Текст книги "Биология: Страна вечных загадок"
Автор книги: Петр Кошель
сообщить о нарушении
Текущая страница: 4 (всего у книги 15 страниц)
Домашнюю птицу также можно предохранить от куриной холеры при помощи прививок, или вакцинации. Если курице привить каплю бульона с ослабленными бактериями, курица заболеет, но болеть она будет непродолжительно и легко. Более того: курица, перенесшая холеру, обычно в другой раз ею не заболевает.
Яд бешенства можно прививать, например, кроликам. В головном и спинном мозге погибших от бешенства кроликов скапливается довольно много вируса, который вызывает бешенство. Если кусочек мозга растереть с водой и полученную жидкость привить, собаке или зайцу, то через некоторое время животное заболеет бешенством и умрет. Если же мозг бешеного кролика пролежит в сухом месте несколько дней, то он сделается уже менее ядовитым. Чем дольше пробудет он на сухом воздухе, тем слабее будет действовать заключенный в нем яд бешенства; на четырнадцатый день яд потеряет всю свою силу и бешенства не вызовет.
Человек, укушенный бешеной собакой или бешеным волком, обычно несколько недель чувствует себя совершенно здоровым, но затем вирус бешенства начинает действовать, болезнь очень часто заканчивается смертью. Было время, когда эта болезнь считалась неизлечимой. Теперь благодаря пастеровским прививкам людей, укушенных бешеными животными, лечат; но не тогда, когда болезнь уже проявилась, а сразу после укуса: чем скорее, тем лучше.
Человеку, которого укусила бешеная собака, прививают ослабленный вирус бешенства, приготовленный из мозга погибшего от бешенства животного. На другой или на третий день после этого ему делают вторую прививку, уже из более сильного яда; затем делается третья, четвертая, пятая прививки. Для каждой следующей прививки берется яд. более сильный, чем раньше. После ряда прививок организм человека становится устойчивым к вирусу, который попал в его кровь вместе со слюной бешеной собаки.
К числу болезней, вызываемых бактериями, относится дифтерия (или дифтерит). Дифтерийные бактерии хорошо растут на особом бульоне. Тут они выделяют и свой яд (токсин). Бульон с дифтерийными бактериями можно процедить так, что все бактерии останутся, а выделенный ими яд вместе с бульоном пройдет сквозь сито. Бульон этот служит для приготовления лекарства, при помощи которого теперь лечат детей, заболевших дифтерией. Вот как это делают.
Лошади под кожу вводят три-четыре капли бульона с дифтерийным ядом. Лошадь от этого не страдает, ибо такое малое количество яда на нее не действует. Через несколько дней ей прививают немного больше ядовитой жидкости; в третий раз – еще больше. В течение трех-четырех месяцев порция яда, которую впрыскивают лошади под кожу, постепенно увеличивается. После ряда таких впрыскиваний лошадь не боится уже дифтерийной заразы: ее кровь разрушает дифтерийный яд и уничтожает его вредные свойства. Вот эту-то кровь и используют как лекарство от дифтерии. У лошади, привыкшей к сильному дифтерийному яду, на шее вскрывают вену и выпускают определенное количество крови. Кровь, простояв несколько часов в прохладном месте, распадается на кровяной сгусток и прозрачную желтоватую жидкость – сыворотку.
Эта сыворотка – хорошее лекарство от дифтерита. Ее разливают в маленькие скляночки, которые запаивают, затем они хранятся в холодном и темном месте до тех пор, пока не понадобится пустить сыворотку в дело.
Как же ею пользуются? Доктора вводят ее шприцем под кожу больному ребенку. Сыворотка обезвреживает дифтерийный яд и, таким образом, спасает больного от смерти. Пока не знали лечения сывороткой, чуть не половина детей, заболевших дифтерией, умирала. Но с тех пор, как открыли это лечение, из ста больных дифтерией выздоравливает восемьдесят-девяносто. Важно только как можно раньше распознать дифтерию и тотчас же начать лечить сывороткой.
Почему кровяная сыворотка лошади оказалась прекрасным лечебным средством от дифтерии?
В кровяной сыворотке лошади, не восприимчивой к дифтерии, вырабатывается вещество (противоядие), которое обезвреживает дифтерийный яд, уничтожает его болезнетворное действие. Противоядие вырабатывают белые кровяные шарики.
Организм, вступающий в борьбу с болезнетворными бактериями, выполняет двойную работу: обезвреживает яд, который выделяют бактерии, и уничтожает бактерии. Мечников утверждал, что обе эти работы выполняют белые кровяные шарики. Они вырабатывают двоякого рода продукты. Одни из них выполняют роль противоядия, а другие убивают бактерии.
Зная это, можно ответить на вопрос, почему «застрахованная» от дифтерийного яда лошадь не заболевает дифтерией. Благодаря прививкам в крови такой лошади накопливаются противоядия – вещества, которые обезвреживают дифтерийный яд и убивают бактерии.
Остается ответить еще на один вопрос: почему сыворотка лошади, застрахованной от дифтеритного яда, излечивает человека от дифтерита? Очевидно, потому, что противоядия, вырабатываемые клетками крови человека, недостаточны для борьбы с дифтерийными бактериями и их ядами: нужна помощь извне, и она приходит в виде кровяной сыворотки лошади которая заключает в себе противоядие, уничтожающее дифтерию. Человек нашел средства для борьбы со многими болезнями.
Можно было бы еще очень долго рассказывать о пользе и вреде, которые приносят людям невидимые простым глазом микроскопические живые существа-микроорганизмы, но в небольшой главе невозможно рассказать обо всем. Наша цель – показать, что существует особый мир, мир микроскопических организмов, среди которых у человека есть и враги и друзья.
Могучая сила клетки
Около 300 лет назад научились делать микроскопы, которые увеличивали изображение невидимых предметов в 100-120 раз. Английский ученый Роберт Гук (1635-1703) при помощи микроскопа сделал открытие. Он взял кусочек обыкновенной пробки, вырезал из него тонкую, как папиросная бумага, пластинку и рассмотрел ее под микроскопом. Картина получилась совершенно неожиданная: пластинка пробки выглядела, как пчелиные соты,– она состояла из множества тесно стоящих одна подле другой ячеек. Гук назвал их клетками, и с того времени это название утвердилось в науке.
Это было великое открытие. До Гука никто ничего подобного не видел. Ему первому посчастливилось заглянуть в тот новый мир, куда взор человека до этого еще не проникал. Ему первому удалось узнать, что строение организмов гораздо сложнее, чем это представляется невооруженному глазу человека.
Толчок был дан. Мысль ученых заработала в новом направлении. Два выдающихся натуралиста XVII века – итальянец Марчелло Мальпиги и англичанин Нееемия Грю – сделали новое открытие. Исследуя под микроскопом стебли, листья, почки и плоды растений, ученые заметили, что в них встречаются в огромном количестве те самые «ячейки», или «клетки», о которых говорил Гук. Кроме клеток, наполненных веществом, похожим на сырой яичный белок, они нашли в стебле и листьях множество простых и спиральных трубочек, а также волокон, свидетельствовавшие о сложности строения растений.
В XVIII веке внимание ученых переместилось от растений на животных. Но важнейшие открытия на этом поприще были сделаны выдающимися учеными XIX века, среди них были Т. Шванн, И. Мюллер, Р. Вирхов и др.
Изучение клетки стало быстро развиваться благодаря усовершенствованию микроскопов. Микроскоп Адамса увеличивал изображение предметов уже от 300 до 1000 раз (XVIII век), а в микроскопе Шика увеличение размеров клеток доходило до 2400 раз. Теперь же благодаря электронному микроскопу можно видеть чрезвычайно сложное строение клеток, бактерий, вирусов.
Перечисленным ученым удалось наглядно доказать, что различные органы у животных и человека так же, как и у растений, построены из многих тысяч, миллионов, а иногда и миллиардов разнообразных по форме клеток, измеряемых десятыми, сотыми и даже тысячными долями миллиметра.
Эти же ученые, а за ними и другие натуралисты пришли к выводу, что каждая клетка обладает всеми характерными свойствами живого организма – принимает и перерабатывает пищу, удаляет ненужные ей вещества, растет, размножается, она наделена чувствительностью и выполняет определенную работу.
Итак, плавающая в пруду крошечная ряска и многовековой дуб, комар и кит, шимпанзе и человек – словом, каждый организм, представляя собой нечто целое и единое, есть в то же время и нечто сложное, составное; ибо в нем сосредоточено множество строительных единиц, исполняющих ту или иную работу в жизни этого сложного организма.
Возьмем для примера человека. У него есть кожа, кости, хрящи, сухожилия, мышцы, мозг, печень и т. д. Обратимся к микроскопу и рассмотрим с его помощью тоненькие, прозрачные срезы перечисленных органов и тканей. Перед нами откроются удивительные картины. Дайте простор своему воображению – оно нужно ведь не только поэту, но и ученому! Объедините все эти картины в одно целое, и вы увидите, как сложно устроен наш организм, какая кипучая, разносторонняя деятельность идет в нем.
Вот стройные ряды чешуйчатых роговых клеточек: они образуют нежный тонкий слой, который покрывает снаружи все наше тело и защищает его от вредных воздействий окружающей среды. Под ним лежат слои других кожных клеток, еще глубже расположены жировые и мышечные клетки – то длинные в виде волокон, то короткие, похожие на веретено. Легко возбудимые, исполненные физической мощи, они выполняют разнообразную работу: приводят в действие наши органы движения, осуществляют механическую работу желудка и кишечника, сжимают и расширяют при дыхании грудную клетку, выгоняют из сердце кровь, направляя ее по сети кровеносных сосудов во все концы нашего тела.
А разве кровь не является вместилищем огромного количества клеток? Одни из них – красные – насыщаются в легких кислородом и доставляют этот живительный газ всем остальным строительным элементам нашего тела, а другие – белые – являются чем-то вроде стражи, которая защищает наш организм от болезнетворных бактерий.
А вот многомиллионная рать костных и хрящевых клеток. Их назначение—дать прочную опору человеческому телу; они образуют скелет, который держит на себе мускулатуру и внутренние части тела. Однако весь этот фундамент рухнул бы немедленно, если бы отдельные части его не были скреплены связками, состоящими из соединительной ткани, которая, в свою очередь, сложена из клеток и волокон. Эту ткань можно найти в каждом органе, в любой его части.
Тысячи клеток образуют различные железы, которые выделяют соки для переработки пищи: слюну, желчь, желудочный или кишечный сок. На внутренних стенках кишечника выстроены правильными рядами цилиндрические эпителиальные клетки, которые всасывают из кишечника питательные соки и направляют их по особым сосудам сначала в сердце, а затем по кровеносным сосудам к остальным группам клеток всего нашего организма.
В легких на внутренних стенках дыхательных путей, расположены рядами особые клетки, имеющие на свободном конце подвижные реснички. Это клетки реснитчатого эпителия. Их в шутку называют «клетками-санитарами», потому что они удаляют из дыхательных путей вместе с мокротой попавшую сюда из воздуха пыль.
Невозможно в небольшой главе перечислить все группы клеток, исполняющих ту или иную специальную работу в нашем организме. Но об одной группе клеток нельзя умолчать: их роль в жизни человека очень важна. Это нервно-мозговые клетки. Они управляют работой всех остальных групп клеток – видоизменяют, регулируют, контролируют и объединяют деятельность различных наших органов в соответствии с потребностями всего организма и сообразно влияниям, идущим от окружающей его среды. Не забывайте, что вся умственная деятельность человека прочно и неразрывно связана с работой этих клеток: благодаря им мы знаем с помощью органов чувств, что делается во внешнем мире, они воспринимают «впечатления», из которых слагаются все наши ощущения, представления и понятия...
Сложное строение имеет не только человеческое тело, но и подавляющее большинство животных и растений. Есть, однако, в живой природе чрезвычайно важная закономерность, проявляющаяся у всех живых существ. Она также была открыта и доказана благодаря микроскопу в начале прошлого столетия. Знаменитый ученый Карл фон Бэр установил, что каждый организм – будь это тщедушный с виду гриб или величественная индийская смоковница, под густолиственной кроной которой может свободно укрыться от непогоды целый караван, ничтожная по величине букашка или тридцатиметровый кит – начинает свою жизнь всего лишь из одной– единственной микроскопической клетки. Эта клетка – оплодотворенное яйцо. Она последовательно дробится, образует новые клетки, из которых и слагаются постепенно различные ткани будущего сложного организма – костная, хрящевая, мышечная и т. д.
Яйцо лягушки – это клетка, из которой получается лягушонок. Оно дробится на 2, 4, 16 и более клеток, то есть из одной клетки постепенно возникают десятки, сотни, тысячи новых клеток. Все они связаны вместе и образуют целое «клеточное государство».
Благодаря микроскопу наука стало возможно еще одно великое завоевание. Приблизительно в то время, когда Гук открыл клетку, голландец Левенгук выпустил в свет книгу под заглавием: «Тайны природы, открытые при помощи микроскопа». Одна из этих «тайн» заключалась в следующем: рассматривая под микроскопом каплю гниющей воды, Левенгук нашел в ней множество «крошечных созданий, отличавшихся чрезвычайной подвижностью». Теперь нам известно, что это инфузории и бактерии. Мы отлично знаем, что эти простейшие одноклеточные организмы встречаются всюду – в воде, воздухе, почве, на поверхности и внутри тела животных и человека. Но во времена Левенгука его замечательное открытие казалось каким-то чудом. Перед человеком развернулся совершенно новый, неведомый дотоле мир. Границы жизни раздвинулись далеко за пределы того, что видел раньше человек.
Благодаря микроскопу людям удалось установить, что на земле существует богатый мир микроскопических организмов, каждый из которых представляет собой одну клетку,– отсюда и название их: одноклеточные организмы; что все растения и животные сложены из миллионов, а зачастую и миллиардов клеток, образующих различные ткани и органы, поэтому растения и животные принято называть многоклеточными; что каждый многоклеточный организм, как бы сложно ни был он построен, начинает свое существование в виде одной-единственной клетки, заключающей в себе живое вещество, очень сложное по составу и строению.
С того времени, как все это стало известно, наука о жизни вступила на новый путь, под знамя нового учения о клетке. Оно дало человечеству много ценных теоретических и практических знаний. Только вместе с этим открытием продвинулось вперед исследование органических, живых форм природы. Покров тайны, окутывавший строение организмов, а также процесс их возникновения и роста, был сорван. Не понятное до сих пор чудо предстало в виде процесса, который происходит по одинаковому для всех многоклеточных организмов закону.
Учение о клетке объединило оба царства живой природы. Мир животных и растений предстал пред взором человека как нечто единое и в то же время многообразное по форме и по деятельности. До последнего времени многие ученые смотрели на клетку – ту, что живет самостоятельно, и ту, что входит в состав многоклеточного организма, – как на простейший, элементарный организм. Эти же ученые, сравнивая многоклеточный организм с человеческим обществом, называли каждый такой организм «клеточным государством».
Конечно, такие одноклеточные существа как грибок пивных дрожжей, амеба, инфузория могут быть названы элементарными организмами. Каждая из этих клеток живет как более или менее независимый организм. Несколько иначе обстоит дело с клетками многоклеточного организма, например с нервными, мышечными, печеночными и т. д. Каждая из них не может жить отдельно от организма. Правда, она обладает всеми основными признаками жизни – дышит, питается, растет и т.д. Но эти свойства проявляются у нее лишь тогда, когда связь ее с остальными клетками не нарушена, так как работа ее тесно сплелась с работой всех остальных клеточных групп многоклеточного организма.
Организм как целое оказывает воздействие на каждую группу составляющих его клеток и даже на каждую отдельную клетку и сам, в свою очередь, находится в зависимости от жизнедеятельности отдельных органов, тканей и клеток. Тут очевидна постоянная взаимозависимость между всем организмом и его частями. В итоге этих часто чрезвычайно сложных взаимоотношений и взаимодействий развертывается жизнь многоклеточного организма. Вот почему на вопрос о том, можно ли клетку многоклеточного существа считать одноклеточным организмом, следует отвечать отрицательно. А если это так, то с еще меньшим основанием мы можем отождествлять многоклеточное растение или животное с человеческим обществом. Тут – качественная разница. О ней не надо забывать. Если не всякую клетку можно назвать полноценным организмом; если даже многоклеточный организм является чем-то качественно новым по сравнению с организмом одноклеточным, то нет основания ставить знак равенства между государством и организмом.
Путь от амебы к человеку
Согласно библейской легенде весь мир, наша планета и ее население были созданы в шесть дней волей всемогущего творца. В противовес библейской легенде наука выдвинула свое учение о развитии жизни на земле.
Согласно научным теориям, жизнь постепенно возникла из неживого вещества. Живое вещество – всего лишь качественно новая ступень развития вечно изменчивой материи: оно постепенно создавалось из неживого (неорганического) материала самой земли благодаря тем процессам, которые протекали и протекают в природе. Возникнув, живое вещество продолжало развиваться дальше: меняло форму, приобретало новые свойства, усложнялось. В результате этого становился все более сложным и разнообразным мир организмов.
Взгляните на населяющих землю животных. Какое обилие различных видов! Наука насчитывает их свыше полумиллиона. Какое богатство форм и красок! От ничтожной живой пылинки, называемой амебой, до гигантского тридцатиметрового кита; от микроскопической корненожки, представляющей одну единственную клетку, до человека, объединяющего в своем организме миллиарды однородных и разнородных клеток; от неказистой с виду жабы до блестяще оперенной, отливающей разноцветными красками крошечной птички – колибри, обитательницы южноамериканских лесов, – все они дети единой природы, продукт длительной эволюции (развития). Обозревая эту пеструю картину, ученые уловили сходство и различия между животными отдельных групп, связали их узами близкого или отдаленного родства и составили классификацию животного мира, разбив его представителей на отдельные классы, отряды, семейства, роды и виды.
Ученые открыли закономерность в мире животных – постепенный переход от простых форм к более сложным. Вот многочисленная группа микроскопических животных – особый мир, богатый формами и населяющий по преимуществу воду. Одни из них – амебы – представляют кусочек живого вещества; другие – инфузории – имеют довольно сложное строение. Но все они отличаются одним общим признаком: каждое микроскопическое существо представляет собой одну клетку – микроскопический пузырек, заключающий в себе живое вещество. Это – мир простейших, одноклеточных животных. Подавляющее большинство их живет в одиночку, но некоторые из них объединены в небольшие колонии из нескольких десятков или сотен штук.
Море изобилует удивительными по форме и строению животными – достаточно вспомнить о губках, полипах и медузах. Полип организован довольно просто. Его цилиндрическое тело состоит из трех пластов (внутренний и внешний образованы целой серией клеток). Специальных органов, за исключением органов размножения и щупалец, служащих для ловли добычи и отражения врагов, у полипа нет. Нет у него даже особого пищеварительного тракта. Общая полость его тела является в то же время и пищеварительной полостью; вот почему такие животные как полип, гидры, губки, медузы и т. п. называются кишечнополостными.
Чем же полип отличается от амебы или инфузории? Прежде всего тем, что амеба и инфузория – животные одноклеточные, а полип – организм многоклеточный. Значит, скажете вы, это то же, что и колония одноклеточных? Нет, это нечто более сложное. В колонии одноклеточных обычно все клетки одинаковы: каждая из них является самостоятельной особью. Клетки полипа, во-первых, разнородны: клетки, образующие наружный слой тела, и по форме и по роду деятельности отличаются от клеток внутреннего слоя, которые не сходны, в свою очередь, например, с половыми клетками полипа. Во-вторых, клетки полипа утеряли часть своей независимости: жизнь каждой из них неразрывно связана с жизнью остальных клеток. Ясно, что колония одноклеточных отличается от одиночно живущих одноклеточных и от многоклеточного животного и является переходной формой от одноклеточных к многоклеточным организмам.
Возьмем еще одно животное: хорошо всем известный земляной червь. Сравните его с полипом. Опять существенная разница. У червя все разнообразнее и сложнее, чем у полипа. У земляного червя есть вполне оформленный пищеварительный канал, нервная система, мускулатура, особые органы для удаления из тела ненужных, отработанных продуктов. Все эти органы построены из более разнообразных, чем у полипа, клеток: покровных, мышечных, нервных и жировых клеток, которых у полипа нет. Короче говоря, земляной червь – животное, более высоко организованное по сравнению с полипом. Чем выше мы станем подниматься по ступеням жизни от беспозвоночного червя к позвоночным животным – рыбам, земноводным, пресмыкающимся, птицам и млекопитающим,– тем многообразнее и сложнее будут выглядеть строение, деятельность и вообще вся жизнь животного.
Наибольшей сложностью отличается организм человека: в нем обилие различных органов и удивительное разнообразие клеток, выполняющих определенную работу, и, наконец, тесная взаимосвязь и взаимодействие между отдельными органами, тканями, клетками и всем организмом человека в целом.
У современных животных за плечами богатая история. Она длилась тысячелетия, миллионы лет и была наполнена тяжелыми испытаниями – борьбой за место в жизни, за свет, тепло, пищу, за возможность размножаться. Ибо жизнь – борьба, разрушительная и созидательная, а живые существа – невольные и вольные ратники на этом вечном поле брани. Современные животные – продукт пережитой их предками истории и связанной с нею борьбы.
На протяжении этой многовековой истории наша планета испытала разнообразные изменения. Медленно воздвигались и разрушались горные кряжи, повышались и понижались различные участки земной коры, реки меняли свои русла, моря отступали от берегов или надвигались на сушу. Там, где когда-то возвышались скалы, начинали бушевать волны; где расстилалась безбрежная гладь океана, возникал материк; где зеленели леса, появлялись непроходимые топи, где царил нестерпимый зной, водворялась жестокая стужа. Изменялось и усложнялось лицо земли, обстановка, в которой жили предки нынешних животных; изменялись сами животные и их потомки. Они должны были или приспособиться к изменившимся условиям жизни, или погибнуть. В процессе борьбы за существование животные, не приспособившиеся к новой обстановке, вымирали, а животные, хоть сколько-нибудь соответствовавшие новой обстановке, выживали и давали потомство. Этот процесс продолжается среди животных и сейчас.
Много миллионов лет назад на нашей планете существовали только простейшие одноклеточные животные. Одноклеточные животные – это корни и первоначальный ствол всего животного мира. Некоторые из таких одиночных организмов объединялись в небольшие колонии, которые стали родоначальниками многоклеточных организмов. Животный мир развивался дальше. Появились кишечнополостные вроде тех полипов, о которых только что говорилось. Но жизнь не застыла на этих формах. Пионеры животного мира размножались. Условия их жизни изменялись. Борьба за существование продолжалась. Приспособившиеся выживали, неприспособившиеся вымирали: вместо старых форм животных появлялись новые.
Минули тысячелетия. Строение некоторых кишечнополостных усложнилось. Пройдя ряд промежуточных форм, они стали родоначальниками нового класса животных – червей. Со временем из класса червей выделились три новых класса: мягкотелые – улитки, устрицы, моллюски; членистые животные с насекомыми во главе; третья группа червей пошла в своем развитии дальше: это родоначальники всех позвоночных, которые впервые появились в водах нашей планеты. Простейшие из подлинных позвоночных – круглоротые (рыбы – минога, акула).
Время шло. Живое вещество продолжало усложняться, поднималось на новые ступени развития, выявляло новые качества, комбинировалось в новые формы, выдвигало на арену жизни новые классы, семейства и виды животных.
Среди рыб появилась особая группа двоякодышащих: это были рыбы, наделенные и жабрами для дыхания в воде и особыми органами, позволяющими дышать воздухом. Вероятнее всего, что среди этих двоякодышащих рыб зародились и родоначальники следующего класса животных – земноводных (современные земноводные – лягушки, жабы, тритоны). От земноводных пошли все представители класса пресмыкающихся (ящерицы, черепахи, крокодилы и т. д.).
Наконец, пришла пора следующих творческих актов природы (не надо только забывать, что это «наконец», в свою очередь, длилось много тысячелетий). Класс пресмыкающихся, продолжающий существовать и по сей день, дал две новые большие ветви: родоначальников птиц и прародителей млекопитающих. К низшим млекопитающим относятся сумчатые (типичный представитель сумчатых – кенгуру). От сумчатых ведут свой род полуобезьяны. За ними следовали настоящие обезьяны, от которых со временем отделилась ветвь довольно высокоразвитых человекообразных обезьян. Они-то и дали начало небольшой ветви, обогнавшей в своем развитии всех человекообразных обезьян (гиббона, гориллу, орангутана, шимпанзе); это был род человеческий. Прежде чем вполне «очеловечиться», он должен был пройти несколько промежуточных звеньев: человекообразный предок был сначала обезьянообразным человеком, затем первобытным и, наконец, разумным человеком. Так завершилась эта величественная история животного царства – история «от амебы до человека».
Вы видите, что весь животный мир связан узами близкого или отдаленного родства, которое можно представить себе в виде грандиозного дерева, ствол, ветви и веточки которого объединяют всех животных – различные отделы, классы, отряды, семейства, роды и виды.
Вы обратили, конечно, внимание и на другое важное обстоятельство: мир животных на протяжении своей многовековой истории не только разнообразился, не только расслаивался на отдельные классы, семейства и т.д., но и развивался, переходя от форм простых к формам, все более и более сложным как по строению, так и по роду деятельности.
Теперь можно ответить и на вопрос: почему у всех животных класса позвоночных имеется позвоночный столб? Потому, что все они происходят от родоначальной формы, у которой имелся зачаточный позвоночник. Почему мышь домашняя, лесная, полевая и мышь-малютка имеют так много общих признаков, что биологи считают нужным соединить все эти четыре вида мышей в один род? Потому что все они имели общих предков. Это единственно разумный научный ответ.
Наука имеет богатейший арсенал фактов, которые наглядно показывают правильность изложенного здесь взгляда на историю развития животных. Спрашивается, как ученые узнали, что делалось на земле до появления человека? Кто может рассказать нам историю животных за этот долгий период времени, измеряемый миллионами лет? Это может сделать сама Земля. Земная кора – это богатейший музей, великая летопись живой природы, где начертана история животных. Различные пласты земной коры – отдельные листы и страницы этой летописи, а погребенные в земле скелеты, кости, панцири, окаменелые остатки и отпечатки вымерших животных – это буквы, слова и рисунки. Правда, очень многие страницы летописи пока еще не прочитаны, ведь еще остаются пласты земной коры, куда ученым пока не удалось проникнуть.
Течение жизни на Земле
Входя в музей, мы обычно спешим взглянуть на диковинных зверей, на с роскошным оперением, огромных змей и крокодилов, пестрокрылых мотыльков и равнодушно проходим мимо неприглядных с виду остатков растений и животных, когда-то населявших Землю. Напрасно. Обломки скелетов и окаменелых стволов, черепа, исковерканные панцири и раковины, едва заметные на плитах известняка или каменного угля, отпечатки рыб, насекомых и листьев – «письмена и чертежи» на страницах той великой книги, название которой – «земная кора». Раскапывая пласт за пластом различные участки земной коры, ученый вчитывается в эти «письмена», разбирает отпечатки. Все, что было мертво, оживает в воображении ученого, и картины былых времен встают перед ним.
У Земли, как и у человечества, есть своя история. История эта исчисляется миллионами лет и распадается на отдельные эры, периоды и эпохи. Историю Земли мы делим на четыре эры: архейскую, палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую (или эру современной жизни). Однако существует огромная разница между историей человечества и историей Земли: первая исчисляется самое большее тысячелетиями, вторая – многими миллионами лет. Коротко рассказать эту историю немыслимо. А потому попробуем набросать несколько ярких картин из разных этапов истории Земли.
Мы в палеозойской эре, в том периоде, который называют каменноугольным, так как именно в это время начал образовываться каменный уголь.
В морях живут представители многих тысяч видов животных. Кораллы – белые, желтые, красные – покрывают подводные скалы, среди них рассыпаны причудливые раковины моллюсков и членистые стебли морских лилий; ползают морские ежи и черви; плавают ракообразные и рыбы, имеющие вместо чешуи панцирь.
На суше – необозримые пространства топкой болотистой почвы, сплошь покрытые лесами. Деревья в них не похожи на современные. Тесными рядами стоят сигиллярии, напоминающие столбы, лишенные ветвей, с густой щеткой листьев, похожих на щетину. Между ними высятся десятиметровые каламиты – вымершие предки современных хвощей – стройные, с тонкими ветвями, сидящими венцом у основания каждого колена. Гордо развеваются пышные кроны древовидных папоротников и устремляются на высоту тридцать-сорок метров стволы лепидодендронов. Эти мощные деревья – предки современных плаунов.
Неуютно в этом лесу: в нем нет яркой многотонной зелени; его не оживляет хор разнообразных птиц. Неуютно и на зеленых полянах. Цветущие растения, придающие лугам поэтическую прелесть, появились на Земле гораздо позже. Не было цветов, не существовало и их вечных спутников цветковых растений – яркокрылых бабочек, жуков, мух, пчел и шмелей. Были насекомые хотя и родственные современным, но совершенно на них не похожие: клопы величиной с жаворонка, тараканы – с ворону, а крылья стрекоз достигали 75 сантиметров.
