Чего не знает современная наука - Сборник статей
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Но периодическое повторение свойств на новом этапе происходит не только в химических элементах, но и в биологических системах.
Вернуться, чтобы уйтиВ биологии был открыт биогенетический закон.
Кому не посчастливилось наблюдать, как из икринок появляются головастики, тот не оценит всего чуда этого процесса. Потому что развитие головастиками не заканчивается. Они трансформируются в лягушек. Но и не в этом все чудо! Ученые наблюдали ранние стадии развития рыб, земноводных, рептилий и млекопитающих… и обнаружили совершенно очевидное сходство их форм. Все сначала похожи на маленьких головастиков! Но в дальнейшем начинают проявляться индивидуальные черты каждого класса. Когда же все эти внешне одинаковые существа начинают трансформироваться в то, чем должны стать? Изменения накапливаются очень медленно, но наступает исключительный момент – «момент истины», когда каждое существо становится похожим на своих предков: становится тем, кем должно быть.
А что же человек?Развитие зародыша, в том числе человеческого, – это чудо трансформации и особое таинство природы. Мы можем лишь наблюдать, как это происходит: как из одной клетки (зиготы, что означает «соединенные вместе»), получившейся в результате слияния двух клеток, возникает сложное целое. Прав был Аристотель, предположив четыре типа движения! Они все заключены в жизни одной маленькой клетки. Вначале из одной формируется множество клеток, представляющих собой некую аморфную массу. Потом начинают выделяться специальные клетки, которые потом станут тканями, органами и частями человеческого организма. Также возникает и некоторая система взаимосвязи органов, которая позволит разным частям стать единым целым.
Эмбрион человека растет и изменяет свою форму. Нам уже известно, что на каком-то этапе этого роста формируются жабры, хвост, а потом все это трансформируется. Клетки хвоста и жабр, «умирая», становятся строительным материалом, из которого зарождаются другие органы и ткани.
Родившийся человек продолжает движение. Мы меняем свое расположение, перемещаясь в пространстве в буквальном смысле слова. Внутри организма циркулируют жидкости, мигрируют клетки. Организм непрерывно растет! К примеру, рост волос – тоже проявление этого вида движения. Что же можно сказать о качественном изменении? Изо дня в день мы внешне вроде бы сильно и не меняемся. Но каждый день мы уже не совсем те, что были вчера… Наши клетки непрерывно возобновляются. Каждую минуту разрушаются миллиарды клеток, а из «израсходованного» материала тут же синтезируются новые.
Сегодня ученым хорошо известны циклы, согласно которым все в организме возобновляется. Даже столь прочная и стабильная костная ткань обновляется раз в 10–12 лет, и раз в 3–4 месяца происходит возобновление кальция, находящегося в костях: он переходит из кости в кровь и обратно.
Есть еще интересный пример возобновления. Если в организме гибнут клетки, то они должны чем-то замещаться. Стволовые клетки – это хорошо сформированный эволюцией «отряд быстрого реагирования», который при необходимости готов заменить клетки той или иной ткани. Скорее всего, о стволовых клетках Аристотель не знал, но обозначенный им тип движения, который сопровождается существенным изменением, – это, пожалуй, и о них в том числе. И в результате человеческий организм – это идеальный пример движения, как и другие живые существа!
Но взглянем на Землю. Хотя бы здесь все должно быть постоянно! Но даже материки, к которым мы привыкли за последние этак пару тысяч лет, и те непрерывно движутся.
Циклы глобальных масштабовСегодня в науке есть несколько теорий по поводу того, как сформировались континенты. И они не сильно отличаются от той картины, которая сохранилась в мифологии. Сегодня наука говорит о начальном едином континенте Пангее и окружающем его океане. В определенный момент Пангея раскалывается на отдельные блоки, и впоследствии все должно закончиться слиянием континентов в единый континент.
На протяжении истории Земли учеными фиксируются четыре таких цикла раскола и объединения континентов. Интересно, что если Земля сохранит такое движении и в дальнейшем, то через 50–60 млн лет положение материков будет таким, как на иллюстрирующей этот процесс картинке. Как можно предположить, будет происходить сближение Африканского континента с Евразией.
На первый взгляд может показаться, что это движение только механическое, то есть поменяется только взаиморасположение материков. Но это не совсем так. Когда материки сталкиваются, то формируются горы, а также изменяется магнитное поле Земли и, следовательно, меняется климат. Это приводит к изменению характеристик тех осадочных пород, которые образуются в соответствующем климате.
А внутри самой Земли непрерывно движется мантия: более легкие мантийные вещества поднимаются к поверхности. Больше всего таких явлений зарегистрировано на дне океана, и называется это подводным вулканизмом или гидротермами. Здесь лава прорывается на подводную поверхность и вступает во взаимодействие с водами океана: происходит встреча океанской воды и огня. Здесь-то как раз и осуществляется трансформация элементов, которые поступают из недр Земли вместе с магмой: возникают рудные минералы, различные газы. В глубинных гидротермах рождается и органическая жизнь.
На поверхности Земли тоже нет постоянства: лава прорывается через водную оболочку и выходит на поверхность. Именно такое вулканическое (магматическое) происхождение ученые предполагают у Исландии. Магматические породы разрушаются водными потоками, ветрами и превращаются в осадочные породы, сносятся водами в водоемы и там откладываются. Здесь тоже можно отметить, что сначала произошло разъединение, то есть некоторая дифференциация, а потом опять слияние в более мощную форму. Наконец, если осадочные породы погружаются на большие глубины, то под действием высоких температур они трансформируются и образуют метаморфические породы.
Рождение яшмы – только один поражающий пример процесса, сочетающего в себе все четыре типа движения в природе. Кремнезем, который является пеплом при вулканических извержениях, попадает в водоем, где образуется его водная форма – опал. Опал используется водными организмами – радиоляриями – для построения домиков. Когда радиолярии умирают, опал погружается на дно водоема, спрессовывается и из него рождается яшма прекрасной, причудливой формы.
Непостоянное в постоянном, или Из жизни минераловЖизнь минералов тоже имеет свои циклы. Минералы рождаются в магматических расплавах, магматических очагах или водных растворах. Во время роста минерал стремится приобрести наиболее совершенную форму и чистоту – стать драгоценным камнем. Жизнь минерала продолжается многие миллионы лет. Как правило, она скрыта от глаз и протекает в глубинах Земли, в пещерах. А вот когда жизнь минерала заканчивается, он появляется на поверхности и… разрушается. Это и есть начало новой жизни. Если это растворенный минерал, то в какой-то момент появляется новый зародыш. Если минерал разрушен механически, то он даст начало осадочным горным породам. В этот момент минерал может даже восстановить свою форму, снова начать путь к совершенству. И возможен третий вариант – он может превратиться во что-то новое: в глубинах Земли это метаморфические горные породы. Под воздействием высокого давления и температуры минерал прекращает свое существование, трансформируясь в другой набор минералов, которые могут жить в новых условиях.
«Все течет, все изменяется»Конечно, это о воде! Вот уж что-что, но не природную воду можно подозревать в отсутствии движения. Все реки текут в океаны – это теперь знает каждый младший школьник. Водою покрыто 75 % площади нашей планеты, и 97,6 % запасов воды на Земле сосредоточено в морях и океанах. Все четыре океана – Тихий, Атлантический, Индийский и Северный – связаны между собой морскими течениями. Поверхностные океанские воды перемещаются под действием ветра, глубинное движение океанов и морей вызвано разностью плотности воды: чем холоднее и солонее вода, тем она плотнее. В приполярных районах вода на поверхности охлаждается и становится еще более соленой и плотной. Эта плотная вода опускается на глубину и очень медленно – со скоростью несколько метров в день – течет в сторону экватора. Области интенсивного образования глубинных течений находятся близ Гренландии и в морях Уэдалла и Росса в Антарктике.
Вода, которая находится на поверхности Земли и над ней – в атмосфере – также непрерывно движется. И это ее движение вызывает особый интерес у ученых. Следует сказать, что вода вообще как обязательное условие жизни на Земле – один из самых притягательных объектов для исследования. По мнению В. В. Вернадского, русского натурфилософа конца XIX – начала XX вв., вода не только дарует жизнь, но сама есть жизнь. И хотя современные ученые пока не приходят к единому мнению по поводу того, почему это именно вода, но в поиске жизни на других планетах они ищут в первую очередь воду.
