Текст книги "Беспозвоночные. Ископаемые животные"

Автор книги: Игорь Акимушкин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 27 (всего у книги 37 страниц)

Тип хордовые

В типе хордовых животных – обитатели моря, суши и неба. Одни из них очень древние создания: существуют на Земле полмиллиарда лет. Эволюционный возраст других совсем юный: каких-нибудь несколько сот тысяч лет. Одни из них не больше спичечной головки, другие – величайшие из гигантов, которых когда-либо знал мир.

Одни неподвижные, сиднем сидящие на дне моря, другие способны мчаться по просторам земли или воздуха со скоростью урагана. У одних только зачаточная нервная система, мозг других работает столь эффективно, что в нем природа приходит к собственному самопознанию…

В общем в типе хордовых такие не похожие друг на друга существа, как асцидии, рыбы, лягушки, змеи, крокодилы, птицы, кит, слон и человек! Что же объединяет их?

Хорда! Хрящевая струна, протянутая вдоль тела по спинной его стороне, о которой подробнее будет рассказано ниже.

Тип хордовых подразделяют на три подтипа: оболочники, бесчерепные и позвоночные.

Предки предков

Итак, перипатус не был предком каких-либо членистоногих. Непосредственно переходная форма от червей к артроподам еще не найдена. Оставим этот вопрос пока нерешенным. Поищем-ка лучше своих собственных предков. Их следы тоже теряются в палеозое и даже глубже того – в докембрии. Очевидно, тогдашние наши предки были слишком мягкие: без скелета, раковины, панциря или других подобных твердых основ своей материальной сущности. Поэтому их окаменевших отпечатков и не сохранилось. Возможно, мы никогда ничего бы о них не узнали, если бы не помогла нам эмбриология.

В конце прошлого века было сделано гениальное открытие. Наш знаменитый соотечественник А. Ковалевский не в слоях земли, а под микроскопом нашел совершенно очевидных наших прародителей, к тому же самых дальних, ни в чем не похожих на нас, людей, и на всех вообще позвоночных животных (или вертебрат). Ни в чем, кроме самого сокровенного, глубоко в теле скрытого и главного – хорды! Гибкой «струны», из которой позднее развился позвоночник.

Кто ел пироги с вязигой, знает, какова эта хорда на вкус. (Она еще сохранилась у некоторых рыб, например у осетров. Ее извлекают из позвоночника рыбы, сушат, а потом, соответственно обработав и назвав вязигой, начиняют ею пироги.)

А. Ковалевский наблюдал за развитием личинки асцидии – невзрачного существа из подтипа оболочников (их в его время считали червями). Он увидел весьма поразительное: в яйце зародилось странное существо, совсем не похожее на взрослую асцидию. Выбрался из «скорлупы» некий головастик и поплыл, продвигаясь вперед гребными ударами хвоста.

Но самое интересное, поразившее ученый мир, было не появление самого «головастика», а начальные этапы его развития в яйце. И вот что именно: с верхней стороны зародыша асцидии отделилась полая внутри трубка и легла на спинной стороне тела вдоль его оси, прямо над кишечником. Спинной мозг! У всех же без исключения беспозвоночных нервная система развивается иначе.

Но и это все-таки не главное, хотя и само по себе удивительное: внутри хвоста обозначился и вперед в тело острием выдвинулся хрящевой стерженек (хорда!). Весьма любопытный опорный орган, которого у беспозвоночных животных не бывает. А вот у эмбрионов всех вертебрат, включая человека, именно так развивается позвоночник.

«Сходство малейших деталей до того велико, что наблюдатель остается в полной уверенности, что перед ним не червь, а будущее позвоночное!» (К. Штерне).

«Головастик», выбравшийся из яйца асцидии, поплавав немного, вдруг опустился на дно. Укрепился и вскоре превратился в асцидию, просидевшую на одном месте всю последующую свою жизнь. При этом превращении (а можно сказать – упрощении) исчез хвостик, а вместе с ним и хорда. Асцидия «свернула с пути эволюции к позвоночному», регрессировала и навсегда приросла ко дну, уподобившись губкам и полипам.

Эта неподвижно на дне сидящая «кубышка» (асцидия) – наша ближайшая родственница среди древних беспозвоночных животных

Есть биогенетический закон (филогенез в онтогенезе), в силу которого эмбрионы животных, развиваясь, в краткой, схематической форме повторяют некоторые морфологические черты своих изначальных прародителей (даже у человеческих зародышей на определенной стадии созревания появляются ненужные нам теперь жаберные щели). Получается: эмбрион – намеченный штрихами незаконченный портрет его дальнего предка. На основании этого закона можно сделать только один сформулированный К. Штерне вывод: «предки асцидий были и предками позвоночных».

Вертебраты сохранили хорду и с веками преобразовали ее в позвоночный столб, а асцидии неразумно ее выбросили, упростились, опустились на уровень ниже своих родоначальников и образовали бесплодный боковой сучок на родословном древе.

Теперь краткое знакомство с нашими кузенами, уклонившимися по каким-то неясным пока причинам от многообещающего эволюционного марша к позвоночным животным. Упомянутые аутсайдеры – оболочники: асцидии, пиросомы, сальпы и аппендикулярии.

Не удивлюсь, если вам незнакомы эти имена. Хотя оболочников и тысяча разных видов, и наполняют они моря совсем не в малом числе, многие, возможно, даже не слышали о них.

«Аппендикулярии, сальпы и пиросомы плавают в толще вод океана, в то время как асцидии ведут прикрепленный образ жизни на дне. Аппендикулярии никогда не образуют колоний, в то время как сальпы и асцидии могут встречаться и в виде одиночных организмов и в виде колоний. Пиросомы же всегда колониальны. Все оболочники активные фильтраторы, питающиеся или микроскопическими пелагическими водорослями и животными, или взвешенными в воде частицами органического вещества – детритом. Прогоняя воду через глотку и жабры наружу, они отфильтровывают мельчайший планктон…» (Н. Виноградова).

Прежде всего – почему их так назвали: оболочники. А потому, что тело этих животных окружено снаружи студневидной оболочкой, туникой. И поразительно: туника на 60 процентов и больше состоит из… целлюлозы! А это строительный материал, употребленный природой для создания стенок растительных клеток. В животном же мире – это исключительная редкость.

Итак, оболочники.

Пиросома – тоже из оболочников

Асцидии. Похожи на продолговатый раздутый мешок. Размеры этого «мешка» от одного миллиметра до 50 сантиметров. Одной стороной, подошвой, он накрепко прирастает к разным твердым предметам на дне моря. Наверху у «мешка» два сифона – два бугорка с дырочками на конце. Один из них – рот асцидии, у второго назначение прямо противоположное: из него выбрасываются отработанные шлаки.

Окраска асцидий часто очень яркая: оранжевая, красная, сиреневая. Но бывает и не такая нарядная: бурая, грязно-белая.

Живут асцидии в одиночестве либо в тесном сообществе – колониально. Тогда все члены колонии погружены в общую для них тунику.

Асцидии – гермафродиты. Но самооплодотворения не бывает: яйца и сперма созревают в разное время. Некоторые асцидии, размножаясь, выбрасывают на волю волн не яйца, а уже готовых «головастиков».

Пиросомы, или огнетелки. Они светятся в волнах ночного моря, из всех светящихся организмов пиросомы, пожалуй, самые яркие.

«По существу это плавающие в воде колониальные асцидии», – говорит Н. Виноградова, большой знаток оболочников.

Колония пиросом похожа на длинный цилиндр с заостренным концом. «Цилиндр» внутри полый. Вода протекает через полость «цилиндра» и выталкивается через его задний широкий конец. Получается реактивный эффект. Так и продвигается колония пиросом. Воду прогоняют через полость этой живой ракеты насосные движения многих сотен членов колонии – зооидов, сокращающихся одновременно.

Туника соединенных в сообщество пиросом настолько насыщена водой, что прозрачна, как стекло, и заметить этот парящий в волнах союз зооидов нелегко. Студневидное покрытие колонии так нежно, что, попадая в сети, оно, проскальзывая через ячеи, распадается «на отдельные куски».

Обычные размеры «общины» пиросом – от трех до десяти сантиметров, но бывают и четырехметровые пиросомные объединения.

Сальпы. Похожи на маленькие прозрачные бочоночки или огурцы. Спереди у них ротовой сифон, сзади – анальный, используемый как сопло реактивного двигателя. Вода засасывается через ротовой сифон и выбрасывается через анальный, и сальпа, подобно колонии пиросом, плывет вперед, как ракета.

Есть сальпы длиной в несколько миллиметров, другие же – до 33 сантиметров.

Как и пиросомы, сальпы тоже соединяются в колонии: словно слипаются друг с другом в длинные цепочки наподобие пулеметной ленты.

Аппендикулярии. Ну вот мы и дошли до них, а именно они нас больше всего интересуют. Развиваясь из личинки, аппендикулярии не испытывают редукции и коренной перестройки формы тела и его органов, как все прочие оболочники. Они и взрослые похожи на личинок асцидий. Аппендикулярия на всю жизнь сохраняет хвост. Он в несколько раз длиннее туловища. И главное – хорду! Очевидно, так же как и аппендикулярии, выглядели наши отдаленные предки, из которых эволюция сделала позвоночных животных.

Сальпы и аппендикулярии – тоже наши родственники. Они из подтипа оболочников (тип хордовые). Вверху – сальпы, две нижних – аппендикулярии: слева – без домика, справа – в домике. Выше ее – покинутый домик. Синими стрелками показано направление тока воды через тело животного, приносящего ему кислород

В виде головастиков аппендикулярии в море почти не встречаются. Бывает это только тогда, когда они меняют домик: из одного уже вылезли, а второй построить не успели.

Этот домик – очень любопытный феномен! Туника у аппендикулярий не облегает плотно заключенного в ней «головастика». Внутри много свободного места, и аппендикулярия размещается там вполне комфортабельно, может переворачиваться и перемещаться в своей округлой капсуле. Интересно и то, что туника аппендикулярии сложена не из целлюлозы, а из хитина.

На переднем и заднем концах домика – отверстия. Аппендикулярии, виляя хвостиком, гонят воду из переднего входа в домик в задний. Таким образом возникает реактивный эффект, он и создает двигательный импульс.

Спереди в домике – ситечко, фильтрующее воду. Оно не пропускает в домик слишком крупные пищевые «продукты», микроскопических животных и растения размером больше 20 микрон. А те, что поменьше, проходят через сито, ими и кормится аппендикулярия. Ситечко часто засоряется: у некоторых видов уже через четыре часа фильтрации.

«Тогда аппендикулярия покидает испорченный домик и выделяет вместо него новый. На постройку нового домика уходит всего лишь около 1 часа… Для того чтобы покинуть домик, аппендикулярия пользуется так называемой „калиткой для бегства“. Стенка домика в одном месте превращена в тонкую пленку. Пробив ее ударом хвоста, животное покидает домик для того, чтобы тут же выстроить новый» (Н. Виноградова).

Ростом аппендикулярия невелика – от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Наиболее крупный экземпляр был пойман экспедицией на «Вальдивии» недалеко от Кейптауна на глубине двух тысяч метров. Длина его – 8,5 сантиметра, из них на хвост приходится почти 90 процентов.

Здесь кончается наш рассказ о животных, ныне существующих. Впереди – знакомство с творениями живой природы, некогда процветавшими на Земле, но не дожившими до наших дней.

Часть вторая
Ископаемые животные

От автора

Одни приходят, другие уходят – бесконечно видообразующее могущество эволюции.

Жизнь в веках многих детей природы эфемерна. Другие же упорны в борьбе за существование, неизменны в своем морфологическом и экологическом консерватизме, словно сила инерции данного им изначально импульса не иссякла и продляет их дни. «Живыми ископаемыми» часто называем мы такие создания.

Эволюция некоторых видов животных прослеживается в палеонтологической летописи как непрерывная преемственная последовательность. Однако немало и таких, у которых связующие звенья в череде предков имеют большие разрывы. Заполнить их современная палеонтология еще не может…

А между тем так или иначе эволюция продолжается, совершенствует свои успехи. Каковы ее темпы? Можем ли мы узнать об этом? Приблизительно можем.

Большой авторитет в вопросах, касающихся эволюции, американский ученый Дж. Симпсон, приводит такой пример: в пресноводном озере в Канаде живут изолированно от других популяций обыкновенные тюлени (ларга). Изоляция эта началась от 3 до 8 тысяч лет назад. За упомянутый срок сменилась в озере в среднем тысяча поколений тюленей, и на Земле появился новый подвид обыкновенных тюленей.

У грызунов, обитающих на островах в отрыве от прочих своих собратьев, процесс возникновения новых подвидов еще более короткий: он совершается менее чем за 300 поколений.

Возникновение новых родов требует, естественно, много больше времени: у предков лошадей – примерно 5,6 миллиона лет, у аммонитов (вымерших головоногих моллюсков) – почти вчетверо больше.

Палеонтологии известны случаи еще более быстрых, чем у лошадей, темпов образования новых родов. Например, у хомяков, енотов и оленей, переселившихся из Северной Америки в Южную, – 1–2 миллиона лет.

Сходный по срокам процесс появления новых родов обнаружен у древних хищников. Однако в некоторые эпохи он был много более замедленным: новый род развивался за 8 (в раннем эоцене) и даже за 13 миллионов лет (в раннем плиоцене).

Становление новых видов также неодинаково во времени – от нескольких десятков тысяч лет до нескольких миллионов. Многое в видообразовании зависит от изменчивости или неизменности среды обитания, от генетических особенностей эволюционирующего животного, от селективной роли «пресса» хищников и от многих других причин.

Древняя мудрость, утверждавшая: «Все течет, все изменяется», находит четкое выражение в развитии животного мира, которое не стоит на месте, а идет вперед то ускоренными, то замедленными темпами, совершая каждый день неприметное еще для нашего глаза движение вперед.

С чувством глубокого почтения я благодарю ученых, чьи труды, большие и малые, помогли мне в работе над этим разделом книги: авторов 15-томной серии книг «Основы палеонтологии» (под редакцией академика Ю. Орлова), члена-корреспондента АН СССР И. Шкловского, академика В. Комарова, профессоров В. Громову, В. Друщица, А. Рождественского, Г. Мартинсона, академика Л. Габуния, В. Якимова, Б. Поршнева, А. Гангнуса, академика В. Обручева, Р. Эндрюза, Дж. Симпсона, А. Ромера, Й. Аугусту, З. Буриана, О. Абеля, И. Вальтера, Л. Лики, У. Хауэлса, Ф. Борда, Д. Нэйпир, О. Куна, К. Дозе, Г. Вендта, Э. Майра, В. Ли, А. Сэндерсона, Д. Грига и многих других, здесь не упомянутых.

Докембрий

Докембрий – древнейшая геологическая и палеонтологическая система. Составляют ее различные эры истории Земли. Докембрий включает ⁶/₇ всего времени жизни планеты от самых старых известных нам геологических пород до начала палеозоя и первого его периода – кембрия (570 миллионов лет назад).

Таким образом, докембрий охватывает около трех миллиардов лет. Более ранняя эпоха истории нашей планеты палеонтологическим исследованиям в настоящее время недоступна. Очевидно, в криптозое (это самое крупное временное понятие в развитии жизни) существовали если не все, то во всяком случае многие типы многоклеточных животных. Но в те отдаленные времена они еще не обладали известковым скелетом, и потому не сохранилось от них никаких остатков. Однако из верхнего докембрия (криптозоя) ныне накоплен большой материал в виде слепков тел проблематичных животных размерами до нескольких сантиметров в диаметре и многочисленные следы их жизнедеятельности (ходы, следы ползания и т. п.).

В низах фанерозоя (следующий, более молодой период – от кембрия до наших дней), а именно в раннем кембрии, животные вдруг приобрели способность строить известковые скелеты, по которым и производится их систематика. Они уже настолько сложны (археоциаты, губки, гидроидные полипы, моллюски, трилобиты, брахиоподы и даже, возможно, иглокожие), что, бесспорно, прошли длинный путь эволюционных преобразований. Что именно позволило им аккумулировать соли кальция, пока еще остается загадкой. Лишь предполагают, что в морях докембрия существовал дефицит этих солей.

Начало начал

Вначале был «конденсат с бесконечной плотностью». Вся наличная во Вселенной материя (а значит, и энергия!) каким-то чудом умещалась в очень мизерном пространстве. Затем сверхвзрыв, равного которому мир с тех пор не знал, разбросал материю во все концы. В первые миллионные доли секунды от начала взрыва температура расширяющейся Вселенной (а точнее, обозреваемой ее части – нашей Метагалактики) была около 10 квадриллионов градусов. Но уже через секунду упала до нескольких миллионов градусов.

Астрофизики обнаружили, что в спектрах видимых галактик линии поглощения смещены в красные концы спектров. По закону Доплера это значит, что галактики расходятся. И чем дальше они от нас, тем быстрее летят и тем больше в красный край спектра сдвинуты линии поглощения их газов. Самые далекие от нас мчатся почти со скоростью фотонов, а проще сказать, со скоростью света – 300 тысяч километров в секунду!

«На некоторых этапах жизни галактик их ядра приобретают гигантскую светимость, превосходя по мощности излучение нашего Солнца в десятки тысяч миллиардов раз. Галактики с такими яркими ядрами получили название „квазаров“» (В. Амбарцумян).

Наиболее дальний от нас из найденных до сих пор квазаров, ОН471, невзирая на противодействие гравитации, несется, преодолевая за секунду больше 270 тысяч километров неведомого нам пространства. Он, ОН471, обретается на самом краю мира, до него примерно 114 000 000 000 000 000 000 000 километров, или 12 миллиардов световых лет! (Световой год – космическая дистанция, которую фотоны пробегают за год своего путешествия во Вселенной.)

«И хотя сейчас в распоряжении астрономов… есть приборы, способные видеть еще дальше, пока ничего более удаленного, чем этот квазар, обнаружить не удалось. На этом основании делается вывод, что ОН471 находится там, где все кончается» («Сайенс дайджест»).

В таком случае этот удивительный квазар – один из ранних выбросов взорвавшегося «конденсата». Как показывают новые расчеты (в частности, пересмотр константы Хаббла в 1971 году), «Большой взрыв» произошел примерно 18 миллиардов лет назад. Значит, квазар ОН471 находится на передней границе расширяющейся Вселенной, которая почти вдвое увеличивает свой объем каждые 10 миллиардов лет. ОН471 – сгусток самой древней материи. Изучая его, можно судить о том, какой была наша Метагалактика в юности.

«Этот закон, названный законом красного смещения спектров галактик, а иногда называемый законом Хаббла, является одним из фундаментальнейших законов Вселенной, одним из основных законов природы… В наши дни стало совершенно ясным, что предположение о некотором грандиозном процессе взрывного характера, давшем начало галактикам и сообщившем им различные скорости, является наблюдательным фактом, вполне согласующимся с материалистическими представлениями о Вселенной» (Т. Агекян).

А что было до того, до первого взрыва в космосе (да и был ли он вообще этот непостижимый взрыв – сомневаются некоторые ученые), решат со временем астрофизики.

А пока мы твердо знаем: беспредельная или конечная Вселенная существует.

В каком же виде?

Силовые поля, плазма, нейтрино, протоны, нейтроны, электроны, фотоны – разные частицы атомов и сами атомы.

Среди атомов две трети – водородных, почти треть – гелия и лишь сотая часть – всех других элементов, известных на Земле. Значит, мир, в котором мы вращаемся, в основном водородно-гелиевый.

Мир занят синтезом: при температуре в сотни миллионов градусов и под давлением в миллиарды атмосфер в недрах звезд (а их миллионы миллиардов!) из ядер легких элементов «куются» ядра тяжелых.

Но на Солнце, которое так жарко светит в летний полдень, созидается лишь гелий из водорода. Почему? Да потому, что температура там слишком мала для синтеза тяжелых элементов. Так почему же они все-таки есть в атмосфере Солнца и в недрах его спутников – железо, свинец, уран? А потому, что когда-то очень давно вещество, из которого сложена вся Солнечная система, было «телом» гигантской звезды. В ее утробе тяжелые элементы и родились. Потом звезда взорвалась, и из осколков «слиплись» Солнце и планеты. Значит, все мы состоим из атомов, бывших уже в употреблении.

Итак, 5 миллиардов лет назад Солнце светило ярко и жарко. Но светило, можно сказать, попусту, никого не радовало: ведь Земли тогда еще не было. (Впрочем, есть достаточно убедительная гипотеза о том, что Солнце и все планеты образовались одновременно.) Не было и других планет. Только пыль космическая кружилась вокруг одинокого желтого карлика (так непочтительно астрономы называют наше Солнце).

Пыль была холодная – минус 200 градусов! Все плотнее сжималась она и плотнее. Медленно сгущалась. А потом расслоилась, и каждый слой слипся в твердый, бешено вертящийся шар. Родились планеты.

На третьем вертящемся «шарике» мы с вами и живем. Вначале он был очень «рыхлый», неплотный, огромный: больше нынешнего Солнца – несколько миллионов километров в диаметре. Силы притяжения сжимали этот пылевой шар. Постепенно уплотнявшийся земной шар разогревала гравитация, а затем и радиоактивные вещества (уран, торий и другие) выделяли при распаде столько тепла, что земной шар стал плавиться. Потом он снова остыл, но только с поверхности. Случилось это 4,5 миллиарда лет назад.

Наша планета – минералы, воды, горы и все ее обитатели, то есть вся земная материя во всей ее многоликости, – сложена из одних и тех же элементов. Их уже известно 104. Многие настолько редки, что совершенно неприметны и мало проявляют себя в творческих актах природы. И если Землю и облепившие ее со всех сторон песчинки – горы, леса, города – разобрать на самые мелкие части, до молекул и атомов, мы увидим, что состоят они в основном из одного-двух десятков элементов.

Химики давно проделали этот опыт… Взяли пробы из разных мест и сфер жизни. После многих анализов убедились, что и человек, и древесный пень, и гора Эльбрус сложены из одинаковых элементов. Правда, в человеке много, например, кислорода и азота, а в Эльбрусе – кислорода и кремния, но и в том и в другом есть и водород, и сера, и железо, и кальций, и магний, и многие другие элементы.

Если судить по материалам, из которых изготовлены оба этих чуда природы, можно сказать, что человек и кавказская гора в некотором роде братья – дети Земли. В то же время они не во всем похожи. Ведь качество материала, из которого сложены человек и Эльбрус, разные: у одного вещество живое, у другого неживое.

Живых организмов на Земле великое множество, а их разнообразие безгранично (много ли сходства между кораллом и львом?), и все-таки все они живые: и лев, и губка, и мухомор составляют единый и особый мир нашей планеты.

Ясная граница, разделяющая живое и неживое, отчетливо обозначена в природе всюду. Кто провел ее? Как вещество перешло грань, разделяющую ныне два мира Вселенной?

Религия и мифы говорят, что бог был первым нарушителем этой границы: из неживого он создал живое. Как, когда и, главное, для чего – о том изобретатели бога рассказывают лишь сказки.

Человеку, который хочет знать правду, эта «гипотеза» ничего не дает. Даже если оставить все попытки докопаться до сути вещей и признать безропотно (и бесхлопотно), что жизнь создана богом, капитуляция эта перед самой большой на Земле тайной совсем напрасна: она ничего не объясняет. Ведь главный вопрос о начальных истоках жизни все равно остается без ответа: откуда взялся в таком случае сам демиург? Кто создал бога?

Наука давно отказалась от бога как рабочей гипотезы.

Научные теории по-разному объясняют происхождение жизни на Земле. Одни, не доверяя местным творческим силам, приглашают варягов издалека. Жизнь, говорят они, принесена на Землю из космоса, где она существует вечно. Как только какая-нибудь планета создаст у себя сносные условия для жизни, на нее прилетают из космоса «семена жизни» – споры бактерий и другие зародыши вроде гипотетических «космозоад». Переносят их с места на место по всей Вселенной световые лучи, которые, как доказал наш знаменитый соотечественник П. Лебедев, обладают давлением. Давление, конечно, ничтожно маленькое, но ведь и бактерия – мизерный микроб.

Эта гипотеза (ее называют панспермией) привлекает больше своей поэтичностью, чем научной достоверностью, хотя недавние открытия органического вещества и, по-видимому, бактериальных клеток, спор и будто бы пыльцы в метеоритах, бесспорно, привлекут к ней более серьезное внимание.

Другие ученые считают, что жизнь возникла на Земле, но как результат чрезвычайно редкого взаимодействия химических, физических и космических сил. Как в игре в кости: вдруг случайно выпало благоприятное сочетание всех костяшек-стихий и жизнь получила шанс на выигрыш.

При тысяче других вариантов выигрыша могло и не быть.

Наконец, в третью группу можно объединить теории, которые считают, что жизнь – это логический и закономерный процесс развития природы. Неживая материя на определенном уровне неизбежно становится живой, ведь живое вещество – более организованная часть Вселенной. То есть обладает, как говорят физики, минимумом энтропии. А во Вселенной, как по наклонной плоскости, все катится к максимуму энтропии. Одна лишь жизнь противодействует этому процессу.

«Как можно было бы выразить… ту удивительную способность организма, с помощью которой он задерживает переход к термодинамическому равновесию (смерти)… и таким образом поддерживать себя на постоянном и достаточно низком уровне энтропии!» (Э. Шредингер).

До возникновения жизни на Земле в атмосфере кислорода не было (или было очень мало и лишь в самых верхних слоях). Когда зарождалась Земля, кружась пылевым вихрем вокруг Солнца, ее атмосферу наполняли главным образом два газа – водород и гелий. Когда же она слиплась наконец в плотный шар, растеряв большую часть своего первородного водорода и гелия, в атмосфере Земли было много углекислого газа, азота, метана и аммиака. Кислорода еще не было.

И лишь когда растения одели планету в зеленый убор, кислород стал постепенно накапливаться под голубым куполом небес. Сейчас состав атмосферы уже совсем иной: азота в ней 78 процентов, кислорода – 21, углекислого газа – 0,03, водорода – 0,00005, а гелия – 0,00052 процента.

Полагают, что благодаря жизнедеятельности растений в атмосферу выделилось не меньше 26–52 квадрильонов тонн кислорода, в несколько десятков раз больше, чем содержится сейчас.

В первичной атмосфере, которая окутывала Землю до появления растений, и возникли первые организмы.

«…В ядовитых атмосферах Юпитера и Сатурна гораздо больше шансов встретить преджизнь или даже какую-то примитивную жизнь, чем, скажем, на Венере или Марсе.

…От гипотезы панспермии наука отказалась. Но зато расцвела и утвердилась новая мегакосмическая концепция жизни – теория биопоэза. По этой теории космос – весьма благоприятная среда для возникновения сложных органических соединений.

…Жизнь готова самозародиться и развиваться везде, где для этого есть набор подходящих условий» (А. Гангнус).

И делается вывод: Вселенная «содержит в себе по крайней мере сырье для будущих биохимических эволюций».

Даже на кометах есть такое «сырье»!

Больше того, именно на кометах и зародилась жизнь – утверждают известные ученые Ф. Хойл и Ч. Викрамсингх в гипотезе о происхождении жизни и… пандемий (эпидемий глобального масштаба).

Такой, наверное, была Земля до зарождения на ней жизни

На поверхности ядер комет, по мнению этих ученых, идеальные условия для превращения неживой материи в живую. Одна из форм такой трансформации – вирусы и бактерии. Они попадают на Землю, когда наша планета в движении по орбите пересекает остатки вещества комет. Тогда-то будто бы и возникают сразу во многих районах земного шара эпидемические заболевания. Их внезапное появление и быстрое распространение трудно объяснить передачей заразных микробов от человека к человеку или при посредстве паразитов-переносчиков – вшей, клещей, тараканов и прочих насекомых. Подсчеты показывают, что этот процесс гораздо более медленный, чем стремительное продвижение по странам и континентам всевозможных пандемий.

Ф. Хойл и Ч. Викрамсингх полагают, что страх и ожидание беды, которые испытывали прежде люди при появлении на небе комет, достаточно обоснованны: известные в истории губительные вспышки чумы, гриппа и других заболеваний в основном совпадают с появлением на небосводе комет. Приносимая ими на земную поверхность инфекция сразу поражает многих людей.

«Наша теория, если, конечно, она верна, будет иметь большое биологическое и медицинское значение. Возможно, что потребуется осуществлять в стратосфере постоянное микробиологическое наблюдение, чтобы предотвращать тот хаос, который в будущем может возникать от вторжения внеземных организмов» (Ф. Хойл и Ч. Викрамсингх).

Но это уже дело медиков – разобраться в причинной связи комет и пандемий (если таковая существует). Мы же продолжим нашу тему – зарождение жизни на Земле.

Научная систематическая разработка этой веками загадочной темы началась в 1924 году, когда была опубликована книга академика А. Опарина «Происхождение жизни». Выдвинутая в этой весьма знаменательной книге теория легла в основу, можно сказать, почти всех современных гипотез о происхождении жизни.

«…Возникновение жизни на Земле следует рассматривать как закономерный процесс эволюции углеродистых соединений» (Большая Советская Энциклопедия).

Возраст нашей Солнечной системы примерно 5 миллиардов лет, Земли (как твердого шара) – 4,5 миллиарда. Осадочные породы, в которых найдены несомненные остатки бактерий, датируются 3,1 миллиарда лет назад. На 300 миллионов лет позже на Земле уже жили первые синезеленые водоросли. Именно в эту эпоху появились в каменных летописях Земли их «коллективные» известковые постройки – строматолиты.

Значит, на химическую и биохимическую эволюцию и на создание из приготовленных ими материалов первых живых клеток потребовалось около 1,4 миллиарда лет. На все дальнейшее развитие жизни – вдвое больше времени. Первый процесс, несомненно, более сложный, чем второй. Что-то уж очень мало времени ушло на созидание природой органического материала и на сборку из него живой клетки.

На поверхности лавы, покрытой водой, находят порой похожие на клетки образования – микросферы. Их размер приблизительно пять микрон. Микросферы склонны к ассоциациям, а у некоторых из них заметны на поверхности как бы маленькие почки

Субстрат жизни – белок. Составные части белка – аминокислоты. Их всего 20. Соединяясь в разных сочетаниях друг с другом, аминокислоты образуют молекулы белков. В нашем теле десятки тысяч разнообразных белков, и все они сложены из двух десятков аминокислот, соединившихся в каждом белке в характерной только для него последовательности.