Читать онлайн "Я познаю мир. Биология"

автора "Сергеев Б. Ф."

  • Aa
    РАЗМЕР ШРИФТА
  • РЕЖИМ

О чем эта книга

Жизнь на лабораторном столе

Слово «биология» составлено из двух греческих слов. «Биос» означает жизнь, а «логос» — наука. Таким образом, биология — это наука о жизни. В задачу биологии входит изучение всех живых организмов и всех проявлений жизни.

Первобытные люди уже нескодько миллионов лет назад обладали некоторыми биологическими знаниями. В первую очередь их, конечно, интересовали съедобные растения и животные, а так же опасные организмы. Одни обеспечивали людей пищей, другие нередко угрожали их жизни, так как среди обычных растений и грибов встречается немало ядовитых. Не меньшую опасность представляли животные. Среди них было много крупных опасных хищников и мелких, но ядовитых созданий: змей, пауков, скорпионов и насекомых. Их нужно было не только знать «в лицо», но узнавать по голосу, запаху, по следам. Нужно было знать их повадки, места обитания и многое другое.

Не остались незамеченными и некоторые из тех организмов, от которых жизнь человека никак не зависела, но которые чем — то обращали на себя внимание. Как было не заслушаться поющим соловьем, не восхититься красивой бабочкой, ярким цветком или его неповторимым ароматом. Обо всем этом первобытные люди знали задолго до развития у них речи.

Несмотря на массу сведений о живой природе, которыми владели люди еще в доисторические времена, биология как наука возникла довольно поздно, всего несколько столетий тому назад: слишком многообразна живая природа и слишком сложны законы, существующие в мире живой природы. Да и самих объектов живой природы — живых организмов — несметное число.

При своем зарождении биология была чисто описательной наукой. Ученые постепенно знакомились с различными живыми организмами и описывали новые обнаруженные людьми растения и животных. Конечно, описывались в первую очередь те организмы, которые чаще других попадались людям на глаза или чем — то особым привлекли их внимание.

Нужно сказать, что процесс описания всех обитающих на Земле видов до сих пор не завершен. Живых организмов слишком много, и каждый год ученые обнаруживают всё новые виды. Чаще всего это очень небольшие или просто крохотные организмы. Однако до сих пор не исключена возможность обнаружения новых крупных растений и животных.

За Последние 100–200 лет было сделано несколько таких открытий. Лишь в середине XIX века в Южной Америке было открыто гигантское водное растение — виктория регия с листьями, диаметр которых превышает 2 метра. Листья растения, выращенного в оранжерее Ленинградского ботанического сада, выдержали вес взрослого человека и не утонули. Только в начале XX века в джунглях Африки обнаружили окапи — лесного жирафа.

Особенно много неведомых науке существ обитает в глубинах океана. Яркий пример тому — латимерия — рыба из подкласса кистепёрых, который считался полностью вымершим еще 300 миллионов лет назад. Лишь в 1939 году удалось увидеть первую латимерию, но потребовалось еще 13 лет, чтобы выяснить, где обитают эти крупные, почти двухметровые, рыбы. Причем выяснилось, что живут они не в каких — то страшно глубоких впадинах, а всего лишь на глубине 150–400 метров.

Латимерия

Пока трудно сказать, сколько еще видов живых организмов скрывается от глаз ученых на нашей планете, но ясно, что и в будущем биологов ожидает масса открытий.

Что такое жизнь?

Что такое жизнь? Кто такие живые существа? Чем они отличаются от неживых объектов? На первый взгляд эти вопросы могут показаться пустяковыми. Однако попробуйте ответить на них, и вы увидите, что это совсем не просто. Во всяком случае, никто из ученых не смог дать такого определения слову «жизнь», которое бы удовлетворило всех остальных биологов.

Это, в общем — то, и неудивительно. На самом деле часто бывает так, что на самые, казалось бы, простые вопросы трудно дать исчерпывающий ответ. Ну, например, чем отличаются кошки от собак? Встретив на улице четвероногое существо, даже двухлетний малыш правильно назовет его «кисой» или «авой». Да что там человеческие дети! С этим справлшотся даже звери. Уошу, первый шимпанзенок, которого удалось научить жестовому языку глухонемых, увидев в журнале фотографию тигра, уверено прокомментировала: «Кошка»!

Совершенно очевидно, что никто из читателей этой книги кошку с собакой не спутает. Но придумайте, как объяснить инопланетянину, чем отличаются кошки от собак, чтобы он ни разу их не спутал, и вы поймете, как это трудно.

Вот почему в этой книге вы не найдете ответа на вопросы, поставленные в начале данного раздела. Вы просто познакомитесь с некоторыми наиболее важными свойствами живого. Начнем с того, что все живые организмы построены из клеток. Вы и сами можете в этом убедиться, но для этого нужно иметь хотя бы простейший микроскоп и уметь приготавливать микропрепараты. Итак, клеточное строение — признак, присущий всему живому. Правда, почти из всех правил в биологии есть исключения, и правило, что все живое состоит из клеток, верно только при условии, что вирусы мы живыми не считаем. Ведь вирусы, как вы прочитаете дальше, — это всего лишь молекулы нуклеиновой кислоты в оболочке из молекул белка. Если же не отказывать вирусам в праве считаться живыми, то получается, что есть и бесклеточные формы жизни.

Клетки растений (поперечный срез стебля)

Второе важное свойство жизни: ни один организм не может существовать без постоянного взаимодействия с окружающей средой. Из нее он должен регулярно получать необходимые ему вещества, в том числе кислород, пищу и воду, а для некоторых организмов еще и энергию солнечных лучей. Полученные извне вещества и энергия перерабатываются и используются организмом, а всё ненужное, в том числе излишки тепла, должны своевременно выводиться из организма. Совокупность этих сложных многоступенчатых процессов называется обменом веществ и энергии. Обмен со средой — характерная черта любого организма.

Чтобы осуществлялся обмен со средой, чтобы живые существа могли находить пищу, воду, тепло или прохладу и многое другое, что может быть необходимо их организму, они должны обладать чувствительностью, иметь специальные устройства, позволяющие им получать информацию об окружающей среде и, конечно, о том, что происходит в их организме. Ведь иначе они не могли бы «узнать», что требуется организму в данный момент и вообще в течение жизни.

Poem. — свойство всех живых организмов

Поскольку живые организмы не вечны, и тем более, что среди них очень развита способность поедать друг друга, их существование на Земле возможно лишь благодаря способности размножаться.

Живые организмы не остаются неизменными на протяжении жизни. В начале своего существования они бывают маленькими, но постепенно растут, увеличиваясь в размерах. Новорожденному ребенку нужно почти два десятка лет, чтобы достичь размера взрослых людей. Рост — тоже важное свойство живых организмов.

Вы, конечно, замечали, что растения, животные и люди не просто увеличиваются в размерах, как воздушный шарик, они при этом изменяются. Например, бабочка откладывает на листьях крапивы яйца, из которых вылупляются маленькие червеобразные существа, которые растут, превращаясь в гусениц, а потом окукливаются, и только спустя некоторое время из куколок выходят красавицы бабочки. Изменение внешнего и внутреннего строения, поведения и других особенностей организма в процессе его роста называется развитием. Значит, еще одно свойство всего живого — способность к развитию.

Развитие — свойство всех живых организмов

Никого не удивляет, что из отложенных бабочкой — крапивницей яиц в конце концов вырастут другие бабочки — крапивницы, а из гусиных яиц вылупиться могут только гусята. Конечно, скажете вы, дети наследуют признаки своих родителей. Однако наследуемость эта не абсолютна. Например, у моего белолобого попугая появилась дочь с черным пятнышком, как с кляксой, на белоснежном лбу. Эта способность потомков отличаться от родителей называется изменчивостью. Интересно, что все дети этой попугаихи появлялись на свет с кляксой на лбу. Наследственность и изменчивость — это тоже важнейшие признаки живых организмов.

Это, конечно, неполный перечень всех признаков живого организма. Далее я расскажу о них более подробно, однако и там вы не найдете исчерпывающих сведений о признаках всего живого. Для того чтобы полностью описать, что такое жизнь, потребовалось бы много тысяч книг такого же объема, как эта. Однако самые главные свойства жизни: клеточное строение, обмен веществ и энергии, чувствительность, способность размножаться, расти и развиваться и связанные с размножением наследственность и изменчивость — вы уже знаете. Для начала очень даже неплохо.

Изменчивость и наследственность — свойство всех живых организмов

Букет профессий

Жизнь настолько многообразна, что один человек, один ученый не может заниматься изучением всех ее сторон. Представители других наук в период их зарождения занимались ограниченным кругом вопросов. Например, астрономы изучали движение всех видимых простым глазом светил. Их на нашем небе не так уж много. Алхимики, хотя и делали интересные открытия в различных областях химии, но их исследования были направле ...