ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Что они могли послать из "Жизнь как она есть, ее зарождение и сущность" Мы можем быть уверены, что если наша собственная цивилизация продолжит существовать хотя бы в течение еще одной тысячи лет, то мы ответим на многие из этих трудных вопросов. Даже если к тому времени будут установлены все фундаментальные принципы всех наук, все же сделать предстоит еще многое. В течение следующих десяти тысяч лет мы можем рассчитывать, что вычислим достаточно обстоятельно многие сложные системы. Прежде всего, мы, вероятно, увидим расцвет инженерных программ, применяющих уже известные к тому времени фундаментальные знания к системам постоянно увеличивающейся мощности, тонкости и сложности. При условии, что человечество не взлетит на воздух или полностью не погубит окружающую среду и среди него не станут преобладать яростные фанатики, противники науки, мы можем рассчитывать увидеть значительные усилия по улучшению природы самого человека. Какие формы они могут принять, насколько успешными они окажутся и сколько времени понадобится, чтобы коренным образом изменить природу человека, мы едва ли можем предполагать, когда всматриваемся сквозь туман неопределенности, окутывающий далекое будущее. [c.97] Было бы удивительно, если бы они не постигали секреты своей собственной природы (до постижения которых нам еще очень далеко), механизмы своей эволюции и глубоких воздействий своего непосредственного физического окружения. Тогда как мы можем только догадываться, у каких звезд могут быть планеты, они, вероятно, это знали, хотя трудно оценить, как много им было известно о конкретных условиях других миров. Если они обладали высокими технологиями и имели достаточно времени, мы можем предположить, что они послали автоматические научно-исследовательские станции, по крайней мере, к нескольким ближайшим звездам и по прошествии нескольких сотен лет, получили ответные послания, сообщающие им кое-что об условиях там. Даже для этого понадобилась бы техника намного более развитая, чем наша. [c.97] Какие другие варианты открывались перед ними Самый легкии — послать автоматические научно-исследовательские станции, но, несмотря на мнение авторов научно-фантастических книг, их нелегко создавать и восстанавливать Существовала не только грандиозная задача постройки машины, материалы для которой удобно было бы добывать, но еще и проблема создания таких машин, которые работали бы надежно, не получая значительной помощи со стороны родной базы, особенно после долгого путешествия в космосе и неудачной посадки на далекой планете. Там, вероятно, должны были присутствовать сложные механизмы для автономного ремонта, и они также обязаны были обладать высокой степенью надежности Единственное благоприятное обстоятельство, вероятно, заключалось в том, что почти наверняка отсутствовало серьезное соперничество. Судя по всему, там не было ни моли, чтобы все портить, ни воров, чтобы разрушать и красть Нужно было справиться лишь с медленным разрушением под действием ржавчины и другими видами химических и механических разрушении. [c.99] Деление биологического мира на эти две широкие категории оче важно, потому что оно является одновременно и четким, и глубоки Оно затрагивает не просто проблему клеточного ядра, а включает в бя многие особенности внутренней архитектуры клетки Их нельзя бы эффективно изучать без использования современного оборудования, кого как электронный микроскоп, который позволяет нам делать ви мыми составные элементы клетки в таких мельчайших деталях, котор никогда не были возможны прежде. По этой причине классификация эукариот и прокариот появилась сравнительно недавно, она относи я примерно к 1960 году. [c.100] В чем заключается разница между ними Если говорить в самых общих чертах, эукариоты имеют высокоразвитые хромосомы, которые после репликации делятся в ходе процесса, известного как митоз, который требует особого митотического аппарата. Хромосомы прокариот намного проще, и у них отсутствуют молекулы для создания митотического веретена. Эукариоты имеют в своей цитоплазме множество особых компонентов, включая сложные мембранные системы (которые обычно отсутствуют у прокариот) и особые маленькие органеллы, такие как митохондрии. У них есть своя собственная ДНК и свой собственный аппарат для синтеза белка, и широко распространена точка зрения, что они произошли от не паразитирующего прокариота, который проник в клетку и, в конечном итоге, выродился настолько, что мог существовать только в симбиозе с клеткой-хозяином. Митохондрию обычно называют электростанцией клетки , поскольку она включает молекулярный аппарат для эффективного сжигания пищи с использованием молекулярного кислорода. Каждая из наших собственных клеток насчитывает сотни, если не тысячи, таких митохондрий. [c.101] Возможно, что более существенное различие между эукариотами и прокариотами касается способа проникновения веществ в клетку и выхода из нее. У эукариот есть специальные механизмы для поглощения крупных частиц (процесс называется фагоцитоз) и специальные внутренние структуры для их переваривания. У прокариот такие молекулярные механизмы полностью отсутствуют. Через их мембраны могут проникать лишь объекты величиной с молекулу. [c.101] У нас нет необходимости вдаваться во все детали. В общих чертах, прокариоты проще, у них отсутствуют специальные молекулы, которые позволяют более совершенным эукариотам осуществлять сложные процессы. Эти процессы позволяют эукариотам нести намного больше генетической информации (разрешая иметь набор хромосом вместо лишь одного отрезка ДНК), жить в других организмах и перемещать молекулы повсюду внутри самих себя с определенной целью. Если есть одно свойство, которое ставит эукариот выше прокариот, так это молекулярный аппарат для генерации и управления движением внутри клетки. Именно он привел к образованию мышц, весьма важных для животных, и допускает сложный танец хромосом, который мы наблюдаем в виде Митоза. [c.101] Молекулярный кислород мощное, но опасное соединение. Потенци ально, он является высокотоксичным веществом для клетки, потому что клеточные процессы могут создавать несколько его смертельных произ водных, таких как перекись водорода (Н2О2) или даже еще более опасное соединение — свободно радикальный супероксид (О2 ). Многие клетки имеют особые ферменты, которые поглощают эти угрожающие жизни соединения. У некоторых видов бактерий отсутствуют такие фер менты Для них кислород — яд, и они могут жить только в тех местах, где его нет, таких как глубокая грязь, но на первозданной Земле он не оказались бы в особо невыгодном положении. [c.102] После этого вступления давайте посмотрим, что представляют из себя бактерии. Существует такое множество различных видов бактерий, что любое краткое описание обязательно должно быть довольно поверхностным. Обычно они довольно малы, что может быть не слишком удивительно, поскольку они имеют одну из самых небольших величин ДНК, не превышающую миллион пар основании. Типичный размер, хотя существует большой разброс размеров, обычно составляет около одного или нескольких микрон (микрон — это одна тысячная миллиметра), поэтому обычно они немного больше, чем длины волн видимого света, диапазон которых около половины микрона. По этой причине, хотя их и можно увидеть в мощный оптический микроскоп, так что можно наблюдать их приблизительный размер и форму (сферическую, палочковидную или соединенные в длинные цепочки), для того, чтобы проникнуть в их тайны, нужны другие методы К счастью, некоторые бактерии оказались идеальными для современных биохимических методов, поэтому на них выполнено огромное количество исследований, особенно в последние тридцать-сорок лет. Они выявили, что бактерии являются действительно удивительными существами. [c.103] Существует одна группа микроорганизмов, которым следует уделить здесь больше внимания. Это сине-зеленые водоросли или сине-зеленые бактерии, как их сейчас называют, и интересны они хотя бы потому, что древнейшие известные ископаемые микроорганизмы, по-видимому, принадлежат к этому типу. Группа, в целом, весьма разнообразна, хотя ее члены имеют несколько общих характеристик Все они могут получать энергию от света. Некоторые из них также могут расти в темноте, хотя довольно медленно, и использовать только довольно ограниченный набор соединении углерода для этой цели. Довольно поразительно, но многие из них могут также связывать азот. Если это так, то для жизни им нужно очень немного, поскольку они могут расти в среде, где есть только несколько солей, используя свет для получения углерода из СО2 и азота из N2 Такие организмы обычно состоят из цепочек клеток, соединенных в непрерывную веревочку, связывание азота обычно осуществляется особыми пограничными клетками (они называются гетероцистами), которые специализируются на этой функции и которые никогда снова не делятся. [c.105] Не удивительно, что сине-зеленые водоросли живут в самых разнообразных местах обитания, при этом они найдены не только в море, но и в свежей воде и в почве. Некоторые расцветают в горячих источниках, другие — в пустынях, где они населяют расщелины в горных породах. [c.105] Вернуться к основной статье