Текст книги "Беспозвоночные. Ископаемые животные"

Автор книги: Игорь Акимушкин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 37 страниц)

Шестьдесят четыре, а аминокислот-то всего двадцать! Значит, сорок четыре слова-триплета в генетическом языке ДНК лишние?

Впрочем, едва ли. Возможно, что некоторым наиболее часто повторяющимся в белке аминокислотам соответствует не одна, а несколько разных кодовых групп. Одна и та же аминокислота может сесть на поверхность РНК и там, где друг за другом следуют азотистые основания в такой, говоря к примеру, последовательности – АГЦ и в такой – АЦГ, но нигде больше: никакое другое слово генетического алфавита ее не привлечет.

Итак, мы установили, что в генетическом алфавите всего четыре буквы, а все слова, из них составленные, трехбуквенные. Не правда ли, не верится, что этих символов и слов достаточно, чтобы закодировать весь бесконечно разнообразный план строения организма – от синтеза специфических для его тела белков до цвета глаз и свойств характера?

Слов, которыми записаны генетические фразы, очень много. В некоторых молекулах ДНК до 30 тысяч азотистых оснований. Число их взаимных сочетаний поистине бесконечно. Ведь если бы даже азотистых оснований в каждой ДНК было всего по сто, полная коллекция их различных сочетаний достигла бы 4¹⁰⁰. Четыре в сотой степени! Это больше, чем атомов во всей Солнечной системе!

А ведь молекулы ДНК содержат не сто, а тысячи и десятки тысяч азотистых оснований! Трудно даже вообразить, какое великое множество генетических фраз, иначе говоря генов, способны они образовать, объединяясь друг с другом в разной последовательности.

Подсчитали также, что, если бы удалось все молекулярные нити ДНК извлечь из клеток человека и развернуть их в одну цепь, она протянулась бы через всю Солнечную систему!

После этих упражнений в арифметике вы теперь, надо полагать, с большим уважением относитесь к четырем буквам генетического алфавита: их выразительные способности действительно безграничны.

Схема ДНК. Она скручена в виде винтовой лестницы

Что же собой представляют четыре всемогущие буквы?

Соединения азота, углерода, водорода и кислорода.

Каждое из оснований в молекуле ДНК соединено с сахаром. Сахар не простой: в нем не шесть, как в обычных сахарах, а только пять атомов углерода. У сахара, который входит в состав ДНК, его называют дезоксирибоза, на один атом кислорода меньше, чем у рибозы – сахара РНК.

Сахара связаны в длинные цепи фосфорной кислотой. Но это не все: две сахарно-фосфорные нити ДНК соединяются в одну спирально закрученную молекулу. Соединяются так, что азотистые основания двух нитей-антиподов, цепляясь попарно друг за друга, образуют как бы перекладины лестницы. Притом аденин всегда соединяется с тимином, а гуанин – с цитозином.

Молекула же РНК остается одинарной.

В этом странном удвоении ДНК заключен большой биологический смысл. Благодаря ему облегчается стереотипное копирование материнской ДНК дочерними при размножении клетки. Когда клетка делится пополам, все ее хромосомы и заключенные в них молекулы ДНК удваиваются. И каждая новая клетка получает полную копию с хромосом и с ДНК родительской клетки.

Но копирование необходимо не только при делении, но и в течение всей жизни клетки для синтеза белков. Ведь ДНК штампует РНК по образу своему и подобию, а РНК сообразно с этим подобием штампует белки из аминокислот.

Копирование происходит так: спираль ДНК раскручивается, связи между перекладинами (азотистыми основаниями) обрываются, и обе составлявшие ее цепочки расходятся, как половинки расстегнутой «молнии» на вороте свитера. Затем половинки начинают воссоздавать своих антиподов, присоединяя к каждому из азотистых оснований нужные вещества. И таким образом, каждая из разошедшихся спаренных нитей ДНК восстанавливает полную копию своего утерянного партнера. В результате число нитей ДНК удваивается, и дочерние клетки получают полный комплект наследственной информации, совершенно подобный материнскому.

Копирование при синтезе происходит так же. Только в этом случае разошедшиеся половинки ДНК восстанавливают рядом с собой не одинарную ДНК, а РНК. И не одну, а тысячи их. Ведь даже самые длинные РНК во много раз короче ДНК, поэтому вдоль одной ДНК синтезируются цепочкой друг за другом сразу много РНК. Скопировав со своей родоначальницы наследственную информацию, они уходят затем из ядра в протоплазму клетки, в рибосомы и там руководят синтезом белков.

После того как все ДНК произведут себе подобных двойников, клетка делится. В ход пускается тот великий микромеханизм, который распределяет наследственные задатки по потомкам. В движение его приводит энергия света, аккумулированная растениями. Значит, все явления наследственности в любом уголке животного и растительного царства не проявили бы себя, не будь в клетках митохондриев и хлорофилловых зерен в зеленых листьях. А стоит ли говорить, что без наследственности не было бы и жизни на Земле!

Тип саркомастигофоры

Наиболее древние и примитивные из одноклеточных. Тип мастигофор объединяет тех из простейших, которые передвигаются с помощью псевдоподиев (ложноножек) – временных, то появляющихся, то исчезающих выростов тела или жгутиков – нитевидных, подвижных «хвостиков», расположенных, однако, не сзади, а спереди. У одного и того же животного могут быть и псевдоподии, и жгутики, но обычно они сменяют друг друга на разных этапах его жизни.

Саркодовые (подтип вышеназванного типа) всегда (или почти всегда) ползают, вытягивая в направлении движения только псевдоподии. Этих животных разделяют на три класса: корненожки (ризопода), радиолярии (лучевики) и солнечники (гелиозоа).

Всего саркодовых – немногим более десяти тысяч видов.

Самые доступные для наблюдения и просто устроенные из них – пресноводные амёбы. У них нет никакого скелета, и потому отряд, который они составляют, получил название «Голые» (Нуда).

Амёба

Неуклюжее, странное на вид животное медленно (очень медленно: 13 миллиметров в час!) ползет по стеклу. Оно, как резиновое, то сжимается в круглый комочек, то раскидывает в стороны какие-то языки.

Языки-ножки тянутся вперед, жидкое тело животного переливается в них. Новые выросты ползут дальше, и, переливаясь в их нутро, животное «перетекает» на новое место. Так оно путешествует в капле воды, которую мы зачерпнули из пруда. Это амёба, микроскопическое одноклеточное существо, и мы рассматриваем его под микроскопом.

Отнеситесь с уважением к странному созданию: ведь так или приблизительно так выглядели миллиарды лет назад предки всего живого на Земле. И сейчас еще в нашем организме живут клетки, очень похожие на амёб: лейкоциты – белые кровяные тельца.

Вот амёба наткнулась на зеленый шарик – одноклеточную водоросль или мелкое простейшее. Она обнимает ее своими «ножками», обтекает со всех сторон полужидким тельцем, и микроскопическая водоросль уже внутри амёбы.

С амёбы все и началось. У нее (и ее родичей жгутиконосцев) был первый в мире желудок. Вернее, первая импровизированная модель желудка: пищеварительный пузырек – вакуоль.

Как только водоросль (или бактерия), «утонув» в амёбе, погружается в ее протоплазму, сейчас же протоплазма как бы немного отступает, сторонясь своей добычи, и в пустоту натекает жидкость: образуется внутри амёбы (и вокруг водоросли) пищеварительная вакуоль.

Пищеварительная потому, что в соках, ее наполняющих, растворены разные ферменты. Например, пепсин, которого немало и в нашем желудке. От этих ферментов жгутиконосцы (амёбы «глотают» их порой по сто штук!) через сутки, а то и через полсуток превращаются в… молекулы: глюкозу, мальтозу, глицерин, жирные кислоты и в пептиды. В общем перевариваются.

Потом всасываются в протоплазму амёбы из вакуоли-желудка. А что не переварилось, амёба в себе не бережет, выбрасывает наружу, вакуоль течет вместе с протоплазмой к краю амёбы – любому концу ее тела – и, прорвавшись через тонкую пленочку эктоплазмы, то есть через «кожу» амёбы, выливается прочь.

Амёба с выпущенными псевдоподиями

Так амёба питается.

А как дышит?

Каждые одну-две минуты в ее протоплазме появляется маленькая капелька воды. Она растет, разбухает и вдруг прорывается наружу, выливаясь из тела животного.

Эта пульсирующая вакуоль – «блуждающее сердце» амёбы: то здесь появится оно, то там. Вода, проникающая снаружи в тело крошечного существа, собирается внутри вакуоли. Вакуоль, сокращаясь, выталкивает воду наружу, снова в пруд. Вместе с водой внутрь животного поступает растворенный в ней кислород. Так амёба дышит.

Но не только этим ограничивается значение пульсирующей (или сократительной) вакуоли в жизни амёбы.

«…Кроме дефекации, то есть выбрасывания непереваренных остатков пищи, должно происходить и выделение, сходное с выделением мочи у высших животных, то есть выделение из тела уже переработанных в нем продуктов обмена веществ. Эту функцию, по-видимому, и выполняет пульсирующая вакуоль» (В. А. Догель).

Третье назначение пульсирующей вакуоли – нечто вроде насоса, регулирующего осмотическое давление между окружающей средой и содержимым тела амёбы.

В пресной воде меньше солей, чем в протоплазме амёбы. Ее оболочка полупроницаема, и под действием осмоса вода постоянно просачивается через нее в тело простейшего. Если ее не «откачивать», то может случиться такое непоправимое несчастье: животное наполнится водой настолько, что произойдет выравнивание осмотического давления между средой обитания и телом амёбы, которое просто-напросто растворится в воде!

У морских простейших, обитающих в море, где концентрация солей много выше, чем в пресной воде, пульсирующих вакуолей или вовсе нет, или они сокращаются в более медленном темпе.

«Кроме того, для одной пресноводной амёбы экспериментально доказано, что при медленном приучении ее к морской воде она утрачивает свою сократительную вакуоль; этим ясно показывается связь между функцией вакуоли и осмотическим давлением» (В. А. Догель).

Размножаются амёбы главным образом бесполым путем: каждая делится пополам, и получаются из одной две амёбы, с совершенно идентичной наследственностью. Вот и все размножение.

Амёба. Хорошо видна большая пищеварительная вакуоль и мелкие пульсирующие вакуоли

Если смотреть, конечно, поверхностно. Но когда заглянем в микроскоп, то увидим, какие сложные процессы происходят в ядре клетки амёбы во время ее деления.

Ядра большинства простейших делятся посредством так называемого митоза. Ему предшествует удвоение молекул, несущих наследственную информацию.

Митоз и мейоз

Давно уже известны два типа деления клеток: деление митотическое и редукционное. Первое называют также митозом, а второе – мейозом. Первым способом, митозом, делятся все клетки, вторым – только половые.

Сначала – о митозе. Ему предшествует удвоение молекул, несущих наследственную информацию.

Молекулы ДНК, в которых заключен генетический шифр, располагаются в ядре клетки, в особых длинных нитях – хромосомах. У каждого вида животных и растений строго определенное число хромосом. Обычно их несколько десятков. У человека, например, 46. А у одного из червей всего две. У некоторых раков по 200 хромосом. Но рекорд побили микроскопические радиолярии: у одной из них 1600 хромосом!

Когда молекулы ДНК удваиваются, удваиваются и хромосомы. Каждая строит по своему подобию двойника. Значит, какое-то время в наших клетках хромосом бывает вдвое больше, чем обычно.

Между двумя делениями, в так называемой интерфазе, хромосомы в обычный микроскоп не видны. Как будто их нет совсем. В электронный же видно, что они все-таки тут, никуда не делись, но так тонки, что без очень сильного увеличения не заметны. Говорят, что на этой фазе своей деятельности хромосомы имеют вид «ламповых щеток». И в самом деле, они немного похожи на ерши, которыми когда-то прочищали стекла керосиновых ламп.

Митоз: 1–2 – профаза; 3–4 – метафазы; 5–6 – анафаза; 7–8 – телофаза

Между двумя делениями хромосомы должны успеть синтезировать своих двойников с полной копией всех содержащихся в них генов, всех молекул ДНК.

Как только двойники будут готовы, длинные хромосомные нити (и оригиналы, и их копии) начинают сворачиваться в тугие спирали. А те скручиваются в спирали второго порядка. Смысл этого скручивания вполне понятен. До сих пор хромосомы лежали спутанным клубком, и растянуть их по разным полюсам клетки, наверное, было бы нелегко. Теперь же каждая хромосома – спираль, скрученная спиралью, – очень компактный и удобный для транспортирования «багаж».

Итак, перед делением хромосомы сами себя упаковывают в компактные «вьюки». К этому моменту, который в клеточном делении именуется профазой, уже известные нам центриоли, или центросомы, расходятся к противоположным полюсам клетки. Нити так называемого митотического аппарата, или веретена, соединяют между собой эти полюса и каждую хромосому с одним из полюсов.

Затем хромосомы выстраиваются парами (оригинал бок о бок со своей копией) вдоль экватора клетки, как танцоры на балу. Эту стадию деления называют метафазой.

Потом каждая из парных хромосом устремляется к своему полюсу. Партнеры расстаются навсегда, потому что скоро перегородка разделит по экватору старую клетку на две новые. Впечатление такое, будто центриоли тянут к себе хромосомы за ниточки, как марионеток.

И действительно, хромосомы имеют вид, какой бывает у всякого гибкого тела, когда его за ниточку протягивают через жидкость. Место, за которое ее тянут, у каждой хромосомы всегда одно и то же. Его называют кинетохором или центромерой. От того, где у хромосомы кинетохор, часто зависит и ее форма. Если кинетохор посередине, то хромосома, когда во время митоза ее тащат за нитку, перегибается пополам и становится похожа на римскую цифру «пять» (V). Если кинетохор у самого конца хромосомы, то она изгибается на манер латинской буквы «йот» (J).

Одно время думали, что нити митотического аппарата – своего рода рельсы, по которым хромосомы катятся к полюсам. Потом решили, что они скорее похожи на тонкие резинки, миниатюрные мускулы, которые, сокращаясь, подтягивают к полюсам свой хромосомный груз. Но тогда, сокращаясь, нити становились бы толще. И «худели» бы, удлиняясь. Однако этого не происходит. Укорачиваясь и удлиняясь, они не становятся ни толще, ни тоньше.

По-видимому, механика клеточного веретена иная. Возможно, думают некоторые ученые, нити укорачиваются оттого, что часть составляющих их молекул выходит из игры, то есть из нитей. А добавление молекул в одном линейном направлении приводит к удлинению нитей.

Тем или иным способом хромосомы со скоростью около одного микрона в минуту перетягиваются из центра клетки к ее полюсам. С этого момента митоз переходит в стадию, называемую анафазой.

За анафазой следует телофаза. Спирали хромосом раскручиваются. Снова «ламповые щетки» входят в игру. В клетке теперь два ядра-близнеца. Кольцевая перетяжка скоро разделит ее пополам. Каждой половине достанется свое ядро.

Заканчивается клеточное деление удвоением центриолей. Их было четыре – по две на каждом полюсе. Клетка разделилась, и в каждой новорожденной ее половине оказалось лишь по две центриоли.

На экране электронного микроскопа центриоли похожи на полые цилиндрики, сложенные из трубочек. Центриоли всегда лежат под прямым углом друг к другу. Поэтому одну из них мы видим в поперечном, а другую – в продольном разрезе.

В телофазе от каждой из центриолей отпочковывается маленькая центриолька – плотное цилиндрическое тельце. Оно быстро растет, и вот уже в клетке снова четыре центриоли.

Путем митоза из одной получаются две клетки, совершенно идентичные по наследственности, скрытой в их хромосомах (если ни одна из них не подверглась мутации).

Теперь, прежде чем рассказать о втором типе клеточного деления – о мейозе, мы должны ввести несколько новых терминов.

Набор хромосом, заключенный в ядре нормальной соматической (иными словами, не половой, а обычной) клетки тела, генетики называют двойным – диплоидным. У человека диплоидный набор хромосом равен 46. Все они по внешности и величине легко разделяются на идентичные по конфигурации пары (лишь партнеры одной пары – половые хромосомы «X» и «Y» – не похожи друг на друга).

Набор хромосом, в котором из каждой пары присутствует только один партнер, называют гаплоидным или одинарным. Все половые клетки, или гаметы, содержат гаплоидный набор хромосом.

Мейоз, предшествующий образованию спермиев и яйцеклеток, призван наделить гаметы вдвое меньшим, гаплоидным, числом хромосом. А когда гаметы сольются, в зиготе будет уже нормальное, диплоидное число хромосом. Половина от матери, половина от отца.

Понятно теперь, почему все хромосомы в зиготе парные?

Ведь каждой материнской хромосоме соответствует точно такая же по форме, величине и характеру наследственной информации отцовская хромосома. Парные хромосомы называют гомологичными.

Мейоз начинается с того, что однотипные по конфигурации хромосомы объединяются в пары, конъюгируют. Затем каждая из хромосом каждой пары создает из веществ, растворенных в протоплазме, своего двойника. Как и в митозе.

Мейоз: а) лептонема; три пары хромосом; б) зигонема – гомологичные хромосомы сходятся попарно; в) пахинема – конъюгация гомологичных хромосом; г) диплонема: начинается расхождение гомологичных хромосом; д) диакинез – хромосомы укорачиваются; е) метафаза первого деления мейоза; ж) анафаза; з) телофаза первого деления мейоза; и, к, л, м) второе деление мейоза и образование гамет

Теперь однотипных хромосом уже не две, а четыре. Четверками, или тетрадами, плотно прижавшись друг к другу, выстраиваются они вдоль экватора клетки. Нити веретена разъединяют четверки снова на пары, растаскивая их к разным полюсам.

Клетка делится пополам, а потом еще, но теперь в другой плоскости, перпендикулярной к первой. На этот раз хромосомы не удваиваются. Выстроившиеся по экватору пары расходятся поодиночке в разные концы клетки.

У каждого полюса их теперь вдвое меньше, чем при митозе или в первой фазе мейоза. Поэтому, когда клетка разрывается пополам, рожденные из нее две новые гаметы получают гаплоидное число хромосом. Так как в первой фазе мейоза из одной клетки рождаются две диплоидные клетки, то в конце второй его фазы мы имеем четыре гаметы. И в каждой, повторяю, гаплоидное число хромосом.

Дизентерийные и другие амёбы

В кишечнике человека нашли приют разные амёбы. Они кормятся здесь преимущественно бактериями, которых тоже полным-полно в нем. Большинство кишечных амёб безвредны. Но есть среди них одна, которая вызывает тяжелую болезнь – амёбную дизентерию. Эти амёбы, поселившись в толстых кишках, способны проникать в их стенки, поедая и разрушая кишечные ткани. Особенно много заглатывают они красных кровяных шариков (эритроцитов), и поэтому протоплазма таких амёб в изобилии наполнена ими. В стенках кишки дизентерийные амёбы без меры размножаются, отчего в кишках образуются язвы. Человека мучают поносы, часто с кровью.

Сами же амёбы, мало заботясь об этом, продолжают жить и размножаться. Многие выходят в полость кишки и здесь превращаются в круглые цисты. Те вместе с экскрементами выводятся наружу, заражая воду и пищу. Очень стойки. Сохраняют жизнеспособность в воде месяцами и не гибнут, если даже нагреть ее до 70 градусов.

Они не всегда вызывают острую дизентерию, а нередко живут себе в нашем кишечнике, так сказать, мирно. Человек, их «носитель», сам не болеет, но «заразен»: распространяет цисты по разным местам своего обитания.

Обследования показали: до 10 процентов людей либо болеют дизентерией, либо здоровы, но носят в себе цисты опасных амёб. В тропиках этот процент еще выше.

В недавнее время установлено, что и простые, свободно живущие амёбы, не паразиты, могут поселиться в теле человека (при питье загрязненной воды или при купании попадают они туда). Проникая в нервную ткань, вызывают воспаление мозга (менингоэнцефалит).

«При изъязвлении стенки кишки вскрываются проходящие в ней сосуды. Вследствие этого кровь изливается в полость кишки, а сами амёбы попадают в кровяное русло, что обеспечивает развитие амёбных метастазов. Наиболее частыми являются метастатические абсцессы печени, вызванные заносом в нее амёб через систему воротной вены… Реже абсцессы могут быть в легких, головном мозге, селезенке, мышцах. Амёб находили иногда в кожных поражениях… в перикарде, в аппендиксе… и других органах… Существенными звеньями профилактики является строгое соблюдение требований личной гигиены и уничтожение механических переносчиков – мух и тараканов» (А. Ф. Тумка).

Одна из амёб, которые передвигаются то с помощью псевдоподиев, то жгутиков, – неглерия Она часто ползает по дну, как большинство голых амёб, выпуская псевдоподии. Но когда пищи мало или при других условиях, вдруг псевдоподия втягивается, и у нее вырастает пара жгутиков. Вертя жгутиками, словно пропеллером, она теперь не ползает, а плавает много быстрее, чем ползала. Но затем способна снова превратиться в свой обычный «амёбный» образ и передвигаться, выпуская псевдоподии.

Кроме голых амёб (отряд Нуда) есть еще раковинные амёбы (тестацеа). Они все пресноводные, и все прячут тело в раковинках. Форма их разная – грушевидная, округлая, похожая на мешочек или блюдечко. Разный и материал, из которого изготовлены раковинки. Это либо псевдохитин (он и творится в теле самой амёбы), либо песчинки и другие мелкие твердые частички, предварительно проглоченные амёбой, а потом выложенные на эктоплазме в виде раковинки.

У раковинки есть отверстие – устье. Через него амёба выпускает наружу псевдоподии. Те обычно лопастевидные, но бывают и тонкие, похожие на стрелы, а порой и очень длинные нити, стелющиеся по субстрату сложно переплетенной сетью.

Размножаются раковинные амёбы тоже простым делением. Но как быть с раковинкой? Ее ведь не разделишь пополам. Поэтому амёба начинает деление с построения новой (второй) раковинки. Примерно половина ее протоплазмы как бы вываливается из устья и строит на своей поверхности вторую раковинку. Одновременно делится ядро и мигрирует в протоплазму этой раковинки. Какое-то время получившиеся из одной две амёбы еще связаны между собой прослойкой протоплазмы, причем раковинки лежат устьями друг к другу. Затем эта прослойка исчезает, и двойники расходятся в стороны, начиная каждый свою личную жизнь.

Из чего сложены египетские пирамиды?

Фораминиферы тоже живут в раковинках. Но они у них пронизаны тончайшими отверстиями, или порами. Кроме того, у фораминифер редко бывают однокамерные раковинки, в большинстве многокамерные. Жизнь они начинают, обладая раковинкой всего с одной камерой, потом наращивают, пристраивают к ней все новые и новые «жилые комнаты». Через устье раковинки наружу высовывается комок протоплазмы. Он быстро обрастает раковинкой – теперь у животного она двухкамерная. Затем все новые и новые «пристройки» превращают обиталище простейшего, так сказать, в многокомнатный дом.

Форма раковинок самая разная: и округлая, и спиральная, коническая либо плоская, похожая на кувшин, на гроздь винограда – словом, всевозможная (смотрите на фотографию и дивитесь сами).

Различные фораминиферы

Построена раковинка из органического вещества, похожего по составу на рог или хитин. Но немногие фораминиферы ограничиваются только этой органической основой для построения своего жилища. Многие инкрустируют ее песчинками или другими твердыми частицами (предварительно проглоченными!). Раковинки получаются очень тяжелые, и фораминиферы, их обладатели, принуждены жить всегда на дне.

Такие раковинки были в основном у вымерших форм. Большинство ныне живущих фораминифер органическую поверхность раковинки пропитывают солями кремния и кальция. Известковые раковинки составляют основную часть донных отложений морей. Но об этом позднее.

Из устья, а также из пор (у кого они есть) фораминиферы выпускают наружу ризоподии, то есть тоже своего рода псевдоподии, но только очень длинные, нитевидные. Они переплетаются друг с другом, слипаются порой, образуя на дне сложную сеть как бы древесных корней, и часто окутывают своей нитчатой массой всю раковинку животного.

Раковинки некоторых фораминифер совсем не микроскопические, у иных в поперечнике до пяти-шести сантиметров.

«Например, в некоторых районах наших северных морей (море Лаптевых, Восточно-Сибирское море) эти крупные фораминиферы, достигающие 2–3 сантиметров длины, почти сплошным слоем покрывают дно» (Ю. И. Полянский).

Да, именно в морях обитают фораминиферы (но и в соленых подпочвенных водах, в солоноватых колодцах Средней Азии, местами в солоноватых водоемах Европы). Они живут на дне, но некоторые дополняют собой и планктон – свободно плавают в воде. У этих раковины обросли словно бы длинными иглами. Увеличивая поверхность, они тем самым уменьшают удельный вес животного, а это облегчает парение в воде.

Фораминиферы в море всюду: и в прибрежных водах, и в открытом океане, и на малых глубинах, и на самых больших.

Кормятся они одноклеточными водорослями и животными. Причем так: если пойманная жертва мала и свободно может пройти через устье раковины, то она, когда прилипнет к ризоподию, медленно как бы скользит вдоль по нему по направлению к устью раковины и исчезает в нем. Когда добыча велика, то ризоподии оплетают ее, часть протоплазмы через устье перетекает наружу и поглощает пойманную снедь.

Раковина фораминиферы. Хорошо видны ее камеры

Умножают род свой фораминиферы двумя способами размножения – бесполым и половым. Причем и то и другое чередуется.

Бесполое начинается с удвоения ядер путем простого деления, которое мы наблюдали у амёбы. Оно называется, как нам уже известно, митозом. Процесс этот повторяется многократно, и образуется много ядер – до сотни и больше. Сейчас же ядра окружают комочки протоплазмы и вскоре превращаются в крохотных амёбок, которые через устье выходят в воду. Тут начинают самостоятельную жизнь, обзаведясь сначала однокамерной, потом многокамерной раковинкой. Растут и благоденствуют.

Затем приходит пора полового размножения. Тело фораминиферы тоже распадается на комочки протоплазмы, но их много больше получается, чем при бесполом размножении, – тысячи. И они теперь похожи не на амёб, а на овальные тельца с двумя жгутиками. Каждое снабжено ядром. Однако ядро это получилось не простым делением, митозом, а редукционным – мейозом, в результате которого образовались уже известные нам гаметы. Они, выплывающие из устья фораминиферы, встречаются в открытом море с подобными же гаметами другой фораминиферы. Сливаются воедино (число хромосом в получившейся зиготе удваивается). И комочек протоплазмы, несущий наследственность двух разных особей, вскоре покрывает себя раковинкой, растет, удваивает жилые «комнаты» дома и набирается сил для следующего размножения, теперь уже бесполого. За ним последует половое, и так до бесконечности.

«При огромном количестве корненожек, населяющих моря, раковинки умерших животных, плохо растворяясь в морской воде, скапливаются в таком количестве на дне моря, что 1 грамм мелко просеянного песка содержит в наиболее богатых ими местах до 50 тысяч раковинок» (В. А. Догель).

За миллионы лет накопились толстые пласты океанических отложений, например, на глубинах от 1 до 4 тысяч метров, раковинки фораминифер глобигерин устилают треть современного дна Мирового океана (более 100 миллионов квадратных километров!).

Вымершие ныне нуммулиты – «крупные (до шести сантиметров в диаметре) монетовидные корненожки» – образовали слои известняка, которые лежат теперь, как континентальная платформа, под песками Сахары (раньше здесь было море). Египетские пирамиды сложены из этого известняка – почти сплошь из спрессованных раковинок нуммулитов.

Но еще и до нуммулитов (их деятельность пришлась на начало кайнозойской эры) раковинки других фораминифер (например, фузулий) в пермскую и в более ранние и поздние эпохи спрессовывались в мощные слои известняков, зеленых песчаников и мела. Если мел растолочь и рассмотреть под микроскопом, то можно увидеть в белой массе раковинки фораминифер. В одном кубическом сантиметре известняка их до 20 тысяч!

В заключение скажу, что фораминиферы – лучшие индикаторы при поисках полезных ископаемых, особенно нефти. Каждая такая порода имеет свой набор видов корненожек. Поэтому там, где найдена нефть, достаточно исследовать фауну ископаемых фораминифер в пластах залегания нефти, чтобы при пробном бурении в других районах ожидать скрытые запасы нефти, если, разумеется, будут найдены при этом бурении те же виды фораминифер.

Созидатели кремневых гор

Никто из животных не может сравниться с радиоляриями красотой геометрически правильного строения скелета. Он филигранной работы и бывает шарообразным, дисковидным, восьмигранником, двенадцатигранником и даже двадцатигранником – словом, принимает порой форму, кроме радиолярий, «нигде в мире не встречающуюся».

«Глядя на них… так и кажется, что эти кружевные сплетения не часть живых существ, а тончайшие ювелирные изделия, предназначенные украшать наряды морских принцесс. Разнообразие их форм положительно неисчерпаемо; в очертаниях же их скелетов-оболочек соблюдена такая правильность рисунка, точно художественные изделия эти вышли из рук лучших мастеров» (П. Е. Васильковский).

Скелет (нет его лишь у немногих радиолярий) сложен у представителей трех отрядов (а всего их четыре) из кремнезема (только у акантарий – из сернокислого стронция) и несет до 32 радиальных игл.

Они «своими внутренними концами сталкиваются в центре тела животного. Иглы эти располагаются пятью правильными венчиками, или поясами, в очень строгую геометрическую фигуру по так называемому Мюллеровскому закону» (В. А. Догель).

Иглы и прочие выросты скелета (как и жировые включения тела) облегчают удельный вес этих животных и тем обеспечивают лучшее «парение» в воде. Ведь радиолярии – исключительно планктонные организмы и обитают только в морях. От поверхности до абиссальных глубин. В тропиках и субтропиках радиолярий исключительно много. С приближением к полярным водам число их резко убывает, так что в северных морях живут лишь считанные виды радиолярий.

Эти крохотные создания, не способные противостоять даже слабому течению, каким-то образом умудряются, однако, то погружаться на глубину, то подниматься в поверхностные воды. У акантарий работает такой, например, механизм, призванный обеспечить вертикальные перемещения одноклеточного в толще океанских вод.

Основания игл скелета окружают у них мышечные волокна – мионемы. Одним концом они прикреплены к игле, а другим – к телу животного. Когда мионема сокращается, то как бы вытягивает на поверхность скелета и на иглы пленку плазмы – объем животного (хотя вес остается прежним) увеличивается, и оно всплывает. Расслабляется мионема – и протоплазма вновь возвращается на свое место в теле животного. Теперь уменьшилась его поверхность, а удельный вес увеличился, и оно опускается на глубину.