3. ПРИЗНАКИ ЖИЗНИ

3. ПРИЗНАКИ ЖИЗНИ

Сходство между животными и растениями заключается не только в том, что все они построены в основном из клеток. Кроме этого существуют такие признаки жизни, которые объединяют все живые существа, будь то растение или животное, в единый живой мир в отличие от неживой природы.

Каковы же эти признаки?

Если спросить, что на первый взгляд отличает живое от неживого, то всякий, вероятно, скажет:

«Ну, понятно, прежде всего живое существо может самостоятельно двигаться. Птицы летают, рыбы плавают, звери бегают». Это верно. Ну, а растения? Могут ли они двигаться? Ведь деревья и трава всю свою жизнь проводят на одном месте.

Рис. 10. Стыдливая мимоза. В спокойном состоянии листочки этого растения находятся в расправленном виде (смена и сверху), а пои прикосновении к ним они опадают, причём книзу опускается вся веточка (внизу справа).

Оказывается, и растения, хотя они и (прикреплены к одному месту, также способны самостоятельно производить движения. Чтобы заметать это движение, надо приглядеться внимательно к растениям.

Вот, например, листочки акации: на ночь они как бы засыпают — складываются, подобно крыльям бабочки, а на утро, с восходом солнца, вновь расправляются. Так же поступают листья клевера.

Способны самостоятельно двигаться и другие части растения. Особенно интересно одно растение, называемое «стыдливой мимозой». Стоит лишь слегка прикоснуться к одному листочку мимозы, как все остальные листочки, а за ними и вся веточка опускаются (рис. 10). Вот почему это растение и названо стыдливой мимозой. Через несколько минут неточна поднимается, и листочки снова расправляются. И сколько бы раз ни дотрагиваться до них, они всегда будут опускаться, а затем «вновь подниматься.

Существуют и ещё белее интересные растения, которые с помощью своих движений ловят насекомых и питаются ими. Это — так называемые насекомоядные растения.

Рис. 11. Росянка. Слева показан общий вид этого насекомоядного растения, а справа — отдельный листок росянки (в увеличенном виде) в состоянии раздражения. Рис. 12. Насекомоядное растение-кувшинчик.

На рис. 11 изображено одно такое растение — росянка. Листья у росянки не такие, какие мы привыкли видеть у большинства растений: они покрыты волосками. Волоски эти имеют на конце головку, вроде как у булавки, и выделяют липкий, клейкий сок. Если на лист росянки попадает насекомое, то все волоски листа быстро загибаются и окружают добычу. Сок, выделяемый волосками, убивает насекомое, а затем, под влиянием этих соков, тело насекомого разлагается на те вещества, которыми растение питается.

Другое насекомоядное растение— это кувшинчик. Он изображён на рисунке 12. Здесь мы видим мешочек, а над ним ярко окрашенный лист, который привлекает насекомых своим видом. Кроме того, этот мешочек выделяет сладкий сок, которым насекомые лакомятся. Стоит только какой-либо козявке заползти в мешочек, как она уже никак оттуда не выберется: внутренняя часть мешочка покрыта волосками и щетинками, которые, как только насекомое попадает в такую ловушку, опускаются книзу и не позволяют ему выбраться на свободу. Тут же растение убивает насекомое выделяющимся из мешочка едким соком и переваривает его.

Можно было бы привести ещё много других примеров движения у растений. Все они достаточно убедительно показывают, что и растения могут двигаться, что самостоятельное движение свойственно не одним только животным, но и всем живым существам.

Вот почему движение можно считать первым признаком жизни.

Чтобы двигаться и совершать работу, живым существам необходима пища, подобно тому как машине — топливо. Без пищи были бы невозможны не только передвижения с места на место, но и все те сложные явления жизни, которые протекают в теле любого живого существа. Вот почему ни одно живое существо нс может жить без пищи.

В погоне за пищей животные обычно переходят с одного места на другое. Они быстро поедают пищу, которую находят, и голод толкает их дальше. Растения ведут себя иначе: пища их в достаточном количестве находится в воздухе и в земле, и поэтому они могут жить, находясь па одном месте.

Итак, питание — второй признак жизни.

Пища животных и растений состоит из сложных химических веществ. В организме эти вещества перерабатываются и распадаются на более простые, которые идут на поддержание жизни и на построение новых клеток тела взамен разрушившихся. Всякий живой организм обладает способностью перерабатывать самую разнообразную пищу, или, как говорят, усваивать её, выделяя в виде отбросов неусвоенные вещества.

Этот процесс усвоения пищи носит название обмена веществ. Это — третий, самый важный, самый основной признак жизни.

При помощи обмена веществ неживые вещества пищи превращаются в составные части живого организма, в клетки и органы тела. Такое превращение неживых веществ в живые клетки тела не прекращается ни на миг, пока организм живёт, ибо обмен веществ и есть сама жизнь, её основа.

Рис. 13. Деление амёбы. На рисунке показано, как тело амёбы постепенно вытягивается и, становясь всё тоньше посредине, в конце концов делится на две самостоятельные клетки.

Благодаря питанию в молодом организме образуется гораздо больше клеток, чем разрушается. Таким образом происходит рост тела. Рост организма и является четвёртым признаком жизни.

На наших глазах из маленького пшеничного зерна вырастают стебель и колос, из щенка — большой пёс, из ребёнка — взрослый человек.

Дети растут очень быстро, их организм требует больших количеств разнообразных питательных веществ, необходимых не только для того, чтобы возобновлять разрушающиеся клетки, но и для того, чтобы расти. Вот почему детей необходимо особенно хорошо кормить.

Живые существа растут только в молодости. В зрелом возрасте рост тела прекращается, потом организм начинает стареть и, наконец, умирает. Рано или поздно умирают все живые существа.

Смерть любого организма неизбежна, и потому смерть также является основным — пятым — признаком жизни.

Почему же не прекращается жизнь на земле? А потому, что на место умерших организмов постоянно рождаются новые живые существа. Размножение, следовательно, — шестой признак жизни.

На первый взгляд существует множество способов размножения живых организмов, однако, в действительности все они весьма сходны между собой. Так, у одного из простейших живых существ — амёбы — в известный период жизни в тело происходят некоторые изменения. Она постепенно вытягивается в длину, становится всё тоньше и тоньше посредине и, наконец, разрывается на две части (рис. 13). Разделению тела амёбы предшествует деление её ядра. Так из одного живого существа образуется два. Такой способ размножения называется делением.

Посредством деления размножаются не только амёба, но и все прочие простейшие одноклеточные живые существа, которых мы видели в капле воды. Подобным же образом размножаются и клетки нашего тела. Клетки делятся, число их увеличивается, происходит рост организма.

Рис. 14. Яйца разных животных. 7— Шарообразное яйцо морской заезды с крупным незрелым ядром; 2—яйцо улитки; 3—яйцо рачка дафнии; 4— яйцо птицы (на самом деле оно значительно крупнее предыдущих яиц); 5— яйцо мухи (сильно увеличено).

Среди разных клеток тела животных существуют особые так называемые половые клетки. Они изображены на рисунках 14 и 15.

Клетки на рисунке 14 не похожи на клетки рисунка 15: они больше, и в них имеется много запасных питательных веществ. Это — яйцевые клетки, которые вырабатываются в теле самки-матери.

На рисунке 15 изображены мужские половые клетки — живчики. Они — длинные и часто имеют хвостик. Живчики образуются в теле самцов.

Подобные же клетки — яйца и живчики — имеются и у многих растений.

Что же это за клетки? Почему они не соединены тесно друг с другом, как большинство других клеток тела?

Рис. 15. Живчики разных животных. 1— живчик клеща; 2- живчик глисты — лошадиной аскариды; 3— живчик крысы; 4— живчик человека; 5 — живчик речного рака; 6—живчик лягушки; 7—живчик саламандры.

А потому, что половые клетки имеют в организме совсем особое значение. Из яйца и живчика, путём их слияния, образуются новые организмы; они служат для размножения многоклеточных живых существ.

В теле человека содержится много миллиардов клеток. Каким же образом из крошечных половых клеток образуется большое тело? Как из яйца и живчика образуется сложный организм человека или животного?

Образование, рост сложного организма начинаются только после того, как яйцо и живчик соединятся между собой. Как же происходит это соединение?

Известно, что самки некоторых животных, как, например, рыб, лягушек и других, откладывают свои яйца в воду или в ил. Сюда же выбрасывают самцы свои живчики. Яйца и живчики встречаются и соединяются. В других случаях самки не выделяют яйца наружу (так бывает у зверей, а также у человека), и соединение живчика с яйцом происходит внутри тела самки.

На рисунке 16 показано, как соединяется яйцо с живчиком. В яйцо обыкновенно входит только передняя часть живчика — его головка, то есть само ядро, хвостик же отваливается и в яйцо не проникает. Головка живчика, несущая ядро, постепенно продвигается к ядру яйца и в конце концов сливается с ним.

Соединившись с живчиком, яйцо некоторое время внешне остаётся таким же, как и прежде. На самом же деле оно сильно изменяется. Вскоре яйцо начинает делиться на две части: из одной яйцевой клетки образуются две. Обе эти клетки, однако, не расходятся; они как бы склеены друг с другом. Каждая из этих клеток дробится опять на две. В результате образуются уже четыре соединённых друг с другом клетки. Каждая из четырёх клеток дробится далее: получается восемь. Из восьми клеток образуется 16 клеток и так далее; так начинает расти новое тело, а затем постепенно закладываются и развиваются отдельные органы и части тела (рис. 17). Таким путём из мельчайшей клетки — яйца, в которое проник живчик, развивается сложно построенное тело животного или растения.

Рис. 10. Оплодотворение. На этой схеме справа показаны два живчика, которые прикоснулись к поверхности яйца — из них в яйцо проникнет только один живчик, а другой останется «за бортом». Слева виден «запоздавший» живчик.

Следовательно, живое существо со всеми его сложными органами развивается из половых клеток — из яйца и живчика. Может ли, однако, у взрослого животного или растения развиваться новый орган или часть тела? Пока тело не повреждено, этого мы никогда не наблюдаем. Однако, при повреждении у многих животных или растений может вырасти новый орган взамен утраченного. Многим известно, например, что ящерицу за хвост не поймаешь. Она «жертвует» своим хвостом, чтобы спастись: в руках остаётся только хвост, а ящерица убегает. Хвост для ящерицы — небольшая потеря; взамен утраченного у неё вырастает новый хвост.

Рис. 17. Развитие зародыша морского ежа. 1—незрелое яйцо; 2—зрелое яйцо; 3—оплодотворённое яйцо (видны два ядра: одно отцовское, другое — материнское); 4— первое дробление яйца; 5 и 6— последующие дробления яйца; 7 — 11—образование полого шара, нижняя стенка которого втягивается внутрь. Из отдельных участков зародыша в дальнейшем развиваются органы морского ежа: пищеварительная система, скелет и др.

Способность создавать новые части тела взамен утраченных — седьмой признак жизни.

Восстановление утраченных частей организма можно часто наблюдать в живой природе.

Почему, например, садовники подрезают ветки деревьев? Да потому, что деревья восстановят отрезанные части, и новые ветки будут даже больше, чем отрезанные.

Особенно интересно одно маленькое растение.

Его называют «деревом жизни». Любой листок этого растения (рис. 18) можно разрезать на части, и из каждой такой части вырастает новое маленькое растение.

Из животных очень хорошо восстанавливают части своего тела черви.

Тело дождевого червя можно разрезать на несколько частей, и из каждой такой части вырастает новый червь!

Рис. 18. Листочек «дерева жизни». На рисунке видно, как па листочке образуются побеги, из которых вырастают новые растения.

Рис. 19. Искусственное получение близнецов у тритона. На рисунке показано, как постепенно затягивается петля, переброшенная через дробящееся яйцо (7 и 2). Из каждой половины яйца развивается по целому зародышу, которые изображены внизу (3).

У сложно устроенных животных и у человека уже нет столь высоко развитой способности восстанавливать утраченные органы и части тела. Однако и они в известной мере этой способностью обладают. Хорошо известно, например, что пораненное место у человека «заживает». Это значит, что вместо разрушенных клеток тела тут вырастает множество новых клеток, и рана «затягивается». Благодаря такой способности удаётся производить сложнейшие операции над телом человека: сращивание костей, замену пищевода кишечником, глазные операции, которые превращают слепых в зрячих, и множество других.

Ещё в большей мере обладает способностью восстанавливать части тела и сложные органы взамен утраченных зародыш человека. Если яйцо, вследствие неправильного развития, расщепится в теле матери на части, то из каждой части развивается целый зародыш. Таким образом получаются однояйцевые близнецы, то есть близнецы, происходящие от одного яйца. Когда яйцо расщепляется не целиком, а только в некоторых местах, то часто образуются так называемые уроды. Уроды — эго два или больше неполно слившихся существа, например, с двумя головами и одним туловищем, или, наоборот, с одной головой и двумя туловищами.

Если у человека и высших животных (корова, собака и другие) уродства и однояйцевые близнецы получаются вследствие нарушения развития зародыша в теле матери, то у других животных, например у тритона, такие нарушения можно создать искусственно (рис. 19). Таким путём удаётся получить самые разнообразные уродства.