Энциклопедия флоры и фауны

Взгляните на лица окружающих вас людей: один глаз чуточку больше прищурен, другой меньше, одна бровь изогнута более, другая — менее; одно ухо выше, другое ниже. К сказанному добавим, что человек больше пользуется правым глазом, чем левым. Понаблюдайте-ка, например, за людьми, которые стреляют из ружья или лука.
Из приведенных примеров видно, что в строении тела человека, его привычках ясно выражено стремление резко выделить какое-либо направление — правое или левое. Это не случайность. Подобные явления можно отметить также и у растений, животных и микроорганизмов.
Ученые давно обратили на это внимание. Еще в XVIII в. ученый и писатель Бернарден де Сен Пьер указывал, что все моря наполнены одностворчатыми брюхоногими моллюсками бесчисленного множества видов, у которых все завитки направлены слева направо, подобно движению Земли, если поставить их отверстиями к северу и острыми концами к Земле.
Но прежде чем приступить к рассмотрению явлений подобной асимметрии, мы выясним сначала, что такое симметрия.Для того чтобы разобраться хотя бы в главных результатах, достигнутых при изучении симметрии организмов, нужно начать с основных понятий самой теории симметрии. Вспомните, какие тела в быту обычно считают равными. Только такие, которые совершенно одинаковы или, точнее, которые при взаимном наложении совмещаются друг с другом во всех своих деталях, как, например, два верхних лепестка на рисунке 1. Однако в теории симметрии, помимо совместимого равенства, выделяют еще два вида равенства — зеркальное и совместимо-зеркальное. При зеркальном равенстве левый лепесток из среднего ряда рисунка 1 можно точно совместить с правым лепестком лишь после предварительного отражения в зеркале. А при совместимо-зеркальном равенстве двух тел их можно совместить друг с другом как до, так и после отражения в зеркале. Лепестки нижнего ряда на рисунке 1 равны друг другу и совместимо, и зеркально.
Из рисунка 2 видно, что наличия одних равных частей в фигуре еще недостаточно, чтобы признать фигуру симметричной: слева они расположены незакономерно и мы имеем несимметричную фигуру, справа — однообразно и мы имеем симметричный венчик. Такое закономерное, однообразное расположение равных частей фигуры относительно друг друга и называют симметрией.
Равенство и одинаковость расположения частей фигуры выявляют посредством операций симметрии. Операциями симметрии называют повороты, переносы, отражения. Для нас наиболее важны здесь повороты и отражения.

Имеется ли жизнь на других планетах? Каковы ее формы и свойства? Может ли жизнь быть занесенной с одного небесного тела на другое? Все эти вопросы издавна интересуют людей.
Крупнейшие ученые в различные эпохи высказывали глубокую уверенность в том, что жизнь существует не только на нашей планете. Но строго научного, неопровержимого доказательства этих предположений пока еще нет.
Попытки решить вопрос о существовании жизни, например, на Марсе путем наблюдений с Земли при помощи оптических инструментов встречают большие трудности. Они связаны с огромным расстоянием и с тем, что на пути исследователей стоят две атмосферы: земная и марсианская. С помощью точных приборов ученым-астроботаникам удалось обнаружить в темных областях (их называют морями) Марса спектры поглощения, которые характерны для органических веществ биологического происхождения. Но это служит лишь косвенным указанием, что на этой планете возможна жизнь.
В некоторых метеоритах, например в Муррейском, обнаружены органические вещества внеземного происхождения, близкие к веществам земных организмов. Это также может указать на то, что в космическом пространстве за пределами Земли имеется органическое вещество и что оно может быть перенесено вместе с метеоритами с одной планеты на другую.
В последние годы благодаря полетам в космическое пространство с помощью ракетных аппаратов стало возможно изучать вопросы существования жизни вне Земли опытным путем. Часть космической биологии — экзобиология — занимается поисками и изучением простейших форм жизни в космическом пространстве, а также изучением жизни на других планетах.
Ученые устанавливают на ракетах и искусственных спутниках специальные приборы и направляют их за пределы земной атмосферы. Благодаря этому они изучают поверхность других планет, исключая помехи, вносимые атмосферой Земли. С помощью автоматических устройств, размещенных на искусственных спутниках, ракетах и автоматических межпланетных станциях, имеется возможность брать пробы в космическом пространстве, для того чтобы обнаружить органические вещества, микроорганизмы и споры внеземного происхождения. Наконец, посылка межпланетных автоматических станций к различным планетам и в особенности посадка аппаратов на другие планеты позволят брать пробы непосредственно с их поверхности. Эти исследования помогут решить вопрос о существовании жизни вне Земли.

На всем протяжении жизни любого из организмов, населяющих нашу планету, в его органах и тканях осуществляется бесконечно сложная и разнообразная цепь химических превращений. Ни один организм не может существовать без тесного взаимодействия с окружающей его внешней средой, из которой он получает необходимые питательные вещества, перерабатывает их и выделяет те, которые ему больше не нужны.
Не остаются постоянными и вещества, входящие в состав тела организма. В каждой клетке организма непрестанно происходит сложный комплекс химических процессов, именуемый обменом веществ. Воспринимаемые организмом из окружающей среды вещества подвергаются внутри его клеток сложным изменениям, в результате которых они превращаются в вещества самого организма. Эта группа

процессов называется ассимиляцией. Одновременно в организме непрерывно осуществляются процессы разложения веществ, входящих в состав его клеток. Эти процессы именуются диссимиляцией.
Несмотря на то что две названные группы процессов прямо противоположны по своему характеру и кажутся направленными в разные стороны, каждый организм в течение жизни сохраняет достаточно постоянными присущие ему форму, химический состав и свойства. Такое постоянство достигается тем, что процессы синтеза и распада протекают не хаотически, а в определенной, строго отрегулированной последовательности: на смену каждой распавшейся составной части клетки приходит новая частица, выполняющая ту же роль, ту же функцию.

Что такое наследственность? От чего она зависит, чем она определяется? Такой вопрос задает себе каждый человек. Почему дети похожи на своих родителей, братья на сестер и т. д.? Почему каждый вид животного или растения на протяжении многих лет сохраняет свои особенности, а каждая порода сельскохозяйственных животных или сорт растений передают свои ценные особенности потомству?
Наука, изучающая наследственность, называется генетикой. Это сравнительно молодая наука, хотя вопросами наследственности люди интересовались уже давно.
В середине XIX в. Дарвин, разрабатывая теорию естественного отбора, уделял большое внимание вопросам изменчивости и наследственности и использовал опыт животноводов и растениеводов, разрешая проблему происхождения животных и растений. К этому же времени относится и ряд других работ, посвященных изучению явлений наследственности.
Хотя генетика как определенная научная дисциплина оформилась значительно позже, первые попытки разрешения проблемы наследственности относятся именно к середине и отчасти к началу XIX в., когда эти вопросы ставятся в работах Найта, Дарвина, Гертнера, Нодена, Вихура и др. Правда, в этот период удалось достигнуть немногого: был лишь накоплен некоторый материал. Законы наследования еще не были открыты.

Итак, тела растений и животных состоят из многих клеток, симпластов межклеточных веществ. Клетки представляют собой основные биологические единицы в строении тела животных и растений. Во всех клетках происходят важнейшие жизненные процессы, и прежде всего процесс обмена веществ. Различные клетки в организме приспособлены к различным видам жизнедеятельности. Однако живой организм не простая совокупность клеток. Все клетки, ткани и органы тесно связаны между собой и составляют единое целое. Именно потому, что различные клетки специализированы в различных направлениях, они не могут жить без других клеток.
Мускульное волокно или нервная клетка, как и многие другие клетки организма, не могут питаться непосредственно. Пища переваривается в кишечнике, оттуда поступает в кровь и кровью доставляется клеткам мускулов и нервов в усвояемом виде.
Клетки корня и многих других органов зеленого растения не могли бы жить без зеленых клеток мякоти листа. Вот почему клетки многоклеточных животных и растений, выделенные из организма, не могут долго жить и неизбежно погибают. В этом их отличие от одноклеточных и некоторых низших многоклеточных растений и животных.Однако если кусочек ткани, вырезанной из организма животного или растения, поместить в раствор веществ, обеспечивающих жизнедеятельность клеток, то в такой культуре тканей растительные или животные клетки могут жить довольно долго и даже размножаться.

В истории каждой науки бывают события, открывающие широкий путь для ее дальнейшего развития. Так, успехи физики и химии привели к овладению атомной энергией, которая при ее мирном использовании открывает широчайшие перспективы для развития науки и техники. В науке о жизни одним из таких великих событий было открытие клеточного строения у растений и животных.
Что растения состоят из клеток, было известно еще во второй половине XVII в., когда для биологических исследований впервые стали применять микроскоп. Крупнейшие ученые того времени — англичане Роберт Гук и Неемия Грю, итальянец Марчелло Мальпиги, рассматривая под микроскопом различные части растений, заметили, что растения состоят из «клеточек», «пузырьков». Однако они видели только оболочки мертвых клеток и не имели представления о том, что находится в живой клетке.
Клеточное строение животных стало известно значительно позже, а к общему заключению о строении клетки и к выводу о том, что тела всех растений и животных состоят из клеток, ученые пришли только в 30-х годах XIX в. Это было связано с усовершенствованием микроскопа и развитием техники микроскопических исследований. Особенно большое значение имели работы чешского ученого Яна Пуркинье и немецких ученых Шванна и Шлейдена.

В Никитском ботаническом саду, в Крыму, растет дерево гинкго. У него листья похожи на веера и торчат пучками из морщинистого побега, как иглы у сосны. И жилки у листьев не сетчатые, как у всех наших деревьев, а тоже веером разбегаются от черешка, словно лучи от солнца, и нигде друг с другом не переплетаются.
Гинкго — в тенистом парке среди магнолий и кленов! Что бы почувствовали вы, если бы в зоопарке в одной вольере со слоном вдруг увидели... живого динозавра?
Сто и двести миллионов лет назад, когда и суша, и море, и воздух были отданы в полное владение страшным ящерам — динозаврам, всюду по берегам болот и озер, в которых они резвились, росли гинкго. Птеродактили отдыхали на их ветвях. Ящеры-вегетарианцы лениво жевали их листья. Задрав к небу змеиные головы, глотали «орехи» гинкго.
Это чудом дожившее до наших дней изящное дерево росло в ту эпоху во всех странах всех континентов, кроме, по-видимому, только Африки. А теперь... Теперь тоже находим мы его на всех этих континентах и во многих странах, но только везде рядом с человеком: в парках, садах, вдоль дорог и пляжей. Люди вновь рассадили гинкго там, где когда-то зеленели рощи «динозавровых» деревьев, а потом все вымерли.
Уцелели гинкго только в Китае и Японии. Здесь росли они у храмов и гробниц. И здесь увидел их доктор Кемпфер. Он служил врачом при голландском посольстве в Нагасаки. Случилось это в начале XVIII в. Некоторые из священных деревьев, что росли около царских гробниц, были очень почтенного возраста. Одно из них — тридцатиметровое гинкго — посажено было тысячу двести лет назад, когда японский император и его приближенные поменяли религию предков на буддизм. Одна из новообращенных придворных дам, кормилица императора Наихаку-Коджо, умирая, попросила не сооружать на могиле никакого памятника, а посадить гинкго, чтобы душа ее продолжала жить в этом дереве.

Мечехвост, полурак-полускорпион, тоже реликтовое существо, очень древнее, но отнюдь не редкое. В силурийский период истории Земли, 350 млн. лет назад, на суше жили только скорпионы. Не было еще ни пауков, ни насекомых. В море тоже скорпионов ползало немало: ракоскорпионы огромные, иные метра в два длиной, бронированные чудовища. Их потомки — мечехвосты дожили до наших дней и почти не изменились. Похожи они... Трудно даже сказать, на кого: на броненосцев? на танки? на фантастические машины марсиан? Рисунок даст вам лучшее представление о внешности этих странных созданий, чем любое описание.
Ныне мечехвосты уцелели только в двух местах земного шара. В прибрежных водах Карибского моря и всего западного побережья США и на мелководьях индонезийских морей. Отсюда распространяются они вдоль берегов Китая до Японии и на запад — к Индии.
Местами мечехвостов еще так много, что их ловят сетями, сушат, толкут и вывозят на поля как удобрение.

В Новой Зеландии, на скалистых островах, где нет людей, живет знаменитая трехглазая ящерица гаттерия, или туатара. Крупная ящерица, больше кошки, и очень древняя — родная «тетушка» динозавров.
Много миллионов лет назад на Земле жили страшные ящеры, похожие на сказочных драконов. Огромные, больше слона, бронтозавры, игуанодоны, диплодоки... А еще раньше, триста миллионов лет назад, не было и динозавров. Только доисторические «лягушки» — стегозавры жили у воды. От стегозавров и произошли динозавры. Но до того как это случилось, от стегозавров произошла гаттерия.
В давние времена у предков позвоночных животных было по три глаза: два больших — по бокам головы, а третий поменьше — на темени.Он в небо смотрел. Потом этот глаз атрофировался, омертвел и исчез.
Но иногда и сейчас еще рождаются рыбьи мальки с тремя глазами. Когда у животных и человека появляются вдруг ненужные им органы, которые были у прародителей, это называется атавизмом. У людей, например, сохранился еще в мозгу остаток третьего глаза — особая шишковидная железка.
У гаттерии теменной глаз еще вполне в хорошем состоянии, почти как настоящий. Видит он, правда, плохо: едва свет от тьмы отличает.
А гаттерия света не любит, прячется от солнца. Живет она под землей в норах, но норы сама не роет: приходит в гости к буревестникам. На тех же островах, где живут гаттерии, гнездятся тысячи буревестников. А для гнезд буревестники обычно роют норы. Гаттерии залезают в эти норы и весь день в них сидят. Только ночью выходят на охоту за улитками.
Птицы и пресмыкающиеся мирно уживаются. Нередко в одной норе на подстилке из листьев живут две семьи — гаттерия и буревестники. Иногда ящерица, раскопав пол, откладывает здесь свои яйца.