Я познаю мир. Живой мир - Целлариус А. Ю. - Страница 21

А вот это целиком и полностью зависит от нас с вами, в том числе и лично от вас, уважаемый читатель.

Палеоантропологи предполагают, что численность человека на заре его истории не превышала 125 тысяч особей. Ко времени неолитической революции, то есть более чем за миллион лет, численность наших предков на всей планете достигла, вероятно, 5–6 миллионов, то есть выросла раз в двадцать. За следующие десять тысяч лет численность людей выросла в 30 раз и к началу нашей эры достигла 150 миллионов человек. А за последующие две тысячи лет численность населения увеличилась в сорок раз и ныне достигает 6 миллиардов человек. При этом ещё в 1960 г. на земле было всего 3 миллиарда людей, за последние сорок лет численность удвоилась.

Бактерии и протисты

image l:href="#image67.png"

Кто есть кто

За три с половиной миллиарда лет эволюция произвела на свет неисчислимое множество разнообразных живых существ. Окинуть их единым взглядом просто невозможно. И чтобы не запутаться в полчищах мышей, лягушек, амеб, сосен, стафилококков и динозавров, их требуется разложить по полочкам. Вообще, классификация – основа любой науки, и классификация живых существ – основа биологии. Занимается классификацией организмов одна из самых старых и почтенных биологических дисциплин – систематика. Классифицировать объекты можно по самым разным признакам, например по размеру. Или по окраске. Кстати сказать, даже такая классификация лучше, чем никакой. Но систематика недаром так называется – она строит систему. Это значит, что во внимание принимаются в первую очередь родственные связи организмов. На одну полочку укладываются живые существа, сходные па происхождению, а следовательно – сходные по строению. Такая система называется филогенетической, от слова филогенез: фила – по–гречески – племя, и генезис – происхождение. Вообще же, строение и происхождение не совсем одно и то же. Строение может быть в чем–то сходным в результате обитания в сходных условиях. Киты похожи на рыб, а летучие мыши на птиц. Однако киты и летучие мыши довольно близкие родственники, а летучие мыши и птицы – весьма дальние. Так что раскладывание живых существ по полочкам отнюдь не простое занятие. Нужно учитывать не внешнее сходство и не функцию органа, а его внутреннее строение, его принципиальную конструкцию. Довольно часто принцип устройства можно понять, только рассмотрев в деталях развитие органа в ходе эмбриогенеза – развития зародыша. При таком подходе становится ясным, что в основе китового плавника, крыла летучей мыши и собачьей лапы лежит одна схема, а в основе птичьего крыла – несколько другая. И обе схемы не имеют ничего общего с крылом мухи или бабочки. Однако и этого иногда оказывается мало. В некоторых случаях установить степень родства позволяет только сравнение строения молекул – белка, ДНК или РНК. В некоторых случаях пролить свет на происхождение какой–либо группы организмов позволяет их распространение на планете. Так что хороший систематик должен быть не только хорошим анатомом и представлять себе строение той группы живых существ, которую он систематизирует. Он должен ещё быть в курсе исследований эмбриологов, биогеографов, генетиков, биохимиков и даже экологов, поскольку правильно оценить некоторые особенности строения или распространения животных и растений можно, только зная их образ жизни.

Об одном из основных понятий систематики – виде, и о том, как эти виды выделяют, мы подробно рассказали в главе «Становой хребет биологии». Повторим ещё раз: вид – это совокупность организмов самой близкой степени родства. Особи одного вида всегда способны скрещиваться и производить на свет плодовитое потомство, если для этого вида вообще характерно половое размножение. Близкие виды объединяются в роды, близкие роды – в семейства. А вот группы близкородственных семейств ботаники и зоологи называют по–разному, ботаники – порядками, а зоологи – отрядами. Родственные отряды (или порядки) объединяются в классы, а родственные классы в типы (зоологи) или отделы (ботаники). Высшая категория – это царство, объединяющее родственные типы (отделы). Впрочем, так обстояло дело до недавнего времени. Около десяти лет назад американец немецкого происхождения Карл Вёзе ввел ещё одну, высшую категорию – домен.

Шесть или семь царств

Некогда все произведения природы натуралисты делили на три царства – царство минералов, царство растений и царство животных. Надо сказать, что даже при таком простом разделении в классификации царила изрядная путаница. Скажем, примитивных животных, таких как губки или актинии, одно время относили к растительному царству. Но где–то к концу XVIII столетия границу между растениями и животными удалось провести довольно четко. Однако не надолго. В дело вмешались микробиологи, точнее те, кто назывался тогда микроскопистами, и дело опять запуталось. Мало того что микроскоп позволил обнаружить массу мельчайших существ, не видимых простым глазом, так ещё их изучение показало, что разделить их на растения и животных зачастую просто невозможно. Во второй половине XIX века Эрнст Геккель попробовал решить проблему, введя третье царство – царство протист. К протистам стали относить все одноклеточные создания.

На этом, однако, дело не кончилось. Изучение протист показало, что они делятся на две четко различающиеся группы. Одни одноклеточные имели ядро, подобное ядру клеток всех растений и животных, а другие – бактерии – обходились без него. Мало того, у бактерий обнаружилось довольно много других особенностей, их строение и физиология имели мало общего со строением и физиологией клеток, обладающих ядром. В первой половине XX века американец Герберт Купеланд предложил ввести четвертое царство – царство бактерий. Довольно быстро стало ясно, что наиболее резкая граница пролегает не между царствами, а между бактериями и всеми прочими. Мир живых существ распался на две части – те, кто обладает клеточным ядром (и некоторыми другими внутриклеточными структурами), и те, кто этих структур лишен. Первых стали называть эукариотами (полноядерными), вторых – прокариотами (доядерными).

Но и это ещё не конец. Систематиков давно смущали грибы, которые с незапамятных нремен обретались в царстве растений. С развитием физиологических и цитологических исследований становилось всё яснее и яснее, что грибы и прочие растения имеют не больше общего, чем растения и животные. В 1958 г. ситуация «прорвалась» – Роберт Виттакер предложил выделить грибы в особое царство, что и было сделано.

Очередной сюрприз человечеству преподнесли бактериологи. Среди бактерий довольно давно была известна группа так называемых метанообразующих бактерий. Они сильно отличаются от всех прочих бактерий строением клеточной оболочки и особенностями метаболизма. В семидесятых годах XX столетия обнаружилось, что у всех этих бактерий последовательность оснований в рибосомной РНК совершенно другая, чем у всех прочих. Эту группу назвали архебактериями. Затем выяснилось, что к архебактериям относится, помимо метанообразующих, и множество других прокариот. Карл Вёзе показал, что дистанция между обычными бактериями (их теперь называют эубактерии) и архебактериями столь же велика, как между эубактериями и эукариотами» Он выделил архебактерий в отдельное царство (и всего царств стало шесть) и, кроме того, предложил ввести новый, высший таксон – домен.

По современным представлениям, мир живых существ разделяется на три домена: археи, бактерии и эвкарии. Домены архей и бактерий содержат по одному царству, архебактерии и эубактерии соответственно, а домен эвкарий – четыре: протисты, грибы, растения и животные. Происхождение эубактерий и архебактерий – вопрос крайне темный. Существует две гипотезы. Согласно одной, эти организмы возникли независимо друг от друга, то есть это вообще разные формы жизни. Большинство микробиологов склоняется, однако, к мнению, что архебактерии и эубактерии произошли от одного предка, причем разошлись эти ветви вскоре после возникновения жизни вообще, то есть около четырех миллиардов лет назад. При этом архебактерии сохранили больше древних и примитивных черт, свойственных первым живым существам планеты. Не менее темный вопрос – происхождение эвкарий, точнее, самого древнего их царства, породившего все остальные – протист. Наиболее вероятным считается, что эвкарии, точнее эукариотная клетка, – плод симбиоза нескольких видов бактерий и архебактерий. То есть две формы жизни, разделившись, потом опять слились, породив третью. Об этом мы ещё поговорим чуть позже, а пока скажем несколько слов об ещё одной группе, скажем так, органических комплексов – о вирусах.