млрд. тонн СO2, и выделяют около 200 млрд. тонн свободного кислорода ежегодно. Полученные органические вещества употребляют в качестве пищи человек и

травоядные животные, которыми, в свою очередь, питаются другие гетеротрофы. Растительные и животные остатки затем разлагаются до простых неорганических веществ, которые снова могут участвовать в виде СO2 и Н2O в фотосинтезе. Часть получающейся энергии, в том числе запасенной в виде ископаемого энергетического топлива, идет на потребление ее живыми организмами, часть бесполезно рассеивается в окружающую среду. Поэтому процесс фотосинтеза благодаря обеспечению им необходимой энергии и кислорода является на определенном этапе развития биосферы Земли «катализатором» эволюции живого.

12.4.5. Деление клеток и образование организма

Строением и изучением клеток биологи занимаются уже более 150 лет, и в первую очередь это немецкие ученые — ботаник М. Шлейден (1804 - 1881), физиолог Т. Шванн

(1810 - 1882), биолог Я. Пуркине (1787—1869) и патологоантом Р. Вирхов (1821—1902),

который в 1855 г. установил механизм роста клеток путем их деления. Было установлено, что каждый организм развивается из одной клетки, которая начинает делиться, и в результате этого образуется множество клеток, заметно отличающихся друг от друга. Поскольку развитие организма началось от деления первой клетки, то на одном из этапов нашего жизненного цикла мы сохраняем сходство с очень отдаленным одноклеточным предком, и в шутку можно сказать, что мы скорее произошли от амебы, чем от обезьяны.

Из клеток формируются органы, и у системы клеток появляются такие качества, которых нет у составляющих ее элементов, т.е. отдельных клеток. Эти отличия обусловлены набором белков, синтезируемых данной клеткой. Бывают клетки мышечные, нервные, кровяные (эритроциты), эпителиальные и другие — в зависимости от своей функциональности. Дифференцирование клеток происходит постепенно в процессе развития организма. В процессе деления клеток (рис. 12.15), их жизни и гибели

в

342

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Рис. 12.15. Клеточный цикл.

343

течение всей жизни организма происходит непрерывная замена клеток.

Ни одна молекула в нашем теле не остается неизменной дольше нескольких недель или месяцев. За это время молекулы синтезируются, выполняют свою роль в жизни клетки, разрушаются и заменяются другими более или менее идентичными молекулами. Самое удивительное, что живые организмы в целом значительно более постоянны, чем составляющие их молекулы, и строение клеток и всего тела, состоящего из этих клеток, остается в этом безостановочном круговороте неизменным, несмотря на замену отдельных компонентов. Причем это не замена отдельных деталей автомобиля, а, как образно сравнивает С. Роуз [124], — тело с кирпичной постройкой, «из которой сумасшедший каменщик непрерывно ночью и днем вынимает один кирпич за другим и вставляет на их место новые. При этом наружный вид постройки остается прежним,

а материал постоянно заменяется». Мы рождаемся с одними нейронами и клетками, а умираем с другими. Примером может служить сознание, понимание и восприятие ребенка и старого человека. Во всех клетках имеется полная генетическая информация для построения всех белков данного организма. Хранение и передача наследственной информации осуществляются с помощью клеточного ядра.

В клетке каждого типа синтезируются только те белки, которые ей нужны. Многие гены в клетке не работают, только часть из них участвует в синтезе соответствующих белков. По современным представлениям клеточной биологии только 3% молекул ДНК

Горбачев В. В. Концепции современного естествознания:—М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.