Текст книги "Как произошла жизнь на земле"

Автор книги: Борис Келлер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 3 страниц)

Борис Александрович Келлер
Как произошла жизнь на земле

Когда появилась жизнь на земле

Посмотрите на небо в ясную ночь. Оно всё усыпано звёздами. Звёзды – это огромные миры. Они кажутся нам маленькими, потому что находятся чрезвычайно далеко от нас. Даже от самой близкой звезды свет доходит к нам только через четыре и три десятых года. А от более далёких звёзд свет достигает нашей земли только через сотни, тысячи и даже миллионы лет. При этом надо помнить, что свет в одну секунду пробегает триста тысяч километров. Триста тысяч километров в одну секунду! Расстояние звёзд от земли так велико, что его измеряют световыми годами, то есть во сколько лет свет от той или иной звезды достигает земли.

Солнце – тоже звезда. Но оно находится гораздо ближе к нам, чем все другие звёзды, и оттого кажется во много раз больше их.

Есть ли на солнце живые существа – растения, животные, а может быть, и люди? На солнце нельзя прямо взглянуть – до того ослепителен его свет. Это получается потому, что солнце очень раскалено. По расчётам учёных, температура поверхности солнца – шесть тысяч градусов тепла. Из этого видно, что на солнце не может быть никаких живых существ.

Солнце больше земли в один миллион триста тысяч раз. Когда-то, в очень далёком прошлом, земля отделилась от солнца и стала во вселенной отдельным, самостоятельным телом, представляя собой в то время скопление раскалённых газов. Земля была тогда сильно раскалена и светилась собственным светом. Откуда же известно, что она была такой раскалённой?

Да ведь и теперь земля остыла только в своей наружной части. Разве вы не слышали про огнедышащие горы, или вулканы?

Время от времени они извергают из себя горячий пар, различные газы и жидкую, расплавленную каменную массу – лаву. Ночью кажется, что будто над вулканом стоит столб огня. С вулкана вниз текут огненные реки. Это потоки лавы, которые всё сжигают на своём пути – леса, сады, посевы, жилища и всё живое.

Лава бывает раскалена до двух тысяч градусов, а между тем она вытекает не из самых глубоких слоёв земли. Впрочем, как установила наука, для внутреннего разогревания земли есть ещё и другие причины.

Было время, когда не только внутренность, но и поверхность земли была раскалённой и жизни на ней тогда ещё не существовало. Но постепенно поверхность земли остывала. Она перестала светиться своим собственным светом и превратилась в планету. Это было миллиарды лет назад. Тогда на земле стали зарождаться первые, самые простые живые существа. А как заглянуть в столь далёкую древность нашей планеты Земли? Разве можно узнать, что было на земле миллиарды лет назад?

Но у науки есть разные могущественные способы для того, чтобы раскрывать древнейшее прошлое, в том числе и время происхождения самой земли.

Давайте совершим путешествие вместе с наукой в далёкое прошлое, чтобы придти к тому времени, когда зарождалась жизнь на земле, и узнать, как это совершалось. От такого путешествия станет крепче уверенность в силе науки, в силе человеческого разума, в нашей собственной силе.

Глубина земли открывает нам глубину времени

В апреле 1900 года Академия наук в бывшем Петербурге получила известие большого научного значения.

На севере Восточной Сибири на реке Берёзовке, которая впадает в Колыму, среди дикой тайги охотники обнаружили замечательную находку. На высоком берегу реки они нашли тело громадного древнего зверя. Это был древний слон – мамонт, который давно исчез с лица земли, вымер.

Академия наук послала к этому мамонту свою экспедицию, которая работала около десяти месяцев и прошла в оба конца более шести тысяч километров на санях и более трёх тысяч верхом через самую непроходимую тайгу и тундру. На берегу реки экспедиция увидела труп мамонта, который когда-то, тысячи лет назад, свалился в ледяную трещину и погиб. При этом мамонт замёрз и сохранился до нашего времени, как в леднике.

Когда труп мамонта благодаря обвалам земли выступил наружу, он начал гнить и распространять невыносимую вонь. Начальник упомянутой экспедиции сообщает, что эту вонь можно было чувствовать даже на расстоянии в полтора километра.

В желудке и на зубах у мамонта нашли остатки травы. Эти остатки были изучены. Таким образом стало известно, какими растениями этот мамонт питался. На коже мамонта оказалась длинная грубая рыже-бурая шерсть.

Часть мяса мамонта ещё до прибытия экспедиции поели волки и медведи. Но, в общем, труп этого огромного вымершего зверя хорошо сохранился. Работники экспедиции разделили этот труп на части и привезли его в Академию наук.

В Ленинграде, в Зоологическом музее Академии наук, и сейчас можно видеть чучело этого мамонта в том положении, в каком его нашли на Берёзовке (рис. 1).

Живого мамонта не видел ни один человек за всё то время, от которого у нас сохранились письменные источники. Но древние люди хорошо знали этого громадного зверя. Так, недалеко от Воронежа есть село Костенки.

Рис. 1. Мамонт, как его нашли на реке Берёзовке

Костенками это село назвали потому, что в этой местности нашли в земле много костей. Вместе с ними попадаются каменные топоры и угли от костров. Среди костей много таких, которые принадлежали мамонту. На месте нынешних Костенок была в древности стоянка людей каменного века, которые охотились на мамонта и часто разбивали его кости, чтобы добыть из них вкусный и питательный костный мозг. Сколько отваги и ума должны были применять первобытные люди со своим слабым оружием из камня при охоте на этого страшного зверя! Зато каждый убитый мамонт давал им сразу огромный запас пищи. У людей того времени были, наверное, свои поэты и музыканты, которые создавали песни об этих мужественных и смелых героях-охотниках. Были и художники, которые вырезали изображение мамонта на кости и камне. Вот одно из таких изображений, которое нашли в Европе (рис. 2). По изображению видно, что это действительно мамонт, так как в отличие от слона он имеет длинную шерсть для защиты от холода.

Рис. 2. Мамонт, нарисованный древним человеком

Земля от её поверхности в глубину состоит из многочисленных различных пластов. В этих пластах часто встречается много остатков и следов всевозможных живых существ. Но одни земные пласты образовались раньше и содержат в себе остатки и следы более древней жизни, чем другие. Вот почему исследование земных пластов помогает науке восстанавливать всю историю развития жизни на земле от чрезвычайно глубокой древности до той поры, когда люди научились писать. Я не сомневаюсь в том, что скоро учёные-естествоиспытатели покажут в кинематографе замечательное путешествие во времени от первых зачатков жизни на земле до зари человечества. Перед нами будут проходить картины, как на земле зародилась жизнь и как она развивалась в море и на суше, как изменялись при этом растения и животные, когда и откуда появился человек. Я не собираюсь здесь изображать все эти замечательные картины развития жизни на земле. Укажу лишь в виде примера на отдельные важные явления, которые на основании исследования земных пластов могут быть показаны в этих картинах.

Если принять во внимание всё время существования земли, то оказывается, что человек появился на ней сравнительно недавно. Он произошёл здесь из животного мира, от особой группы высокоразвитых обезьян. В земле нашли кости древних предков человека, которые занимали промежуточное положение между обезьяной и человеком и потому получили название питекантроп, что означает обезьяно-человек.

Человек поднялся из всего остального животного мира благодаря труду, благодаря тому, что он стал производить орудия труда, сначала самые простые – из камня и кости (рис. 3). В земле, в её более молодых слоях, найдено много остатков от жизни и труда этого древнего человека. Но в более древних слоях таких остатков нет. Человека тогда на земле ещё не было.

Земные пласты дают нам возможность восстановить историю происхождения птиц и зверей. И те и другие образовались из пресмыкающихся. И хотя люди в то время ещё не появлялись на земле, мы хорошо знаем об этом.

Много захватывающе интересного доставляет это путешествие в древнее прошлое живого мира по остаткам в земных пластах.

Помню, недалеко от Воронежа, на берегу реки Дона, я собирал куски камня, которые были переполнены остатками очень древних морских животных. Высокий берег Дона содержит целый слой таких камней (рис. 4).

А вот посмотрите на рисунке два кусочка камня из множества тех, которые я собрал на Дону. Эти камни без слов говорят, что на том месте, где теперь протекает Дон, много миллионов лет назад было море, в котором развивалась своя древняя морская жизнь.

Рис. 3. Орудия труда из камня и кости, сделанные первобытным человеком

Рис. 4. Куски камня с реки Дона: а – с остатками члеников морских лилий и раковин плеченогих, б – с остатками кораллов

В этом море жили тогда животные, которые называются морскими лилиями. У них были длинные членистые стебельки, на которых морские лилии поднимали со дна моря свои чашечки, а от чашечек ещё поднимались лучи, или «руки». Здесь же встречались кораллы, и на кораллах сидели и распускали свои венчики строители кораллов – полипы.

Здесь же раскрывали свои раковины животные из группы плеченогих, которая в очень далёкой древности имела большое распространение на земле, а потом почти вся вымерла.

Это и ещё многое другое рассказывали без слов куски камня, помогая нам понять и представить себе, что было на месте нынешнего Дона и его окрестностей много миллионов лет назад. Поищите у себя по высоким берегам рек, в глубоких оврагах, в горных ущельях, и вы, наверное, также найдёте в пластах земли различные остатки древней жизни.

Переходя к пластам земли, всё более древним, мы доходим до такого времени, когда не только зверей и птиц, но и пресмыкающихся, земноводных и даже рыб ещё не было на нашей планете. Но не с рыб началась жизнь на земле. И до рыб в древних морях жило много разнообразных животных, которые были более простыми, чем. рыбы. К числу таких животных принадлежали, например, губки, полипы, медузы, особые раки. Но и эти животные были ещё далеко не началом жизни. Всё глубже проникает наука в земные пласты и находит там остатки ещё более простых животных. Но эти остатки с трудом поддаются объяснению: либо потому, что они плохо сохранились при такой глубокой древности, либо потому, что принадлежат к таким живым существам, которые очень далеки от нынешних животных и не похожи на них.

Так, земные пласты показывают нам, что жизнь на земле возникла чрезвычайно давно и началась с очень простых живых существ. Но какие же это были существа и как они произошли? Для выяснения этого вопроса у науки есть ещё другие пути.

Каждое живое существо в самом себе несёт следы своих древних предков

Возьмём для примера человека. Человек благодаря труду чрезвычайно высоко поднялся над миром животных. Но в строении тела человека, в его сердце, лёгких, желудке, кишках, мускулах, скелете много сходного с животными и особенно с обезьянами. Даже по болезням между человеком и обезьянами есть большое сходство. Обезьяны так же, как и человек, болеют туберкулёзом, лихорадкой. И мы знаем, что человек произошёл от особой высокоразвитой группы обезьян.

Но человек обнаруживает в своём теле следы гораздо более древних предков, которые являются общими для человека и для других высших сухопутных животных. Эти древние предки относились к группе рыб, жили в воде и дышали, жабрами.

На рисунке 5 представлена голова рыбы со снятой жаберной крышкой. Под этой крышкой видны изогнутые полоски, так называемые жаберные дуги.

А на рисунке 6 изображён месячный зародыш человека, когда он находится ещё в организме матери, у которого по бокам, под его развивающейся головой, видны ясные зачатки жаберных дуг.

Рис. 5. Жаберные дуги у рыбы

Рис. 6. Зачатки жаберных дуг у зародыша человека

Но есть гораздо более древние предки у человека и у всех более сложных животных и растений. Если рассматривать при сильном увеличении в микроскоп<sup>[1]1
  Микроскоп – это прибор, состоящий из трубы, в которую вделано несколько увеличительных стёкол. Микроскоп увеличивает предметы в несколько сот, тысячу и даже более раз.


[Закрыть]</sup> капельку болотной воды, то там можно найти богатое население простейших животных и растений (рис. 7).

Рис. 7. Одноклеточные животные и растения из болотной воды

Тело у этих простейших живых существ представляет собой своего рода живую единицу, которая называется клеткой. Главную часть клетки составляет живая слизь – протоплазма и содержащийся в ней комочек – ядро. Снаружи клетка обыкновенно, но не всегда, бывает покрыта оболочкой.

Но каждое новое поколение живых существ, как простейших, так и более сложных животных, растений, в том числе и человека, возникает первоначально из одной клетки. А эта первоначальная клетка образуется сама из слияния двух клеток – отцовской и материнской.

Мало того, во взрослом состоянии тело всех упомянутых живых существ состоит из множества разнообразных клеток, которые имеют различное назначение в жизни организма. Так, в теле человека есть нервные клетки, хрящевые, костные тельца и ещё многие другие (рис. 8).

Рис. 8. Различные клетки из тканей человеческого тела

Следовательно, надо считать, что все более сложные животные, растения, также и человек, когда-то, в своей чрезвычайно древней истории, прошли через ступень одноклеточных живых существ и имели среди этих существ своих предков, которые жили на земле многие миллионы лет назад.

Но тогда возникает вопрос: может быть, эти простейшие одноклеточные живые существа и были первым началом жизни на земле? Нет. Наука пришла к выводу, что не с них началась эта жизнь. Простейшие одноклеточные живые существа действительно проще огромного числа других живых существ. Но всё-таки они не самые простые, а некоторые из них достигли даже очень большой сложности строения, насколько это возможно в таком теле, которое состоит всего лишь из одной клетки. Так, в болотной воде во множестве плавают одноклеточные животные, которые называются инфузориями. У инфузорий есть органы для движения – плавания – реснички. У инфузорий есть своего рода клеточный «рот» – отверстие для поглощения пищи, нечто вроде клеточных «мускулов» – волокна для изгибания тела, и даже нервный узелок – как будто свой клеточный мозг. У более сложных многоклеточных животных рот, мускулы, мозг сами состоят из многих клеток. А у инфузории эти органы представляют собой лишь части одной клетки.

Одноклеточные организмы были ступенью, через которую прошло подавляющее большинство растений и животных, а также человек.

Но не с одноклеточных существ началась жизнь на земле. Надо искать таких живых существ, которые были ещё проще и появились раньше клеток. И такие существа есть. Они сохранились до настоящего времени как пережитки, остатки ещё более древнего, доклеточного периода в истории жизни на земле. Отправимся теперь со своими поисками в этот мир мельчайших и простейших доклеточных живых существ.

В мире доклеточных существ-невидимок

Из истории человечества известны повальные болезни, или моровые язвы, которые приводили людей в невыразимый ужас. К числу таких болезней принадлежит «чёрная смерть», или чума, и «красная смерть», или оспа. Чума особенно свирепствовала в Европе с 1347 по 1350 год. Тогда от чёрной смерти погибло до двадцати пяти миллионов человек, или четверть всего населения, которое было в то время в Европе.

Непонятно было, откуда происходил такой мор на людей и почему он так быстро распространился.

А господствующие классы использовали в своих интересах незнание и суеверный ужас народных масс перед этими и другими подобными явлениями.

И вот неожиданно удалось обнаружить настоящих виновников упомянутых болезней и других вредных и полезных для нас явлений.

Двести пятьдесят лет назад искусный шлифовальщик стёкол Антоний Левенгук в Голландии открыл целый мир невидимых существ прямо около нас и даже в нас самих.

Левенгук сам шлифовал стёкла так, чтобы они давали большое увеличение, если через них смотреть.

Однажды Левенгук, рассматривая через своё увеличительное стекло каплю дождевой воды из горшка, который стоял в саду, впервые увидел, что в воде «быстро плавают различные незнакомые ничтожные зверюшки». Это были инфузории и другие простейшие животные, которые бывают в изобилии в болотной воде.

Левенгук содержал в большой чистоте свои зубы и все-таки, когда он взял с них немного налёта и стал рассматривать его в капле воды через увеличительное стекло, то нашёл там множество мельчайших существ, которые оживлённо двигались изгибаясь. Левенгук писал: «в моём рту их больше, чем людей в Голландии». В своём письме от 1683 года Левенгук изобразил живые существа из зубного налёта. По рисунку видно, что это были бактерии.

Левенгук очень обрадовался, когда встретил старика, который никогда в жизни не чистил зубов. У этого старика Левенгук обнаружил в зубном налёте исключительное множество бактерий и в том числе новую породу их, «которая скользила среди других, грациозно извиваясь всем телом, как вертлявые змейки, – вода в узенькой трубочке прямо кишела этими маленькими сорванцами».

Русский царь Пётр I во время своего пребывания в Голландии посетил Левенгука. Левенгук показывал царю Петру движение крови и другие чудеса, которые можно было разглядеть через изготовленные Левенгуком увеличительные стёкла, или первые, простейшие микроскопы.

Царь Пётр так жадно стремился всё сам узнать и увидеть, что в Голландии ему даже дали прозвище «Я хочу это видеть». Царь Пётр привёз в Россию полученный им от Левенгука увеличительный прибор – простейший микроскоп. Это был первый микроскоп, который появился в нашей стране. Со времени Левенгука началось при помощи микроскопа исследование мельчайших живых существ, которые раньше оставались невидимыми.

Наиболее простыми из этих существ кажутся бактерии. Тело их простой формы в виде шарика или палочки, прямой или изогнутой. Бактерии так мелки, что внутри их тела мало что можно разглядеть. На поверхности у многих бактерий есть органы для движения (плавания) – реснички или жгутики.

Бактерии обладают огромной силой размножения. Они размножаются делением. Каждая бактерия делится при этом на две равные части. И это может происходить через каждые полчаса.

Благодаря такой огромной силе размножения бактерии во время моровой язвы быстро могут заражать большие количества людей.

Бактерии вызывают разные опасные болезни человека и домашних животных (рис. 9).

Но есть и много полезных для человека бактерий. Мало того, можно утверждать, что без участия бактерий жизнь всех существ на земле скоро стала бы невозможной. К этому вопросу мы ещё вернёмся далее.

Рис. 9. Бактерии, от которых происходят болезни у человека

Но сейчас нас интересует другое. Бактерии – это чрезвычайно мелкие и как будто простые живые пылинки. Нельзя ли предположить, что бактерии и являются первоначальными живыми существами, которые появились на нашей планете.

Может быть, и теперь бактерии возникают путём самозарождения из веществ, которые встречаются в природе?

Могут ли бактерии возникать самозарождением?

Нельзя ли приготовить смесь различных веществ и получить таким образом искусственно какое-либо животное или растение?

Лет триста-четыреста назад думали, что это возможно.

Так, например, тогда утверждали следующее: если высушить змею, растереть её в порошок и посыпать этим порошком землю, то из земли будто бы появится много змей. Если положить вместе грязную рубашку и пшеничную муку, то из этого путём самозарождения образуются мыши.

Выдумывали даже, что от смешения разных веществ можно получить гомункула, или маленького человечка. И этот выдуманный человечек будто бы совсем похож на обыкновенное человеческое дитя, только значительно меньше его. Но так думали в далёкие средние века, когда наука была ещё слаба и к ней примешивали всякие выдумки и суеверия.

Но ведь и в то далёкое время тысячелетний человеческий опыт показывал, что если хочешь получить урожай ржи, то нужно сначала посеять её зёрна.

И, конечно, змеи рождаются от змей и мыши от мышей. А люди – от людей.

Мы теперь хорошо знаем ещё, что от одних животных и растений могут путём изменения происходить несколько другие, на них похожие.

Но вот встал вопрос, который поставлен мною в конце предыдущей главы: а как же бактерии? Ведь они такие маленькие и простые. Неужели и они не могут возникать самозарождением?

Сварите рыбу и держите её несколько дней открыто на воздухе. Она протухнет.

Пусть даже вы рыбу при варке сильно и долго кипятили. От такого кипячения все бактерии, которые могли попасть в рыбу, были убиты, а в протухшей рыбе их все-таки оказалось много миллионов. Они и вызвали в рыбе гниение. Без них рыба не протухла бы.

Что же, бактерии зародились из самой рыбы?

Сделаем опыт по-другому.

Нагреем в паровом котле посильнее рыбу, помещённую в запаянной жестяной коробке. Так готовят на фабриках разные консервы не только из рыбы, но также из мяса, крабов и других продуктов.

Что же, и тогда рыба загниёт?

Нет, не загниёт. Консервы могут лежать годами и не портятся, если в коробку не проникает воздух. Следовательно, бактерии не могут самозарождаться в рыбе. А если рыба гниёт, то это оттого, что бактерии в неё попадают из воздуха и быстро в ней размножаются.

Этот вывод имеет большое значение для практики. В самом деле – бактерии какой-нибудь опасной болезни не могут появиться в человеке от самозарождения, а только через заразу снаружи, от которой и нужно всячески оберегать себя.

Так мы приходим к выводу, что бактерии не способны возникать путём самозарождения.