Рис. 4 Деление живой клетки. Черные точки это ядра клеток.
Хотя сначала клетка расщепляется на две совершенно похожие клетки, при дальнейшем росте должна наступить стадия, на которой вновь образованные клетки будут отличаться от материнской. В этом случае говорят, что клетки «дифференцируются»: одни образуют кожу, другие мышцы, кости, и т. д. После того, как различные виды клеток окончательно сформировались, они снова делятся, производя только себе подобные. Тайна роста заключается в ядре клетки.
Но есть и вторая причина, почему ядро так важно. Подобно фабричному офису, о котором я только что говорил, в ядре содержатся планы, или перспективы для всего растения или животного! И каждая клетка растения или существа содержит перспективу для всего живого организма!
Представьте себе, что наша фабрика, подобно клетке, является частью большого фабричного городка. Городок представляет собой живой организм, а каждая фабрика — отдельную клетку. В нашем городке много разных видов фабрик, каждая производит различную продукцию, подобно тому, как существуют различные клетки организма — клетки кожи, клетки костей, печени и т. д. На каждой фабрике, в запертом офисе хранятся чертежи и планы для всего городка, не только для одной фабрики. Если даже весь город сгорит и останется одна единственная фабрика, город можно будет отстроить точно таким же, каким он был раньше, используя информацию (чертежи и планы), сохранившиеся на этой одной фабрике.
Вспомните, мы сейчас разбираем на части живой организм, чтобы рассмотреть, как он работает. Мы обнаружили, что все организмы состоят из клеток. Каждая клетка состоит из многих частей, включая загадочное ядро. Внутри ядра содержатся загадочные планы или чертежи, содержащие информацию о том, как построено растение или животное. Сейчас мы хотим узнать, что именно представляют из себя эти планы или чертежи. Что такое эти инструкции, которые говорят телу, как ему расти и как выглядеть?
Когда мы выясним это, мы приблизимся к ответу на вопрос «Что такое физическая жизнь»?
Будет довольно сложно объяснить, что такое планы или инструкции, которые содержатся в ядре клетки. По этой причине, я собираюсь поставить точку в этой главе, а следующую полностью посвятить объяснению этого удивительного явления. Делая это, я надеюсь, что вы увидите, как красиво и сложно то, что мы называем жизнью. Чем глубже мы будем погружаться в изучение физической жизни, тем более таинственной она нам будет казаться.
Теория эволюции иногда пытается доказывать, что маленькие, отдельные клетки — просты, а сложные организмы, подобные человеческому телу, состоят из этих простых частиц. В следующей главе, как и в этой, мы увидим, что маленькие частицы, такие как клетка, вовсе не просты. Полет птицы или бег оленя намного легче понять, чем работу одной клетки!
Секретный код жизни
Хромосомы и гены
Я думаю, вам приходилось видеть ярко раскрашенных матрешек, вырезанных из дерева. Когда открываешь ее, то внутри оказывается матрешка меньшего размера и т. д. Живой организм очень похож на таких матрешек. Каждый раз, когда мы пристально рассматриваем какую-то часть существа или растения, мы находим что-то меньшее и еще более удивительное внутри него! Я должен сказать, что мы еще не нашли самый маленький элемент.
Мы изобразили живую клетку в виде фабрики, а ядро — в виде офиса на территории фабрики. Давайте сейчас войдем в этот офис.
Представьте себе, что вы вошли в комнату и обнаружили там несколько высоких шкафов картотеки. Каждый шкаф сверху донизу состоит из ящиков. В каждом ящике сотни листков бумаги, на каждом из которых разные планы и чертежи (Рис. 5).
Это всего лишь пример того, что мы находим в ядре клетки. Высокие шкафы изображают похожие на палочку объекты, которые можно рассмотреть через микроскоп непосредственно перед делением ядра на два. (Вклейка 3). Человеческая клетка имеет 23 пары таких палочек, у других организмов их число различно. Они называются «хромосомы», от греческих слов «цвет» и «тело». Такое название произошло потому, что для рассмотрения разных частей клетки под микроскопом, используется красящее вещество.