"Образцы" жизни

Основная масса живого вещества нашей планеты сложена из 20-23 химических элементов. Главных из них шесть. Углерод, водород, кислород, азот, сера, фосфор. Затем калий, натрий, литий, кальций, магний, барий, железо, никель, медь, цинк, алюминий, кремний, хлор, йод, бор и фтор.

Комбинируя по-разному эти и некоторые другие элементарные "кирпичики", природа создала все разнообразие животного и растительного царства - полтора миллиона различных видов живых организмов. Около трети из них принадлежат к растительному царству, оставшийся миллион - животные (По другим сведениям, число видов растений превышает 500 тысяч. Известно было в 1953 году 1 120 310 видов животных. Ежегодно зоологи открывают приблизительно 10 тысяч новых видов и подвидов животных, а ботаники - около 5 тысяч видов растений.).

Познакомимся поближе с некоторыми наиболее типичными, так сказать, "образцами" живых созданий.

Все живые организмы, населяющие Землю, представляют собой либо растения, либо животных, либо и растения и животных одновременно, либо, наконец, ни растения, ни животных, а вирусы.

Растения отличаются от животных главным образом тем, что их ткани содержат особое чудо-вещество: хлорофилл. Оно зеленого цвета (Физики установили, что из всех лучей спектра наибольшую энергию несут красные лучи. А красный свет лучше всего поглощается телами зеленого цвета. Вот почему хлорофилл зеленый.) и способно, улавливая энергию солнечных лучей, из неорганических веществ творить органические. Из шести молекул углекислого газа и шести молекул воды создают одну молекулу сахара (глюкозы) и шесть молекул кислорода. Процесс этот именуют фотосинтезом, то есть созиданием с помощью света.

Затем растения преобразуют сахар в разного рода органические кислоты, добавляют к ним азот и другие вещества, добытые из почвы, и создают в своих тканях белки и жиры.

Водоросли (их 18 тысяч видов) - самые примитивные и древние из растений. Они бывают одноклеточные, микроскопические, и многоклеточные, очень крупные, порой в десятки метров длиной. Все многоклеточные водоросли - растения талломические. Они сложены из одного нерасчлененного куска плоти - таллома, который, правда, нередко бывает причудливо рассечен, но никогда не развиваются на нем ни цветы, ни настоящие листья, ветви и корни. Размножаются водоросли спорами, то есть неоплодотворенными "семенами".

Из спор вырастают маленькие растеньица - детища "непорочного зачатия". Одни из них развивают яйцеклетки, другие - подвижные сперматозоиды, и те устремляются к яйцеклеткам. Вот слились они, и из оплодотворенной теперь яйцеклетки вырастает сама водоросль. Высшие же, цветковые, растения развиваются из семян, оплодотворенных еще в цветках.

В этом главное отличие семени от споры.

Грибы - особая, близкая к водорослям группа тоже талломических спороносных, но, увы, потерявших хлорофилл растений.

У мхов есть уже стебли и листья, а у папоротников корни, но нет ни цветков, ни семян. Мхи и папоротники размножаются тоже спорами.

Хвойные деревья представляют следующую ступень развития растительного царства: у них есть уже семена, но нет цветков и плодов. Поэтому и называют их голосемянными: ведь семена хвойных деревьев не покрыты мякотью и оболочками плодов.

И наконец, цветковые растения своими совершенными формами венчают растительное царство, как человек завершает развитие животного мира. Древнейшим из цветковых растений считается тополь: его ископаемые остатки найдены в Гренландии, в слоях земли, образовавшихся 100-130 миллионов лет назад. Некоторые ботаники оспаривают, однако, право тополя называться патриархом всех цветоносов и отдают пальму первенства прекрасной магнолии.

У животных нет хлорофилла, и поэтому они питаются только теми органическими веществами, которые заготовляют растения. Кроме того, животные обычно бегают, прыгают, ползают, летают и плавают - одним словом, не сидят на месте, а передвигаются. Растения же неподвижны. Но признак этот не постоянен: есть ведь совершенно неподвижные животные, иные из них не могут даже шевелиться. Губки, например. А с другой стороны, некоторые низшие грибы и водоросли способны медленно скользить в воде или в соках собственного тела, которыми предварительно выстилают свой путь.

Морская минога.

Говорят, что, создавая животный мир, природа проявила неумеренную страсть к разнообразию. Зоологи разделяют всех обитающих на Земле животных по меньшей мере на десять-двадцать разных типов.

Ее круглый беззубый рот. Примерно так, наверное, выглядели бесчелюстные перворыбы.

У каждого типа свой план строения. Чтобы пояснить это, сравним, например, тип членистоногих (это раки, пауки и насекомые) с позвоночными: рыбы, лягушки, гады, птицы и звери.

И так тоже - ископаемый цефаласпис, панцирная бесчелюстная рыба, вымерший кузен миноги.

И у тех, и у других есть голова, глаза и другие органы чувств, желудок, кишечник, нервная система, мускулатура, скелет. Но порядок, вернее - план, по которому перечисленные выше "детали" живой машины соединены в единый, так сказать, агрегат, у них разный. У позвоночных скелет - опора всех органов - спрятан под мускулатурой, а осевой ствол нервной системы тянется вдоль позвоночника по спинной стороне животного, поэтому и называют его спинным мозгом. А у членистоногих скелет прочным панцирем покрывает все тело. Мускулатура лежит под ним, прирастая к внутренней поверхности брони, а вдоль тела по брюшной его стороне тянется нервная цепочка - ее можно было бы назвать брюшным мозгом.

Животные, объединенные в тип моллюсков, то есть мягкотелых (улитки, осьминоги, каракатицы), обходятся вообще без скелета.

Но у моллюсков и членистоногих, у позвоночных и червей тело, как говорят, билатерально симметричное: через него можно провести только одну плоскость, рассекающую его на симметричные, во всем подобные половины, потому что у этих животных есть брюшная и спинная стороны тела, его задний и передний концы.

Однако первые свои опыты природа начала с создания жизни совсем по другому конструкторскому плану: первые ее дети обладали лучевой симметрией, и их дожившие до наших дней потомки иллюстрируют эту истину странными формами своего тела, у которого нет ни брюшной, ни спинной стороны. Есть только передний и задний концы. Поэтому "лучистых" животных нетрудно рассечь на пять, шесть, восемь или бесчисленное множество одинаковых кусков.

Клетка, перед которой стоит снять шляпу! Она осуществила первое в мире разделение труда. Все клетки губок напоминают амеб, только воротничковые изменили свой вид и обзавелись жгутиками, чтобы лучше загонять воду в губку.

Это губки и кишечнополостные (медузы и кораллы).

Странное название "кишечнополостные" говорит о том, что эти невзрачные создания представляют собой, по сути дела, одну толстую кишку. На заднем конце кишка "запаяна" и прочно прикреплена к какому-нибудь предмету на дне моря. Другой конец кишки - беззубый рот животного - окружен щупальцами.

Все живое из яйца. Наиболее очевидное доказательство этой истины: цыпленок за день до вылупления.

Все живое развивается из яйца - эту истину наука уже давно постигла. Яйцо делится и скоро превращается в шар, сложенный из груды клеток, его потомков. Затем одна сторона шара втягивается внутрь: получается полый двухстенный шаровидный мешок - гаструла.

Небольшая коллекция странных яиц: таракана

Небольшая коллекция странных яиц: палочника

Развиваясь из яйца, каждое животное: и червь, и птица, и лев - царь зверей, и даже человек - венец природы - какое-то время бывает гаструлой. Потом гаструла усложняется, образуются разные органы, и из гаструлы вырастает зародыш.

Небольшая коллекция странных яиц: ската

Небольшая коллекция странных яиц: бабочки

Но кишечнополостные, став гаструлой, нашли, очевидно, "мгновение прекрасным", остановили свой выбор на полом двухслойном мешке и в поисках новых жизненных форм дальше по тернистому пути эволюционного процесса не пошли.

Подобно бабочке, развивающейся из гусеницы, многие виды кишечнополостных существуют в двух чередующихся друг с другом поколениях - медузах и полипах.

Медузы рождаются не из яиц: отпочковываются от полипов. Но полипы вырастают из яиц, брошенных в море медузами. Чередуясь, как бабочка и гусеница, и те и другие продолжают род кишечнополостных созданий.

У этих кишечнополостных из яйца рождается полип, похожий на стебелек со щупальцами. Стебелек почкуется, от него ответвляются новые полипы. Они почкуются, в свою очередь, и животное превращается вскоре в колонию полипов, похожую на ветвистое деревце. Сходство с растением довершают "корни" - стелющиеся по дну отростки, которыми вся компания прикрепляется к камням.

Пища, схваченная щупальцами одного полипа, идет на общий стол, так как их полости соединены каналами в одну пищеварительную систему.

В положенный природой срок на колонии набухают почки особого сорта. Это будущие медузы. Подрастая, они отрываются от дерева-животного и уплывают в море на поиски приключений. Тело медузы тоже, по сути дела, полый мешок, только сплющенный сверху вниз. Ее ткани налиты водой - оттого медуза такая прозрачная.

В ней развиваются яйца, и, плавая по волнам, медуза разносит их по всему океану. Вылупившиеся из яиц личинки опускаются на дно и превращаются в кустистых полипов, чтобы все начать сначала. (Подобный цикл жизни, однако, не у всех кишечнополостных.)