Текст книги "Я познаю мир. Тайны человека"

Автор книги: Б. Сергеев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 17 страниц)

Можно ли отшлифовать зрение, лазая по деревьям?

Оказывается, можно! Вероятно, покажется странным, что лес, кроме реконструкции конечностей, дал толчок и к совершенствованию зрения. Под пологом густой листвы всегда царит полумрак, поэтому глаза обитающих здесь животных должны обладать высокой светочувствительностью. Второе требование, которое предъявил к глазам лес, – их быстрая адаптация к свету и темноте. Даже в густой листве влажного тропического леса всегда имеются небольшие прорехи, через которые может пробиться яркий луч света, озарив крохотный кусочек почвы у подножия деревьев–великанов, а рядом все тонет во мраке. Лесные обитатели, попадая на ярко освещенные участки леса, на поляны и поляночки, а потом возвращаясь под сень густой листвы, должны обладать возможностью быстро приспосабливаться к резким изменениям освещенности. В противном случае, при переходе от света к тени или от тени к свету они сразу теряли бы возможность ориентироваться с помощью зрения, что должно резко ограничить свободу их передвижений и могло бы быть чревато опасными инцидентами.

Представьте себе гиббонов. Эти крупные человекообразные обезьяны при передвижениях в лесной чащобе пользуются, главным образом, руками. Когда гиббоны торопятся, они, раскачавшись, летят по лесу, точно пушечное ядро, перехватывая ветви то правой, то левой рукой. Ноги при этом у них поджаты, чтобы не мешали. Скорость передвижения огромна. Представляете, что произойдет с обезьяной, когда она из сумрака леса вылетит на ярко освещенную солнцем прогалину. Если ее глаза мгновенно не перестроятся, не переключатся на режим работы в условиях высокой освещенности, авария неизбежна, а обезьяны частенько передвигаются на высоте 30 метров и выше, то есть на высоте десятиэтажного дома!

Однако самое важное усовершенствование глаз состоит в том, что зрение лесных обитателей стало бинокулярным, т. е. каждый предмет они рассматривают непременно двумя глазами. Это позволяет чрезвычайно точно определять расстояние до интересующего объекта. Поверьте, для древесных животных эта способность является весьма актуальной. Без нее невозможно совершать прицельные прыжки с ветки на ветку, трудно схватить рукой понравившийся плод, тем более юркую ящерицу или жука. Получилось так, что развитие рук, более широкое их использование для самой разнообразной деятельности, явилось серьезным стимулом для совершенствования бинокулярного зрения, а бинокулярное зрение, позволяя контролировать точность манипуляций, осуществляемых верхними конечностями, в свою очередь создало условия для их интенсивного развития. В конечном итоге бинокулярное зрение позволило осуществлять точное управление руками.

Австралопитек

В 1859 году выдающийся английский ученый Чарльз Дарвин опубликовал главный труд своей жизни, книгу «Происхождение видов путем естественного отбора...» В ней он показал, что растения и животные постепенно изменяются, а ныне существующие произошли естественным путем от других видов. 12 лет спустя, после серьезных колебаний, Дарвин решился заявить, что человек имеет общее с животными происхождение, а нашими предками были вымершие человекообразные обезьяны. Решиться на такой шаг ему было нелегко, так как это противоречило основополагающим канонам христианской религии.

Антропологи давно начали поиски костных останков ископаемых обезьяно–людей, того промежуточного звена, от которого произошли люди. Но лишь наш век принес первые результаты. На острове Ява были найдены крупные коренные зубы, похожие на зубы современных обезьян, а потом и части черепа, более крупного, чем черепа известных нам обезьян. Ученые решили, что это и есть обезьяно–человек, и назвали его питекантропом, составив название из двух греческих слов: питекос (обезьяна) и антропос (человек).

Костные ткани зуба – самые прочные и стойкие ткани человеческого тела. Они лучше сохраняются и чаще других костей попадают в руки археологов. В Китае, например, нашли останки так называемого китайского человека: 5 черепов, 29 мелких обломков разных костей и 152 зуба! Особенно много находок было в Африке. Африканского человекообразного предка назвали австралопитеком, то есть южной обезьяной.

Ученые долго не могли решить, были ли австралопитеки высокоразвитыми обезьянами или примитивными первобытными людьми. Размер их мозга был слишком мал, чтобы считать их людьми, а то, что они передвигались на двух ногах, также не давало права считать их людьми. Может показаться удивительным, но ученые решили, что наиболее точный ответ на этот вопрос могут дать зубы. Было выделено 11 признаков, по которым можно было определить, кому принадлежат найденные зубы: людям или обезьянам. Таким образом, все найденные в Африке человекообразные существа посчитали останками обезьян, хотя у них были признаки и обезьян, и людей, но обезьяньи все–таки были выражены сильнее. Всех относят к роду австралопитеков. Вот, оказывается, какой важной частью тела являются зубы.

Чарльз Дарвин: обезьяний процесс

 
В любой теории имеются изъяны,
Как и в семье случается урод.
А ежели не мы от обезьяны?
А ежели совсем наоборот!
 

В. Орлов

Теория Чарльза Дарвина о происхождении животных и человека путем длительной эволюции, которая опровергала представления христианской религии о создании Земли и Вселенной, была опубликована ее создателем в 1859 году и практически повсюду была встречена в штыки. На теорию эволюции и на самого Дарвина обрушился поток критики и клеветы. У него появилась масса врагов, и от него отвернулись многие друзья.

Критики Дарвина, как правило, не имели достаточного объема биологических знаний и, естественно, не располагали для опровержения его теории научными аргументами: таких просто не было. Поэтому они обычно извращали слова и мысли создателя эволюционной теории, а в качестве доказательства своей правоты использовали остроумные каламбуры или ссылались на Библию и требовали безоговорочно верить ей. Вот несколько примеров того, как это происходило.

Однажды на одном из заседаний, посвященных теории эволюции, поднялся епископ оксфордский Уилберфорс и, расплывшись в улыбке, обратился к залу со следующими словами: «Я хотел бы спросить профессора Гекели, который сидит против меня, что он думает о происхождении человека от обезьяны? Считает ли он, что и сам произошел от обезьяны, и если считает, то интересно узнать, с какой стороны, со стороны дедушки или со стороны бабушки?» Зал встретил это откровенное издевательство бурей аплодисментов.

Еще один типичный пример. Однажды Дарвина навестил адмирал Роберт Фиц–Рой, в прошлом капитан «Бигля». Как известно, на этом корабле Дарвин совершил кругосветное плавание. Экспедиция продолжалась пять с половиной лет. Собранный во время экспедиции материал зародил у Дарвина мысль об эволюции живых организмов и позволил набрать необходимые для ее обоснования доказательства. Видимо, Фиц–Рой считал, что несет некоторую ответственность за интерпретацию Дарвином материалов экспедиции.

Беседа старых друзей неизбежно коснулась воспоминаний о проделанном путешествии. Неожиданно адмирал задал Дарвину вопрос, ради которого он, собственно, и приехал:

– Вы что же, – спросил он, – отрицаете достоверность Библии? – На что Дарвин ответил, что это не он, а сама природа ее отвергает. Адмирал взорвался:

– Значит, Библия лжет? И вам не стыдно?

– Друг мой, – попробовал его успокоить Дарвин, – я, как и многие другие, высоко ценю прекрасную поэзию Нового Завета, но... Договорить ему не пришлось. Адмирал, хлопнув дверью, в гневе покинул его дом.

Так критиковали Дарвина сразу после опубликования им своих научных трудов. За последующие 50 лет страсти поутихли. Передовая часть ученых приняла теорию эволюции, и она получила широкое распространение.

Человеческие расы

Государь всея Руси, двенадцатилетний царь Петр II, по восшествии на престол тут же, еще задолго до официальной коронации, предписал своим подданным, чтобы в обращенных к нему письмах и просьбах перед подписью подателя ставилось «нижайший раб». Ни больше и ни меньше!

Рабство существовало в первобытном обществе еще с незапамятных времен. Новая волна развития рабовладения и работорговли началась после открытия Америки и создания там новых колоний.

С тех пор от западных берегов Африки, от Гвинеи и Анголы, от Невольничьего берега и Берега Слоновой Кости потянулись парусники, груженные живым товаром. В пути в наглухо забитых трюмах нередко гибло до половины рабов, но невольники на черном рынке были так дешевы, что торговля все равно оставалась прибыльной.

До начала борьбы с работорговлей прошли многие годы, а пока сделки на невольничьих рынках Анголы и Конго продолжали беспрепятственно заключаться. Лишь только в 1926 году 37–ю государствами была подписана конвенция Лиги Наций о полном запрещении работорговли и совместных действиях по борьбе с ней.

Работорговлю стимулировала ненасытная алчность, безудержная жажда наживы. Моральным оправданием ее существования служили представления о неполноценности краснокожих, негров, аборигенов Австралии, о невозможности считать их настоящими людьми. Такое отношение к коренному населению других континентов вполне устраивало граждан европейских колониальных империй. Ведь благами рабства пользовались не только сами рабовладельцы и работорговцы, но в какой–то мере и все население колониальных стран, т.к. за счет бесплатного труда создавалось изобилие относительно недорогих товаров.

Действительно ли между представителями различных рас имеются значительные различия? Нет, такие различия не существуют. Современное человечество имеет единое происхождение, иными словами, принадлежит к одному виду Homo sapiens (человек разумный), что, кстати, подтверждается общностью основных черт строения тела. Однако, если сравнивать внешние признаки людей, живущих в различных географических зонах, не трудно заметить некоторые различия в цвете кожи, форме головы, характере волос... Это дало основание для попыток поделить человечество на отдельные группы и разработать их классификацию. Для обозначения таких групп в зоологии был заимствован специальный термин: раса. В настоящее время принято деление на 3, 4 или 5 основных рас: негроидную, австралоидную, монголоидную, европейскую и американскую.

Оказалось, что, несмотря на внешние различия, с генетической точки зрения человечество однородно. Доказать это помогли современные биохимические и иммунологические методы исследования, позволившие установить близость групп крови, аналогичные свойства тканей тела, сходство основных структурных белков, т. е. тех, которые идут на построение клеток. В наши дни эти представления получили подтверждение в исследованиях генетиков.

Родословная

Бандиты ограбили банк и вывезли оттуда 10 тонн золотых слитков. Никаких следов они не оставили, но существует еще один путь найти грабителей – дождаться, когда они начнут продавать награбленное. Несмотря на то, что бандиты переплавляют слитки и ставят на них новые клейма, узнать ворованное золото совсем нетрудно. Надо всего лишь точно установить его химический состав. Любой металл и другие полезные ископаемые всегда содержат небольшое количество разных примесей. В каждой партии золота свои примеси, которые содержатся в строго определенных количествах. Так что определить происхождение благородного металла всегда возможно.

Подобным образом можно выяснить происхождение любого существа, узнать, к какому виду оно принадлежит, кто является его ближайшими родственниками и кто его предки, только сделать это значительно сложнее. Способы такого анализа разработали генетики.

Генетика – наука о наследственности и изменчивости, о передаче наследственных признаков от родителей их потомкам с помощью генов, единиц наследственности. Гены являются непременными элементами любых организмов. Они определяют все наследуемые свойства живых существ.

Каждый ген определяет какой–нибудь один признак организма. Любая клетка организма любого существа содержит полный набор генов, определяющих форму его тела, особенности органов чувств, работу пищеварительных и других желёз организма, цвет волос, группу крови, структуру молекул гемоглобина – вещества, переносящего кислород, и так далее. Любой ген может иметь несколько вариантов. У гена, определяющего группу крови, три варианта. У гена, определяющего цвет волос, вариантов больше. От того, какие варианты генов ребенок получит от отца и матери, зависит, станет ли он брюнетом, шатеном или блондином. Разработанные генетиками методы сравнения генов позволяют разобраться в родственных связях организма.

Что же показал генный анализ человека? Оказалось, что из всех живущих сейчас на Земле животных самыми близкими родственниками человека являются шимпанзе. Из каждых 100 генов, 38 у нас общие. Выходит, что шимпанзе являются нам более близкими родственниками, чем львы – тиграм, лисы – собакам, белые медведи – бурым! Как велики должны быть различия между организмами, чтобы их уже нельзя было считать представителями одного вида? Ученые полагают, что если у сравниваемых существ окажутся идентичными лишь 78–83% генов, следует считать, что возникновение разных подвидов состоялось.

Вернемся к современному человеку. Генетическое родство различных человеческих рас чрезвычайно велико. 97% генов у нас идентичны! Таким образом, несмотря на внешние различия, разделение человечества на отдельные расы не означает,' что люди делятся на несколько видов или хотя бы подвидов живых организмов.

Генетический анализ позволил выяснить, как шло развитие предков человека и их ближайших родственников – человекообразных обезьян. Проделанные исследования позволяют утверждать, что сначала от общего корня первобытных обезьян отделилась ветвь, давшая начало крупным, уже давно вымершим обезьянам–рамапитекам, от которых потом произошли орангутаны. Рамапитеки, видимо, возникли 13 миллионов лет назад. Следующая ветвь, отделившаяся от общего ствола, была человеческой. Это произошло около 7 миллионов лет назад. И уже совсем недавно, всего 3–4 миллиона лет назад, ствол дал две последние ветви: сформировались шимпанзе и гориллы.

Скорее всего, общий предок человека и этих обезьян уже ходил на двух ногах. Если это действительно так, то шимпанзе и гориллы, ставшие самостоятельными видами, не только замедлили темпы своего дальнейшего развития, но даже претерпели определенный регресс, вернувшись к жизни на четвереньках.

О том, что возврат к передвижению на четырех ногах у шимпанзе и горилл действительно был, свидетельствует особая манера использования рук в процессе передвижения.

При ходьбе эти обезьяны опираются о землю не подошвами передних лап, точнее, не ладонями, как поступают все без исключения животные нашей планеты, в том числе и другие обезьяны, а опираются на тыльную сторону согнутых пальцев. Благодаря этому длина передних конечностей увеличивается, что позволяет им переднюю часть тела и голову приподнять над землей. Возможно, такой способ передвижения удобен для лесных обезьян, но он не годится ни для дальних переходов, ни для путешествий за пределы леса, где почва большую часть года сухая и твердая, ведь на тыльной стороне пальцев у них нет таких толстых подушечек, как на стопах, и такой твердой кожи.

«Строительные материалы» и оболочка

«Песок»

Знакомство с человеческим организмом проще всего начать с рассказа о том, из чего он сделан: из каких материалов, из каких строительных конструкций.

Все, что мы видим вокруг себя на Земле, сама Земля и в том числе мы – люди, состоит из атомов разных химических элементов и построенных из них молекул. В настоящее время ученые открыли больше 100 видов атомов, представителей такого же числа химических элементов. Атомы – это самые маленькие частички химического элемента. Они так малы, что их нельзя увидеть даже с помощью микроскопа.

Как куча песка состоит из бесчисленных песчинок, так и любой химический элемент состоит из огромного количества атомов: химический элемент железо – из атомов железа, химический элемент кислород – из атомов кислорода, химический эле,мент сера – из атомов серы.

Какие элементы входят в состав нашего тела? Французский химик Габриель Бертран подсчитал, что в теле взрослого человека, весящего около 100 килограммов, содержится: кислорода – 63 кг, углерода – 19 кг, азота – 5 кг, кальция – 1 кг, фосфора – 700 граммов, серы – 640 г, натрия – 260 г, калия – 220 г, хлора – 180 г, магния – 40 г, железа – 3 г, йода – 0,03 г.

Фтора, брома, марганца, меди еще меньше. Видимо, и все другие элементы, даже такие редкие, как золото, есть в нашем организме, но в совершенно ничтожных количествах.

«Кирпичики»

Атомы сами по себе в строении тела животных и человека участия не принимают. Чтобь! стать строительным материалом, они должны объединиться друг с другом и образовать молекулы. Так сказать, превратиться в «кирпичики», из которых и строится любой организм.

Молекулой называют наименьшую порцию вещества, на которые его можно разделить. Простая смесь атомов, входящих в состав молекулы данного вещества, молекулой не является. Атомы соединяются в молекулы не как попало и не потому, что оказались рядом, а по особым законам, с которыми вы познакомитесь в школе, когда начнете изучать химию. Размер молекул различен. Так, например, молекула газа азота состоит из двух атомов азота, молекула поваренной соли, той, которой мы солим суп и кашу, – из атома натрия и атомов хлора,’ вода – из двух атомов водорода и одного атома кислорода, пещество, которое в виде сахарного песка мы кладем в чай, химики называют сахарозой. Ее молекула состоит из 11 атомов кислорода, 12 атомов углерода и 22 атомов водорода... Как видите, молекулы могут состоять всего из двух атомов, но иметь в своем составе сотни тысяч атомов, и ученые пока не знают, есть ли предел для размера молекул. Однако количество комбинаций, которые можно создать из разного количества 90 видов атомов, огромно, но для построения организма используется лишь небольшая их часть. Из исех возможных типов молекул в построении человеческого тела наиболее заметную роль играют молекулы белков, углеводов и жиров.

Белки – основная и необходимейшая часть любого организма. Их молекулы состоят из большого числа молекул 20 видов аминокислот образующих длинную цепную молекулу. Видов белков существует невиданное множество. Если взять всего по одной молекуле каждой из 20 аминокислот, то, переставляя эти молекулы в разном порядке, из них можно скомбинировать 2 432 902 009 616 640 000 различных белковых молекул.

В жизнедеятельности организма белки играют важнейшую роль. Они используются в построении тела, благодаря им выполняют свою работу мышцы. Особые белки помогают дыханию, разнося по организму кислород, другие помогают регулировать различные процессы, проистекающие в организме, работу сердца, почек, различных желёз, третьи борются с микробами, проникшими в организму и выполняют множество других функций. Яды змей и других животных – это, как правило, тоже белки.

Углеводы, или сахара, как называют их химики, в своем большинстве состоят из стандартных блоков, построенных из одного атома углерода, одного атома кислорода и двух атомов водорода. Они входят в состав всех живых организмов. Растения, используя анергию солнечных лучей, синтезируют углеводы непосредственно из углекислого газа и воды. В организме животных и человека молекулы углеводов могут синтезироваться только из готовых стандартных блоков, поступивших в их организм с пищей.

Для высокоразвитых организмов углеводы служат главным источником энергии, которая высвобождается, когда они окисляются, как бы сгорают. Используются углеводы и как строительный материал, особенно это заметно у растений: древесина веток и стволов деревьев, кора и листья состоят в основном из углевода целлюлозы, или клетчатки.

Жиры также, как углеводы, состоят из углерода, кислорода и водорода. Они интересны тем, что не растворяются в воде и поэтому в соединении с белками служат материалом для создания наружных стен организма и его внутренних перегородок.

Жиры, как и углеводы, используются в организме вместо дров и, сгорая, отдают в два раза больше энергии, чем углеводы или белки. Поэтому жир в организме запасается впрок. Жир используется и как запас воды, так как после его сгорания вместо углей и пепла остается значительное количество воды. С этой целью в безводных пустынях жиры запасают верблюды. Благодаря запасам жира наши медведи зимой в берлоге не только не голодают, но и не испытывают жажды, хотя многие месяцы не пьют и не едят. Подкожный жир защищает животных от охлаждения. У китов

его толщина достигает 70 сантиметров. Кроме того, жир откладывается вокруг важных внутренних органов, сердца, почек, кишечника, предохраняя их от механических повреждений.