Что появилось раньше птицы или рыбы
Геологическая эволюция
На настоящий момент установлено, что жизнь на Земле возникла около 3-3,5 млрд. лет назад. За это время на планете произошли существенные изменения: менялся климат, двигались материки, активно шли горообразовательные процессы. Вода то затапливала гигантские пространства на миллионы лет, то отступала под натиском испепеляющего солнца и жары.
Об этих процессах мы можем только догадываться, изучая осадочные породы, которые за это время пластами накладывались друг на друга. Химический анализ позволяет определить их возраст, а также сделать вывод о климате того периода. В определение возраста окаменелостей помогает радиоуглеродный анализ.
Наиболее ранняя эра Земли, начавшаяся около 3-3,5 млрд. лет назад и продлившаяся 900 млн. лет. Самые древние живые организмы были найдены в этот промежуток времени: они были гетеротрофами, заселявшими дно теплых морей. Кислород отсутствовал, был возможен только анаэробный тип дыхания.
В архейский период отмечалась активная вулканическая деятельность, происходили значительные колебание температуры. На поверхности Земли жизнь была невозможна из-за губительных УФ (ультрафиолетовых) лучей. Именно поэтому жизнь «спряталась» на дне океана, где не так выражены перепады температур и рассеивается УФ излучение.
К концу архея животные разделились на про- и эукариотические организмы.
Протерозойская эра (от греч. proteros — первый из двух + zoe — жизнь)
Протерозойская эра продолжалась около 2000 млн. лет. Поверхность планеты напоминала ледяную пустыню, климат соответственно был холодный.
Холодный климат меняется на умеренно влажный, а затем на теплый сухой. Тают оледенения суши, в результате чего огромные пространства заполняются водой.
Большая часть суши подверглась сильнейшему затоплению, наземные животные почти не встречались. В толще океана обитали фораминиферы и радиолярии.
Это период господства рыб в морях. Возникают активно плавающие хрящевые рыбы, у которых имеются челюсти для захвата пищи. Появляются все известные на настоящее время систематические группы рыб.
Некоторые рыбы, обитающие в бедных кислородом (пересыхающих) водоемах, используя плавники, приобрели способность переползать из одного водоема в другой и дышать атмосферным воздухом. Так появляются двоякодышащие и кистеперые рыбы.
К концу девона на сушу выходят первые земноводные: ихтиостеги и стегоцефалы, произошедшие от кистеперых рыб. Возникают древовидные леса, состоящие из хвощей, плаунов и папоротников.
В карбоне материки еще более опускаются, часть суши оказывается заболоченной. Поначалу теплый и влажный климат сменяется к концу периода холодным и сухим.
Бурно развиваются древовидные леса из папоротников, которые достигали в высоту 40 метров. Массовое отмирание папоротникообразных в этом периоде привело к образованию обширных залежей каменного угля, в честь которого период и получил свое название.
Размножение семенных растений, появившихся в карбоне, более не связано с наличием воды, благодаря чему они расселяются вглубь материков.
В морях все также распространены фораминиферы, радиолярии, кораллы и моллюски. Возникают первые насекомые: тараканы, стрекозы, жесткокрылые. Под конец периода появляются пресмыкающиеся, размножение которых не связано с наличием воды, что позволяет им заселить сухие, ранее незаселенные территории.
В перми активируется вулканическая деятельность, происходит крупнейшее отступление моря, вследствие которого образуются большие пространства суши. Климат также меняется: он становится резко континентальным.
К таким серьезным изменениям не приспособлены многие виды животных и растений: полностью вымирают трилобиты, многие моллюски, крупные рыбы и насекомые, значительная часть амфибий, исчезают древовидные папоротники, хвощи и плауны.
В природе не бывает пустого места: приспособленные особи выживают, размножаются и занимают освобожденные другими видами ниши. Бурно развиваются пресмыкающиеся, появляются звероподобные ящеры, примерно в это же время возникают первые млекопитающие.
Чтобы легко запомнить периоды палеозойской эры, рекомендую взять на вооружение мнемоническое правило: «Каждый Отличный Студент Должен Курить Папиросы». Если вы обратите внимание на первые буквы этих слов, то поймете, что они совпадают с первыми буквами периодов палеозоя и расположены в нужном порядке.
Мезозойская эра (греч. mesos — средний + zoe — жизнь)
Мезозойская эра продлилась 186 млн. лет. Если бы мы сейчас перенеслись в то далекое время, то внешне заметили бы сходство мезозойского мира с нынешним, однако более детальное изучение показало бы нам, что его составляют совершенно иные растения и животные.
Климат становится более сухим, что приводит к пересыханию внутренних морей. Активно идут горообразовательные процессы, начавшиеся в перми. Начинается движение материков, образуются пустынные пространства.
В царстве растений господствуют голосеменные, размножение которых не зависит от воды. Среди голосеменных активно заселяют территории саговниковые, хвойные, гинкговые растения.
Большинство амфибий окончательно вымирает. В животном мире господствуют пресмыкающиеся, среди которых встречаются черепахи, ихтиозавры, птицетазовые и ящеротазовые динозавры, клювоголовые, крокодилы и чешуйчатые. Часть рептилий дает начало млекопитающим, близким к однопроходным животным.
Климат становится более теплым и влажным, несколько увеличивается площадь морей. В глубине материков образовались многочисленные озера и болота.
В царстве растений господство остается за голосеменными растениями, наибольший расцвет среди которых переживают беннеттитовые, гнетовые, саговниковые.
Крупные моллюски и рептилии вымирают, эра динозавров заканчивается. На первый план выходят млекопитающие, ароморфозы которых, теплокровность и живорождение, позволяют занять господствующее положение. Появляются сумчатые и плацентарные млекопитающие.
Отправной точкой кайнозойской эры служит образование Альп, в это же время возникли и другие высочайшие горные системы. Я искренне рад быть вашим современником, и сообщаю, что мы с вами живем в кайнозойскую эру, которая длится уже 67 млн. лет. За это время произошло несколько материковых оледенений, возникновение человека.
В начале палеогена устанавливается теплый тропический и субтропический климат. Широко распространяются леса и редколесья. Большая часть животных представлена лесными обитателями.
Сумчатые и плацентарные млекопитающие эволюционируют параллельно. Возникают приматы, хищные и копытные животные, широкого разнообразия достигает мир птиц.
К концу палеогена климат становится континентальным, в Арктике и Антарктике появляются первые ледяные шапки. Леса преобразуются в саванны и заросли кустарников.
Климат в неогене был влажным и теплым. Расселившиеся в палеоген кустарники сменяются саванной и степной растительностью, образуются полупустыни и пустыни.
По берегам рек и озер растут березы, можжевельник, сосны, ивы, тополя. Среди животных расцвет происходит у обитателей открытых пространств: гиппарионов (примитивных лошадей), быков, слонов, жирафов, антилоп. Среди разнообразного и многочисленного класса птиц нередко встречаются хищные гигантские бегающие птицы.
Пангея и удивительная Австралия
Особого внимания требует Австралия. Этот материк отделился раньше всех, вследствие чего флора и фауна на нем формировались изолированно от остальных континентов.
Именно по этой причине в Австралии можно обнаружить виды растений и животных, которые более нигде не встречаются: сумчатые животные (кенгуру, куница, коала), подземные орхидеи, банксии и многие другие удивительные виды.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Какие животные появились на Земле раньше динозавров?
Какие животные появились на Земле раньше динозавров?
Многие миллионы лет тому назад Землю населяли гигантские ящеры – динозавры. С греческого языка слово «динозавры» так и переводится – сильные, страшные, тяжеловесные ящеры. Однако многие ученые считают этот термин не совсем удачным, потому что, кроме ящеров-исполинов, были найдены останки динозавров размером с лошадь, зайца и даже тушканчика.
Долгое время считалось, что динозавры были самыми первыми обитателями нашей планеты, но это не совсем так. В Новой Зеландии обитает гаттерия, единственный живущий в наши дни представитель «первоящеров» – прозавров, сохранивший даже внешний облик животных, обитавших на Земле за десятки миллионов лет до динозавров.
Хорошо знакомые нам черепахи появились еще 200 миллионов лет назад, а значит, тоже раньше динозавров. К тому же черепахи с тех пор очень мало изменились.
Современницами динозавров называют также многочисленное племя лягушек.
Многие виды рыб, например акулы, скаты, миноги, осетры, также появились до того, как хозяевами планеты стали динозавры.
В начале ХХ века на индонезийском острове Комодо были обнаружены «драконы» – огромные ящерицы вараны, длина которых больше 3 метров, но замечены особи, достигающие (по некоторым данным) 4–5 метров. А в Индийском океане, возле Коморских островов, нашли кистеперую рыбу – целаканту, которую считали вымершей сто миллионов лет назад.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Какие растения и животные называют реликтовыми?
Какие растения и животные называют реликтовыми? Реликтовыми называют виды растений и животных, входящие в состав растительного покрова и животного мира данной страны или области как пережитки флоры и фауны минувших эпох. Такие растения и животные часто находятся в
Какие живые существа являются старейшими на Земле?
Какие живые существа являются старейшими на Земле? В начале 1990-х годов американские океанологи обнаружили на дне океана у берегов Антарктиды огромные морские губки. В течение 10 лет биологи регулярно их измеряли. Оказалось, что при той скорости роста, которую проявили эти
Какие животные никогда не болеют?
Какие животные никогда не болеют? Еще в конце ХХ века считалось, что акула – единственное животное, не подверженное ни одной из известных науке болезней. Указанный факт был использован производителями лекарственных средств, уверявшими, что поскольку у акул не бывает
Когда на Земле появились животные?
Когда на Земле появились животные? Первое животное появилось на Земле более 500 миллионов лет назад. Никто не знает, как оно выглядело, ведь это было так давно, что даже их останки не сохранились. Конечно, оно никак не называлось, ведь название можно придумать только тому, о
Какие животные ночью не спят?
Какие животные ночью не спят? Звери, которые ведут ночной образ жизни, обладают очень острым зрением.Днем они спят, прикрыв глаза лапами, а с наступлением сумерек оживляются, бегают и играют друг с другом. Среди таких животных отметим лори. Они относятся к одной из
Какие животные заканчивают жизнь самоубийством?
Какие животные заканчивают жизнь самоубийством? В это трудно поверить, но такие животные есть. Конечно, они это делают не сознательно, а подчиняясь инстинкту. Но ведь странно, что у них существует именно такой, весьма необычный инстинкт. Как правило, у животных чрезвычайно
Какие животные самые крупные?
Какие животные самые крупные? Мы можем сравнивать только то, что видим, поэтому нам кажется, что самое большое животное на Земле – это слон.Слон действительно очень крупное животное. Некоторые из слонов бывают до 3,5 метров в высоту, и весят они более 5 тонн. Рядом со слоном
Какие звезды находятся ближе всего к Земле?
Какие звезды находятся ближе всего к Земле? Иногда мы способны измерить что-то, однако при этом не можем осознать, что, собственно говоря, означает полученный нами результат. Так происходит, когда речь заходит о расстояниях между объектами в космическом пространстве. Мы в
Когда на Земле появились растения?
Когда на Земле появились растения? Ученые считают, что когда на Земле зародилась жизнь, а это произошло более 2 миллиардов лет назад, она существовала только в форме подводной растительности. Суша была пустынна и безжизненна. Затем около 425 000 000 лет назад маленькие зеленые
Какие горы самые высокие на Земле?
Какие горы самые высокие на Земле? Прежде всего, что такое горы? Горы — это часть земной суши, возвышающаяся над равнинами. Горы значительно отличаются друг от друга по размерам и поверхностям. Некоторые из них огромные, массивные, достигают нескольких километров в
Какие животные приметнее?
Какие животные приметнее? Самыми, пожалуй, прославленными и экзотическими для европейцев стали тибетские яки. Их называют «медведями с головой коровы и хвостом лошади». Действительно, в кажущейся неуклюжести яка есть что–то медвежье.Для аборигенов–тибетцев и памирцев
Какие животные никогда не болеют?
Какие животные никогда не болеют? Еще в конце XX века считалось, что акула – единственное животное, не подверженное ни одной из известных науке болезней. Указанный факт был использован производителями лекарственных средств, уверявшими, что поскольку у акул не бывает рака,
Гипотеза: Эволюция шла от рыб к животным, а потом к человеку или наоборот?
Палеонтологи уже давно спорят о том, что за существо было предком рыб. Выдвигаются самые разные предположения. Кто-то считает, что рыбы произошли от кольчатых червей, кто-то — от пауков.
Не исключен и такой вариант: рыбы — потомки тех сухопутных животных, которым наскучила суша. Они поселились в воде, привыкли к ней, покрылись чешуей и до сих пор плавают.
ОЖИВШАЯ РЫБКА
Останки кистеперых рыб палеонтологи отыскивают в почвенных слоях, возраст которых достигает 300 миллионов лет. Ископаемые находки покрыты чешуей, но при этом их пасти напоминают звериные морды, а плавники — лапы животных. Это сходство и позволило предположить ученым, что кистеперые рыбы — прародительницы всех четвероногих зверей на Земле.
Считалось, что ископаемые давно вымерли, но в декабре 1938 года южноафриканские ихтиологи выловили живую кистеперую рыбу, которую в честь ее первой исследовательницы мисс Куртене-Латимер назвали латиметрией.
Длиной рыба была 1,5 метра, в то время как ее ископаемые предки достигали 20-25 сантиметров. Легкие у латиметрии атрофировались и превратились в большой мешок, наполненный слизью и жиром. Вместо рыбьей икры в яйцеводе самки были обнаружены два десятка яиц размером с апельсин.
Дальнейшие наблюдения показали, что латиметрии — яйцеживородящие, из их яиц появляются готовые 30-сантиметровые рыбки. А в остальном современные кистеперые очень похожи на своих ископаемых сородичей.
ПРОГРЕСС НАЛИЦО
Родственниками кистеперых, а следовательно, и предками сухопутных животных считаются двоякодышащие рыбы. До наших дней дожили три группы двоякодышащих, обитающих в пресных водоемах в тропиках Африки, Австралии и Южной Америки.
Со временем двоякодышащие и кистеперые рыбы обзавелись задиристым характером и научились прятаться в водорослях: ползая по дну, они подкарауливали добычу, а потом стремглав набрасывались на нее. Охотясь таким образом, они постепенно обзавелись и конечностями, и мощной зубастой челюстью.
Пополнив свой охотничий арсенал, двоякодышащие и кистеперые стали разевать рот на более крупную добычу, для переваривания которой им потребовалось более интенсивное окисление, а следовательно, и приток кислорода. Рыбы стали заглатывать воздух с поверхности ртом, и их плавательный пузырь с течением времени трансформировался в легкое.
С появлением конечностей и легких рыбы стали выходить на сушу в поисках моллюсков и членистоногих. До примитивных амфибий кистеперым и двоякодышащим оставался всего один шаг. Но этот шаг сделали не они, а идущие вслед за ними четвероногие рептилии, млекопитающие и даже человек.
ДАР ПРЕДВИДЕНИЯ?
Биологам не кажется странным, что пятипалый механизм стоп и кистей мы унаследовали от кистеперых рыб. Действительно, внутри их мясистых плавников находятся кости, похожие на человеческие кости рук и ног.
А—лягушка; Б—саламандра;В—крокодил;Г—летучая мышь;Д—человек:1—плечевая кость, 2—лучевая кость,3—кости запястья,4—пясти, 5—фаланги пальцев,6—локтевая кость
Плечевой пояс «живых ископаемых» состоит из лопатки, ключицы, плечевой, локтевой и лучевой костей, а на месте пальцев сохранились костные выросты, что заставляет предположить, что это рудименты ладоней и пальцев.
Только вот откуда у кистеперых — типичных морских обитателей — взялись кости конечностей типичных сухопутных животных и человека? Они ведь не используют в полной мере двигательный аппарат конечностей. Может быть, кистеперые рыбы обладали даром предвидения?
Или знали, что, после того как они выйдут на сушу, им пригодятся и руки,и ноги?
Верится с трудом. Ведь, следуя логике, любой орган тела должен быть функционально задействован с момента его появления. Иначе он будет не только лишним, но и вредным для организма.
Более правдоподобным выглядит такой сценарий: изначальный человек получает от Бога и нижние, и верхние конечности. Та же организация тела переходит от человека к обезьянам, от обезьян — к четвероногим млекопитающим, от них к рептилиям, амфибиям и кистеперым рыбам.
При этом функциональная значимость конечностей падает раз за разом, от перехода к переходу они претерпевают необратимые изменения, пока в конце концов не превращаются в плавники.
ВОЛШЕБНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ
Животные, выбравшие средой обитания воду, постепенно начинают к ней приспосабливаться. Сначала они утрачивают шею: плечи мешают движению тела в воде, поэтому голова срастается с туловищем. Парные конечности превращаются в ласты и плавники.
Хвост расплющивается в вертикальной плоскости, образуя своеобразный руль для перемещения вверх и вниз — верхнюю и нижнюю лопасти. Тазовый пояс бывших сухопутных, а нередко и сами задние конечности атрофируются из-за невостребованности.
Постепенно для удобства перемещения в воде тело расплющивается в вертикальной плоскости: череп вытягивается вверх и сдавливается с боков, ребра выпрямляются.
ПОСЛАНЦЫ НОВОЙ ЖИЗНИ
У нас есть все основания полагать, что рыбы были в прошлом жителями суши. У прародителей большинства костных рыб были легкие, надо думать, что дыхание кислородом они унаследовали от сухопутных животных. Некоторые советские ученые высказывали мысль, что предками человека могли быть наяпитеки — приморские обезьяны, обитавшие несколько миллионов лет назад на песчаных берегах морских лагун.
Впрочем, с нашей точки зрения, наяпитеки могли быть особой ветвью деградировавших людей, перешедших к полуводному образу жизни. Если бы эволюция приморских обезьян продлилась еще какое-то время, то, вероятно, они смогли бы обзавестись жабрами наряду с легкими, а также хвостом и плавательными перепонками между пальцами ног и рук.
В свое время был крайне популярен роман Беляева «Человек-амфибия», в котором профессор пересаживает человеку жабры молодой акулы. О подобной пересадке в реальной жизни не могло быть и речи, понятно, что роман считался фантастическим, но между тем Беляев был не так далек от истины.
Известно, что человек рождается практически недоразвитым — у него наблюдается своеобразная форма неотении (сохранение у взрослого животного характерных особенностей личинок). Лишь к 3 годам жизни новорожденный входит в свою физическую норму. К 11 годам у него выпадают молочные зубы и вырастают постоянные. В 14 лет происходит половое созревание.
По мнению некоторых ученых, эти факты указывают на то, что человек — это недоразвитая форма существа более высокого — сверхчеловека, а обезьяна является недоразвитым человеком. Таким образом, перед нами вырисовывается совершенно другая картина эволюции. Расселение живых существ идет с суши на море, а не наоборот. Из-за недоразвития и ранней половой зрелости животные минуют взрослые формы.
Полученный таким образом новый вид животных в процессе борьбы за существование вынужден менять среду обитания и приспосабливаться к ней. Ясно, что при таком повороте событий установить родство между многими видами животных оказывается проблематично. Ведь ученые и не предполагали, что, например, амфибия амбистома — это взрослая форма водного жителя аксолотля. Их считали за самостоятельные виды животных.
Аксолотль и (ниже) амбистома
Методы сравнительной морфологии, эмбриологии и даже палеонтологии вряд ли помогут установить родство между разными видами животных. Откуда можно узнать, что разные по строению и образу жизни звери на самом деле всего лишь стадии развития одного и того же существа? К тому же многие взрослые формы могут исчезнуть, не оставив палеонтологического следа.
Переосмысливая закон зародышевого сходства Бэра и биогенетический закон Геккеля, можно сказать, что в человеческом эмбрионе, а точнее, в «идеальном» зародыше гипотетического «сверхчеловека», как матрешки в матрешке, уже есть «готовые» эмбрионы всех сухопутных и водных животных, вплоть до простейших одноклеточных.
Геккель был не прав, утверждая, что зародыши высших животных повторяют низшие формы. На самом деле в эмбрионах высших уже «заложены» низшие животные. Эмбрион высших существ содержит в себе зародыши низших, он уже подготовлен для того, чтобы при необходимости извергнуть из себя все многообразие животного и растительного мира, посланцев новой жизни.
Что появилось раньше птицы или рыбы
Откуда взялась жизнь и как она функционирует? Каким образом растения превращают солнечный свет в пищу? Как на секретном языке ДНК, в «алфавите» которого всего четыре буквы, записать инструкции для всех видов на планете? И наконец, что появилось раньше: курица или яйцо?
Книга «Как устроена жизнь на Земле» молекулярного биолога Малона Хогланда, открывшего транспортную РНК, и известного художника Берта Додсона рассказывает, как устроена жизнь на планете. В ней сложные явления объясняются просто: авторы придумывают аналогии и рисуют их. Так, строение клеток и тканей объясняется на примере матрешек, а передача генов потомству — с помощью двух колод карт.
Предлагаем несколько отрывков из книги.
Генетика как браслет
Наша ДНК представляет собой последовательность генов, которым соответствуют подвески на браслете. Один набор подвесок человек получает от матери, другой — от отца. Подвески в обеих цепочках всегда расположены в том же порядке.
Когда организм производит сперматозоиды и яйцеклетки, цепочки сходятся, выстраиваются рядом, разрезаются, образуя смешанные цепочки. Теперь их можно разделить и передать следующему поколению. А затем перекрестно соединяются.
Иллюстрации здесь и далее из книги «Как устроена жизнь на Земле»
Мартышки-поэты
Разве может группа обезьян, случайно нажимая на клавиши, написать сонет Шекспира? Такой вопрос часто задают те, кто не верит, что жизнь возникла случайно. Шанс на то, что сотня обезьян создаст такое произведение искусства, исключительно мал, даже если они будут печатать миллион лет. Однако если применить к этому процессу некоторые правила эволюции, то станет понятно, каким образом природа повышает шансы на успех и даже делает его неизбежным.
Во-первых, пусть обезьяны печатают не сонеты Шекспира, а собственные сонеты сопоставимой сложности. Таким образом, от них потребуется не конкретный результат, а просто общая схема. Пусть обезьяны работают за компьютерами, запрограммированными сохранять успешные результаты и отбрасывать все остальное. Это правило соответствует эволюционному принципу отбора.
Пусть работа происходит поэтапно с нарастающей сложностью — это еще одна черта эволюции. Сочетая произвольное печатание с постоянным «улавливанием» успешных результатов, мартышки смогут написать прекрасные стихи!
Как сливки в кофе
Жизнь — это большой мешок химических реакций. Представьте, что вы уменьшились до миниатюрных размеров и теперь видите, как эти реакции происходят. Сейчас из нескольких маленьких молекул клетка сделает одну большую. Это можно проиллюстрировать добавлением сливок в кофе. Если молекулы сливок как следует рассеялись, они останутся в таком состоянии. Вероятность того, что они снова всплывут на поверхность, практически нулевая. Молекулы сливок продолжают двигаться и натыкаться на другие молекулы, но при этом они распределены более или менее равномерно.
Проблема курицы и яйца
Разгадка проблемы курицы и яйца («что было раньше?») позволяет заглянуть в основополагающие принципы жизни. Это хитрый парадокс: кажется, что вопрос один, хотя на самом деле он распадается на две совершенно разные проблемы. Первая связана с циклами, вторая с эволюцией. Их нужно разделить.
Начнем с простого наблюдения: в настоящем цикле нет ни начала, ни конца. Курица откладывает яйца, из яйца рождается курица, и так снова и снова. В итоге правильный ответ на вопрос «Что было раньше?» — «Ни то ни другое». Чтобы разобраться в действующем здесь принципе, можно рассматривать курицу как машину, а яйцо — как информацию.
Машина делает информацию, та управляет машиной и так далее. Но и это слишком сильное упрощение. В яйце действительно есть вся информация, необходимая для создания курицы, но сама по себе она ничего бы не сделала без машины-дешифровщика.
Именно поэтому можно сказать точнее: в яйце есть не только вся информация, но и все машины, чтобы превратить эту информацию в живое вещество. Другими словами, каждому яйцу нужно что-то от курицы.
С другой стороны, взрослая курица содержит 100% информации плюс 100% машин, то есть создать новое яйцо для нее не проблема. Второй аспект этого парадокса можно сформулировать так: «Откуда взялся цикл курица — яйцо?» Если проследить происхождение кур и яиц (и то и другое появилось сравнительно недавно) на протяжении миллиардов лет, что будет в начальной точке? Однозначно сказать нельзя, но, возможно, там были молекулы, способные функционировать и как информация, и как машины). Из этого начала крохотными шажками и возник курино-яичный круговорот.
Младенец как поселок
Одна из самых больших проблем биологии — это вопрос о том, каким образом из одной клетки за несколько дней, недель и месяцев вырастает сложный организм, состоящий из миллионов, миллиардов и даже триллионов клеток.
Известно, что развитие эмбриона происходит по программе, заложенной в генетической информации каждой отдельной клетки. Ученые продолжают узнавать, как взаимодействия белков, кодируемых генами, координируют эти процессы. Сложно представить себе столько событий одновременно.
Во-первых, клетки растут и делятся. Во-вторых, они дифференцируются и специализируются: становятся, например, клетками костей, кожи, нервов и всеми остальными видами клеток организма. В-третьих, они мигрируют. В-четвертых, влияют на поведение своих соседок. Параллельное развитие и взаимодействие всех этих процессов порождает невероятную сложность.
В сильно упрощенном виде это похоже на рост поселка.
Новые планы копируют соседи. Примерно в это же время некоторые домовладельцы начинают передвигать свои дома ближе к центру поселка. Под влиянием новых проектов многие домовладельцы на старых участках перестраивают свои дома. Так возникают «районы» похожих домиков.
Чудо рождения: как из одной клетки вырастает человек. Это похоже на рост поселка: от одного домика к улицам.
Рыба или человек?
Много лет назад ученые с удивлением заметили, что совершенно разные организмы на ранних этапах своего развития невероятно похожи. Специалисты-эмбриологи не могли отличить, например, ранние эмбрионы птицы и человека. Откуда взялось такое сходство? Этот вопрос привел к осознанию основополагающих механизмов эволюции. Она любит мастерить и, берясь за новое творение, не начинает с нуля, а использует подходящие старые элементы.
Если программа хорошо сработала при создании рыбы, надо ее сохранить и использовать как основу для создания человека. Легче избавиться от хвоста и жабр, чем придумывать совершенно новую конструкцию.
Многие живые организмы на раннем этапе своего развития очень похожи
Вот несколько примеров такого сходства:
Белки: сыр и глаз. Фермент, при помощи которого бактерии сквашивают молоко в сыроварении, похож на один из белков в хрусталике глаза.
Гены развития: плодовая мушка и человек. Гены Hox, контролирующие строение тела плодовой мушки, похожи на гены, которые формируют наши тела.
Микротрубочки: простейшие и нервные клетки. Микротрубочки — похожие на кнут пучки, с помощью которых плавают одноклеточные существа, — служат «железными дорогами» внутри нервных клеток человека.