И все-таки фантазия писателей-фантастов, даже имеющих биологическое образование, бедна. Разве развитие жизни в иных условиях не могло пойти совсем иным путем, образовав организмы мыслящие, но питающиеся, как растения, самостоятельно синтезируя органические вещества, обходясь, следовательно, без кишечника? Модель человека отнюдь не безукоризненна: в ней много «лишних деталей», бесполезных и даже мешающих, вредных, отнюдь не свидетельствующих о мудрости «творца». В других местах Вселенной природа могла исправить указанные ошибки, совершив при этом новые.
Отсюда все сказки о «человеках», прилетавших с других миров на Землю, основаны на ненаучном вымысле.
ПЕРВЫЕ ШАГИ ЖИЗНИ
…А до того здесь был туман и дым…
Уже рождались первые моллюски.
Была вода. Гора, где мы стоим,
Еще не начинала быть. И сгустки
Материков, материковый щит
Лежал на дне… Природа не спешит.
Итак, в живых телах — организмах нет каких-то особых непознаваемых веществ. Из тех же элементов состоит и неорганический мир: минералы, соли, руды. Окружающая нас материя — едина. Углерод, азот, сера, фосфор, водород, кислород, железо, кальций и другие элементы образуют в различных сочетаниях и количествах моря и океаны, горы и пустыни, растения и животных. Но живые организмы состоят из особо сложных соединений, образующих белки, жиры и углеводы. Самые сложные из них — белки и нуклеиновые кислоты в том числе и ДНК, без которых не может быть Жизни. Разновидностей белков и ДНК столько, сколько звезд на небе, но они все лишь различные сочетания тех же элементов.
Понять это не так трудно, если взять, к примеру телефонную книгу большого города. В ней названы тысячи абонентов, номера телефонов которых составляют комбинации по разному перетасованных всего навсего 10 цифр (от 1 до 9 и еще нуль) на телефонном диске. Наберете ли вы 2-06-38 или 3-02-68, или 6-08-32 и т. д., каждый раз вы попадаете в другое учреждение, в другой дом. Так и в живом организме: различных белков великое множество, причем разнообразной сложности.
Белки возникли более миллиарда лет назад из случайных сочетаний своих составных частей. Неудачные соединения были недолговечны, а удачные усложнялись еще больше.
Как уже говорилось, начиная с определенного рубежа, белковые соединения образовали стойкие капельки, поглощавшие другие, более простые белковые комочки, питаясь ими, перерабатывая поглощенное «на свой лад», а переработанные вещества вновь распадались.
Так возникла жизнь на Земле. Живое отличается от всего неживого, как отметил Фридрих Энгельс[16], обменом веществ — этим основным качеством жизни. Переработка поглощаемых веществ дала начало ассимиляции, а распад — диссимиляции, этих противоположных процессов единого обмена веществ. Смесь различных белков в комочках образовала протоплазму, в которой были и молекулы ДНК и другие так называемые ядерные вещества. Позже почти все ядерные вещества (из них главным образом ДНК) обособились в виде сгустка в середине каждой протоплазмы. С этого времени ее уже следует называть цитоплазмой. Сгусток же этот называют ядром, а цитоплазма с ядром вместе составляют клетку.
Живые существа в самом простейшем своем виде встречаются и в наши дни. Есть среди них и такие, в которых ядерные вещества еще не обособились от протоплазмы вовсе, или обособились не полностью. Есть такие, что состоят почти из одних ядерных веществ. Множество и таких, в которых ядро хорошо видно, но все тело состоит как бы из одной клетки. Их на Земле (в прудах, озерах, лужах и морях) тысячи видов.
От таких крошечных одноклеточных существ произошли в глубокой древности двумя различными путями как растения, так и животные. В чем же отличие растений от животных? Без ответа на этот, вопрос не понять ни их родства, ни их происхождения.
Главное состоит в том, что клетки растений способны сами создавать органические вещества на свету из веществ неорганических — углекислого газа и воды, получая таким образом сахар, а из него крахмал, клетчатку и несколько иным путем — жиры. Строятся эти вещества (сахар) при помощи упомянутых зеленых зернышек — хлоропластов, наполненных хлорофиллом и плавающих в цитоплазме клеток растений.
Сами животные создавать питательные вещества таким способом не могут. Хлоропластов в их клетках нет. Они способны только переделывать уже готовые органические вещества, созданные растениями. Поэтому животные питаются либо растениями, либо другими растительноядными животными.
Но среди простейших одноклеточных организмов встречаются оба способа питания — такой, как у растений, и такой, как у животных. Особенно интересны одноклеточные, питающиеся одновременно двумя способами. Это лишний раз доказывает, что они стоят недалеко от общих истоков как растительного, так и животного мира, произошедших от общих предков.
Вероятно, первые клеточные организмы на Земле в древних морях питались «растительным» способом, так как не было еще других организмов, которыми можно было бы питаться.
Итак, есть такие одноклеточные, в организме которых имеются хлорофилловые зернышки, но, кроме того, питаются они и прямо, поглощая бактерии. Таков жгутиконосец эвглена. На свету он может питаться как растение, а если света недостаточно, то заглатывает мелкие организмы, как животное.
Потомки одноклеточных могли стать многоклеточными организмами. Как это происходило — расскажем немного позже. Сейчас выясним вопрос о том, как отделился мир растений от пира животных.
Те потомки простейших одноклеточных, у которых сохранился хлорофилл, но не было приспособлений для поглощения чужих белков, дали начало миру растений. Другие потомки приобрели способность поглощать и переваривать чужие белки, углеводы, жиры, но в их клетках хлорофилловые зерна не развивались. Такие организмы дали начало миру животных.
КАК ВОЗНИКЛИ МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ
Земная жизнь в безбрежном лоне вод
Среди пещер жемчужных океана
Возникла, получила свой исход,
Росла и стала развиваться рано:
Сперва в мельчайших формах все росло,
Невидимых и в толстое стекло…
. . .
Но поколенья множились, цвели,
Усилились и члены обрели:
Восстал растений мир и средь обилья
Разнообразной жизни в ход пошли
Животных ноги, плавники и крылья…
…от первых тех начал происходя
Возникли все они без исключений
От тех зачатков форм и ощущений,
Эмбриональных точек бытия!
Одноклеточные (жгутиковые, амебы, инфузории и др.) живут и в наши дни во всех водоемах. Большей частью они совсем не видны простым глазом. Лишь некоторые из них заметны в воде в виде светлых подвижных точек. Кроме многих свойств — движения, питания, раздражимости, роста, они обладают и способностью размножаться. Известны два способа размножения — половой и бесполый.
При половом способе два одноклеточных организма чаще всего сливаются в одну общую клетку (зиготу), образуя новый организм, который вскоре в свою очередь разделяется на два или множество других самостоятельных организмов.
При бесполом размножении одноклеточный организм, например тот же жгутиконосец эвглена, делится на две части без участия второго себе подобного «партнера». Такое размножение повторяется много раз подряд. Жгутиконосцев становится так много, что вода в пруду, в луже «зацветает», становится мутно-зеленоватой от их массы. При половом же размножении, повторяем, две клетки, то есть два жгутиконосца, сливаются навсегда, протоплазма с протоплазмой, ядро с ядром в одну общую клетку, которая лишь позже делится.
17
Дарвин Эразм (1731–1802) — английский врач, натуралист, поэт, один из предшественников идеи эволюции, дед Чарлза Дарвина (БСЭ. Изд. 2-е, т. 13, с. 370). Эпиграф взят из его произведения «Храм природы», М,-Л. 1960,