Сотворенная природа глазами биологов - Татьяна Жданова

Здесь также происходит восстановление одноклеточного существа из его малой части. Вначале идет сложнейший процесс изменения специализации различных участков бывшего тела трубача. Каждая часть в пространстве даст свою форму. Например, в том кусочке, где было скопление ресничек, происходит сужение конца трубача, а в другом – наоборот.

Многочисленные исследования и выдвинутые теории так и не смогли ответить на вопросы – какие приборы следят за формой восстанавливающейся клетки, откуда подается команда, как вести себя той или иной части клетки и т. п.

Координация движений. Хотя простейшие, как явствует из классификации, принадлежат к наиболее примитивно устроенным живым организмам, однако это не всегда соответствует действительности. Достаточно посмотреть на грациозные плавательные движения инфузорий, которые осуществляются благодаря координированным биениям ресничек.

Организованное движение подразумевает существование у этих организмов системы, которая служит аналогом нервной системы у высших животных. Это относится ко всем простейшим с координируемыми движениями. Однако нервной системы как таковой у них нет. Вместо нее имеются нервоподобные волокна, нейрофибриллы, идущие от контролирующего центра к усикам.

Так, клетки эуплотеса имеют очень высокую степень координации движения для такого, казалось бы, примитивного простейшего. То же самое можно сказать и в отношении обычных инфузорий. Экспериментально доказано, что нейроподобные волокна у них функционируют так же, как и нервы. Специальным инструментом, применяемым в клеточной хирургии, на клетке были сделаны надрезы между контролирующим центром и усиками. После этого клетки утрачивали способность к координированному движению. Аналогичные надрезы в других местах клетки не влияли на координацию движения, если целостность нейро-фибрилл не нарушалась.

Биохимический парадокс. Подобно множеству других одноклеточных форм, тетрахимена передвигается с помощью ресничек и питается более мелкими организмами, главным образом бактериями. Тщательные исследования показали, что для жизнедеятельности тетрахимены необходимы те же аминокислоты, минеральные соли, витамины и сахара, что и для высокоразвитого животного.

Однако это микроскопическое живое творение не может синтезировать необходимые химические соединения. Поэтому тут мы имеем дело с развитым одноклеточным гетеротрофным (от греч. heteros – другой) организмом, который с точки зрения биохимии почти так же сложен, как и животное, состоящее из триллионов клеток.

Так ли уж проста тетрахимена как форма жизни?

«Разборчивая» туфелька. Эти одноклеточные организмы тоже не так примитивны, как можно было бы думать. Так, парамеция туфелька глотает далеко не все, что попадается ей на пути. У туфельки хорошо развит вкус, и то, что ей не нравится, во временные «желудки» к ней не попадает. Парамеции вылавливают из воды бактерий, лакомятся растертым куриным желтком и почему-то охотно поглощают краситель кармин, в отличие от крупинок серы и микроскопических кристалликов солей.

Чтобы выяснить, каким образом пищевые вещества оказываются «во рту» парамеций и каким образом туда не попадают несъедобные частички, провели следующий эксперимент.

В каплю воды, где плавали инфузории, ввели смесь из равных частей тщательно размельченного кармина и серы. В микроскоп было отчетливо видно, что реснички ротовой впадины без разбора загоняли в глотку все, что плавало на воде, но красные частички кармина скапливались на дне глотки и через каждые минуту-пол-торы попадали во вновь образующиеся «желудочки», а желтые частицы серы, не задерживаясь, выбрасывались наружу.

Однако разгадать, как удается туфельке рассортировать взвешенные в воде частички, пока не удалось.

Действие «боевых стрел» инфузорий. Удивительно сложные защитные устройства и действия присущи инфузории-туфельке.

Кроме многочисленных ресничек, инфузория получила и бессчетное количество стрекательных палочек – трихоцист (от греч. trichos – волос). Они представляют собой цитоплазматические органеллы особой «конструкции» (из белковых телец длиной 2–6 микрометров) с плотными острыми наконечниками. Трихоцисты выполнены как боевые стрелы и предназначены в основном для защиты жизни миниатюрного животного.

Эти устройства предусмотрительно спрятаны в глубине крохотных отверстий на одноклеточном теле инфузории. А в цитоплазме они находятся в полной готовности, располагаясь перпендикулярно поверхности тела.

Стоит только коснуться тела инфузории даже тончайшим волоском, как это миниатюрное животное тотчас же ответит на раздражение залпом своего стрекательного оружия. При выстреле эти белковые тельца вытягиваются в нить длиной 20–60 микрометров, увеличиваясь в 10 раз. Поскольку наконечники «стрел» маленькой инфузории, так же как и стрелы индейцев, содержат ядовитое вещество, то они отравляют нападающего.

Трудно себе представить, какая мощная генетическая программа заложена в этом животном, так несправедливо называемом простейшим. В этой программе заключена не только «документация» на изготовление «боевых стрел» довольно сложного строения и яда определенного химического состава, но и определен сам защитный механизм скоординированного залпа. Ведь он обеспечен целым комплексом целесообразных устройств и согласованных действий цитоплазматических образований, заменяющих одноклеточным животным мышцы.

Как видите, даже одноклеточное существо не оставлено Творцом беззащитным.

Эти удивительные бактерии

Об основной части (99,9 %) всех видов бактерий мы ничего не знаем, так как они в основном не культивируются в лабораторных условиях. Знания наши основаны на 0,1 % видов бактерий (а их – миллионы видов). Но и это позволяет понять, что мир живого непостижимо сложен и поистине неисчерпаем!

Какую степень сложности должно иметь живое создание, чтобы обладать подобием органов чувств, правильно воспринимать среду обитания и определять собственные потребности, иметь кратковременную и длительную память, принимать правильные решения, чтобы адекватно реагировать на любые воздействия, да и вообще проявлять индивидуальные черты? – задались вопросом ученые. И сами же на него с изумлением ответили: достаточно быть одноклеточным организмом, той же бактерией. Как уже было сказано, по традиционным понятиям, ограниченным рамками существующих концепций, они представляют собой простейшие и бесчувственные формы жизни.

«Окна» в мир у бактерий. Как ни удивительно, но одноклеточным животным тоже даны «окна» в мир, способность ощущать среду обитания и неплохо в ней ориентироваться. Для этого они имеют высокочувствительные рецепторы, которые и играют роль органов чувств, а также систему для анализа полученной информации.

Например, рецепторы реагируют на строго определенные молекулы, и такая химическая чувствительность подобна восприятию запаха и вкуса. Как уже говорилось, запах может определяться вибрационными свойствами молекул и их составляющих. И любой аромат связан с конкретными частотами (волновыми числами) инфракрасного диапазона. Поэтому специфические рецепторы (хеморецепторы) способны реагировать на присутствие в среде химического вещества даже на расстоянии.

А далее воздействие вещества на рецептор запускает последовательную цепь таких сложных реакций, которые, казалось бы, не должны происходить у одноклеточных организмов. Но все то сложное и целесообразное, что происходит с микроорганизмами, еще и еще раз подтверждает, что каждое, даже очень малое, существо является уникальным Божиим творением.

Химическая ориентация. Каким же образом применяют микроорганизмы свои «органы чувств» при химической ориентации. Для многих из них характерен хемотаксис – процесс ориентации под влиянием химических веществ и полей различной природы. Он осуществляется с помощью хеморецепторов, расположенных прямо на самой клетке.

Хемотаксис лучше всего наблюдать на одноклеточных – инфузориях и амебах. Хорошо видно, как они убегают от одних химических веществ и движутся к другим, переходят из области низкой концентрации в высокую, или наоборот. Исследования показывают, что хеморецепторы очень чувствительны к изменению и концентрации и химического состава вещества вокруг этих животных. Часто они ощущают буквально считанные ионы, присутствующие в среде.

Такой таксис одноклеточных существ сравним с наведением ракеты на цель. В случае живых организмов он самоуправляем и сходен с действием той ракеты, у которой программа наведения рассчитана, например, на инфракрасное излучение. Одноклеточный организм принимает сигнал и либо движется навстречу передатчику и стыкуется с ним, либо движение происходит от передатчика, так как он старается избежать встречи.