Первые шаги жизни

первые живые организмы

— Вы уверены, что никогда животное не примете за растение? — спросил биолог.
— Наивный вопрос,— обиделся небиолог.— Кто спутает стрекозу с одуванчиком? Животные двигаются, растения нет. Наиленивейшего ленивца никто не примет за гриб или я не знаю еще там за что. Биолог улыбнулся:
— Вы повторяете ошибки младенческого периода естествознания. Раньше тоже считали: «что движется — животное, а все прочее — растения». И относили к растениям губки только потому, что те неподвижно прикреплены ко дну.
— Ну, уж не такой я профан, кое-что помню из школьного курса, кое о чем читал,— возмутился небиолог.— Конечно, я неточно провел границу между растениями и животными. Главное — способ питания. Растения не питаются готовыми органическими продуктами, они сами их создают. Из углекислого газа, воздуха, воды, минеральных солей почвы. Животные в сравнении с ними тунеядцы. Да, да, жрут готовенькое: траву, листья, друг друга…

— Если бы все было так просто, — возразил биолог.— Важнейший признак различия вы нащупали правильно. Но… Куда вы отнесете, например, фрагеллят-хризамеб? В теле этих одноклеточных организмов обнаружен желто-зеленый пигмент, присущий только растениям. Но, лишившись единственного жгутика, это «растение», выпускает псевдоподобие, совсем как амеба. Питается фрагеллят-хризамеба тоже как животное. Оно заглатывает пищу.

Или как быть с росянкой? На первый взгляд стопроцентное растение. Питается же не только водой, углекислым газом и минеральными солями, но и насекомыми. Захватывая их, выделяет ферменты и спокойно переваривает пищу.
— Удивляюсь, — возразил небиолог. — В конце концов, не все ли равно, животное росянка или растение? Небиолог пренебрежительно машет рукой и не слушает возражений биолога. И зря. Тот говорит вот о чем.

…Вы хотите дышать свежим воздухом, вы хотите, чтобы у вас на столе всегда было вдосталь хлеба, молока, мяса. Все это, и многое другое, если хотите, продукция «зеленой машины» нашей планеты — ее лесов, лугов, полей, животных,— да, животных, птиц, насекомых, бактерий. Для своих нужд мы вырубили уже массу лесов и вырастили леса в степях. Луга мы сделали пашнями. Мы истребляем одни виды животных, растений, насекомых и способствуем размножению других. Иначе говоря, мы перестраиваем механизм «зеленой машины» нашей планеты. И будем перестраивать с еще большим размахом. А достаточно ли хорошо мы знаем то, во что так решительно вмешиваемся? Нет. Вы сравнили растения с животными и последних окрестили «тунеядцами». По-вашему выходит, растения могут существовать без животных. Так ли это? Чтобы разобраться в этом, надо познакомиться с тем, как питались первые представители жизни на Земле — подобно растениям, животным или они сочетали в себе признаки тех и других?

И почему жизнь на нашей планете вообще дала два побега, отделив животных от растений? Почему возникли клетки? Почему затем природа начала строить организмы из все большего числа клеток вместо увеличения размеров и усложнения одной единственной клетки? И, наконец, зачем природе потребовалось разделить многоклеточные организмы на два пола? Науке эти четыре «акта творения природы» еще недавно рисовались крайне смутно. Но сейчас туман неизвестности в значительной мере рассеялся.

«ПИРОГ» СУЩЕСТВУЕТ ПОТОМУ, ЧТО ЕГО ЕДЯТ

В первичной протоплазме, по всей видимости, были молекулы, которые могли улавливать солнечный свет и использовать полученную энергию для разложения воды и построения сложных органических соединений. Английский ученый К. Граник предположил, например, что веществом, улавливающим свет, были минералы, подобные окисленным железным рудам. На поверхности таких минералов мог возникать питательный «бульон» для первичных организмов.

Еще большее значение могли иметь молекулы соединений фосфорной кислоты, тоже содержащиеся в протоплазме. Они способны поглощать свет в бескислородной атмосфере, а именно такая атмосфера, состоящая в основном из азота, углекислого газа и аммиака, и окутывала тогда Землю.

Итак, первые комочки «живого» вещества питались подобно растениям. Но солнце щедро осыпало сушу и море своими дарами. Земля получала больше энергии, чем сейчас, так как не было «озонового экрана», который, как губка, впитывает большую долю губительной для всего живого ультрафиолетовой радиации. А озонового экрана не было, потому что не было или почти не было кислорода в атмосфере. Избыток энергии был для протоплазмы и счастьем и несчастьем. Счастьем, ибо ей легче доставалась энергия. Несчастьем — ведь первые организмы не могли «носа высунуть» из воды или тины.

И все же «солнечные батареи» этих первоорганизмов были слишком маломощны. Белковые комочки находились в положении человека с таким микроскопическим ртом, что даже водопад не мог бы помочь ему утолить жажду. Организмы боролись за более высокий к. п. д. поглощения солнечного света сотни миллионов лет, пока, наконец, им не удалось синтезировать в своих клеточных мастерских хлорофилл.

Молекулы хлорофилла называют «электронными насосами». Они отбирают водород у молекул воды и передают его молекулам углекислого газа. С этого начинается создание растениями сложных органических веществ своего тела — сахара, жиров, белков, витаминов. Энергию для этой работы они с помощью хлорофилла берут у световых лучей и действуют с поразительно высоким коэффициентом полезного действия.

Создание хлорофилла было одним из величайших триумфов жизни. Земля «до» хлорофилла и «после» — две разные планеты. В земную атмосферу стали поступать значительные количества кислорода, высвобожденные растениями при разложении молекул воды. Возник озоновый экран, растения смогли заселить сушу, начать свободно плавать по поверхности воды. Кислород атмосферы подхлестнул окислительные процессы. Еле тлевшая в энергетическом отношении первичная жизнь буквально расцвела.

первые живые организмы

— Но позвольте! — мог бы тут вмешаться небиолог.— Какое это имеет отношение к делению живой природы на мир животных и мир растений?

Самое непосредственное. Растения — это «пирог», начиненный энергией солнца. Животные не могут существовать без растений, это ясно. Но если растения могут существовать без животных, то почему последние все-таки появились? Мы вроде бы убедились, что в начале всех начал организмы предпочитали растительный способ питания и магистральной линией развития жизни на Земле был, без сомнения, процесс усовершенствования именно этого способа питания.

Действительно, растения в избытке обеспечены энергией солнца. Однако фотосинтез ограничен количеством углекислоты. Сейчас в атмосфере содержится всего три сотых процента этого газа. В минувшие геологические периоды его было больше. Куда же он делся? Ныне в углях, торфе, возникших из остатков животных организмов, содержится углекислого газа уже в двести раз больше, чем в атмосфере. Всего же растения связывают в органические соединения ежегодно примерно двести миллиардов тонн углекислого газа. Если бы этот процесс усилился, жизнь могла бы прийти к катастрофе: растениям нечем было бы питаться! Кстати, именно в силу этого природа не позаботилась увеличить коэффициент поглощения хлорофиллом солнечного света, хотя последний и ничтожно мал — не выше двух процентов.

А животные ограничивают срок «консервации» газа в теле растений. Именно поэтому, благодаря дыханию и разложению погибших животных, круговорот углекислого газа в наше время остается в общем неизменным. Получается парадокс: растения — это тот «пирог», который существует только потому, что его едят! Вот почему разделение первичных живых организмов на растения и животных было неизбежной закономерностью.

Продолжение следует.

Авторы: А. Эмме, Д. Биленкин.

2 comments

  • «. А достаточно ли хорошо мы знаем то, во что так решительно вмешиваемся?»

    Да действительно человек на планете Земля подобен неумелому дикарю, попавшему в сверхсовременный самолет. Рано или поздно наша варварская деятельность обернется теми еще экологическими катаклизмами, первые ласточки которых мы можем наблюдать уже сейчас.

  • Да уж, точно, часто мы подобны дикарям, особенно если посмотреть на все те горы мусора в наших парках и лесах. Вся наша цивилизованость часто не более лишь фикция.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *