõ ÄÍÊ è ñïîñîá õðàíåíèÿ ýíåðãèè â ìîëåêóëàõ ÀÒÔ. Îò îáùåãî ïðåäêà ïðîèçîøëè òðè îñíîâíûå ãðóïïû îäíîêëåòî÷íûõ, ñóùåñòâóþùèõ è ïî ñåé äåíü. Ñíà÷àëà ðàçäåëèëèñü ìåæäó ñîáîé áàêòåðèè è àðõåè, a îò àðõåé ïðîèçîøëè ýóêàðèîòû. ÄÐÅÂÍÅÉØÈÉ ÏÐÅÄÎÊ. ÀÐÕÅÈ Çà ìèëëèàðäû ëåò ýâîëþöèè àðõåè ïî÷òè íå èçìåíèëèñü. Ñ äðåâíèõ âðåìåí îíè ïðèñïîñîáèëèñü ê âûæèâàíèþ â ýêñòðåìàëüíûõ óñëîâèÿõ. Íåêîòîðûå âèäû âûæèâàþò äàæå â êèïÿòêå. Àðõåè íåïðèõîòëèâû â âûáîðå ïèùè. Äàëåêî íå âñå âûñîêîîðãàíèçîâàííûå ïîòîìêè àðõåé ìîãóò ýòèì ïîõâàñòàòüñÿ. ÝÓÊÀÐÈÎÒÛ. ÆÃÓÒÈÊÎÂÛÅ Ïðèìåðíî 1,7 ìèëëèàðäà ëeò íàçàä îò àðõåé ïðoèçoøëè ýóêàðèîòû — ÿäåðíûå îäíîêëåòî÷íûå îðãàíèçìû. Îäíîêëåòî÷íûå îòðàñòèëè ñçàäè æãóòèêè è íàó÷èëèñü ñ èõ ïîìîùüþ ïåðåäâèãàòüñÿ è ôèëüòðîâàòü âîäó. Íåêîòîðûå èç íèõ íà÷àëè îáúåäèíÿòüñÿ â êîëîíèè. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî èç îäíîé òàêîé êîëîíèè îäíàæäû ïðîèçîøëè ïåðâûå ìíîãîêëåòî÷íûå îðãàíèçìû. ÐÀÇÂÈÒÈÅ ÌÍÎÃÎÊËÅÒÎ×ÍÛÕ. ÁÈËÀÒÅÐÈÈ Îêîëî 1,2 ìèëëèàðäà ëåò òîìó íàçàä ïîÿâèëèñü ïåðâûå ìíîãîêëåòî÷íûå. Ñïóñòÿ âðåìÿ îíè ðàçäåëèëèñü íà ãðyïïû. ÂÅËÈÊÈÅ È ÓÆÀÑÍÛÅ Òðèëîáèòû — îáèòàòåëè êåìáðèéñêèõ ìîðåé. Ýòè ÷ëåíèñòîíîãèå — äðåâíèå ïðåäêè ðàêîîáðàçíûõ. Òåëî òðèëîáèòîâ áûëî çàùèùåíî õèòèíîâûì ïàíöèðåì. Äëèíà òåëà ýòèõ ñóùåñòâ äîñòèãàëà 72 ñàíòèìåòðîâ
84 «Ìíîãèå ëþäè âñå áîëüøå óêðåïëÿëèñü âî ìíåíèè, ÷òî êðóïíàÿ îøèáêà áûëà ñäåëàíà ïðåæäå âñåãî òîãäà, êîãäà âñå ñïóñòèëèñü ñ äåðåâüåâ. À íåêîòîðûå ãîâîðèëè, áóäòî äàæå âëåçàíèå íà äåðåâüÿ áûëî îøèáêîé, è íèêîìó íå ñëåäîâàëî ïîêèäàòü îêåàíû» (Äóãëàñ Àäàìñ. «Àâòîñòîïîì ïî ãàëàêòèêå») Ãëàâà XI • Ãóáêè è ïëàñòèí÷àòûå. Ýòè ñóùåñòâà äîæèëè äî íàøèõ äíåé ïðàêòè÷åñêè â ïåðâîçäàííîì âèäå. Ó íèõ íåò îòäåëüíûõ îðãàíîâ è òêàíåé. Ýòè îðãàíèçìû îòôèëüòðîâûâàþò ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà èç âîäû. • Êèøå÷íîïîëîñòíûå. Ýòè îðãàíèçìû îáåñïå÷åíû âñåãî îäíîé ïîëîñòüþ è ïðèìèòèâíîé íåðâíîé ñèñòåìîé. • Áèëàòåðèè. Ê ýòîé ãðóïïå ìîæíî îòíåñòè âñåõ îñòàëüíûõ áîëåå ðàçâèòûõ æèâîòíûõ îò ÷åðâåé äî ìëåêîïèòàþùèõ. Èõ îòëè÷èòåëüíûé ïðèçíàê — äâóñòîðîííÿÿ ñèììåòðèÿ òåëà. Ïîÿâëåíèå ïåðâûõ áèëàòåðèé, âåðîÿòíî, ïðîèñõîäèëî îêîëî 620–545 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. • Ïåðâè÷íîðîòûå è âòîðè÷íîðîòûå. Âñêîðå ïîñëå âîçíèêíîâåíèÿ áèëàòåðèè ðàçäåëÿþòñÿ íà ïåðâè÷íîðîòûõ è âòîðè÷íîðîòûõ. Îò ïåðâûõ ïðîèçîøëè ïî÷òè âñå áåñïîçâîíî÷íûå: ÷åðâè, ìîëëþñêè, ÷ëåíèñòîíîãèå. Âòîðè÷íûå ñòàëè ïðàðîäèòåëÿìè èãëîêîæèõ (ìîðñêèå åæè è çâåçäû), ïîëóõîðäîâûõ è õîðäîâûõ, ê êîòîðûì îòíîñèòñÿ â òîì ÷èñëå è ÷åëîâåê. ÏÎßÂËÅÍÈÅ ÕÎÐÄÎÂÛÕ. ÏÅÐÂÛÅ ÐÛÁÛ Ïðèìåðíî 540 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä íà Çåìëå ïðîèçîøåë «êåìáðèéñêèé âçðûâ».  ýòîò ïåðèîä çà êîðîòêèé ïðîìåæóòîê âðåìåíè ïëàíåòà ïîïîëíèëàñü îãðîìíûì ðàçíîîáðàçèåì âèäîâ ìîðñêèõ æèâîòíûõ. Îäèí èç íàèáîëåå èíòåðåñíûõ ýêçåìïëÿðîâ — ïèêàéÿ — ñàìûé ïåðâûé ïðåäñòàâèòåëü òèïà õîðäîâûõ. Ýòî æèâîòíîå äëèíîé îêîëî 4 ñàíòèìåòðîâ áûëî ïîõîæå íà ñîâðåìåííûõ ëàíöåòíèêîâ. Ó ïèêàéè áûëè
85 Êóðèöà èëè ÿéöî: î ðàçâèòèè æèçíè íà Çåìëå æàáðû, ïðèìèòèâíûé êèøå÷íèê, êðîâåíîñíàÿ ñèñòåìà è íåáîëüøèå ùóïàëüöà ó ðòà. Âñêîðå ïîÿâèëèñü è ðûáû. Ïåðâàÿ èç íèõ — õàéêîóèõòèñ. Ýòà ðûáêà áûëà åùå ìåíüøå, ÷åì ïèêàéÿ, âñåãî 2,5 ñàíòèìåòðà â äëèíó. Íî ðûáåøêà óæå îáëàäàëà ãëàçàìè è ãîëîâíûì ìîçãîì. ÝÂÎËÞÖÈß ÐÛÁ. ÏÀÍÖÈÐÍÛÅ È ÏÅÐÂÛÅ ÊÎÑÒÍÛÅ ÐÛÁÛ Ïîíà÷àëó ðûáû íå áûëè ñàìîé îáøèðíîé ãðóïïîé ìîðñêèõ îáèòàòåëåé, êàê ñåé÷àñ. Ìàëî÷èñëåííûå ïðåäñòàâèòåëè ðûá áûëè áåñ÷åëþñòíûìè. Áåçîáèäíûå äëÿ áîëüøèíñòâà ïîäâîäíûõ ñîñåäåé, îíè ïèòàëèñü ëèøü ìåëü÷àéøèìè îðãàíèçìàìè, âòÿãèâàÿ è ôèëüòðóÿ âîäó. Îäíàêî âðàãîâ ó íèõ õâàòàëî. Ïåðâûå ðûáû áûëè âûíóæäåíû ñïàñàòüñÿ îò ñâîèõ áîëåå ìîãó÷èõ ñîñåäåé — ðàêîñêîðïèîíîâ. Æèâóùèå â âå÷íîé ïîòðåáíîñòè çàùèùàòüñÿ, ðûáû ýâîëþöèîíèðîâàëè. Ïîÿâèëèñü îñîáè, ãîëîâà è ÷àñòü òóëîâèùà êîòîðûõ áûëè çàêðûòû ïàíöèðåì. Ñóùåñòâóåò ìíåíèå, ÷òî èìåííî èç òàêîãî ïàíöèðÿ â äàëüíåéøåì ðàçâèëñÿ ÷åðåï. Îêîëî 430 ëåò íàçàä ïîÿâèëèñü ðûáû, ñïîñîáíûå íå òîëüêî îáîðîíÿòüñÿ ïðè ïîìîùè ïàíöèðÿ, íî è íàïàäàòü. Èõ ìîðäû áûëè îñíàùåíû ÷åëþñòÿìè, à ãîëîâà è ÷àñòü òåëà, êàê è ó ïðåäøåñòâåííèêîâ, áûëà óêðûòà êîñòíûì ïàíöèðåì, îáòÿíóòûì êîæåé. Ýòî áûëè ïëàêîäåðìû, èëè ïàíöèðíûå ðûáû. Íåêîòîðûå ïàíöèðíûå ðûáû ïðèîáðåëè êðóïíûå ðàçìåðû è ñòàëè õèùíèêàìè. Ñëåäóþùèé øàã â ýâîëþöèè áûë ñäåëàí áëàãîäàðÿ ïîÿâëåíèþ êîñòíûõ ðûá. ÆÈÇÍÜ Â ÄÂÈÆÅÍÈÈ Õðÿùåâûå ðûáû — îäíè èç äðåâíåéøèõ ñóùåñòâ íà ïëàíåòå. Îíè ïîÿâèëèñü 400 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Ê íèì îòíîñÿòñÿ àêóëû è ñêàòû. Ó õðÿùåâûõ ðûá íåò ïëàâàòåëüíîãî ïóçûðÿ, ïîýòîìó îíè âûíóæäåíû áûòü â ïîñòîÿííîì äâèæåíèè. Ïðè «ïðîñòîå» îíè îïóñêàþòñÿ íà äíî è îòäûõàþò
86 Ãëàâà XI Ïðåäïîëîæèòåëüíî, îò ïàíöèðíûõ ïðîèçîøåë ïðåäîê ðûá, íàñåëÿþùèõ ñîâðåìåííûå ìîðÿ. Ñàìè æå ïàíöèðíûå ðûáû âûìåðëè. «×åì âðàæäåáíåå îêðóæàþùàÿ ñðåäà, òåì ëó÷øå êëåòêà èëè æèâîå ñóùåñòâî ðàçâèâàþò ñâîè íåèçâåñòíûå äî òîãî òàëàíòû» (Áåðíàð Âåðáåð, ñîâðåìåííûé ôðàíöóçñêèé ïèñàòåëü è ôèëîñîô) ÂÛÕÎÄ ÍÀ ÑÓØÓ Ïîêà ðûáû ïðîäîëæàëè ýâîëþöèîíèðîâàòü â ìîðå, ðàñòåíèÿ è äðóãèå æèâîòíûå âûáðàëèñü íà ñóøó. Îò ïåðâûõ êîñòíûõ ðûá ïðoèçoøëè äâà êëàññà — ëy÷eïåðûe è ëoïañòoïåðûe. Ê ïåðâûì îòíîñèòñÿ áîëüøèíñòâî ñîâðåìåííûõ ðûá. Îíè ïðåêðàñíî ÷óâñòâóþò ñåáÿ â âîäå. Âòîðûå, íàïðîòèâ, ïðèñïîñîáèëèñü ê æèçíè íà ìåëêîâîäüå è â ìåëêèõ ïðåñíûõ âîäîåìàõ. Èõ ïëàâíèêè óäëèíèëèñü, a ïëàâàòåëüíûé ïóçûðü òðàíñôîðìèðîâàëñÿ â ïðèìèòèâíûå ëåãêèå. Ýòè ðûáû íàó÷èëèñü äûøàòü âîçäóõîì è ïîëçàòü ïî ñóøå. Ýâñòeíoïòeðoí — îäíà èç èñêîïàåìûõ êèñòåïåðûõ ðûá, êîòîðàÿ ñ÷èòàåòñÿ ïðåäêîì ñóõîïóòíûõ ïîçâîíî÷íûõ. Ýòè ðûáû æèëè 385 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä è äîñòèãàëè äëèíû 1,8 ìåòðà. Panderichthys, äðóãîé ïðåäñòàâèòåëü êèñòåïåðûõ, ñ÷èòàåòñÿ ïðîìåæóòî÷íûì çâåíîì ìåæäó ðûáàìè è çåìíîâîäíûìè. Ýòî ñóùåñòâî ñâîáîäíî âûïîëçàëî íà ñóøó è äûøàëî ëåãêèìè. Ïåðâûìè æèâîòíûìè, êîòîðûõ ïðè÷èñëÿþò óæå ê çåìíîâîäíûì, à íå ê ðûáàì, ñòàëè èõòèîñòåãè. Îíè æèëè îêîëî 365 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Ýòè ìåòðîâûå ñóùåñòâà èìåëè ëàïû âìåñòî ïëàâíèêîâ, íî åùå ñ òðóäîì ïåðåäâèãàëèñü ïî ñóøå è âåëè ïîëóâîäíûé îáðàç æèçíè. Íà ïåðèîä âûõîäà ïîçâîíî÷íûõ íà ñóøó ïðèøëîñü î÷åðåäíîå ìàññîâîå âûìèðàíèå — äåâîíñêîå. Îíî ïðèâåëî
Êóðèöà èëè ÿéöî: î ðàçâèòèè æèçíè íà Çåìëå 87 ê âûìèðàíèþ ïî÷òè âñåõ áåñ÷åëþñòíûõ è ïàíöèðíûõ ðûá, ìíîãèõ êîðàëëîâ è äðóãèõ îðãàíèçìîâ. Òåì íå ìåíåå ïåðâûå çåìíîâîäíûå âûæèëè. Îäíàêî åùå íå îäèí ìèëëèîí ëåò óøåë ó íèõ íà òî, ÷òîáû àäàïòèðîâàòüñÿ ê æèçíè íà ñóøå. ÏÅÐÂÛÅ ÐÅÏÒÈËÈÈ. ÑÈÍÀÏÑÈÄÛ Êîãäà íà ñóøå ïðåîáëàäàëè áîëîòà, êëèìàò áûë òåïëûì è âëàæíûì. Çåìíîâîäíûå êîìôîðòíî æèëè â âîäå è îêîëî íåå. Íî ïðèìåðíî 340–330 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä íåêîòîðûå èç íèõ ðåøèëè îñâîèòü áîëåå ñóõèå ìåñòà. Îíè îáçàâåëèñü áîëåå ñèëüíûìè êîíå÷íîñòÿìè, óñîâåðøåíñòâîâàëè ëåãêèå. Êîæà ñòàëà áîëåå ñóõîé, ÷òîá íå òåðÿëà æèâèòåëüíóþ âëàãó. Íî äëÿ æèçíè âäàëè îò âîäû òðåáîâàëîñü åùå îäíî âàæíîå èçìåíåíèå.  äàâíèå âðåìåíà çåìíîâîäíûå, ïîäîáíî ðûáàì, ìåòàëè èêðó, è èõ ïîòîìñòâî äîëæíî áûëî ðàçâèâàòüñÿ â âîäíîé ñðåäå. Îêîëî 330 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä ïîÿâèëèñü ïåðâûå àìíèîòû — æèâîòíûå, ñïîñîáíûå îòêëàäûâàòü ÿéöà. Îáîëî÷êà èõ ÿèö áûëà ìÿãêîé, òåì íå ìåíåå èõ óæå ìîæíî áûëî îòêëàäûâàòü íà ñóøå. Òàê ïîòîìñòâî ìîãëî ïîÿâëÿòüñÿ âäàëè îò âîäîåìà, ìèíóÿ ñòàäèþ ãîëîâàñòèêîâ. Ðàííèå ðåïòèëèè ðàçäåëèëèñü íà òðè áîëüøèå ãðóïïû æèâîòíûõ: àíàïñèäû, ñèíàïñèäû è äèàïñèäû. Ïðè ýòîì àíàïñèäîâ è äèàïñèäîâ îáúåäèíÿþò â ãðóïïó çàâðîïñèäîâ. Ó÷åíûå âûäåëÿþò ýòè ãðyïïû ïî ñòðîåíèþ ÷åðåïà, à èìåííî ïî ÷èñëó îòâåðñòèé, ÷åðåç êîòîðûå ìîãóò ïðîõîäèòü ìûøöû. Êàçàëîñü áû, îòëè÷èå íåçíà÷èòåëüíîå, íî äàëüíåéøàÿ ýâîëþöèÿ ýòèõ ãðóïï ïîøëà ñîâåðøåííî ðàçíûìè ïóòÿìè. ÏÅÐÅÐÛÁÀ, ÍÅÄÎÏÐÅÑÌÛÊÀÞÙÅÅÑß Òèêòààëèê, æèâøèé íà Çåìëå 375 ìèëëèîíîâ ëeò íàçàä, èìåë ðåáðà, ëåãêèå è óìåë âåðòåòü ãîëîâîé
88 Ãëàâà XI Îò çàâðîïñèäîâ ïðîèçîøëè ïðîäâèíóòûå ðåïòèëèè, â òîì ÷èñëå è äèíîçàâðû, a çàòåì è ïòèöû. Ñèíàïñèäû æå äàëè íà÷àëî âåòâè çâåðîïîäîáíûõ ÿùåðîâ, a çàòåì è ìëåêîïèòàþùèì. Ñòåïàí Ñåìåíîâè÷ Êóòîðãà (1805– 1861) — ðóññêèé çîîëîã è ìèíåðàëîã.  1838 ãîäó äàë ïåðâûå íàó÷íûå îïèñàíèÿ èñêîïàåìûõ îñòàòêîâ ñèíàïñèä ÖÈÍÎÄÎÍÒÛ. ÏÅÐÂÛÅ ÌËÅÊÎÏÈÒÀÞÙÈÅ Ïåðâûì íàñòîÿùèì ìëåêîïèòàþùèì ñ÷èòàåòñÿ òåïëîêðîâíûé íî÷íîé çâåðü ìåãàçîñòðîäîí, êîòîðûé æèë îêîëî 200 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Äëèíà æèâîòíîãî áûëà âñåãî 10 ñàíòèìåòðîâ. Çâåðåê ïèòàëñÿ íàñåêîìûìè, ÷åðâÿìè è äðóãîé ìåëêîé æèâíîñòüþ. Êàê è âñå ñîâðåìåííûå ìëåêîïèòàþùèå, ìåãàçîñòðîäîí âûêàðìëèâàë ïîòîìñòâî ìîëîêîì. Ìîëî÷íûå æåëåçû ïåðâûõ ìëåêîïèòàþùèõ ðàçâèëèñü èç ïîòîâûõ æåëåç, è äåòåíûøè ïðîñòî ñëèçûâàëè êàïåëüêè ìîëîêà ñ ïîâåðõíîñòè òåëà. Ïåðâûå ìëåêîïèòàþùèå âñå åùå îòêëàäûâàëè ÿéöà, êàê ýòî ñåãîäíÿ äåëàþò óòêîíîñû è åõèäíû. Îäíàêî ñïóñòÿ âðåìÿ îíè ñòàëè æèâîðîäÿùèìè è ðàçäåëèëèñü íà äâå ãðyïïû — ñóì÷àòûå è ïëàöåíòàðíûå. ÝÂÎËÞÖÈß ÐÀÍÍÈÕ ÌËÅÊÎÏÈÒÀÞÙÈÕ. ÏÅÐÂÛÅ ÏËÀÖÅÍÒÀÐÍÛÅ Ðàçäåëåíèå ñóì÷àòûõ è ïëàöåíòàðíûõ ïðîèçîøëî ïðèìåðíî 168–178 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Ïðåäñòàâèòåëè îáåèõ ãðóïï ïðîèçâîäèëè íà ñâåò æèâûõ äåòåíûøåé, íî åñëè ñóì÷àòûì òðåáîâàëîñü äëèòåëüíîå âðåìÿ íà äîíàøèâàíèå, òî äåòåíûøè ïëàöåíòàðíûõ ðîæäàëèñü äîâîëüíî êðóïíûìè. Ýòî äàâàëî ïëàöåíòàðíûì ïðåèìóùåñòâî, è ñåãîäíÿ ïîäàâëÿþùàÿ ÷àñòü âèäîâ ìëåêîïèòàþùèõ ÿâëÿþòñÿ èìåííî ïëàöåíòàðíûìè.
Êóðèöà èëè ÿéöî: î ðàçâèòèè æèçíè íà Çåìëå  ýïîõó ãîñïîäñòâà äèíîçàâðîâ ìëåêîïèòàþùèå áûëè âûíóæäåíû îñòàâàòüñÿ êðîøå÷íûìè. Ñèòóàöèÿ èçìåíèëàñü ëèøü 65 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä, êîãäà äèíîçàâðû âûìåðëè, è ïóòü ê çàâîåâàíèþ ïëàíåòû îêàçàëñÿ îòêðûò. Âçÿâ ãîñïîäñòâî, ìëåêîïèòàþùèå íà÷àëè ðàçâèâàòüñÿ ñåìèìèëüíûìè øàãàìè. Îíè ýâîëþöèîíèðîâàëè â ïðèìàòîâ, êîòîðûå, â ñâîþ î÷åðåäü, äàëè æèçíü íàì, ñîâðåìåííûì ëþäÿì, íàñåëÿþùèì ïëàíåòó. È ÂÑÅ-ÒÀÊÈ: ÊÓÐÈÖÀ ÈËÈ ßÉÖÎ? Ýâîëþöèÿ, òî åñòü íåïðåðûâíîå ðàçâèòèå, ìèëëèîíû ëåò ëåïèëà èç îäíîêëåòî÷íîé êîçÿâêè ìíîãîêëåòî÷íîå ðàçóìíîå ñóùåñòâî. ×òî æå ñïîñîáñòâîâàëî òîìó, ÷òî íåêèå îðãàíèçìû íà÷èíàëè èçìåíÿòüñÿ: îòðàùèâàòü æãóòèêè, îòáðàñûâàòü ïëàâíèêè, òðàíñôîðìèðîâàòü ëàïû â ðóêè? Îãðîìíûé âêëàä â áèîëîãèþ âíåñ ×àðëüç Äàðâèí. Åãî ýâîëþöèîííàÿ òåîðèÿ — ôóíäàìåíòàëüíîå ó÷åíèå î ðàçâèòèè îðãàíè÷åñêîãî ìèðà. Ñóòü ó÷åíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùèõ ïîëîæåíèÿõ. • Âñå âèäû æèâûõ ñóùåñòâ, íàñåëÿþùèõ Çåìëþ, íèêîãäà íå áûëè êåì-òî ñîçäàíû. • Âîçíèêíóâ åñòåñòâåííûì ïóòåì, îðãàíè÷åñêèå ôîðìû ìåäëåííî è ïîñòåïåííî ïðåîáðàçîâûâàëèñü è ñîâåðøåíñòâîâàëèñü â ñîîòâåòñòâèè ñ îêðóæàþùèìè óñëîâèÿìè. •  îñíîâå ïðåîáðàçîâàíèÿ âèäîâ â ïðèðîäå ëåæàò íàñëåäñòâåííîñòü è èçìåí÷èâîñòü, à òàêæå ïîñòîÿííûé åñòåñòâåííûé îòáîð. • Ðåçóëüòàòîì ýâîëþöèè ÿâëÿåòñÿ ïðèñïîñîáëåííîñòü îðãàíèçìîâ ê óñëîâèÿì èõ îáèòàíèÿ è ìíîãîîáðàçèå âèäîâ â ïðèðîäå. 89 ÏÅÐÂÛÅ ÏËÀÖÅÍÒÀÐÍÛÅ Îäíî èç ðàííèõ ïëàöåíòàðíûõ ìëåêîïèòàþùèõ — þðàìàéÿ. Ýòîò ìåëêèé çâåðåê ðàçìåðîì 10 ñàíòèìåòðîâ æèë îêîëî 160 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä è óìåë ëàçèòü ïî äåðåâüÿì
90 ×àðëüç Äàðâèí (1809–1882) — àíãëèéñêèé íàòóðàëèñò è ïóòåøåñòâåííèê. Âûäâèíóë èäåþ î òîì, ÷òî âñå âèäû æèâûõ îðãàíèçìîâ ýâîëþöèîíèðóþò è ïðîèñõîäÿò îò îáùèõ ïðåäêîâ Ãëàâà XI • Åñëè âåðèòü ó÷åíèþ Äàðâèíà, îòâåò íà ïðåñëîâóòûé âîïðîñ î ïåðâîçäàííîñòè «Êóðèöà èëè ÿéöî?» òåðÿåò âñÿêèé ñìûñë. Äà, åñòü ôèëîñîôû, óòâåðæäàþùèå, ÷òî ÿéöî ïåðâè÷íî. Âåäü, ïî èõ ìíåíèþ, ðåïòèëèÿ îäíàæäû ñíåñëà ÿéöî, èç êîòîðîãî è âûëóïèëàñü ïåðâàÿ ïòèöà. Îäíàêî ðåïòèëèþ îò ïåðâîé ïòèöû ðàçäåëÿþò ìèëëèîíû ëåò ýâîëþöèè. Êàæäûé íîâûé âèä ìåäëåííî, íî âåðíî áûë âûòî÷åí ïðèðîäîé èç åãî ïðåäêà. Ïðåäñòàâüòå, ÷òî ïðîöåññ ýâîëþöèè — ýòî âàøà æèçíü îò ðîæäåíèÿ äî ñìåðòè. Âîçüìåì âàñ â âîçðàñòå 7 ëåò. Åñëè âû ëÿæåòå ñïàòü ðåáåíêîì, âû ïðîñíåòåñü ðåáåíêîì. È äî òîãî, êàê âû çàñíóëè, âû òîæå áûëè ðåáåíêîì. Íå ñóùåñòâóåò ìîìåíòà, êîãäà âû çàñíóëè ðåáåíêîì, à ïðîñíóâøèñü, ìîìåíòàëüíî ïðåâðàòèëèñü âî âçðîñëîãî ÷åëîâåêà. Ýòîò ïðîöåññ äëèòñÿ ìåäëåííî è ïîñòåïåííî. Òî æå ñàìîå ñ ýâîëþöèåé. Âîçüìåì äëÿ ïðèìåðà ïèêàéþ è õàéêîóèõòèñà. Õîðäîâîå ñóùåñòâî ñ æàáðàìè è êðîøå÷íûìè ùóïàëüöàìè íå ñìîãëî áû ïðåâðàòèòüñÿ â ðûáó ñ ãëàçàìè è ìîçãîì â îäíî÷àñüå. Äëÿ òîãî ÷òîáû èç ïèêàéè ïîëó÷èëñÿ õàéêîóèõòèñ, ó ýâîëþöèè óøëè ìèëëèîíû ëåò. Òàê è ñ îñòàëüíûìè ïðåäñòàâèòåëÿìè ôàóíû. Èç êóðèíîãî ÿéöà ñìîæåò âûëóïèòüñÿ òîëüêî öûïëåíîê, à îò îáåçüÿíû ðîäèòñÿ òîëüêî îáåçüÿíà. Òðåòüåãî íå äàíî. Âûõîäèò, íåäîñòàþùåãî çâåíà ýâîëþöèè ïîïðîñòó íå ñóùåñòâóåò. Åãî íåò. Åùå ðàç âñïîìíèòå Äàðâèíà, êîòîðûé óòâåðæäàë, ÷òî îðãàíè÷åñêèå ôîðìû ìåäëåííî è ïîñòåïåííî ïðåîáðàçîâûâàëèñü è ñîâåðøåíñòâîâàëèñü â ñîîòâåòñòâèè ñ îêðóæàþùèìè óñëîâèÿìè.
91 Ïðîáëåìû ïðÿìîõîäÿùèõ: îá ýâîëþöèè ÷åëîâåêà ÃËÀÂÀ XII ÏÐÎÁËÅÌÛ ÏÐßÌÎÕÎÄßÙÈÕ: ÎÁ ÝÂÎËÞÖÈÈ ×ÅËÎÂÅÊÀ ×åëîâåê — åäèíñòâåííîå æèâîòíîå, äëÿ êîòîðîãî ñîáñòâåííîå ñóùåñòâîâàíèå — çàãàäêà, òðåáóþùàÿ ðàçðåøåíèÿ. Ýðèõ Ôðîìì Èçáèòàÿ ôðàçà î òîì, ÷òî ÷åëîâåê ïðîèçîøåë îò îáåçüÿíû, âåðíà. Îäíàêî ýòî ïðîèçîøëî íå òàê áûñòðî, êàê íàì õîòåëîñü áû. Ïðîöåññ òðàíñôîðìàöèè ïåðâîáûòíîãî ïðèìàòà â Homo Sapiens çàíÿë ìèëëèîíû ëåò. Òàê êàêèì æå îí áûë, ïåðâûé ïðåäñòàâèòåëü ÷åëîâå÷åñêîãî ðîäà è ñóùåñòâîâàë ëè îí âîîáùå? ÏÅÐÂÛÅ ØÀÃÈ Ê ×ÅËÎÂÅÊÓ. ÏÐÈÌÀÒÛ ÏÐÅÄÎÊ ÍÀØÈÕ ÏÐÅÄÊΠÂûìèðàíèå äèíîçàâðîâ ïîëîæèëî íà÷àëî êàéíîçîéñêîé ýðå. Ìåëêèå íàñåêîìîÿäíûå ñóùåñòâà çà êîðîòêèé ñðîê ïîðîäèëè ìíîæåñòâî íîâûõ âèäîâ. Òàê ïîÿâèëèñü ïðàðîäèòåëè ïðèìàòîâ, ïðàùóðîâ ÷åëîâåêà ðàçóìíîãî. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî îíè ïðîèçîøëè îò îòðÿäà ïëåçèàäàïèñîâûõ. Ýòè çâåðè áîëüøå ïîõîäèëè íà ãðûçóíîâ, ÷åì íà îáåçüÿí, íî áûëè ïðèñïîñîáëåíû ê æèçíè íà äåðåâüÿõ. Ïåðâûì èç íàñòîÿùèõ ïðèìàòîâ áûë àðõèöåáóñ, æèâøèé îêîëî 55 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Ýòà ìàëåíüêàÿ îáåçüÿíêà ðàçìåðîì 7 ñàíòèìåòðîâ âåñèëà âñåãî 20–30 ãðàììîâ. Àðõèöåáóñ ïèòàëñÿ íàñåêîìûìè. Äëèííûé õâîñò è õâàòàòåëüíûå êîíå÷íîñòè äåëàëè åãî õîðîøî ïðèñïîñîáëåííûì ê æèçíè íà äåðåâüÿõ. Ýòîò äðåâåñíûé çâåðåê ïîðîäèë äâå âåòâè ïðèìàòîâ. Îäíà ïðèâåëà ê äîëãîïÿòàì — ìàëåíüêèì Ïåðâàÿ èç îáåçüÿíîîáðàçíûõ — ýîñèìèÿ, æèâøàÿ îêîëî 45 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Åå ðàçìåð íå ïðåâûøàë ðàçìåðà ÷åëîâå÷åñêîé ëàäîíè
92 Ãëàâà XII íî÷íûì íàñåêîìîÿäíûì îáåçüÿíêàì, äðóãàÿ — ê îáåçüÿíîîáðàçíûì, ê êîòîðûì îòíîñèòñÿ áîëüøèíñòâî ñîâðåìåííûõ îáåçüÿí è ÷åëîâåê. Îêîëî 30 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä íà Çåìëå ïðîèçîøëî ïîõîëîäàíèå, ñîïðîâîæäàâøååñÿ î÷åðåäíûì ìàññîâûì âûìèðàíèåì. Ïðèìàòàì óäàëîñü âûæèòü ëèøü â îáëàñòÿõ ñ æàðêèì êëèìàòîì.  ýòî æå âðåìÿ ÷àñòü îáåçüÿí ìèãðèðîâàëà â Þæíóþ Àìåðèêó è ðàçäåëèëàñü íà øèðîêîíîñûõ è óçêîíîñûõ. Ó÷åíûì óäàëîñü îáíàðóæèòü íåñêîëüêèõ ïðåäêîâ ñîâðåìåííûõ îáåçüÿí (ñààäàíèÿ, ïðîêîíñóë è äðèîïèòåê) è ÷åëîâåêà. «Áëàãîäàðÿ åñòåñòâåííîìó îòáîðó ìû ðàçâèëè â ñåáå ñïîñîáíîñòü ê ñîïðîòèâëåíèþ; ìû íå óñòóïàåì íè îäíîé áàêòåðèè áåç óïîðíîé áîðüáû» (Ãåðáåðò Óýëëñ) • Ñààäàíèÿ. Ýòîò îáùèé ïðåäîê ÷åëîâåêîîáðàçíûõ îáåçüÿí è ìàðòûøåê îáèòàë íà Çåìëå 28–29 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Óâû, ïî íàéäåííûì ôðàãìåíòàì ñêåëåòà ïîëíûé âíåøíèé âèä ñóùåñòâà âîññòàíîâèòü ñëîæíî. Îäíàêî ó÷åíûå âûÿñíèëè, ÷òî îáåçüÿíà áûëà óæå äîñòàòî÷íî êðóïíîé — âåñîì îêîëî 15–20 êèëîãðàììîâ. • Ïðîêîíñóë. Ýòîò äðåâíåéøèé ïðåäñòàâèòåëü ÷åëîâåêîîáðàçíûõ îáåçüÿí æèë â Àôðèêå îêîëî 20 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Ïåðâîáûòíûå ïðèìàòû îáèòàëè â òðîïèêàõ è áûëè âåãåòàðèàíöàìè. Âåñèëè ïðîêîíñóëû äî 40 êèëîãðàììîâ. • Äðèîïèòåêè. Ýòè ïðèìàòû æèëè îêîëî 9–12 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Îíè âñå òàê æå îáèòàëè íà äåðåâüÿõ, ïèòàëèñü ôðóêòàìè è ìÿãêèìè ëèñòüÿìè. Îíè ñòàëè ïðåäêàìè ÷åëîâåêà, ãîðèëë è øèìïàíçå. Äðèîïèòåêè âûðàñòàëè äî 60 ñàíòèìåòðîâ è âåëè ñòàäíûé îáðàç æèçíè. Ïðèìåðíî 10 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä íà Çåìëå âíîâü ïîõîëîäàëî, à êëèìàò ñòàë
93 Ïðîáëåìû ïðÿìîõîäÿùèõ: îá ýâîëþöèè ÷åëîâåêà ñóøå. Ïëîùàäü ëåñîâ ñîêðàòèëàñü, a îáøèðíûå ïðîñòðàíñòâà çàíÿëè ñàâàííû. Äðèîïèòåêàì, íàñåëÿâøèì ýòè ìåñòà, ïîíåâîëå ïðèøëîñü ñëåçòü ñ äåðåâüåâ è ïåðåéòè ê æèçíè íà îòêðûòûõ ïðîñòðàíñòâàõ. Îêîëî 6–7 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä ïîÿâèëñÿ ñaõeëàíòðoï — ïåðâîå ïðÿìîõîäÿùåå ñóùåñòâî, æèâøåå â Àôðèêå. Ïðèìåðíî 4,4 ìèëëèîíà ëåò íàçàä âîçíèêëè àðäèïèòåêè. Îíè áûëè ïðÿìîõîäÿùèìè ñóùåñòâàìè, æèëè ïî áîëüøåé ìåðå â ëåñó è áûëè âñåÿäíûìè. Ñðåäíèé ðîñò àðäèïèòåêà äîñòèãàë 120 ñàíòèìåòðîâ, à âåñ — 50 êèëîãðàììîâ. Ñëåäóþùèì çâåíîì ýâîëþöèè, âåäóùèì ê ÷åëîâåêó, ñòàëè àâñòðàëîïèòåêè. Îíè èìåëè ðîñò îò îäíîãî äî ïîëóòîðà ìåòðîâ è âåñ äî 55 êèëîãðàììîâ. Îêîëî 3 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä àâñòðàëîïèòåêè ðàçäåëèëèñü íà íåñêîëüêî âåòâåé, îäíà èç êîòîðûõ ïðèâåëà ê ëþäÿì, a äðóãàÿ âïîñëåäñòâèè âûìåðëà. ×ÅËÎÂÅÊ — ÂÅÍÅÖ ÝÂÎËÞÖÈÈ È âñå-òàêè îòêóäà íà ïëàíåòå Çåìëÿ âçÿëñÿ ÷åëîâåê? Ïðè âñåì ðàçíîîáðàçèè òî÷åê çðåíèÿ íà àíòðîïîãåíåç, ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî ó÷åíûõ ïðèäåðæèâàåòñÿ ýâîëþöèîííîé òåîðèè. Îíà, â îòëè÷èå îò îñòàëüíûõ, ïîäòâåðæäàåòñÿ ðÿäîì àðõåîëîãè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ äàííûõ. Ðàññìîòðèì ýòàïû ýâîëþöèè ÷åëîâåêà ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ. • Àâñòðàëîïèòåê (Australopithecus) æèë íà òåððèòîðèè Àôðèêè îêîëî 4,2–1 ìèëëèîíà ëåò íàçàä. Åãî òåëî áûëî ïîêðûòî ãóñòîé øåðñòüþ, è ïî âíåøíåìó âèäó ÁÐÎÑÜ! ÄÀ ÏÎÄÀËÜØÅ Áðîñàíèå ïðåäìåòîâ áûëî âàæíåéøåé ÷àñòüþ ñóùåñòâîâàíèÿ íàøèõ äàëåêèõ ïðåäêîâ. Íàøè ïëå÷è è òîðñ «çàòî÷åíû» ïîä áðîñêè êàìíåé è êîïèé, îíè óìåþò âîâðåìÿ íàêàïëèâàòü è îñâîáîæäàòü ýíåðãèþ. Áåç óìåíèÿ ìåòàòü êàìíè è êîïüÿ ïåðâîáûòíûå ëþäè ìîãëè íå âûæèòü
94 «Â ïåùåðíûå âðåìåíà ëþäè íå çíàëè äèïëîìàòèè è ãîâîðèëè òî, ÷òî äóìàëè. Ïîçæå îíè íàó÷àòñÿ ëîâêî ïðÿòàòü ñâîè ìûñëè è ïîáóæäåíèÿ, õîòÿ æåëàíèÿ è öåëè ó íèõ îñòàíóòñÿ òå æå» (Äìèòðèé Åìåö. «Çâåçäîëåò èç êàìåííîãî âåêà») Ãëàâà XII àâñòðàëîïèòåê áîëüøå ïîõîäèë íà îáåçüÿíó, íåæåëè íà ÷åëîâåêà. Îäíàêî ýòîò ïðåäñòàâèòåëü ãîìèíèä óæå õîäèë íà äâóõ íîãàõ. Êðîìå òîãî, îí áëèñòàë ïðèìèòèâíûì èíòåëëåêòîì. Àâñòðàëîïèòåê ïîëüçîâàëñÿ ðàçíûìè ïðåäìåòàìè êàê îðóäèÿìè, ÷åìó ñïîñîáñòâîâàë îòñòàâëåííûé áîëüøîé ïàëåö íà êèñòÿõ ðóê. Îáúåì åãî ìîçãà ïî îòíîøåíèþ ê îáúåìó òåëà áûë ìåíüøå, ÷åì ó ñîâðåìåííîãî ÷åëîâåêà, íî áîëüøå, ÷åì ó ÷åëîâåêîîáðàçíûõ îáåçüÿí. • ×åëîâåê óìåëûé (Homo habilis) ñ÷èòàåòñÿ ïåðâûì ïðåäñòàâèòåëåì ÷åëîâå÷åñêîãî ðîäà. Îí æèë îêîëî 2,4–1,5 ìèëëèîíà ëåò íàçàä â Àôðèêå è ïîëó÷èë ñâîå íàçâàíèå çà óìåíèå ìàñòåðèòü ïðîñòåéøèå êàìåííûå îðóäèÿ. Åãî ìîçã íà òðåòü ïðåâîñõîäèë ìîçã àâñòðàëîïèòåêà. Îñîáåííîñòè ìîçãà ÷åëîâåêà óìåëîãî ñâèäåòåëüñòâóþò î çà÷àòêàõ ó íåãî ðå÷è.  îñòàëüíîì ÷åëîâåê óìåëûé áîëüøå áûë ïîõîæ íà àâñòðàëîïèòåêà, ÷åì íà ñîâðåìåííîãî ÷åëîâåêà. • ×åëîâåê ïðÿìîõîäÿùèé (Homo erectus) 1,8 ìèëëèîíà — 300 òûñÿ÷ ëåò íàçàä ðàññåëèëñÿ ïî Àôðèêå, Åâðîïå è Àçèè. Îí ìàñòåðèë ñëîæíûå îðóäèÿ è óæå îñâîèë èñêóññòâî äîáû÷è îãíÿ. Åãî ìîçã ïî îáúåìó áûë áëèçîê ê ìîçãó ñîâðåìåííîãî ÷åëîâåêà, ÷òî ïîçâîëÿëî ýòîìó ïðåäñòàâèòåëþ ó÷àñòâîâàòü â êîëëåêòèâíîé äåÿòåëüíîñòè. Ýòè ëþäè àêòèâíî îõîòèëèñü íà êðóïíûõ çâåðåé ãðóïïàìè è èñïîëüçîâàëè ðå÷ü äëÿ îáùåíèÿ. •  ïåðèîä îò 500 äî 200 òûñÿ÷ ëåò íàçàä ïðîèñõîäèë ïåðåõîä îò ÷åëîâåêà ïðÿìîõîäÿùåãî ê ðàçóìíîìó. Äîâîëüíî
Ïðîáëåìû ïðÿìîõîäÿùèõ: îá ýâîëþöèè ÷åëîâåêà òðóäíî îáíàðóæèòü ãðàíèöó, êîãäà îäèí âèä ñìåíÿåò äðóãîé, ïîýòîìó ïðåäñòàâèòåëåé ýòîãî ïåðåõîäíîãî ïåðèîäà èíîãäà èìåíóþò äðåâíåéøèì ÷åëîâåêîì ðàçóìíûì (Homo sapiens). • Íåàíäåðòàëåö (Homo neanderthalensis) æèë 230–30 òûñÿ÷ ëåò íàçàä. Îáúåì ìîçãà íàøåãî ïðåäêà ñîîòâåòñòâîâàë ðàçìåðó ìîçãà ñîâðåìåííîãî ÷åëîâåêà è äàæå íåìíîãî ïðåâîñõîäèë åãî. Ðàñêîïêè ñâèäåòåëüñòâóþò î ðàçâèòîé êóëüòóðå, âêëþ÷àâøåé ðèòóàëû, çà÷àòêè èñêóññòâà è ìîðàëè. Íåàíäåðòàëüöû ðèñîâàëè íà ñâîäàõ ïåùåð ñöåíû èç ñâîåé æèçíè è ïðîÿâëÿëè çàáîòó î ñîïëåìåííèêàõ. Ðàíåå ñ÷èòàëîñü, ÷òî íåàíäåðòàëåö — ïðÿìîé ïðåäîê ñîâðåìåííîãî ÷åëîâåêà, íî ñåé÷àñ ó÷åíûå ñêëîíÿþòñÿ ê âåðñèè, ÷òî îí — òóïèêîâàÿ, «ñëåïàÿ» âåòâü ýâîëþöèè. • ×åëîâåê ðàçóìíûé íîâûé (Homo sapiens sapiens) — ýòî ÷åëîâåê ñîâðåìåííîãî òèïà. Îí ïîÿâèëñÿ îêîëî 130 òûñÿ÷ ëåò íàçàä. Èñêîïàåìûõ «íîâûõ ëþäåé» âïåðâûå îáíàðóæèëè â ìåñòå÷êå Êðî-Ìàíüîí âî Ôðàíöèè. Èõ òàê è íàçâàëè — êðîìàíüîíöû. Êðîìàíüîíöû âíåøíå ìàëî îòëè÷àëèñü îò ñîâðåìåííîãî ÷åëîâåêà. Ïîñëå íèõ îñòàëèñü ìíîãî÷èñëåííûå àðòåôàêòû, ãîâîðÿùèå î âûñîêîì óðîâíå èõ êóëüòóðû è áûòà — ïåùåðíàÿ æèâîïèñü, ìèíèàòþðíàÿ ñêóëüïòóðà, ãðàâèðîâêè è óêðàøåíèÿ. Áëàãîäàðÿ ñâîèì ñïîñîáíîñòÿì ÷åëîâåê ðàçóìíûé 10–15 òûñÿ÷ ëåò íàçàä çàñåëèë âñþ Çåìëþ.  õîäå ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ îðóäèé òðóäà è íàêîïëåíèÿ æèçíåííîãî îïûòà îí ïåðåøåë ê ïðîèçâîäÿùåìó õîçÿéñòâó.  ïåðèîä 95 ÄÀÐÂÈÍ ÏÐÀÂ? Ñõîäñòâî ìåæäó ÄÍÊ îáåçüÿíû è ÷åëîâåêà ñîñòàâëÿåò îêîëî 90%
96 Ãëàâà XII íåîëèòà âîçíèêëè êðóïíûå ïîñåëåíèÿ, è ÷åëîâå÷åñòâî âî ìíîãèõ ðàéîíàõ ïëàíåòû âñòóïèëî â ýïîõó öèâèëèçàöèé. ÐÀÇÐÛÂÀß ÑÂßÇÜ Ñ ÏÐÅÄÊÀÌÈ «Âíóøåíèÿ ñîâåñòè â ñâÿçè ñ ðàñêàÿíèåì è ÷óâñòâîì äîëãà ÿâëÿþòñÿ âàæíåéøèìè ðàçëè÷èÿìè ìåæäó ÷åëîâåêîì è æèâîòíûì» (×àðëüç Äàðâèí) Íåñìîòðÿ íà îáùåå ïðîøëîå ÷åëîâåêà è îáåçüÿíû, ëþäè â ñâîåì ðàçâèòèè äàëåêî óøëè îò ìîõíàòûõ ñîðîäè÷åé. Ó÷åíûå ñâÿçûâàþò êëþ÷åâûå îòëè÷èÿ ÷åëîâåêà îò îáåçüÿíû ñî ñïîñîáíîñòüþ ê ïðÿìîõîæäåíèþ, òî åñòü ïåðåäâèæåíèþ íà äâóõ çàäíèõ êîíå÷íîñòÿõ, íîãàõ. Ïëàâíûé ïåðåõîä ÷åëîâå÷åñêèõ ïðàùóðîâ ê ïðÿìîõîæäåíèþ íà÷àëñÿ îò 4 äî 7 ìèëëèîíîâ ëåò íàçàä. Èç-çà ýòîãî ñêåëåò ÷åëîâåêà ïåðåòåðïåë çíà÷èòåëüíûå âèäîèçìåíåíèÿ: èçìåíèëèñü ðàçìåð, ðàñïîëîæåíèå êîñòåé ñòîïû, ðàçìåð è ôîðìà òàçîáåäðåííîãî è êîëåííîãî ñóñòàâîâ, äëèíà è ôîðìà íîã, à òàêæå ôîðìà ïîçâîíî÷íèêà. Çà÷åì æå ïðèìàòàì ïîòðåáîâàëîñü ïðèëàãàòü ñòîëüêî ôèçèîëîãè÷åñêèõ óñèëèé äëÿ òîãî, ÷òîáû ñòàòü ïðÿìîõîäÿùèìè? Îêàçûâàåòñÿ, ïðÿìîõîæäåíèå ÷åëîâåêà íà 75% áîëåå ýêîíîìè÷íî, ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðåäâèæåíèåì øèìïàíçå êàê íà ÷åòûðåõ, òàê è íà äâóõ êîíå÷íîñòÿõ. Íåêîòîðûå ãèïîòåçû óòâåðæäàþò, ÷òî èìåííî ýíåðãîñáåðåæåíèå ñûãðàëî ãëàâíóþ ðîëü â ïåðåõîäå ê ïðÿìîõîæäåíèþ. Äàâàéòå ïîñìîòðèì, êàêèå èçìåíåíèÿ, ñâÿçàííûå ñ ïðÿìîõîæäåíèåì, ïåðåòåðïåëà îáåçüÿíà, ÷òîáû ñòàòü ÷åëîâåêîì. • Ñòîïà. Ïåðåõîä ê ïðÿìîõîæäåíèþ óâåëè÷èë ïÿòêó, íåîáõîäèìóþ äëÿ ïîääåðæàíèÿ ðàâíîâåñèÿ è óâåëè÷èâøåéñÿ ìàññû òåëà. Èçìåíèëàñü è ôîðìà ñòîïû. Áîëüøîé ïàëåö íà íîãàõ, ðàñïîëàãàâøèéñÿ ó ðàííèõ
97 Ïðîáëåìû ïðÿìîõîäÿùèõ: îá ýâîëþöèè ÷åëîâåêà • • • • ïðèìàòîâ òàê æå, êàê íà ðóêàõ, âñòàë íà îäíó ëèíèþ ñ äðóãèìè ïàëüöàìè — áîëüøå íå íóæíî öåïëÿòüñÿ èì çà âåòâè äåðåâüåâ. Ýòè èçìåíåíèÿ — çàëîã ýêîíîìèè ýíåðãèè âî âðåìÿ ïåðåäâèæåíèÿ. Òàçîáåäðåííûé ñóñòàâ. Ó ÷åëîâåêà ýòîò ñóñòàâ êðóïíåå, ÷åì ó îáåçüÿí, ÷òî îáåñïå÷èâàåò ïîääåðæêó áîëüøåãî âåñà òåëà. Óâåëè÷åíèå òàçà äàëî ÷åëîâåêó óñòîé÷èâîñòü ïðè ïðÿìîõîæäåíèè è ñîêðàòèëî ðàñõîä ýíåðãèè íà ïîääåðæàíèå ðàâíîâåñèÿ. Êðåñòåö òàêæå óâåëè÷èëñÿ â øèðèíó, à çíà÷èò, óâåëè÷èëñÿ è ðîäîâîé êàíàë. Ýòî îáëåã÷èëî ðîäû. Êîëåíî. Êîëåííûå ñóñòàâû óâåëè÷èëèñü. Óãîë ðàçãèáàíèÿ êîëåíà óìåíüøèëñÿ. Ýòî ïîçâîëèëî óìåíüøèòü ïîòåðþ ýíåðãèè íà âåðòèêàëüíîå ïåðåìåùåíèå öåíòðà òÿæåñòè ïðè ïåðåäâèæåíèè. Êîíå÷íîñòè. Âåðõíèå (ïåðåäíèå) êîíå÷íîñòè ïðåâðàòèëèñü â ðóêè è ïåðåñòàëè ó÷àñòâîâàòü â ïðîöåññå ïåðåäâèæåíèÿ. Îíè íåìíîãî îñëàáëè, çàòî ëîâêî îñâîèëè ìåëêóþ ìîòîðèêó. Óâåëè÷èëàñü ðîëü ÿãîäè÷íûõ ìûøö. Òåïåðü ýòî — îäíè èç ñàìûõ êðóïíûõ ìûøö â îðãàíèçìå. Ó øèìïàíçå ýòè ìûøöû ãîðàçäî ìåëü÷å. ßãîäèöû ïðåïÿòñòâóþò îïðîêèäûâàíèþ êîðïóñà âïåðåä âî âðåìÿ áåãà. ×åðåï. ×åëîâå÷åñêèé ÷åðåï óðàâíîâåøåí íà ïîçâîíî÷íèêå: áîëüøîå çàòûëî÷íîå îòâåðñòèå íàõîäèòñÿ â íèæíåé ÷àñòè ÷åðåïà, ÷òî ïåðåíîñèò çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü âåñà ãîëîâû íàçàä. Ïëîñêàÿ ôîðìà ÷åëîâå÷åñêîãî ëèöà ïîìîãàåò ïîääåðæèâàòü ãîëîâó áåç äîïîëíèòåëüíûõ ìûøö, íàáëþäàåìûõ ó ÷åëîâåêîîáðàçíûõ îáåçüÿí. À ìûøöû ëáà ó ÷åëîâåêà ÔÈÍÒ ÓØÀÌÈ 85% ñîâðåìåííûõ ëþäåé íå óìåþò øåâåëèòü óøàìè. Ó÷åíûå ñ÷èòàþò, ÷òî 15%, êîòîðûå ìîãóò ýòî äåëàòü, óíàñëåäîâàëè ñïîñîáíîñòü îò ïðèìàòîâ. Íàøè äðåâíèå ïðåäêè øåâåëèëè óøíûìè ðàêîâèíàìè â öåëÿõ âûæèâàíèÿ. Ïîñëå òîãî êàê îíè íà÷àëè æèòü ãðóïïàìè, äâèãàòü óøàìè äëÿ îïðåäåëåíèÿ çâóêà ñòàëî óæå íåîáÿçàòåëüíî
98 ÍÀ ÄÂÓÕ ÈËÈ ÍÀ ×ÅÒÛÐÅÕ? Áîëüøèíñòâî ÷åëîâåêîîáðàçíûõ îáåçüÿí, òàêèõ êàê øèìïàíçå è ãîðèëëà, îò÷àñòè ñïîñîáíû õîäèòü íà äâóõ êîíå÷íîñòÿõ, îäíàêî âî âðåìÿ ïåðåäâèæåíèÿ îíè âñå æå âðåìÿ îò âðåìåíè îïèðàþòñÿ íà òàê íàçûâàåìûå ëàäîíè. ×åëîâåê æå ñóìåë ïîëíîñòüþ îòîðâàòüñÿ îò çåìëè è ïðîäîëæèë ñâîé ïóòü íà äâóõ íîãàõ Ãëàâà XII èñïîëüçóþòñÿ èñêëþ÷èòåëüíî äëÿ ìèìèêè. • Ïîçâîíî÷íèê. Ñ ïåðåõîäîì ê ïðÿìîõîæäåíèþ ïîçâîíî÷íèê ÷åëîâåêà ïîëó÷èë äâîéíîé èçãèá: âåðõíèé (ãðóäíîé) îòäåë âûãíóò íàçàä, à íèæíèé (ïîÿñíè÷íûé) — âïåðåä. Áåç ïîÿñíè÷íîãî èçãèáà ïîçâîíî÷íèê ïîñòîÿííî íàêëîíÿëñÿ áû âïåðåä, ÷òî òðåáîâàëî áû ìûøå÷íûõ óñèëèé äëÿ ïîääåðæàíèÿ ðàâíîâåñèÿ. Íàëè÷èå äâîéíîãî èçãèáà ïîìåùàåò ïðîåêöèþ öåíòðà òÿæåñòè òåëà ïðÿìî ìåæäó ñòóïíÿìè. À ýòî ñóùåñòâåííî ýêîíîìèò ýíåðãèþ ïðè õîäüáå. Ïîìèìî ñêåëåòà ñóùåñòâóþò è äðóãèå ÿðêèå îòëè÷èÿ ÷åëîâåêà îò åãî áëèæàéøåãî ñîðîäè÷à — øèìïàíçå. • Îáúåì ÷åëîâå÷åñêîãî ìîçãà — 1300– 1400 ñì3, ó îáåçüÿí — ïðèìåðíî â 2 ðàçà ìåíüøå. • Ïëîùàäü êîðû ìîçãà ó ÷åëîâåêà â 3,5 ðàçà áîëüøå, ÷åì ó îáåçüÿí. • ×åëîâåê èìååò âûâåðíóòûå ãóáû, ñëèçèñòàÿ îáîëî÷êà åãî ãóá âèäíà ïðè îòêðûâàíèè ðòà. Ó íàøèõ ðîäñòâåííèêîâ — íåò. • Ó ÷åëîâåêà åñòü ïîäáîðîäîê. • Êëûêè ó ÷åëîâåêà íå âûñòóïàþò èç ðÿäà îñòàëüíûõ çóáîâ. Ó îáåçüÿí, íàîáîðîò, âûñòóïàþò. •  ñåðåäèíå âåðõíåé ãóáû ó ÷åëîâåêà åñòü ÿìêà. • Ãðóäíàÿ êëåòêà ÷åëîâåêà ïëîñêàÿ, à íå áî÷êîâèäíàÿ, êàê ó îáåçüÿí. • Òóëîâèùå ó ÷åëîâåêà êîðî÷å, à ó îáåçüÿí äëèííåå íèæíèõ êîíå÷íîñòåé. • Íîãè ÷åëîâåêà äëèííåå ðóê, ó îáåçüÿí — íàîáîðîò.
Ïðîáëåìû ïðÿìîõîäÿùèõ: îá ýâîëþöèè ÷åëîâåêà • Ñòîïà ÷åëîâåêà íå ïëîñêàÿ, à êóïîëîîáðàçíàÿ, ïðóæèíèñòàÿ, íå ïðèñïîñîáëåííàÿ äëÿ õâàòàíèÿ. • Òåëî ÷åëîâåêà èìååò âîëîñÿíîé ïîêðîâ â îòäåëüíûõ ìåñòàõ. Ó îáåçüÿí øåðñòü ïîêðûâàåò ïðàêòè÷åñêè âñå òåëî. • ×åëîâåê èìååò ÿçûêîâóþ ôîðìó îáùåíèÿ. • ×åëîâåê îáëàäàåò íå òîëüêî êîíêðåòíûì, íî è îòâëå÷åííûì ìûøëåíèåì. • ×åëîâåê ñïîñîáåí îáîáùàòü. È àáñòðàãèðîâàòü. • ×åëîâåê îáëàäàåò ñîçíàíèåì. • Îñíîâó æèçíè ÷åëîâåêà ñîñòàâëÿåò òðóä â êîëëåêòèâå. • Îáåçüÿíû íå ìîãóò èçãîòîâëÿòü îðóäèÿ. À ÷åëîâåê ìîæåò. • ×åëîâåê ïîä÷èíÿåòñÿ îáùåñòâåííûì çàêîíàì. • ×åëîâåê ðàçâèâàåò íàóêó è èñêóññòâî. 99 «Íå âàæíî, ïðîèçîøåë ëè ÷åëîâåê îò îáåçüÿíû, íàìíîãî âàæíåå, ÷òîáû îí òóäà ñíîâà íå âåðíóëñÿ» (Ðèõàðä Âàãíåð)
Âïåðâûå àðõåè áûëè îáíàðóæåíû â ýêñòðåìàëüíûõ ìåñòàõ îáèòàíèÿ — ãîðÿ÷èõ âóëêàíè÷åñêèõ èñòî÷íèêàõ Ïèêàéÿ – íåáîëüøîå ïðèìèòèâíîå õîðäîâîå æèâîòíîå. Èñêîïàåìûå îñòàíêè ïèêàéè âñòðå÷àþòñÿ â ñðåäíåêåìáðèéñêèõ îòëîæåíèÿõ âîçðàñòîì 530 ìèëëèîíîâ ëåò.
«Ïîëóîáåçüÿíû» — ïðèìèòèâíûé âèä ïðèìàòîâ Ìåãàçîñòðîäîí — âûìåðøåå æèâîòíîå, îäèí èç ïåðâûõ ïðåäñòàâèòåëåé ìëåêîïèòàþùèõ. Âîçðàñò — 200 ìèëëèîíîâ ëåò.
102 Ãëàâà XIII ÃËÀÂÀ XIII. ÑÀÌÛÅ ÂÀÆÍÛÅ ÁÓÊÂÛ: Î ÄÍÊ È ÅÅ ÑÒÐÎÅÍÈÈ Íåò òàêîé ãåíåòèêè, êîòîðóþ íåëüçÿ áûëî áû óãðîáèòü âðåäíûìè ïðèâû÷êàìè. Þðèé Áóçèàøâèëè Ïëàí òîãî, êàêèì áóäåò ÷åëîâåê, ãîòîâ óæå â òîò ìîìåíò, êîãäà ìóæñêàÿ è æåíñêàÿ ïîëîâûå êëåòêè ñëèâàþòñÿ âîåäèíî ïðè îïëîäîòâîðåíèè. Ñõåìà áóäóùåãî îðãàíèçìà çàêëþ÷åíà â ÿäðå ýòîé åäèíñòâåííîé êëåòêè, òî÷íåå â åå ìîëåêóëå ÄÍÊ. ÄÍÊ îïðåäåëÿåò öâåò ãëàç è âîëîñ, ðîñò, ôîðìó íîñà è òàëàíòû áóäóùåãî ÷åëîâåêà.  îãðîìíîé ñòåïåíè æèçíü áóäåò çàâèñåòü îò êà÷åñòâ, çàëîæåííûõ ãåíàìè îò ðîæäåíèÿ. ÈÍÑÒÐÓÊÖÈß ÏÎ «ÏÐÈÃÎÒÎÂËÅÍÈÞ» ×ÅËÎÂÅÊÀ Ôðèäðèõ Ìèøåð (1844–1895) — øâåéöàðñêèé ôèçèîëîã, ãèñòîëîã è áèîëîã.  1869 ãîäó îòêðûë ÄÍÊ Òåëî ÷åëîâåêà ñîñòîèò èç òðèëëèîíîâ ðàçíûõ êëåòîê. Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî êàæäàÿ êëåòêà èìååò ñîáñòâåííîå ñòðîåíèå è ôóíêöèè, âñå êëåòêè îáúåäèíÿåò îäíî. Âíóòðè íèõ åñòü ÿäðî, â êîòîðîì ñîäåðæàòñÿ õðîìîñîìû, à â íèõ, â ñâîþ î÷åðåäü, — ìîëåêóëû ÄÍÊ. Îíè îäèíàêîâû âî âñåõ êëåòêàõ. È â êëåòêå ìîçãà, è â êëåòêå íîãòÿ, è â êëåòêàõ êîæè ìîëåêóëû ÄÍÊ àáñîëþòíî èäåíòè÷íûå. Êàæäàÿ êëåòêà ñîäåðæèò èíôîðìàöèþ î ñòðîåíèè öåëîãî îðãàíèçìà. Êàê áóäòî â êàæäîì êèðïè÷èêå çäàíèÿ õðàíèòñÿ ìèíèàòþðíûé ïëàí âñåãî ñîîðóæåíèÿ. Òàê ÷òî æå ýòî òàêîå è çà÷åì âîîáùå ÄÍÊ íóæíû ÷åëîâåêó è ÷åëîâå÷åñòâó? Áóêâû ÄÍÊ ðàñøèôðîâûâàþòñÿ êàê «äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâàÿ êèñëîòà». Ïî ñâîåé
103 Ñàìûå âàæíûå áóêâû: î ÄÍÊ è åå ñòðîåíèè ñóòè ýòî ìîëåêóëà, â êîòîðîé â âèäå ãåíåòè÷åñêîãî êîäà õðàíèòñÿ è ïåðåäàåòñÿ èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå âàæíåéøàÿ èíôîðìàöèÿ. ÄÍÊ ñîäåðæèò âñþ èíôîðìàöèþ î ÷åëîâåêå, î åãî íàñëåäñòâåííîñòè è æèçíåäåÿòåëüíîñòè.  íåé çàëîæåí îïûò ïðåäêîâ ÷åëîâåêà, ñèñòåìà âîññòàíîâëåíèÿ è äàæå ðåïðîäóêöèè âíóòðåííèõ îðãàíîâ. Ñïîñîáíîñòü êëåòêè õðàíèòü äàííûå î öåëîì îðãàíèçìå âïåðâûå îáíàðóæèë áðèòàíñêèé áèîëîã Äæ. Ãåðäîí. Îí âçÿë ÿäðî êëåòêè èç êèøå÷íèêà âçðîñëîé ëÿãóøêè è ïåðåñàäèë åãî â ëÿãóøà÷üþ èêðèíêó, èç êîòîðîé çàðàíåå óäàëèë åå ñîáñòâåííîå ÿäðî. Èç èêðèíêè-ãèáðèäà ïîÿâèëàñü ëÿãóøêà, àáñîëþòíî èäåíòè÷íàÿ òîé, ÷üå ÿäðî åé ïåðåñàäèëè. Èíîãäà ïðèðîäà ñàìà ñîçäàåò äâîéíèêîâ. Êîãäà ïîñëå ïåðâîãî äåëåíèÿ îïëîäîòâîðåííîé ÿéöåêëåòêè äî÷åðíèå êëåòêè ðàñõîäÿòñÿ ïîðîçíü, èç êàæäîé íà÷èíàåò ðàçâèâàòüñÿ îòäåëüíûé îðãàíèçì. Òàê íà ñâåò ïîÿâëÿþòñÿ îäíîÿéöåâûå áëèçíåöû. Èõ ìîëåêóëû ÄÍÊ ñîâåðøåííî èäåíòè÷íû. Èìåííî ïîýòîìó áëèçíÿøêè òàê ïîõîæè. Êàê æå óñòðîåíà ìîëåêóëà ÄÍÊ, ýòà êëþ÷åâàÿ ÷àñòè÷êà æèâîé êëåòêè? Îíà ïîõîæà íà ëåñòíèöó, ïåðåêðó÷åííóþ â ñïèðàëü. Ìîëåêóëà ÄÍÊ ñîñòîèò èç ÷åðåäóþùèõñÿ çâåíüåâ. Åå äëèíà çàâèñèò îò îðãàíèçìà, êîòîðîìó îíà ïðèíàäëåæèò. ÄÍÊ ïðîñòåéøèõ âèðóñîâ ñîäåðæèò âñåãî íåñêîëüêî òûñÿ÷ çâåíüåâ, áàêòåðèé — íåñêîëüêî ìèëëèîíîâ, à âûñøèõ îðãàíèçìîâ — ìèëëèàðäû. Åñëè âûñòðîèòü â ëèíèþ âñå ìîëåêóëû ÄÍÊ, ñîäåðæàùèåñÿ â îäíîé êëåòêå ÷åëîâåêà, òî ïîëó÷èòñÿ íèòü äëèíîé îêîëî 2 ìåòðîâ. ÊËÅÒÊÈ: ÁÅÑÑÌÅÐÒÍÛÅ È ÑÌÅÐÒÍÛÅ Îðãàíèçì ÷åëîâåêà ñîñòîèò èç 220 ìèëëèàðäîâ êëåòîê. Ðàçëè÷àþò äâå êàòåãîðèè: ð 20 ìèëëèàðäîâ «áåññìåðòíûõ», ñóùåñòâóþùèõ íà ïðîòÿæåíèè âñåé ÷åëîâå÷åñêîé æèçíè. Ê íèì îòíîñÿòñÿ íåéðîíû. ð 200 ìèëëèàðäîâ «ñìåðòíûõ», îíè ïîñòîÿííî çàìåùàþòñÿ
104 ÄÍÊ ÐÅÃÅÍÅÐÈÐÓÅÒÑß Êàæäûé äåíü íàøà ÄÍÊ ïîâðåæäàåòñÿ ïî ìèëëèîíó ðàç. Ê ñ÷àñòüþ, íàø îðãàíèçì îñíàùåí ñëîæíîé ñèñòåìîé åå âîññòàíîâëåíèÿ. Åñëè áû ýòîãî íå áûëî, ìû âñå ïîãîëîâíî áîëåëè áû ðàêîì è óìèðàëè åùå â ìîëîäîñòè Ãëàâà XIII Òîëùèíà ýòîé íèòè îêàæåòñÿ â ìèëëèàðä ðàç ìåíüøå åå äëèíû. Ôèçèêè âûÿñíèëè, ÷òî ÄÍÊ ïî ñâîåé ñòðóêòóðå ïîõîæà íà òâåðäîå òåëî, à çâåíüÿ óëîæåíû â íåé òàê æå, êàê â êðèñòàëëå. Îäíîìåðíûé êðèñòàëë ÄÍÊ, ïîõîæèé íà íèòêó, çàèíòðèãîâàë ó÷åíûõ. Ìîëåêóëà îêàçàëàñü èçîëÿòîðîì, âðîäå îêîííîãî ñòåêëà. Äà îíà è ïðîçðà÷íà, êàê ñòåêëî. Îáû÷íîå ñòåêëî îòëè÷íî ïðîïóñêàåò ñâåò è ïîãëîùàåò óëüòðàôèîëåòîâûå ëó÷è. ÄÍÊ òîæå ïîãëîùàåò óëüòðàôèîëåò. Íî äëÿ ñòåêëà ýòè ëó÷è íå âðåäíû, à ÄÍÊ ê íèì î÷åíü ÷óâñòâèòåëüíà. Óëüòðàôèîëåò íàñòîëüêî ãóáèòåëåí äëÿ ìîëåêóëû ÄÍÊ, ÷òî êëåòêà â õîäå ýâîëþöèè íàó÷èëàñü ñàìîñòîÿòåëüíî ñîïðîòèâëÿòüñÿ èõ âîçäåéñòâèþ è îáåðåãàòü îò ïîâðåæäåíèé çàêëþ÷åííóþ â íåé èíôîðìàöèþ. Çàêðó÷åííàÿ ñïèðàëüþ ìîëåêóëà ÄÍÊ ñòðåìèòñÿ âûòÿíóòüñÿ â ïðÿìóþ ëèíèþ. Íî åå òî è äåëî áîìáàðäèðóþò îêðóæàþùèå ìîëåêóëû âîäû, è ñïèðàëü íà÷èíàåò èçâèâàòüñÿ, ïîäîáíî ÷åðâÿêó. Ãèáêîñòü äâîéíîé ñïèðàëè èãðàåò âàæíóþ ðîëü. Åñëè áû ìîëåêóëà ÄÍÊ áûëà ÷åðåñ÷óð òâåðäîé, îíà áû íå ïîìåñòèëàñü âíóòðè êëåòî÷íîãî ÿäðà. À äâóõìåòðîâàÿ íèòü, ñâåðíóòàÿ â êëóáîê, ñîñòàâèò âñåãî 0,5 ìèëëèìåòðà â äèàìåòðå. Ýòî â òûñÿ÷ó ðàç áîëüøå äèàìåòðà ÿäðà. Êàê æå âñå-òàêè ÄÍÊ óìåùàåòñÿ âíóòðè êëåòêè? Äåëî â òîì, ÷òî â êëåòêàõ âûñøèõ îðãàíèçìîâ ïðåäóñìîòðåí ñïåöèàëüíûé ìåõàíèçì ïðèíóäèòåëüíîãî èçãèáàíèÿ äâîéíîé ñïèðàëè. Ìîëåêóëà íàêðó÷èâàåòñÿ íà êîìïëåêñ ÿäåðíûõ áåëêîâ — ãèñòîíîâ. Íà êàæäûé òàêîé áåëîê ìîëåêóëà
Ñàìûå âàæíûå áóêâû: î ÄÍÊ è åå ñòðîåíèè äåëàåò îêîëî äâóõ îáîðîòîâ, à çàòåì ïåðåõîäèò íà ñëåäóþùèé. Ãèñòîí ñ íàìîòàííîé íà íåãî ÄÍÊ íàçûâàåòñÿ íóêëåîñîìîé, òàê ÷òî ÄÍÊ â ÿäðå âûñøèõ îðãàíèçìîâ — ýòî îæåðåëüå èç íóêëåîñîì. Îíî êîìïàêòíî óëîæåíî â õðîìîñîìû. Èìåííî òàêèì õèòðûì ñïîñîáîì êëåòêà óìóäðÿåòñÿ ïðîäåëàòü ýòîò çàìûñëîâàòûé òðþê — âìåñòèòü ïîëèìåðíûé êëóáîê â ÿäðî, äèàìåòð êîòîðîãî ìåíüøå ìèêðîìåòðà. Îòêðûòèå ñòðóêòóðû ÄÍÊ ïðèâåëî ê ðîæäåíèþ íîâîé, ìîëåêóëÿðíîé, áèîëîãèè. Ðàçâèòèå ýòîé íàóêè îòêðûëî âîçìîæíîñòü íåñëûõàííûì îáðàçîì âìåøèâàòüñÿ â ñâîéñòâà æèâîé êëåòêè, öåëåíàïðàâëåííî èçìåíÿòü íàñëåäñòâåííîñòü. È ýòî óæå íà÷èíàåò âîçäåéñòâîâàòü íà æèçíü ëþäåé íå ìåíåå ðàäèêàëüíî, ÷åì îâëàäåíèå ýíåðãèåé àòîìíîãî ÿäðà. ÌÛ ÒÀÊ ÏÎÕÎÆÈ, ÍÎ ÂÑÅ ÆÅ ÌÛ ÐÀÇÍÛÅ Ïðèðîäà çàëîæèëà â ÷åëîâåêà äâå ôóíäàìåíòàëüíûå çàäà÷è — âûæèòü è ïðîèçâåñòè ñåáå ïîäîáíûõ. Åñëè ïåðâóþ èç íèõ ÷àñòè÷íî ðåøàþò ýâîëþöèÿ, óìåíèå àäàïòèðîâàòüñÿ â ñðåäå è èíäèâèäóàëüíûé çàïàñ çäîðîâüÿ, òî âòîðàÿ ïîëíîñòüþ ëîæèòñÿ íà ïëå÷è ãåíåòèêè. Âñå æèâûå îðãàíèçìû ïåðåäàþò ïîòîìñòâó ñâîéñòâåííûå èì ÷åðòû è íå òîëüêî. Íàïðèìåð, îò ñîáàêè ðîäèòñÿ òîëüêî ñîáàêà — ýòî ôàêò. Îäíàêî âìåñòå ñ ïðèíàäëåæíîñòüþ ê âèäó íîâîðîæäåííûé ùåíîê ïîëó÷èò è äðóãèå îñîáåííîñòè. Ó ìàëåíüêèõ êîìíàòíûõ ñîáà÷åê íà ñâåò ïîÿâÿòñÿ òàêèå æå ìàëåíüêèå ùåíêè. Âìåñòå ñ ðàçìåðîì 105 ÑÊÎËÜÊÎ ÃÅÍÎÂ Ó ×ÅËÎÂÅÊÀ? Ãåí — ýòî ýëåìåíòàðíàÿ åäèíèöà íàñëåäñòâåííîñòè. Îí ïðåäñòàâëåí îòðåçêîì ìîëåêóëû ÄÍÊ. Ó ÷åëîâåêà åñòü 30–40 òûñÿ÷ ãåíîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ îáóñëàâëèâàåò îïðåäåëåííóþ ôóíêöèþ â îðãàíèçìå. Ñîâîêóïíîñòü ãåíîâ âèäà èëè ïîïóëÿöèè íàçûâàåòñÿ ãåíîôîíäîì
106 ÊÀÊÀß ÁÛÂÀÅÒ ÈÇÌÅÍ×ÈÂÎÑÒÜ? Èçìåí÷èâîñòü — ÿâëåíèå, ïðîòèâîïîëîæíîå íàñëåäñòâåííîñòè. Îíî ïðåäïîëàãàåò ïðèîáðåòåíèå ñîâåðøåííî íîâûõ ïðèçíàêîâ è îñîáåííîñòåé ðàçâèòèÿ, îòëè÷íûõ îò ðîäèòåëüñêèõ. Èçìåí÷èâîñòü áûâàåò òðåõ âèäîâ — ìóòàöèè, êîìáèíàöèè è ìîäèôèêàöèè Ãëàâà XIII îíè óíàñëåäóþò îò ðîäèòåëåé îêðàñ øåðñòè, îáìåí âåùåñòâ è íðàâ. Äåòè ïåðåíèìàþò îò ðîäèòåëåé îñîáåííîñòè ñòðîåíèÿ è ôóíêöèé íåðâíîé ñèñòåìû, îïîðíî-äâèãàòåëüíîãî àïïàðàòà, õàðàêòåð îáìåííûõ ïðîöåññîâ, àäàïòàöèîííûå âîçìîæíîñòè, óðîâåíü ðåàãèðîâàíèÿ íà âîçäåéñòâèå âíåøíèõ ôàêòîðîâ è ñòåïåíü âîñïðèèì÷èâîñòè ê èíôåêöèîííûì çàáîëåâàíèÿì. Îäíàêî åñëè ó êîãî-òî â ðîäó áûëà íàñëåäñòâåííàÿ ïàòîëîãèÿ, òî îíà íå îáÿçàòåëüíî ïîâòîðèòñÿ. Âåäü ðåáåíîê íàñëåäóåò ïðèçíàêè è îò ðîäèòåëåé, è îò äåäóøåê è áàáóøåê, è îò âñåõ ïðåäøåñòâóþùèõ ïîêîëåíèé. Òàê ÷òî ãåíåòè÷åñêèé ïîðòðåò êàæäîãî ÷åëîâåêà — ñëîæíåéøèé è íåïîâòîðèìûé ñïëàâ íàñëåäóåìûõ ïðèçíàêîâ. Ïîòîìó-òî ìû òàê ïîõîæè íà ñâîèõ ðîäè÷åé è â òî æå âðåìÿ òàê îòëè÷àåìñÿ îò íèõ. • Ìóòàöèîííàÿ èçìåí÷èâîñòü — ýòî èçìåíåíèÿ ÄÍÊ êëåòêè — åå ñòðîåíèÿ è êîëè÷åñòâà õðîìîñîì. Ìóòàöèè âîçíèêàþò ïîä ãóáèòåëüíûì âíåøíèì âîçäåéñòâèåì, íàïðèìåð îò óëüòðàôèîëåòà èëè ðàäèàöèè. Ìóòèðîâàâøèé ãåí ìîæåò ïåðåäàâàòüñÿ ïî íàñëåäñòâó. Íåñìîòðÿ íà óñòðàøàþùåå íàçâàíèå, ýòîò âèä èçìåí÷èâîñòè çà÷àñòóþ ÿâëÿåòñÿ äâèãàòåëåì ýâîëþöèè. • Êîìáèíàòèâíàÿ èçìåí÷èâîñòü âîçíèêàåò ïðè ïåðåìåøèâàíèè ãåíîâ îòöà è ìàòåðè. • Ìîäèôèêàöèîííàÿ èçìåí÷èâîñòü ïîÿâëÿåòñÿ ïîä äåéñòâèåì îêðóæàþùåé ñðåäû. Ïî íàñëåäñòâó îíà íå ïåðåäàåòñÿ. Íàñëåäñòâåííîñòü ìîæåò ïîâëèÿòü íå òîëüêî íà îñîáåííîñòè îðãàíèçìà,
Ñàìûå âàæíûå áóêâû: î ÄÍÊ è åå ñòðîåíèè íî è íà ôîðìèðîâàíèå ëè÷íîñòè ÷åëîâåêà. Íåêîòîðûå ñ÷èòàþò, ÷òî ïðàâèëüíîå âîñïèòàíèå ñïîñîáíî èñïðàâèòü ëþáûå âðîæäåííûå ïîðîêè. Îäíàêî òàê ëè ýòî íà ñàìîì äåëå? • Ëåíü. Íåêîòîðûå ëþäè ïàòîëîãè÷åñêè ëåíèâû. Âûÿñíèëîñü, ÷òî â ïîâåäåíèè òàêèõ ëþäåé âèíîâàòî íå ñòîëüêî ïëîõîå âîñïèòàíèå, ñêîëüêî ñïåöèàëüíûé íàáîð ãåíîâ. Ó÷åíûå ñðàâíèëè äâå ãðóïïû êðûñ, â îäíó èç êîòîðûõ îòáèðàëè ñàìûõ àêòèâíûõ îñîáåé, à â äðóãóþ — ñàìûõ ëåíèâûõ. Èçó÷åíèå èõ ïîòîìñòâà âûÿâèëî ðàçëè÷èÿ íà ãåíåòè÷åñêîì óðîâíå, ÷òî, î÷åâèäíî, è çàäàåò îñîáåííîñòè èõ ïîâåäåíèÿ. • Âîæäåíèå àâòîìîáèëÿ. Âîæäåíèå íå ÿâëÿåòñÿ íåïîñèëüíîé çàäà÷åé. Íî íåêîòîðûì ëþäÿì íå óäàåòñÿ îñâîèòü ýòó íåõèòðóþ íàóêó. Ãåíåòèêè âûÿâèëè öåïî÷êó ãåíîâ, âëèÿþùóþ íà ïàìÿòü, îðèåíòàöèþ â ïðîñòðàíñòâå è ñêîðîñòü ðåàêöèè. Íîñèòåëÿì ýòèõ ãåíîâ, à èõ íà Çåìëå îêîëî 30%, íå ñòîèò ñàäèòüñÿ çà ðóëü. • Âðåäíûå ïðèâû÷êè. Ëþäè, ìîìåíòàëüíî ïîïàäàþùèå â çàâèñèìîñòü îò ïàãóáíûõ ïðèñòðàñòèé, èìåþò ê íèì ãåíåòè÷åñêóþ ïðåäðàñïîëîæåííîñòü. Íàïðèìåð, âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ÷åëîâåê íà÷íåò êóðèòü, íà 75% äèêòóåòñÿ åãî ãåíåòè÷åñêèìè îñîáåííîñòÿìè. • Ìóçûêàëüíûå âêóñû.  2009 ãîäó êîìïàíèÿ Nokia èññëåäîâàëà âëèÿíèå íàñëåäñòâåííîñòè íà ôîðìèðîâàíèå ìóçûêàëüíûõ âêóñîâ. Ñïåöèàëèñòû îïðîñèëè áîëåå 4 000 ïàð áëèçíåöîâ. Îêàçàëîñü, ÷åì ìîëîæå ÷åëîâåê, òåì áîëüøåå âëèÿíèå íà åãî ìóçûêàëüíûå ïðèñòðàñòèÿ 107 Ãåðìàí Ýááèíãàóç (1850–1909) — íåìåöêèé ïñèõîëîã-ýêñïåðèìåíòàòîð. Èçó÷àë çàêîíîìåðíîñòè çàïîìèíàíèÿ, ðàçðàáîòàë ìåòîä áåññìûñëåííûõ ñëîãîâ. Îñíîâíîé òðóä — ìîíîãðàôèÿ «Î ïàìÿòè»
108 ÃÈÁÊÈÅ ËÞÄÈ Ñèíäðîì Ìàðôàíà — ãåíåòè÷åñêîå çàáîëåâàíèå, íàðóøåíèå â ðàçâèòèè ñîåäèíèòåëüíûõ òêàíåé. Îíî ïðîÿâëÿåòñÿ ó îäíîãî ÷åëîâåêà èç 20 000. ×àñòî ïðè áîëåçíè íåïðîïîðöèîíàëüíî ðàñòóò êîñòè â ðóêàõ è íîãàõ, à êîëåííûå è ëîêòåâûå ñóñòàâû îáðåòàþò íåâåðîÿòíóþ ïîäâèæíîñòü. Ó áîëüíûõ ìîãóò ñðàñòàòüñÿ ðåáðà è ñèëüíî èñêðèâëÿòüñÿ ïîçâîíî÷íèê Ãëàâà XIII îêàçûâàåò ãåíåòèêà. Ïî ìåðå âçðîñëåíèÿ ýòà çàâèñèìîñòü îñëàáåâàåò, è ïðèìåðíî ê 50 ãîäàì ãëàâíîå çíà÷åíèå ïðèîáðåòàåò îêðóæàþùàÿ ñðåäà. • Âûáîð ïàðòíåðà. Äàæå â òàêîì âîçâûøåííîì äåëå, êàê ëþáîâíûå îòíîøåíèÿ, âëàñòâóåò ãåíåòèêà. Ïðè âûáîðå ïîñòîÿííîãî ïàðòíåðà ãëàâíîå çíà÷åíèå èìååò íå öâåò ãëàç, îáúåì òàëèè è îáùèå èíòåðåñû, à ñåìåéñòâî ãåíîâ ïîä íàçâàíèåì ÃÊà — ãëàâíûé êîìïëåêñ ãèñòîñîâìåñòèìîñòè. Æåíùèíû èíòóèòèâíî ñòàðàþòñÿ âûáèðàòü ïàðòíåðîâ ñ ÃÊÃ, îòëè÷íûì îò ñîáñòâåííîãî, òàê êàê ýòî äàåò áîëüøå øàíñîâ íà ïîÿâëåíèå çäîðîâîãî ïîòîìñòâà. • Ôîáèè. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî ôîáèè ïîÿâëÿþòñÿ â ðåçóëüòàòå íåãàòèâíîãî æèçíåííîãî îïûòà. Îäíàêî ïî äàííûì èññëåäîâàíèÿ Ìåäèöèíñêîé øêîëû óíèâåðñèòåòà Ýìîðè, ôîáèè ìîãóò ïåðåäàâàòüñÿ èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå. Ó÷åíûå ñ ïîìîùüþ óäàðîâ òîêà ïðèâèëè ìûøàì ñòðàõ ïåðåä âèøíåé. Ïîòîìñòâî ýòèõ ìûøåé ñ ñàìîãî ðîæäåíèÿ áîÿëîñü âèøíè, ÷òî ïîäòâåðæäàåò ïåðåäà÷ó ôîáèè íàñëåäñòâåííûì ïóòåì. ÃÎÐÎÕÎÂÛÉ Ó×ÅÍÛÉ Ãðåãîð Èîãàíí Ìåíäåëü — îñíîâîïîëîæíèê ó÷åíèÿ î íàñëåäñòâåííîñòè è ñîçäàòåëü íîâîé íàóêè — ãåíåòèêè. Îí ðîäèëñÿ â 1822 ãîäó â ×åõèè â áåäíîé êðåñòüÿíñêîé ñåìüå. Ñ ðàííèõ ëåò ìàëü÷èê ñòðàñòíî æåëàë áûòü ó÷èòåëåì è ó÷åíûì. Ïîëó÷èâ îáðàçîâàíèå, èññëåäîâàòåëü çàíÿëñÿ íàóêîé. Åãî èíòåðåñîâàëî ïîèñòèíå óäèâèòåëüíîå ïðîÿâëåíèå íàñëåäñòâåííîñòè.
Ñàìûå âàæíûå áóêâû: î ÄÍÊ è åå ñòðîåíèè Äëÿ îïûòîâ Ìåíäåëü âûáðàë îáû÷íûé ïîñåâíîé ãîðîõ. Ìåíäåëü ïîñòàâèë çàäà÷ó èçó÷èòü íàñëåäîâàíèå íå öåëîãî êîìïëåêñà, à îòäåëüíûõ, ÿâíî ðàçëè÷àþùèõñÿ ïðèçíàêîâ. Îí âûäåëèë ó ðàñòåíèÿ ñåìü ÷åòêèõ ïðèçíàêîâ. 1.Ãëàäêèå èëè ìîðùèíèñòûå ñåìåíà. 2.Ïàçóøíîå èëè âåðõóøå÷íîå ðàñïîëîæåíèå öâåòêîâ. 3.Êðàñíàÿ èëè áåëàÿ îêðàñêà öâåòêà. 4.Çåëåíûé èëè æåëòûé öâåò ñåìÿí è áîáîâ. 5. Áåëàÿ èëè öâåòíàÿ êîæóðà ãîðîøèí. 6.Îêðóãëàÿ èëè óãëîâàòàÿ ôîðìà ñåìÿí. 7. Âûñîêîå èëè íèçêîå ðàñòåíèå è ò. ä. Âñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ðàáîòà Ìåíäåëÿ ñ ãîðîõîì îòëè÷àëàñü âûñîêîé òùàòåëüíîñòüþ è ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ íàáëþäåíèé. Çà äâà ãîäà îí ïðîâåðèë ÷èñòîòó 34 ñîðòîâ. Ìåíäåëü ïðîâåë ñåìü ñêðåùèâàíèé ìåæäó ðàñòåíèÿìè, îòëè÷àþùèìèñÿ äðóã îò äðóãà ïî îäíîìó ïðèçíàêó.  êàæäîì ñëó÷àå ïîòîìñòâî ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ íàïîìèíàëî îäíîãî èç ðîäèòåëåé è íå èìåëî ïðèçíàêà äðóãîãî ðîäèòåëÿ. Ïîäàâëåíèå ó ãèáðèäíûõ îðãàíèçìîâ îäíèõ ïðèçíàêîâ äðóãèìè ïîëó÷èëî íàçâàíèå äîìèíèðîâàíèÿ. Èìåííî Ìåíäåëü ââåë òåðìèí «äîìèíàíòíûé» (ïîäàâëÿþùèé) — äëÿ ïðèçíàêà, êîòîðûé âûÿâëÿëñÿ â ïîòîìñòâå, — è «ðåöåññèâíûé» (ïîäàâëÿåìûé) — äëÿ ïðèçíàêà, êàçàâøåãîñÿ èñ÷åçíóâøèì. Òàê, îêðóãëûå ãîðîøèíû æåëòîãî öâåòà è çåëåíàÿ îêðàñêà íåçðåëûõ áîáîâ — äîìèíàíòíûå ïðèçíàêè, à ìîðùèíèñòàÿ ãîðîøèíà çåëåíîãî öâåòà è æåëòàÿ îêðàñêà íåçðåëûõ áîáîâ — ðåöåññèâíûå. Ìåíäåëü çàìåòèë, ÷òî âñå ïîòîìñòâî ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ íàñëåäóåò òîëüêî îäèí 109 Ãðåãîð Èîãàíí Ìåíäåëü (1822– 1884) — àâñòðèéñêèé áèîëîã è áîòàíèê. Îñíîâîïîëîæíèê ó÷åíèÿ î íàñëåäñòâåííîñòè
110 ÔÈÎËÅÒÎÂÀß ÌÎÐÊÎÂÜ Ïåðâîíà÷àëüíûé öâåò ìîðêîâè — ôèîëåòîâûé. Îðàíæåâûé êîðíåïëîä áûë âûâåäåí â XIV âåêå â Ãîëëàíäèè. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçîâàëè ìóòàöèþ ñåìÿí ñåâåðîàôðèêàíñêîé æåëòîé ìîðêîâè. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ îðàíæåâîãî öâåòà ïîòðåáîâàëîñü îêîëî 200 ëåò Ãëàâà XIII ïðèçíàê îò îäíîãî èç ðàñòåíèé-ðîäèòåëåé. Íàïðèìåð, ïàðà ðàñòåíèé ñ âûñîêèì ñòåáëåì è íèçêèì ñòåáëåì äàåò ïîòîìñòâî ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ òîëüêî ñ âûñîêèì ñòåáëåì. Ïðèçíàêè íàñëåäîâàëèñü èëè îò «îòöà», èëè îò «ìàòåðè»: â ðàçíûõ ñëó÷àÿõ ïî-ðàçíîìó. Ó÷åíûé óáåäèëñÿ â òîì, ÷òî ïðèçíàêè «ðîäèòåëåé» íå ñìåøèâàþòñÿ âîåäèíî: êðàñíûå è áåëûå öâåòêè íå ïðåâðàùàþòñÿ ó ïîòîìêîâ ýòèõ ðàñòåíèé â ðîçîâûå. Îí òàêæå îïðåäåëèë, ÷òî ó «âíóêîâ» ìîãóò ïðîÿâèòüñÿ ðåöåññèâíûå ïðèçíàêè èõ «áàáóøåê» è «äåäóøåê». Ìåíäåëþ óäàëîñü äîêàçàòü, ÷òî ïðèçíàêè íàñëåäóþòñÿ íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà: îêðàñêà öâåòêîâ íèêàê íå âëèÿåò íà öâåò ãîðîøèí. Ó÷åíûé ðàññìàòðèâàë êàæäûé ïðèçíàê îòäåëüíî. Ïîñëå ïîäñ÷åòà öâåòêîâ ðàçíîãî öâåòà Ìåíäåëü óñòàíîâèë ÷èñëîâîå ñîîòíîøåíèå ïðîÿâëåíèÿ ïðèçíàêîâ ó ïîòîìñòâà: òðè ê îäíîìó. Áèîëîã íå ïðîñòî îïèñàë ñâîè îïûòû, íî è ñäåëàë îïðåäåëåííûå âûâîäû: Îò êàæäîãî èç ðîäèòåëåé çàðîäûøåâàÿ êëåòêà íàñëåäóåò ïî îäíîìó «íàñëåäñòâåííîìó çàäàòêó». Ïîçäíåå ýòè «çàäàòêè» íàçîâóò ãåíàìè. Êàæäûé èç çàäàòêîâ îïðåäåëÿåò êàêîé-òî ïðèçíàê — íàïðèìåð, áåëóþ îêðàñêó öâåòêîâ. Åñëè â êëåòêó ïîïàäàþò îäíîâðåìåííî çàäàòêè, îïðåäåëÿþùèå êðàñíóþ è áåëóþ îêðàñêó, òî ïðîÿâëÿåòñÿ òîëüêî îäèí èç íèõ. Âòîðîé æå îñòàåòñÿ ñêðûòûì. ×òîáû âíîâü ïðîÿâèëñÿ êðàñíûé öâåò, íåîáõîäèìà «âñòðå÷à» äâóõ çàäàòêîâ êðàñíîé îêðàñêè.
Ñàìûå âàæíûå áóêâû: î ÄÍÊ è åå ñòðîåíèè  èòîãå Ìåíäåëü áûë óâåðåí, ÷òî âûÿâëåííûå èì çàêîíîìåðíîñòè ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ íà âñå æèâîå. Óñòàíîâëåííûå ó÷åíûì çàêîíû áûëè ïîäòâåðæäåíû ìíîãî÷èñëåííûìè èññëåäîâàíèÿìè íà ðàçíûõ âèäàõ ðàñòåíèé è æèâîòíûõ. Åñëè áû ïðè ñêðåùèâàíèè íàñëåäñòâåííûå ïðèçíàêè ðîäèòåëåé íå ñîõðàíÿëèñü â ïîòîìñòâå, à ðàñòâîðÿëèñü èëè ñìåøèâàëèñü, òî íåâîçìîæåí áûë áû åñòåñòâåííûé îòáîð. Ðàáîòû Ìåíäåëÿ áûëè îïóáëèêîâàíû ïðè æèçíè, íî íå áûëè îöåíåíû ïî äîñòîèíñòâó åãî ñîâðåìåííèêàìè. Äåÿòåëè íàóêè òîãî âðåìåíè íå ïîíÿëè âàæíîñòè è çíà÷åíèÿ îòêðûòèé âåëèêîãî áèîëîãà. Ïåðåîñìûñëåíèå ðàáîò Ìåíäåëÿ ïðèøëî òîëüêî ÷åðåç 16 ëåò ïîñëå åãî ñìåðòè. 111 ÐÀÇÐÓØÈÒÅËÜÍÀß ÑÈËÀ ÃÎÐÎÕÀ Ãîðîõ ñïîñîáåí ðàçðóøèòü öåëîå ñóäíî. Îäíàæäû ýòî ïðîèçîøëî ñ ïàðîõîäîì «Äíåïð», ñåâøèì íà ðèô ó ïðîëèâà Áîñôîð. Ñóäíî ïîëó÷èëî ïðîáîèíó. Åå áû áûñòðî çàëàòàëè, åñëè áû íå ãîðîõ, êîòîðûì áûëè çàáèòû òðþìû. Ïîïàâøàÿ â òðþì âîäà ñìî÷èëà ãðóç, ãîðîøèíû ðàçáóõëè, è æåëåçíàÿ àðìàòóðà íå âûäåðæàëà äàâëåíèÿ. Âíóòðåííîñòè êîðàáëÿ ðàçâîðîòèëî, ñëîâíî â íåãî ïîïàëà ìîùíàÿ áîìáà
112 Ãëàâà XIV ÃËÀÂÀ XIV. ÃÄÅ ÌÎß ÀÐÌÈß ÊËÎÍÎÂ? Ïðîãðåññ ìåäèöèíû ïîëîæèò êîíåö òîé ëèáåðàëüíîé ýïîõå, êîãäà êàæäûé óìèðàë ñåáå, êîãäà ïîæåëàë. Ñòàíèñëàâ Åæè Ëåö Êëîíû — êòî îíè — ÷óäî èëè ÷óäîâèùà? Íåêîòîðûå ó÷åíûå ñ÷èòàþò êëîíèðîâàíèå ïàíàöååé â èçáàâëåíèè îò ãåíåòè÷åñêèõ áîëåçíåé, êòî-òî âèäèò â ýòîé òåõíîëîãèè âñåëåíñêîå çëî, èáî êòî åñòü êëîí — èñêóññòâåííûé ÷åëîâåê áåç äóøè? Ìû ïîñòàðàåìñÿ îòâåòèòü íà ýòè è äðóãèå âîïðîñû î òàêîì ïðîòèâîðå÷èâîì ÿâëåíèè. ÁÈÎÒÅÕÍÎËÎÃÈÈ Â ÏÐÎØËÎÌ Ëóè Ïàñòåð (1822– 1895) — ôðàíöóçñêèé ìèêðîáèîëîã è õèìèê, îñíîâîïîëîæíèê ìèêðîáèîëîãèè è èììóíîëîãèè. Ïîêàçàë ñóùíîñòü áðîæåíèÿ è ìíîãèõ áîëåçíåé ÷åëîâåêà Áèîòåõíîëîãèÿ (îò ãðå÷. «bios» — «æèçíü», «techne» — «èñêóññòâî», ìàñòåðñòâî è «logos» — «ñëîâî, ó÷åíèå») — ýòî ïîëó÷åíèå ïîëåçíûõ ïðîäóêòîâ, â ïðîèçâîäñòâå êîòîðûõ èñïîëüçóåòñÿ æèçíåäåÿòåëüíîñòü ìèêðîîðãàíèçìîâ, èçîëèðîâàííûõ êëåòîê èëè èõ êîìïîíåíòîâ. Ñàìè òîãî íå ïîäîçðåâàÿ, ëþäè èñïîëüçîâàëè áèîòåõíîëîãè÷åñêèå ìåòîäû ñ äðåâíåéøèõ âðåìåí. Çàíèìàÿñü õëåáîïå÷åíèåì, âèíîäåëèåì, ïèâîâàðåíèåì, ïîëó÷åíèåì êèñëîìîëî÷íûõ ïðîäóêòîâ, ñûðîâ, ïèùåâîãî óêñóñà, îíè èñïîëüçîâàëè äåÿòåëüíîñòü ìèêðîîðãàíèçìîâ. Áèîòåõíîëîãèè ëþäè ïðèìåíÿëè ñ äðåâíåéøèõ âðåìåí, à âîò î ñóùåñòâîâàíèè ìèêðîîðãàíèçìîâ ÷åëîâåê óçíàë ìíîãî ïîçæå. Äëÿ ýòîãî ïîòðåáîâàëîñü èçîáðåñòè óâåëè÷èòåëüíûå ñòåêëà è ñîçäàòü ìèêðîñêîï. Ëèøü ñïóñòÿ ñîòíþ ëåò áûëè ïðåäïðèíÿòû ïåðâûå ñîçíàòåëüíûå ïîïûòêè èñïîëüçîâàòü ñâîéñòâà ìèêðîáîâ
Ãäå ìîÿ àðìèÿ êëîíîâ? äëÿ ðàçâèòèÿ íàóêè. Ïðîðûâ ïðîèçîøåë â 1862 ãîäó, êîãäà ôðàíöóçñêèé õèìèê Ëóè Ïàñòåð äîêàçàë, ÷òî ôåðìåíòàöèÿ èìååò áàêòåðèàëüíóþ ïðèðîäó. Ëóè Ïàñòåð íà÷àë ñâîþ íàó÷íóþ êàðüåðó ñ õèìè÷åñêèõ ðàáîò, íàèáîëåå èçâåñòíàÿ èç êîòîðûõ — èññëåäîâàíèå âèííûõ êèñëîò. Ýòîò òðóä ñòàë òîë÷êîì ê ðàçâèòèþ ñòåðåîõèìèè. Äëÿ ïðåäîõðàíåíèÿ âèíà îò âðåäíûõ èçìåíåíèé Ïàñòåð ïðåäëîæèë åãî ïîâòîðíî íàãðåâàòü. Ïîçæå òàêîå íàãðåâàíèå ñòàëè èñïîëüçîâàòü äëÿ óâåëè÷åíèÿ ñðîêîâ õðàíåíèÿ ïèâà è ìîëîêà. Ýòîò ïðîöåññ ïîëó÷èë íàçâàíèå «ïàñòåðèçàöèÿ». Âåëèêà ðîëü Ïàñòåðà â ðàçðàáîòêå âàêöèí ïðîòèâ èíôåêöèîííûõ áîëåçíåé, â ÷àñòíîñòè ñèáèðñêîé ÿçâû è áåøåíñòâà.  1888 ãîäó îí ñîçäàë è âîçãëàâèë Ïàñòåðîâñêèé èíñòèòóò — íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé èíñòèòóò ìèêðîáèîëîãèè. Íà îñíîâå ðàáîò Ïàñòåðà è åãî ó÷åíèêîâ áûëè ñîçäàíû ïðîèçâîäñòâà ýòàíîëà, áóòàíîëà, àöåòîíà, ãëèöåðèíà, ëèìîííîé êèñëîòû, ìíîãèõ âàêöèí, îðãàíèçîâàíû ïðîöåññû áèîëîãè÷åñêîé î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä. Íà÷àëî ñëåäóþùåìó ýòàïó ðàçâèòèÿ áèîòåõíîëîãèè ïîëîæèëà ðàáîòà àíãëèéñêîãî ìèêðîáèîëîãà À. Ôëåìèíãà. Îí îòìåòèë ñïîñîáíîñòü íèò÷àòîãî ãðèáà çåëåíîé ïëåñåíè (Penicillum notatum) âûçûâàòü ãèáåëü ñòàôèëîêîêêîâ. Åìó óäàëîñü âûäåëèòü â ÷èñòîì âèäå ïåðâûé àíòèáèîòèê — ïåíèöèëëèí. Çà ïåíèöèëëèíîì ïîñëåäîâàëî ïîëó÷åíèå ñòðåïòîìèöèíà, òåòðàöèêëèíîâ, ýðèòðîìèöèíà è äðóãèõ àíòèáèîòèêîâ.  êîíöå 70-õ ãîäîâ XIX âåêà Ëóè Ïàñòåð ñôîðìóëèðîâàë ãëàâíûé ïðèíöèï 113 «Â ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîòàõ íàäî ñîìíåâàòüñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà ôàêòû íå çàñòàâÿò îòêàçàòüñÿ îò âñÿêèõ ñîìíåíèé» (Ëóè Ïàñòåð)
114 ÌÓÐÀÂÜÈÍÀß ÂÀÊÖÈÍÀ Åñëè ìóðàâåé çàðàæàåòñÿ ñïîðàìè ãðèáêà-ïàðàçèòà, ñîðîäè÷è íå ñïåøàò èçáàâèòüñÿ îò íåãî. Îíè ïðèáåãàþò ê âàêöèíàöèè. Çàðàæåííûé ìóðàâåé ïåðåäàåò çäîðîâûì îñîáÿì íåáîëüøîå êîëè÷åñòâî ñïîð. Ýòè ÷àñòè÷êè íå â ñèëàõ çàðàçèòü ìóðàâüèíûé îðãàíèçì, çàòî îíè ñòèìóëèðóþò èììóííóþ ñèñòåìó Ãëàâà XIV âàêöèíàöèè — ïðèìåíåíèÿ îñëàáëåííûõ ïðåïàðàòîâ ìèêðîîðãàíèçìîâ äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ èììóíèòåòà. Îäíàêî âîâñå íå Ïàñòåð áûë ïåðâûì ÷åëîâåêîì, ñîâåðøèâøèì âàêöèíàöèþ. Çà ñòî ëåò äî ýòîãî ïîäîáíûé îïûò ïðîäåëàë àíãëèéñêèé âðà÷ Ýäâàðä Äæåííåð. Îí ïðèâèë ìàëü÷èêó Äæèììè Ôèïïñó íåîïàñíûé äëÿ ÷åëîâåêà âèðóñ êîðîâüåé îñïû äëÿ çàùèòû îò íàñòîÿùåé îñïû. Ëþáîïûòíî, ÷òî ê òîìó âðåìåíè â Àíãëèè ïîäîáíûå ïðèâèâêè óæå äåëàëèñü. Ïðàâäà, ëþäÿì ââîäèëè âàêöèíó èìåííî íàòóðàëüíîé îñïû, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ìíîãèå âàêöèíèðîâàííûå óìèðàëè. Ìåòîä Äæåííåðà, ê ñëîâó, îöåíèëè äàëåêî íå ñðàçó. Ìåäèê íà ïðîòÿæåíèè äåñÿòè ëåò äîêàçûâàë ñâîèì êîëëåãàì, ÷òî ïðèäóìàííûé èì ñïîñîá âàêöèíàöèè áåçîïàñåí è áîëåå ýôôåêòèâåí, ÷åì ñòàðàÿ ìåòîäèêà. ÑÀÌÀß ÇÍÀÌÅÍÈÒÀß ÎÂÖÀ  ÌÈÐÅ Êëîíèðîâàíèå — òîæå ÷àñòü áèîòåõíîëîãèé. Ýòî ñîçäàíèå òî÷íîé êîïèè îáúåêòà: ÷åëîâåêà, æèâîòíîãî èëè ðàñòåíèÿ. Ðàñòåíèÿ ÷àñòî ñîçäàþò ñâîèõ êëîíîâ, ðàçìíîæàÿñü âåãåòàòèâíûì ñïîñîáîì. Êëîíèðîâàíèå ÷åëîâåêà âûçûâàåò ìîùíûé ðåçîíàíñ â îáùåñòâå.  áîëüøèíñòâå ñâîåì îí ñâÿçàí ñ íàðóøåíèåì ýòè÷åñêèõ íîðì. À âîò êëîíèðîâàíèå æèâîòíûõ — âåùü âïîëíå ðåàëüíàÿ è äàæå íåîäíîêðàòíî îïðîáîâàííàÿ ó÷åíûìè. Ñàìîå èçâåñòíîå èç ÷åòâåðîíîãèõ êëîíîâ — îâöà Äîëëè. Ïÿòîãî èþëÿ 1996 ãîäà íà ñâåò ïîÿâèëîñü ïåðâîå îôèöèàëüíî êëîíèðîâàííîå æèâîòíîå. Ìèð óçíàë
Ãäå ìîÿ àðìèÿ êëîíîâ? î ìîùíîì ïðîðûâå â ãåíåòèêå ëèøü ñïóñòÿ ñåìü ìåñÿöåâ ïîñëå ðîæäåíèÿ îâöû. Äîëëè ñòàëà îäíîé èç ìíîãî÷èñëåííûõ ïîïûòîê ó÷åíûõ ïîëó÷èòü êëîí æèâîãî îðãàíèçìà. Äî íåå ýòà æå ãðóïïà ó÷åíûõ áåçóñïåøíî ïûòàëàñü êëîíèðîâàòü åùå äâóõ îâåö, îäíàêî îíè ïî÷òè ñðàçó óìåðëè. Ýêñïåðèìåíò ïîñòàâèëà ãðóïïà ãåíåòèêîâ ïîä ðóêîâîäñòâîì ßíà Âèëìóòà è Êèòà Êýìïáåëëà â Ðîñëèíñêîì èíñòèòóòå â Øîòëàíäèè.  ïðîöåññå ñîçäàíèÿ Äîëëè â 277 îâå÷üèõ ÿéöåêëåòîê áûëè ïîäñåëåíû ÿäðà èç íåïîëîâûõ êëåòîê æèâîòíîãî.  ðåçóëüòàòå ïîäñàäêè îáðàçîâàëîñü 29 ýìáðèîíîâ, èç êîòîðûõ âûæèë ëèøü îäèíåäèíñòâåííûé — çàðîäûø Äîëëè. Äîëëè ïðîæèëà âñåãî 6 ëåò, õîòÿ ñðåäíèé âîçðàñò îâåö — 10–12 ëåò. Îíà óìåðëà 14 ôåâðàëÿ 2003 ãîäà. Ïðè÷èíîé ñìåðòè ñòàëî ïðîãðåññèðóþùåå çàáîëåâàíèå ëåãêèõ, âûçâàííîå ðåòðîâèðóñîì. Îò òàêèõ áîëåçíåé ÷àùå ñòðàäàþò ñòàðûå îâöû. Îäíàêî ó÷åíûå òàê è íå äîêàçàëè, ÷òî ïðîáëåìû ñ ëåãêèìè âûçâàëî èìåííî ïðåæäåâðåìåííîå ñòàðåíèå ïîäîïûòíîé. Âåðîÿòíî, Äîëëè çàáîëåëà èç-çà áåçâûëàçíîãî ïðåáûâàíèÿ â ïîìåùåíèè. Åå ïðàêòè÷åñêè íå âûãóëèâàëè, à ñîëíöå, çåëåíàÿ òðàâà è ñâåæèé âîçäóõ — çàëîã çäîðîâüÿ è äîëãîëåòèÿ îâåö. Îâå÷êó òàêæå äîëãîå âðåìÿ ìó÷èë àðòðèò, âûçâàííûé èçáûòî÷íûì âåñîì òåëà. Ó÷åíûå ïîíÿëè, ÷òî îáå áîëåçíè ìåäëåííî óáèâàþò íåñ÷àñòíîå æèâîòíîå. Ïîñëå ýòîãî áûëî ïðèíÿòî ðåøåíèå óñûïèòü îâöó. Çà ñâîþ íåäîëãóþ ïî îâå÷üèì ìåðêàì æèçíü Äîëëè óñïåëà ðîäèòü øåñòü ÿãíÿò è ñòàòü ëþáèìèöåé ìíîãèõ ó÷åíûõ è ëþäåé âî âñåì ìèðå. 115 ÄÎËËÈ — ÒÅÇÊÀ ÀÌÅÐÈÊÀÍÑÊÎÉ ÏÅÂÈÖÛ Íîâîðîæäåííîìó ÿãíåíêó-êëîíó ïðèñâîèëè èäåíòèôèêàöèîííûé êîä 6LL3. Ñâîå èìÿ Äîëëè ïîëó÷èëà ëèøü ÷åðåç íåñêîëüêî ìåñÿöåâ, êîãäà ó÷åíûå óáåäèëèñü, ÷òî æèâîòíîå æèçíåñïîñîáíî. Îâöó íàçâàëè â ÷åñòü àìåðèêàíñêîé êàíòðè-ïåâèöû Äîëëè Ïàðòîí
116 ÑÂßÒÎÉ ÃÐÀÀËÜ ÃÅÍÅÒÈÊÈ Ó÷åíûå âåðÿò: îäíàæäû ïóòåì êëîíèðîâàíèÿ èì óäàñòñÿ âîññîçäàòü âûìåðøèå âèäû æèâîòíûõ. Îäíàæäû èì óäàëîñü êëîíèðîâàòü âûìåðøåå æèâîòíîå. Ïèðåíåéñêèé êàìåííûé êîçåë èñ÷åç â 2000 ãîäó. Èñïîëüçóÿ çàìîðîæåííûå êëåòêè ïîñëåäíåãî ïðåäñòàâèòåëÿ ýòîãî âèäà, ãåíåòèêè ïðèìåíÿëè òó æå òåõíèêó, ÷òî è ñ Äîëëè. Êëîíèðîâàíèå ïðîøëî óñïåøíî, íî ðîäèâøèéñÿ êîçëåíîê óìåð èç-çà ïàòîëîãèè ëåãêèõ ÷åðåç íåñêîëüêî ìèíóò ïîñëå ðîæäåíèÿ Ãëàâà XIV Ïîñëå óñïåõà ñ Äîëëè ó÷åíûå âîøëè â êóðàæ è îïðîáîâàëè ýêñïåðèìåíò ñ êëîíèðîâàíèåì íà äðóãèõ ìëåêîïèòàþùèõ: ìûøàõ, ëîøàäÿõ, áûêàõ, êîøêàõ è ñîáàêàõ. Ïðîâîäèëèñü îïûòû ïî êëîíèðîâàíèþ çàìîðîæåííûõ ìåðòâûõ æèâîòíûõ. Ýòî äàëî ó÷åíûì íàäåæäó âîçðîäèòü âûìåðøèå âèäû æèâîòíûõ. Ó÷åíûå äàëè ìèðó ïîíÿòü, ÷òî êëîíèðîâàíèå ìîæåò ñïàñòè âûìèðàþùèå âèäû, à òàêæå äàòü æèçíü èñêóññòâåííûì âèäàì è ïîðîäàì. Íî òàêèå ïðîñòûå ìåòîäû, êàê â ñëó÷àå ñ Äîëëè, íå â ñèëàõ ðåøèòü ïðîáëåìó ãåíåòè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ. Äëÿ åå ðåøåíèÿ íóæíû áîëåå äîðîãèå è ãèáêèå ïîäõîäû. Ïîÿâëåíèå Äîëëè âûçâàëî ó îáùåñòâà ðÿä ýòè÷åñêèõ è ôèëîñîôñêèõ âîïðîñîâ. Íà÷àëèñü ðàçãîâîðû î êëîíèðîâàíèè ÷åëîâåêà, ê êîòîðûì ðåëèãèîçíûå äåÿòåëè îòíåñëèñü êðèòè÷åñêè. Ïðàâèòåëüñòâà íåêîòîðûõ ñòðàí îãðàíè÷èëè ôèíàíñèðîâàíèå èññëåäîâàíèé ïî êëîíèðîâàíèþ. À ïàðëàìåíòû çàïðåòèëè ðàçðàáîòêè, íàöåëåííûå íà êëîíèðîâàíèå ÷åëîâåêà. Ïîìèìî Äîëëè â ðàçíûå âðåìåíà ó÷åíûì óäàëîñü êëîíèðîâàòü è äðóãèõ æèâîòíûõ. Õðîíîëîãèÿ êëîíèðîâàíèÿ æèâîòíûõ: • 1970 — óñïåøíîå êëîíèðîâàíèå ëÿãóøêè; • 1985 — êëîíèðîâàíèå êîñòíûõ ðûá; • 1987 — ìûøü; • 1996 — îâöà Äîëëè; • 1998 — êîðîâà; • 1999 — êîçåë; • 2001 — êîøêà; • 2002 — êðîëèê; • 2003 — áûê, ìóë, îëåíü; • 2005 — ñîáàêà (àôãàíñêàÿ áîðçàÿ ïî êëè÷êå Ñíóïïè);
Ãäå ìîÿ àðìèÿ êëîíîâ? • 2006 — õîðåê; • 2007 — âòîðàÿ ñîáàêà; • 2008 — òðåòüÿ ñîáàêà (ëàáðàäîð ïî êëè÷êå ×åéñ). Êëîíèðîâàíà ïî ãîñóäàðñòâåííîìó çàêàçó; • 2009 — ïåðâîå óñïåøíîå êëîíèðîâàíèå âåðáëþäà. Òàêæå âïåðâûå â Èðàíå áûëà óñïåøíî êëîíèðîâàíà êîçà; • 2011 — âîñåìü êëîíèðîâàííûõ ùåíêîâ êîéîòà. Áëàãîäàðÿ äîñòèæåíèÿì ó÷åíûõ-ãåíåòèêîâ ìèð óçíàë î òîì, ÷òî òàêîå êëîíèðîâàíèå. Òåõíèêà êëîíèðîâàíèÿ îòêðûâàåò ìíîæåñòâî âîçìîæíîñòåé. Õî÷åòñÿ âåðèòü, ÷òî òàêèå îïûòû ñëóæàò ëèøü ïîëåçíûì öåëÿì, òàêèì êàê ñïàñåíèå æèçíè, ñîõðàíåíèå âûìèðàþùèõ âèäîâ è âîññòàíîâëåíèå âûìåðøèõ âèäîâ æèâîòíûõ. À êàê æå îáñòîÿò äåëà ñ êëîíèðîâàíèåì ëþäåé? Äî ñèõ ïîð íåò íèêàêèõ äîêàçàòåëüñòâ òîãî, ÷òî êëîíèðîâàíèå ëþäåé êîãäà-ëèáî îñóùåñòâëÿëîñü. Äî ñèõ ïîð íàóêà íå îòâåòèëà íà ìàññó ëþáîïûòíûõ âîïðîñîâ. Íàïðèìåð, åñëè âû êëîíèðóåòå ñåáÿ è ñìîæåòå óêðàñòü îðãàíû ñâîåãî êëîíà, áóäåòå ëè âû âèíîâíûì? Èëè åñëè íà÷íåòñÿ ðàáîòà ñ ãåíàìè ÷åëîâåêà, ïîëó÷èòñÿ ëè ó ó÷åíûõ ñîçäàòü èäåàëüíûé ãåíîôîíä? À ãëàâíîå: ÷òî áóäåò, åñëè êëîíèðîâàòü êëîíà? 117 «Êëîíèðîâàíèå ÷åëîâåêà — âîïðîñ ýòèêè, à íå òåõíîëîãèè» (Êèðèëë Êàåì, âèöå-ïðåçèäåíò «Ñêîëêîâî», èñïîëíèòåëüíûé äèðåêòîð êëàñòåðà áèîìåäèöèíñêèõ òåõíîëîãèé)
118 Ãëàâà XV ÃËÀÂÀ XV. ÁÓÄÓÙÅÅ ÓÆÅ ÍÀÑÒÓÏÈËÎ: Î ÃÅÍÍÎÉ ÒÅÐÀÏÈÈ ×åëîâåê ïðè ïîìîùè íàóêè â ñîñòîÿíèè èñïðàâèòü íåñîâåðøåíñòâî ñâîåé ïðèðîäû. Èëüÿ Ìå÷íèêîâ Çà ìíîãî äåñÿòêîâ ëåò ìåäèöèíà øàãíóëà íåâåðîÿòíî äàëåêî. Ó÷åíûå íàó÷èëèñü áîðîòüñÿ ñ ãëàâíûìè âîçáóäèòåëÿìè áîëåçíåé — áàêòåðèÿìè è âèðóñàìè. Íî åñëè ïðîáëåìà çàêëþ÷åíà âíóòðè ÷åëîâå÷åñêîãî ãåíîìà, çàáîëåâàíèå ìîæåò îêàçàòüñÿ íå ïî çóáàì äàæå ñàìûì ïðîãðåññèâíûì ìåòîäàì è òåõíîëîãèÿì. Èìåííî ïîýòîìó ãåíåòè÷åñêèå çàáîëåâàíèÿ äî ñèõ ïîð îñòàþòñÿ ñàìûìè òÿæåëûìè. Ñîâðåìåííàÿ íàóêà íå ñîãëàñíà ìèðèòüñÿ ñ òàêèì ïîëîæåíèåì âåùåé. Ó÷åíûå óïîðíî ïûòàþòñÿ îòûñêàòü ñïîñîá «ïî÷èíèòü» ìóòèðîâàâøèå ãåíû. ÃÎËÓÁÎÃËÀÇÎÅ ÁÐÀÒÑÒÂÎ ÍÅÂÅÐÎßÒÍÀß ÌÀØÈÍÅÐÈß, ÈËÈ ÊÀÊ ÍÀÌ ÏÎÌÎà ÌÈÊÐÎÌÈÐ Ãîëóáîé öâåò ãëàç — ðåçóëüòàò ìóòàöèè â ãåíå HERC2. Ó åãî íîñèòåëåé ñíèæåíà âûðàáîòêà ìåëàíèíà â ðàäóæêå ãëàçà. Ýòà ìóòàöèÿ âîçíèêëà íà Áëèæíåì Âîñòîêå 6–10 òûñ. ëåò íàçàä. Ïîëó÷àåòñÿ, âñå ëþäè ñ ãîëóáûìè ãëàçàìè â íåêîòîðîé ñòåïåíè ðîäñòâåííèêè Ïåðâûìè «ïîäîïûòíûìè», ðàññêàçàâøèìè ìèðó î âîçìîæíîñòè ðåäàêòèðîâàíèÿ ãåíîìà, ñòàëè áàêòåðèè. Îíè òîæå ñòðàäàþò îò çàðàæåíèÿ îñîáûìè âèðóñàìè — áàêòåðèîôàãàìè.  50-õ ãîäàõ XIX âåêà ó÷åíûå çàìåòèëè: îäíè âèäû áàêòåðèé çàðàæàþòñÿ ìåäëåííåå äðóãèõ, íî ñî âðåìåíåì âñÿ êîëîíèÿ òåðÿåò óñòîé÷èâîñòü ê âèðóñó. Ýòî ñëó÷àåòñÿ èç-çà ãèáêîñòè âèðóñîâ — îíè î÷åíü áûñòðî ìóòèðóþò è àäàïòèðóþòñÿ ê îêðóæàþùèì óñëîâèÿì. Ïîñëå íåêîòîðûõ ìåòàìîðôîç èììóíèòåò áàêòåðèè óæå íå ðàñïîçíàåò âèðóñ, è îí ñâîáîäíî ðàñõîäèòñÿ ïî âñåé êîëîíèè.  1987 ãîäó ÿïîíñêèå èññëåäîâàòåëè íàáëþäàëè çà êèøå÷íîé ïàëî÷êîé. Îíè
Áóäóùåå óæå íàñòóïèëî: î ãåííîé òåðàïèè çàìåòèëè â åå ãåíåòè÷åñêîì ìàòåðèàëå ïîâòîðÿþùèåñÿ ýëåìåíòû. Ýòè ýëåìåíòû áûëè ðàçäåëåíû ïðîìåæóòêàìè, êîòîðûå, â îòëè÷èå îò íèõ ñàìèõ, íå ïîâòîðÿëèñü. Ó÷åíûå îáðàòèëè íà ýòî âíèìàíèå, íî íå ïðèäàëè ýòîìó îñîáîãî çíà÷åíèÿ.  1993 ãîäó èñïàíåö Ôðàíñèñêî Ìîõèêà îáíàðóæèë òàêèå æå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè è «ïðîáåëû», íî óæå â ãåíàõ àðõåè. Ó÷åíûé îòìåòèë, ÷òî ãåíîì ïî ñâîåìó ñòðîåíèþ ñõîæ ñ ãåíîìîì êèøå÷íîé ïàëî÷êè, ðàçëè÷íà ëèøü íóêëåîòèäíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïîâòîðîâ. Ìîõèêà ïðåäïîëîæèë, ÷òî ïîâòîðû â êîäå ïîâòîðÿþòñÿ íå ïðîñòî òàê. Îí äàë ïîâòîðàì íàçâàíèå — ðåãóëÿðíî ðàçäåëåííûå êîðîòêèå ïîâòîðû. Ïîçäíåå ýòîò òåðìèí ÷óòü èçìåíèëè — êîðîòêèå ïàëèíäðîìíûå ïîâòîðû, ðåãóëÿðíî ðàñïîëîæåííûå ãðóïïàìè. Òàê ïîÿâèëàñü àááðåâèàòóðà CRISPR — ñ àíãëèéñêîãî «clustered regularly interspaced short palindromic repeats». Âñêîðå ëîêóñû CRISPR îáíàðóæèëè è â äðóãèõ ìèêðîîðãàíèçìàõ. Ýòè ó÷àñòêè ÄÍÊ äîëãîå âðåìÿ îñòàâàëèñü çàãàäêîé.  2002 ãîäó âáëèçè ëîêóñîâ CRISPR ó÷åíûå íàøëè ãåíû cas, êîäèðóþùèå áåëêè. Îêàçàëîñü, ÷òî CRISPR — ýòî áàçà äàííûõ, â êîòîðîé ñîäåðæèòñÿ èíôîðìàöèÿ î êîíòàêòàõ ñ âèðóñàìè. Ïîäîáíûé àðõèâ åñòü â ëèìôîöèòàõ ÷åëîâåêà. Áëàãîäàðÿ ýòèì äàííûì èììóííàÿ ñèñòåìà ïðè ïîâòîðíîì ñòîëêíîâåíèè ñ âèðóñàìè è ìèêðîáàìè áûñòðåå «âñïîìèíàåò» âðàãà.  îðãàíèçìå áàêòåðèè ñîçäàâàëè ñâîåîáðàçíóþ êîëëåêöèþ. Åñëè áàêòåðèÿ îäíàæäû ñòîëêíóëàñü ñ âèðóñîì è åé óäàëîñü ïîáîðîòü åãî, îíà âûäåëÿëà ÷àñòèöû åãî ÄÍÊ è âñòðàèâàëà èõ â ñâîé ãåíîì. Òàêèì 119 ÄÂÀÄÖÀÒÈËÅÒÍÈÉ ÌËÀÄÅÍÅÖ Áðóê Ãðèíáåðã óìåðëà â 20 ëåò. Âñþ ñâîþ æèçíü ïî-âçðîñëîìó ðàçóìíàÿ äåâî÷êà âûãëÿäåëà êàê ãîäîâàëûé ìàëûø. Ðàçâèòèå åå îðãàíèçìà ñëîâíî îñòàíîâèëîñü â 11 ìåñÿöåâ, ïîñëå ÷åãî äåâî÷êà âîîáùå íå ñòàðåëà. Ó÷åíûå ñ÷èòàþò, ÷òî â åå ÄÍÊ ìîæåò õðàíèòüñÿ êëþ÷ ê áåññìåðòèþ
120 ÍÅ ÒÀÊÈÅ ÓÆ ÌÛ È ÐÀÇÍÛÅ ÄÍÊ âñåõ ëþäåé ñîâïàäàåò íà 99,9%. Ëèøü 0,1% åñòü òî, ÷òî äåëàåò íàñ ðàçíûìè Ãëàâà XV îáðàçîì, âíóòðè ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà áàêòåðèè ïîÿâëÿëñÿ öåëûé àðõèâ ãåíîâ âèðóñîâ, ñ êîòîðûìè îíà ñòàëêèâàëàñü. Ïðè íåîáõîäèìîñòè ñèñòåìà «äîñòàâàëà» íóæíûé ôðàãìåíò è ñïèñûâàëà ñ íåãî ÐÍÊ-êîïèþ. Êîïèÿ ïðèñîåäèíÿëàñü ê áåëêîâîìó êîìïëåêñó, ñîäåðæàùåìó ýíäîíóêëåàçó Cas9, è ôîðìèðîâàëà ðèáîíóêëåîïðîòåèíîâûé êîìïëåêñ. Ýòîò êîìïëåêñ ñâÿçûâàëñÿ ñ ÷óæèì ãåíîì-ìèøåíüþ, êîòîðîìó ñîîòâåòñòâîâàë èñõîäíûé ôðàãìåíò, è áåëîê Cas9 ðàçðåçàë ÷óæóþ öåïî÷êó ÄÍÊ. Áàêòåðèè îñòàåòñÿ ëèøü ðàñùåïèòü îñòàòêè ãåíîìà âèðóñà è èñïîëüçîâàòü èõ ïî ñâîåìó óñìîòðåíèþ. Âûÿñíèëîñü, ÷òî áàêòåðèè ìîãóò îáìåíèâàòüñÿ ñâîèìè «êàðòîòåêàìè». Ïîëîâûå ïðîöåññû áàêòåðèé ñâÿçàíû êàê ðàç ñ îáìåíîì ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèåé. Íåñìîòðÿ íà êàæóùóþñÿ ñîâåðøåííîñòü ìåõàíèçìà, âèðóñû ñóìåëè ïðèñïîñîáèòüñÿ è ê íåé. Îíè íàó÷èëèñü ìóòèðîâàòü, ÷òîáû îáîéòè õèòðóþ ñèñòåìó. Îíè íà÷àëè ñêðûâàòü ó÷àñòêè ñâîèõ ãåíîâ, êîòîðûå «çàñâåòèëèñü» ïåðåä áàêòåðèåé, âñòðàèâàòü ñâîè ãåíû â ïðîìåæóòêè â ãåíàõ áàêòåðèé. È áàêòåðèè, è âèðóñû íà÷àëè èçîáðåòàòü íîâîå îðóæèå äëÿ áîðüáû äðóã ñ äðóãîì. Ýòà âîéíà íà ãåíåòè÷åñêîì óðîâíå îòêðûëà ïåðåä ÷åëîâåêîì íîâûå ïåðñïåêòèâû äëÿ èçìåíåíèÿ ñîáñòâåííîãî ãåíîìà. Ó÷åíûå âûÿñíèëè, ÷òî CRISPR/Cas9 ìîæåò ôóíêöèîíèðîâàòü íå òîëüêî â êëåòêàõ áàêòåðèé-ïðîêàðèîòîâ, íî è â êëåòêàõ ÷åëîâå÷åñêîãî îðãàíèçìà. Òåõíîëîãèÿ ðåäàêòèðîâàíèÿ ãåíîìà CRISPR ñòàëà íàñòîÿùèì ïðîðûâîì â ìåäèöèíå. Ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü ëå÷èòü áîëåçíè åùå â ìàòåðèíñêîé óòðîáå, äàæå åñëè ýìáðèîí åùå
121 Áóäóùåå óæå íàñòóïèëî: î ãåííîé òåðàïèè íå ñôîðìèðîâàëñÿ. Ãåíåòè÷åñêèé ìàòåðèàë ìîæíî îòðåäàêòèðîâàòü óæå òîãäà, êîãäà èç ìóæñêîé è æåíñêîé êëåòîê òîëüêî-òîëüêî çàðîäèëàñü çèãîòà. Íàñëåäñòâåííîå ãåíåòè÷åñêîå çàáîëåâàíèå ïðèñóòñòâóåò â îðãàíèçìå, êîãäà ÷åëîâåê ïðåäñòàâëåí âñåãî íåñêîëüêèìè ðàçäåëèâøèìèñÿ êëåòêàìè. Åñëè íà ýòîì ýòàïå âíåäðèòü Cas9, èç çèãîòû ðàçîâüåòñÿ ÷åëîâåê áåç ïðèçíàêîâ çàáîëåâàíèé. ÏÅÐÑÎÍÀËÈÇÈÐÎÂÀÍÍÀß ÌÅÄÈÖÈÍÀ Íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé îãðîìíîå ìíîæåñòâî. Ëå÷àò èõ ïî-ðàçíîìó â çàâèñèìîñòè îò òèïà áîëåçíè. Ê ïðèìåðó, íàðóøåíèÿ ìåòàáîëèçìà èñïðàâëÿþò äèåòàìè, ïîìîãàþùèìè äåòîêñèêàöèè îðãàíèçìà. Ïðè äåôåêòàõ áåëêà ââîäÿò åãî âíóòðèâåííî. Ýòà çàìåùàþùàÿ òåðàïèÿ ëå÷èò, ê ïðèìåðó, ãåìîôèëèþ è èììóíîäåôèöèò. Èíîãäà äëÿ êîìïåíñàöèè óòðà÷åííûõ ôóíêöèé òðàíñïëàíòèðóþò êîñòíûé ìîçã è äðóãèå îðãàíû. Òàêàÿ òåðàïèÿ ìàëîýôôåêòèâíà, à ëå÷åíèå äëèòåëüíîå è äîðîãîñòîÿùåå. Òåì íå ìåíåå ýòè ìåðû õîòü êàê-òî ïîìîãàþò îáëåã÷èòü ó÷àñòü ïàöèåíòîâ. Ãåíîòåðàïèÿ — íîâåéøèé ñïîñîá áîðüáû ñ ãåíåòè÷åñêîé ïðè÷èíîé çàáîëåâàíèé. Îí çàêëþ÷àåòñÿ âî âíåäðåíèè íîðìàëüíûõ ãåíîâ â áîëüíûå ñîìàòè÷åñêèå êëåòêè.  îòëè÷èå îò êëèíè÷åñêîé ìåäèöèíû, ãåííàÿ òåðàïèÿ èñêîðåíÿåò íåäóã èç ÿäðà êëåòêè, à íå óñòðàíÿåò åãî ñëåäñòâèÿ. Ïîñêîëüêó îòðàñëü íîâàÿ, ñóùåñòâóåò ìàññà ïðîáåëîâ è ðèñêîâ. Íàïðèìåð, ãåíîòåðàïèÿ ìîæåò ïðèíåñòè êàê ïîëüçó, òàê è âðåä, 3 ÏÎÄÕÎÄÀ ÃÅÍÍÎÉ ÒÅÐÀÏÈÈ Àêòèâàöèÿ ãåíîâ îðãàíèçìà, ÷òîáû îòêëþ÷èòü ãåí-ìóòàíò. ð Ôåòàëüíàÿ ãåíîòåðàïèÿ. ×óæóþ ÄÍÊ ââîäÿò â ýìáðèîí íà ðàííåé ñòàäèè ðàçâèòèÿ. Èíôîðìàöèÿ îñòàåòñÿ â ÄÍÊ è ïåðåäàåòñÿ ñëåäóþùèì ïîêîëåíèÿì. ð Ñîìàòè÷åñêàÿ ãåíîòåðàïèÿ. Äîïîëíèòåëüíûå ãåíû ââîäÿò â ñîìàòè÷åñêèå êëåòêè. «Îòðåäàêòèðîâàííûå» ãåíû íå ïåðåäàþòñÿ ïîòîìêàì, íî ñîñòîÿíèå ïàöèåíòà óëó÷øèòñÿ ð
122 ÂÛËÅ×ÈÒÜ ÐÀÊ ÂÈÐÓÑÀÌÈ — ÂÎÇÌÎÆÍÎ Âèðóñû, êîòîðûå ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû â ãåííîé òåðàïèè ðàêà: ð âèðóñ êîðè — íå âûçûâàåò çàùèòíîãî îòâåòà â ðàêîâûõ êëåòêàõ; ð âèðóñ ãåðïåñà — ñïîñîáåí ïåðåíîñèòü äëèííûå öåïî÷êè «âñòðîåííûõ» ãåíîâ; ð ëåíòèâèðóñ — ìîæåò «âñòðîèòü» ãåíû â íåäåëÿùèåñÿ êëåòêè; ð ðåòðîâèðóñ — âñòðàèâàåòñÿ â ÷óæîé ãåíîì è îáåñïå÷èâàåò ñòàáèëüíîñòü èçìåíåíèé Ãëàâà XV íàïðèìåð ðèñê çàáîëåòü ðàêîì. Îäíàêî âîçìîæíîñòè ãåííîé òåðàïèè ïîèñòèíå áåçãðàíè÷íû. Ýòî ëå÷åíèå áîëåçíè Ïàðêèíñîíà, êèñòîçíîãî ôèáðîçà, ðàêà è ìíîãèõ äðóãèõ, êàçàëîñü áû, íåèçëå÷èìûõ çàáîëåâàíèé. Òàê ÷òî æå òàêîå ãåííàÿ òåðàïèÿ? Äàâàéòå âñïîìíèì ãëàâíóþ ôóíêöèþ ãåíîâ â íàøåì îðãàíèçìå. Îíè ðåãóëèðóþò ïðîèçâîäñòâî áåëêîâ, êîòîðûå íóæíû äëÿ ïðàâèëüíîé ðàáîòû è çäîðîâüÿ êëåòîê. Íî íåêîòîðûå ãåíåòè÷åñêèå èçúÿíû ïðåïÿòñòâóþò âûðàáîòêå íåîáõîäèìûõ áåëêîâ. Ãåííàÿ òåðàïèÿ æå ìîæåò ïîìî÷ü çàìåíèòü äåôåêòèâíûå ãåíû íà çäîðîâûå. Òàêèå èñïðàâëåííûå êëåòêè áóäóò äåëèòüñÿ, ïðîèçâîäÿ ñåáå ïîäîáíûå êëåòêè ñî çäîðîâîé ÄÍÊ. Ïîñòåïåííî îíè ïîçâîëÿò îðãàíèçìó ïîëíîñòüþ èçëå÷èòüñÿ. Ãåííàÿ òåðàïèÿ ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ïî-ðàçíîìó. • Ex vivo.  ýòîì ñëó÷àå êëåòêè áåðóò èç îðãàíèçìà ïàöèåíòà, ìîäèôèöèðóþò è ââîäÿò îáðàòíî. Ýòîò ìåòîä õîðîø, êîãäà êëåòêè ïðîñòî «äîñòàòü» èç òåëà è âíåäðèòü îáðàòíî. Íàïðèìåð, ïðè ëå÷åíèè çàáîëåâàíèé êðîâè. • In vivo. Ýòîò ñïîñîá ïðåäïîëàãàåò èçìåíåíèå ãåíîâ âíóòðè îðãàíèçìà. Íàïðèìåð, ïðè ëå÷åíèè ñåðäöà êëåòêè èçúÿòü íåïðîñòî. Òîãäà ãåíû äîñòàâëÿþòñÿ òóäà ïðè ïîìîùè ìîëåêóë íóêëåèíîâîé êèñëîòû. Èíîãäà «êóðüåðàìè» ñëóæàò íåîïàñíûå âèðóñû. Âèðóñû — îòëè÷íûå ïîìîùíèêè â äîñòàâêå ÄÍÊ â êëåòêè òåëà. Îíè çàïðîñòî îáõîäÿò èììóííóþ çàùèòó è ëåãêî ïåðåáèðàþòñÿ îò îäíîé êëåòêè ê äðóãîé. Áîëüøå âñåãî äëÿ ýòîé öåëè ïîäõîäÿò íåêîòîðûå ðåòðîâèðóñû è àäåíîâèðóñû.
Áóäóùåå óæå íàñòóïèëî: î ãåííîé òåðàïèè Èñïîëüçîâàíèå âèðóñîâ â ãåííîé òåðàïèè ïðîõîäèò íå òàê ãëàäêî, êàê ìîæåò ïîêàçàòüñÿ.  ýòîì ñëó÷àå î÷åíü ñëîæíî êîíòðîëèðîâàòü ñîåäèíåíèå ãåíîâ ñ êëåòêîé-ìèøåíüþ. Ýòî âûçûâàåò ðèñê ïðåâðàùåíèÿ çäîðîâîé êëåòêè â ðàêîâóþ. Ýòî ãëàâíàÿ ïðîáëåìà ãåííîé òåðàïèè. Âòîðàÿ ïðîáëåìà çàêëþ÷àåòñÿ â íåäîñòàòî÷íîñòè îäíîé ïðîöåäóðû äëÿ ïîëíîöåííîãî ëå÷åíèÿ. Òåðàïèþ ïðèõîäèòñÿ ïîâòîðÿòü, à ýòî òîæå ðèñê. Îðãàíèçì ïðèñïîñàáëèâàåòñÿ ê âèðóñó è íà÷èíàåò áîðüáó ñ íèì. Åùå ðàíî ãîâîðèòü îá óñïåøíîñòè ãåííîé òåðàïèè â ñîâðåìåííîé ìåäèöèíå. Ðèñêè è íåêîòîðûå íåñîâåðøåíñòâà ìåòîäèêè ãîâîðÿò î åå âîçìîæíîé íåáåçîïàñíîñòè. Íî ó÷åíûå ãîòîâû íå îïóñêàòü ðóêè. Îíè àêòèâíî èùóò ïóòè íàèáîëåå ýôôåêòèâíîãî è áåçîïàñíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ãåííîé òåðàïèè. Èññëåäîâàíèÿ ïðîäîëæàþòñÿ, à çíà÷èò, ïóòü áîðüáû ñ íàñëåäñòâåííûìè áîëåçíÿìè îñòàåòñÿ îòêðûòûì. ÊÎÄÅÊÑ Ó×ÅÍÎÃÎ Íàóêà è ìîðàëü íàõîäÿòñÿ â ñîñòîÿíèè âå÷íîãî êîíôëèêòà. Êàæäûé ó÷åíûé â ñâîåé íàó÷íîé êàðüåðå ñòàëêèâàåòñÿ ñ ìàññîé ýòè÷åñêèõ âîïðîñîâ. Êàêóþ òåìó âûáðàòü? Êàêèìè ñïîñîáàìè ïðîâîäèòü èññëåäîâàíèÿ è ãóìàííî ëè ýòî áóäåò? Ìîæíî ëè îáíàðîäîâàòü ðåçóëüòàò èññëåäîâàíèé? Íàó÷íàÿ ýòèêà çàðîäèëàñü ñ ïîÿâëåíèåì óíèâåðñèòåòîâ.  åå îñíîâó ëåãëè ðåëèãèîçíûå ïðàâèëà. Ïîçäíåå òóäà æå âïëåëèñü íîðìû ïîâåäåíèÿ è òðàäèöèè.  ïðîôåññèîíàëüíûõ ñîîáùåñòâàõ ó÷åíûõ åñòü îôèöèàëüíûå êîäåêñû, êîòîðûå 123 «Ýòè÷íîå ïîâåäåíèå äîëæíî îñíîâûâàòüñÿ íà ñèìïàòèè ê ëþäÿì, îáðàçîâàííîñòè è ñîöèàëüíûõ ñâÿçÿõ; ðåëèãèîçíàÿ îñíîâà âîâñå íå íóæíà» (Àëüáåðò Ýéíøòåéí)
124 ÌÎÄÅËÜ ÃÈÏÏÎÊÐÀÒÀ Ãëàâíûå ïðèíöèïû ìåäèöèíû è ýòèêè áûëè çàëîæåíû åùå «îòöîì ìåäèöèíû» — Ãèïïîêðàòîì â 460–377 ãîäàõ äî íàøåé ýðû.  ñâîåé «Êëÿòâå» îí ñôîðìóëèðîâàë îáÿçàííîñòè âðà÷à ïåðåä ïàöèåíòîì, â òîì ÷èñëå è îñíîâíîé ïðèíöèï — «íå íàâðåäè» Ãëàâà XV ðåãëàìåíòèðóþò ìîðàëüíî-ýòè÷åñêèå íîðìû. Îäíàêî ñóùåñòâóåò è íåãëàñíûé ñâîä ïðàâèë, êîòîðûõ ñòàðàåòñÿ ïðèäåðæèâàòüñÿ êàæäûé ó÷åíûé. Ê íåïðîñòèòåëüíûì íàðóøåíèÿì îòíîñÿòñÿ ïëàãèàò, çëîóïîòðåáëåíèå ïîëîæåíèåì â ëè÷íûõ öåëÿõ è ïîäòàñîâêà äàííûõ è ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòîâ.  íàó÷íîé ýòèêå âûäåëÿþò äâà êðóãà ïðîáëåì. Ïåðâûé ñâÿçàí èñêëþ÷èòåëüíî ñ íàó÷íûì çíàíèåì, âòîðîé — ñ åãî âçàèìîäåéñòâèåì ñ îáùåñòâîì. Íîðìû íàó÷íîé ýòèêè îïèñàë Ð. Ìåðòîí. Îí âûäåëèë ÷åòûðå îñíîâíûå öåííîñòè. 1.Óíèâåðñàëèçì. Èñòèííîñòü íàó÷íûõ óòâåðæäåíèé äîëæíà îöåíèâàòüñÿ íåçàâèñèìî îò ðàñû, ïîëà, âîçðàñòà, àâòîðèòåòà è çâàíèé òåõ, êòî èõ ôîðìóëèðóåò. 2.Îáùíîñòü. Çíàíèå äîëæíî ñâîáîäíî ñòàíîâèòüñÿ îáùèì äîñòîÿíèåì. 3.Áåñïðèñòðàñòíîñòü. Ó÷åíûé äîëæåí èñêàòü èñòèíó áåñêîðûñòíî, ðàññìàòðèâàÿ âîçíàãðàæäåíèå è ïðèçíàíèå ëèøü êàê ñëåäñòâèå íàó÷íûõ äîñòèæåíèé. 4.Ðàöèîíàëüíûé ñêåïòèöèçì.  íàóêå íåîáõîäèìî êàê óâàæåíèå ê òðóäó ïðåäøåñòâåííèêîâ, òàê è çäîðîâûé ñêåïòèöèçì ïî îòíîøåíèþ ê èõ ðåçóëüòàòàì. Ñàìûå àêòóàëüíûå âîïðîñû äëÿ íàó÷íîé ýòèêè — ýâòàíàçèÿ, êëîíèðîâàíèå, åâãåíèêà, àáîðòû, êëèíè÷åñêèå èñïûòàíèÿ è èñêóññòâåííîå îïëîäîòâîðåíèå. Íàïðèìåð, ñëîæíûé âîïðîñ èç îáëàñòè ðåàíèìàöèè: êòî ïðèíèìàåò ðåøåíèå î ñìåðòè — âðà÷è, ðîäñòâåííèêè èëè ñàì óìèðàþùèé?  íåéðîáèîëîãèè åñòü ðèñê, ÷òî ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé áóäóò ïðèìåíÿòüñÿ íå äëÿ ëå÷åíèÿ ïàòîëîãèé ïñèõèêè, à äëÿ óïðàâëåíèÿ ïîâåäåíèåì ëþäåé.
Îâöà Äîëëè, ïåðâîå òåïëîêðîâíîå æèâîòíîå-êëîí Ñòðîåíèå ìîëåêóëû ÄÍÊ
Ãðåêñ – ýòèì òåðìèíîì îáîçíà÷àåòñÿ ãèáðèä â öâåòîâîäñòâå Çåáðîèä – ãèáðèä çåáðû è ëîøàäè
ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ È ÄÐÓÃÈÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ 1. Àíàòîìèÿ ÷åëîâåêà. Òåëî. Êàê ýòî ðàáîòàåò. / Ïîä îáùåé ðåäàêöèåé. Ï. Àáðàõàìñà. Ïåð. ñ àíãë. Àíâàåðà À. — Ì.: ÀÑÒ, 2016. 2. Áåëîóñîâà Ð. Â., ßðûãèíà Å. È., Òðåòüÿêîâà È. Â. Âèðóñîëîãèÿ è áèîòåõíîëîãèÿ. — ÑÏá.: Ëàíü, 2018. 3. Äÿãòåðåâ Í. Ä. Êëîíèðîâàíèå: ïðàâäà è âûìûñåë. — ÑÏá.: Íåâñêèé ïðîñïåêò, 2002. 4. Êðàñíîäåìáñêèé Å. Ã. Îáùàÿ áèîëîãèÿ. Ïîñîáèå äëÿ ñòàðøåêëàññíèêîâ è ïîñòóïàþùèõ â âóçû. — ÑÏá.: Ïèòåð, 2008. 5. Ìàðêîâ À. Â. Ýâîëþöèÿ ÷åëîâåêà. — Ì.: Àñòðåëü, CORPUS, 2011. 6. Îâ÷àðîâà Å. Í., Åëèíà Â. Â. Áèîëîãèÿ (ðàñòåíèÿ, ãðèáû, áàêòåðèè, âèðóñû). — Ì.: ÈÍÔÐÀ-Ì, 2010. 7. Ïðîòåðî Ä. Îòïå÷àòêè æèçíè. 25 øàãîâ ýâîëþöèè è âñÿ èñòîðèÿ ïëàíåòû. — ÑÏá.: Ïèòåð, 2016. 8. Ðîõëîâ Â. Ñ., Òåðåìîâ À. Â., Ïåòðîñîâà Ð. À. Çàíèìàòåëüíàÿ áèîëîãèÿ. Ðàñòåíèÿ. Ãðèáû. Áàêòåðèè. — Ì: Ïðîñâåùåíèå, 2017 9. ×åáûøåâ Í.Â. Áèîëîãèÿ. Íîâåéøèé ñïðàâî÷íèê. — Ì.: Ìàõàîí, 2007. 10. mirbiologa.ru 11. sbio.info 12. wikipedia.org
Âñå ïðàâà çàùèùåíû. Êíèãà èëè ëþáàÿ åå ÷àñòü íå ìîæåò áûòü ñêîïèðîâàíà, âîñïðîèçâåäåíà â ýëåêòðîííîé èëè ìåõàíè÷åñêîé ôîðìå, â âèäå ôîòîêîïèè, çàïèñè â ïàìÿòü ÝÂÌ, ðåïðîäóêöèè èëè êàêèì-ëèáî èíûì ñïîñîáîì, à òàêæå èñïîëüçîâàíà â ëþáîé èíôîðìàöèîííîé ñèñòåìå áåç ïîëó÷åíèÿ ðàçðåøåíèÿ îò èçäàòåëÿ. Êîïèðîâàíèå, âîñïðîèçâåäåíèå è èíîå èñïîëüçîâàíèå êíèãè èëè åå ÷àñòè áåç ñîãëàñèÿ èçäàòåëÿ ÿâëÿåòñÿ íåçàêîííûì è âëå÷åò óãîëîâíóþ, àäìèíèñòðàòèâíóþ è ãðàæäàíñêóþ îòâåòñòâåííîñòü. Èçäàíèå äëÿ äîñóãà ÝÍÖÈÊËÎÏÅÄÈß ÁÛÑÒÐÛÕ ÇÍÀÍÈÉ ÁÈÎËÎÃÈß Äëÿ òåõ, êòî õî÷åò âñå óñïåòü Ãëàâíûé ðåäàêòîð Ð. Ôàñõóòäèíîâ Ðóêîâîäèòåëü íàïðàâëåíèÿ Ò. Êîðîáêèíà Îòâåòñòâåííûé ðåäàêòîð À. Äüÿ÷åíêî Àâòîð òåêñòà À. Ìàðòþøåâà Ðåäàêòîð Å. ßâîðñêàÿ Ìëàäøèé ðåäàêòîð È. Îñòàíèíà Õóäîæåñòâåííûé ðåäàêòîð Ã. Áóëãàêîâà Êîìïüþòåðíàÿ âåðñòêà Å. Äåéíåêà Êîððåêòîðû Ë. Ñíåãîâàÿ, Â. Ãàí÷óðèíà  îôîðìëåíèè îáëîæêè èñïîëüçîâàíà èëëþñòðàöèÿ: eranicle / Shutterstock.com Èñïîëüçóåòñÿ ïî ëèöåíçèè îò Shutterstock.com ООО «Издательство «Эксмо» 123308, Москва, ул. Зорге, д. 1. Тел.: 8 (495) 411-68-86. Home page: www.eksmo.ru E-mail: info@eksmo.ru ндіруші: «ЭКСМО» АБ Баспасы, 123308, Мскеу, Ресей, Зорге к!шесі, 1 "й. Тел.: 8 (495) 411-68-86. Home page: www.eksmo.ru E-mail: info@eksmo.ru. Тауар белгісі: «Эксмо» Интернет-магазин : www.book24.ru Интернет-дкен : www.book24.kz Импортёр в Республику Казахстан ТОО «РДЦ-Алматы». аза<стан Республикасында=ы импорттаушы «РДЦ-Алматы» ЖШС. Дистрибьютор и представитель по приему претензий на продукцию, в Республике Казахстан: ТОО «РДЦ-Алматы» аза<стан Республикасында дистрибьютор жне !нім бойынша арыз-талаптарды <абылдаушыныF !кілі «РДЦ-Алматы» ЖШС, Алматы <., Домбровский к!ш., 3«а», литер Б, офис 1. Тел.: 8 (727) 251-59-90/91/92; E-mail: RDC-Almaty@eksmo.kz німніF жарамдылы< мерзімі шектелмеген. Сертификация туралы а<парат сайтта: www.eksmo.ru/certification Сведения о подтверждении соответствия издания согласно законодательству РФ о техническом регулировании можно получить на сайте Издательства «Эксмо» www.eksmo.ru/certification ндірген мемлекет: Ресей. Сертификация <арастырылма=ан Ïîäïèñàíî â ïå÷àòü 09.10.2018. Ôîðìàò 84x1081/32. Ïå÷àòü îôñåòíàÿ. Óñë. ïå÷. ë. 6,72. Òèðàæ ýêç. Çàêàç EKSMO.RU новинки издательства
https://eksmo.ru/b2b/