Книга Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №4 - Журнал «Домашняя лаборатория»

есть преобразуемые в нем вещества не распадались за ночь, на следующий день этот же процесс мог восстановиться. Такие процессы могли представлять собой первые метаболические циклы. Согласно этой концепции жизнь (самовоспроизводящиеся процессы) возникла до появления живых организмов. Это только гипотеза, она не является общепринятым мнением. Существует журнал «Молекулярная эволюция», который в том числе рассматривает вопросы происхождения жизни. Наибольшее внимание в нем уделено происхождению объектов, вопросам о том, какая молекула из какой возникла. Вопросам возникновения процессов посвящена лишь маленькая толика всех исследований. Однако эволюция процессов не менее, а может, и более интересна, чем эволюция объектов. Возможно, не всегда нужно рассматривать какую-то конкретную молекулу, а более полезно разобраться в каких процессах она участвует. Это напоминают историю про курицу и яйцо (что было раньше: курица или яйцо?): понятно, что это процесс, а в отдельности курица и отдельно яйцо — это два разных состояния этого процесса, как бы две промежуточные стадии бесконечного процесса. Мы с вами будем говорить о таких процессах, о процессах эволюции, о процессах функционирования отдельных организмов, о жизненных циклах.

Например, жизненный цикл человека вы знаете из школьного курса биологии. У человека диплоидный набор хромосом (23 пары), в гаплоидной стадии образуются половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки), в которых только 23 хромосомы, эта стадия проходит недолго, после оплодотворения получается опять диплоидный организм.

А вот многие водоросли, папоротники и мхи большую часть своей жизни проводят в гаплоидной стадии, и лишь ненадолго переходят в диплоидную.

Есть организмы, проводящие часть своей жизни как одноклеточные, а часть — как многоклеточные. Примером может послужить почвенная амеба диктиостелиум.

В процессе эволюции меняется не только строение организмов, но и их жизненные циклы, и мы будем изучать, как это происходит.

Мы познакомимся также с многообразием форм живых существ — от бактерий и вирусов до человека.

Рассмотрим представителя прокариот — кишечную палочку.

У каждого из нас в кишечнике живет миллиарды кишечных палочек. Мечников утверждал, что микрофлора человека — такой же орган, как печень и сердце. Кишечная палочка — наш симбионт. Существует множество бактерий, наших симбионтов. В их отсутствие нарушаются функции кишечника. Размер кишечной палочки: 2 микрона в длину и полмикрона в ширину. Кроме того, естественно, в нашем организме могут оказаться и болезнетворные бактерии. У самих бактерий тоже могут быть паразиты — вирусы бактерий, они называются бактериофагами (то есть "пожирателями бактерий").

Ниже представлена фотография «нападение бактериофагов на кишечную палочку». Бактериофаг впрыскивает внутрь кишечной палочки свою ДНК, вследствие чего в бактерии синтезируются белки бактериофага и происходит сборка фаговых частиц. Сама бактерия при этом погибает.

В последнее время идет много дискуссий о том, являются ли вирусы живыми, поскольку они проявляют свойства живых организмов только внутри клетки, в свободном же виде вирусы могут быть кристаллизованы и при этом могут выглядеть как кристаллик соли. В качестве примера вируса человека можно привести вирус герпеса, который вызывает "лихорадку" на губах.

Мы будем изучать жизнь на уровне ДНК, строение организма, структуру клеток. В качестве примера разнообразия живого мира приведен вольвокс (колониальная водоросль) и амеба (см. рис.).

Мы будем говорить о процессе антропогенеза. Мы по большому счету будем заниматься тем же самым, что показано на рисунке с обезьяной.

Как показано на фотографии, обезьяна учит своего детеныша искусству разбивания орехов. У шимпанзе хорошо развита система обучения. Если раньше проводили четкую грань между человеком и животными в том, что у человека есть культура, а у обезьян нет, то на данном примере можно увидеть, что эта система обучения является как бы пракультурой.

Мы будем говорить о происхождении человека. Человек отделился от шимпанзе 5,4 миллиона лет назад, эти цифры установлены на основе данных палеонтологии и молекулярной генетики на основе сходства ДНК обезьяны и человека. Шимпанзе есть два вида: обыкновенный и бонобо, он же карликовый шимпанзе (карликовый не потому что маленького роста, а потому что он живет среди пигмеев). Последний, по поведению, очень похож на человека.

Меньше на человека похожа горилла; она отделилась от ветви общих предков 7,3 миллиона лет назад. Еще раньше отделился орангутан. С появлением человека пошло развитие культуры. На протяжении десятков тысяч лет человек жил в кочующей общине. Наиболее древние останки были найдены в Юго-Восточной Африке.

Более 100 000 лет назад человек современного типа появился на территории Африки, а затем расселился по всей Земле, позже всего он проник в Америку — около 15 тыс. лет назад. Родственные виды (неандерталец и другие виды), которые проживали в Африке, Европе и Азии, исчезли, видимо, не без участия человека.

4 тысяч лет назад в Месопотамии появились первые исторические записи, говорившие о представлениях живших в то время людей; 2–3 тысячи лет назад письменная культура распространилась в Древнем Китае и Египте, в Греко-романском мире.

Интересно заметить, что уникальность человеческого вида заключается в том, что ни один вид животных кроме человека (и сопровождающих его крыс и тараканов) не смог расселиться от экватора и до северных широт. Причем это произошло в основном не из-за биологической гибкости, а из-за того, что человек смог использовать свою культуру и был способен к созданию социальных структур, таким образом, адаптируясь к изменениям внешней среды. Удавалось это человеку непросто. Если посмотреть на рисунок, то видно, что население Земли неуклонно росло. На данный момент население Земли составляет около 7 млрд. человек.

Но на самом деле все было не так гладко. На примере Китая можно это проследить.

Дело в том, что за 200 лет до нашей эры в Китае перепись населения в связи с налогообложением. Поэтому довольно точно можно реконструировать колебания численности населения. Увеличение численности чередовалось с резким уменьшением. Обычно это было связано с неурожаями, что влекло за собой войну или эпидемию. Эти три фактора могли действовать в разном порядке, но почти всегда голод,