Считывая ступеньки по одной цепи молекулы ДНК, вы получите последовательность оснований. Представьте, что это сообщение, написанное с помощью алфавита всего из четырех букв. Именно это сообщение определяет химические превращения, происходящие в клетке, и, следовательно, характеристики живого организма, частью которого является эта клетка. На другой цепи спирали никакой новой информации не содержится, ведь если вам известно основание, которое находится на одной цепи, вы знаете и то, какой должна быть вторая половина ступеньки. В некотором смысле две цепи двойной спирали относятся друг другу так же, как фотография и негатив.

Открыв двуспиральную структуру ДНК, Уотсон и Крик поняли и тот простой способ, которым осуществляется воспроизведение молекулы ДНК — как и должно происходить при делении клетки. По их собственным словам, «от нашего внимания не ускользнул тот факт, что наблюдаемая нами специфичная парность азотистых оснований непосредственно указывает на возможный механизм копирования генетического материала».

Такой «возможный механизм копирования» определен структурой ДНК. Когда клетка приступает к делению и необходима дополнительная ДНК для дочерних клеток, ферменты начинают «расстегивать» лестницу ДНК, как застежку-«молнию», обнажая индивидуальные основания. Другие ферменты присоединяют соответствующие основания, находящиеся в окружающей жидкой среде, к парным «обнажившимся» основаниям — А к Т, Г к Ц и т. д. В результате на каждой из двух разошедшихся цепей ДНК достраивается соответствующая ей цепь из компонентов окружающей среды, и исходная молекула дает начало двум двойным спиралям.

Точно так же, как каждое великое открытие основано на работе предшественников, оно дает начало новым плодотворным исследованиям, поскольку ученые используют полученную информацию для движения вперед. Можно сказать, что открытие двойной спирали дало толчок последующему полувековому развитию молекулярной биологии, завершившемуся успешным осуществлением проекта «Геном человека».

6.ЖИВОЕ И НЕЖИВОЕ.

Издавна человек наблюдал окружающий его мир и ви­дел, что он состоит из живых и неживых тел. Люди, живот­ные, растения - несомненно живые, а камни, песок, вода - нет. Живое, умирая, тоже становится неживым. Накапли­вая знания о природе, человек стремился определить, что же такое жизнь, каковы ее характерные признаки.

Счита­лось, что свойствами, присущими живому телу, является способность к движению, дыханию и размножению. Однако ни один из этих признаков не является достаточно полной характеристикой живых существ, выделяющей их из остального мира, и не может служить основой определения жизни. Убедимся в этом, рассмотрев несколько подробнее каждый из трех признаков.

Способность к движению, которую живое тело утрачива­ет после смерти, свойственна далеко не всем живым телам: губки, почти все растения - неподвижные живые тела. С другой стороны, движущиеся машины и механизмы, соз­данные человеком, ни в коей мере не являются живыми.

Характерная для живых организмов способность к ды­ханию, в процессе которого они потребляют кислород и вы­деляют углекислый газ, также не является исчерпывающим признаком. Ведь мы ежедневно наблюдаем неживые систе­мы, потребляющие кислород и выделяющие углекислый газ: это и горящие дрова, и бензиновый двигатель, и любая реакция окисления органического вещества. В то же время есть, безусловно, живые организмы (некоторые простейшие и микробы), вообще не потребляющие кислород.

Даже такой, казалось бы, весьма характерный признак живого, как способность к размножению, тоже нельзя счи­тать абсолютно верным и постоянным. Существуют живые организмы, неспособные к воспроизведению потомства: ра­бочие пчелы, мулы. И вместе с тем  созданные руками человека машины могут производить следующие поколения подобных себе машин.

 Живое тело представляет собой типичную открытую систему - оно существует до тех пор, пока из внешней среды доставляется энергия и пища, а в окружающую среду выделяются продукты жизнедея­тельности. Поскольку живое тело - от простейшего до са­мого сложного - является открытой системой, эту характеристику, безусловно, следует ввести в определение жизни.

Еще один признак живых тел состоит в их способности  автоматически  сохранять  и  поддержи­вать постоянство своего биохимического состава. Главной и постоянной частью всех без исключения живых тел яв­ляются белки. Кроме того, существенной и постоянной со­ставляющей живых тел служат нуклеиновые кислоты. Важно отметить, что живое состояние характеризуется присутствием не любого белка, а белка, сохраняющего свою первичную, вторичную и троичную структуры с присущими ему свойствами. В умер­шем организме   белки   утрачивают   исходную   структуру. Для поддержания белка в характерной для живого состоя­ния природной форме необходим обмен веществ, способст­вующий созданию и поддержанию условий, при которых природный белок устойчив.

Формы живого мира необычайно многообразны. В насто­ящее время, как считают ученые, на Земле 1,5 млн. видов животных и 0,5 млн. видов, относящихся к растительному царству, если включить в эту группу также водоросли, грибы и бактерии. Около 10 тыс. новых видов, в основном насекомых, ежегодно описываются специалистами и полу­чают свои строго научные названия. И при этом считается, что по меньшей мере еще 1-2 млн. видов до сих пор не изу­чены. Живая Природа разнообразна и многолика!

Дать точное, строгое и исчерпывающее определение жизни чрезвычайно трудно, и один из методов ее описания заключается в том, чтобы перечислить основные признаки и свойства, которые присущи живым организмам и отсут­ствуют у большинства неживых систем, не пытаясь найти единое общее определение.

1.   Живые организмы сложны и высокоорганизованны. Сложностью  отличается как  внутреннее  строение живых организмов, так и состав и строение химических веществ, из которых они построены.

2.   Все живые организмы способны к обмену веществом и энергией.

3.   Универсальным  свойством  живого  является  способ­ность реагировать на изменения в окружающей среде.

4.   Живые организмы прекрасно  соответствуют  своему образу жизни, хорошо приспособлены, адаптированы к сре­де обитания.

5.   Способность к самовоспроизведению (размножению) - самая  удивительная  особенность   живых   организмов.  Их наследственность и изменчивость подчиняются нескольким общим для всех живых существ основным законам.

6.   Все органы, микроскопические структуры и молекулы организма выполняют свои, строго определенные функции. Все многообразие живых организмов,  приспособленных к определенным условиям существования, возникло в результате эволюции, в ходе естественного отбора. Эволюция - процесс исторического развития, изменения от про­стого к сложному - присуща всему живому.

7.Этапы жизненного пути земли.

Описывая историю Земли и жизни на ней, ученые разделяют ее на эры — промежутки времени длительностью в десятки и сотни миллионов лет. Такое разделение жизненного пути Земли не случайно и не произвольно - наступление новой эры отмечалось существенными преобразованиями облика нашей планеты: в результате бурных горообразовательных процессов изменялось соотношение между сушей и морем, что в свою очередь приводило к перемене климата, вымира­нию одних видов организмов и появлению других.   

Архейская эра, как полагают ученые, началась около 3,5 млрд. лет назад и продолжалась примерно 900 млн. лет (жизнь на Земле возникла на границе катархея и архея). Породы органического происхождения и биополимеры, об­наруженные в осадочных слоях этого периода, указывают, что в то время на Земле существовали организмы-прока­риоты: бактерии и сине-зеленые водоросли.

Протерозойская эра, начавшаяся более 2,5 млрд. лет назад, охватывает огромный по продолжительности и очень важный этап в истории Земли — около 2 млрд. лет. Первый великий период горообразования относится к самому нача­лу протерозоя. Этот период характеризуется большим ша­гом вперед в эволюции живого на Земле - господство сине-зеленых (прокариот) сменяется расцветом зеленых водо­рослей  и появляются древние многоклеточные животные и растения. К концу протерозойской эры уже существовали представители большинства типов жи­вотного царства и химический состав атмосферы мало отличался от современного. Жизнь стала, по определению академика В. И. Вернадского, геологическим фактором. В результате жизнедеятельности организмов изменялись форма и состав земной коры, формировался ее верхний слой - биосфера, образовывались полезные ископаемые.

Палеозойская эра, к началу которой (570-600 млн. лет назад) относится новый период бурного горообразования, приведший к перераспределению площадей моря и суши, вымиранию многих видов животных и растений, разделя­ется на шесть периодов. В кембрийском периоде, длив­шемся 70 млн. лет, животные и растения обитали в основ­ном в морях, а сушу населяли бактерии и сине-зеленые во­доросли. В результате изменения состава океанских вод морские животные обрели скелет. Скелетные беспозвоноч­ные стали главными представителями морской фауны того времени.

Второй период – ордовик, длительность которого составляет 60 млн. лет, характеризуется увеличением пло­щади морей, где образуются коралловые рифы и появляют­ся хордовые животные и споровые растения.

В начале си­лура (длительностью 30 млн. лет) в результате интенсив­ных горообразовательных процессов и изменений в строе­нии рельефа Земли на месте многих мелководных теплых морей образуется суша. Главными событиями этого перио­да были появление в морях так называемых панцирных «рыб» (первых представителей позвоночных) и начало бур­ного развития наземных растений.

Начало девона (периода, длившегося 60 млн. лет) знаме­нуется развитием наземных растений, у которых тело рас­членено на корень и стебель, и выходом на сушу животных, первыми из которых были представители членистоногих –пауки. Рост горных хребтов снова изменил условия сущест­вования организмов на Земле. Климат стал более континен­тальным, возникли пустынные и полупустынные области. В морях настоящие рыбы вытеснили панцирных «рыб». Это были уже хрящевые рыбы (к ним принадлежат современ­ные акулы) и рыбы с костным скелетом, которые в наши дни являются главными представителями позвоночных в океане.  Обитатели мелководных водоемов – двоякодышащие ры­бы – обладали жаберным и легочным дыханием, легкое у них развилось из плавательного пузыря. Леса из гигант­ских папоротников, хвощей и плавунов украшали берега девонских водоемов. Появились наземные позвоночные – крупные земноводные (стегоцефалы) и амфибии.

Периоды палеозоя – карбон (или каменноу­гольный, длившийся 55-75 млн. лет), и  последний период – пермь (45 млн. лет). Это было время завоевания суши   многоклеточными растениями и животными. Хозяевами растительного царства становятся голосеменные растения. Животный мир пополняется разно­образными насекомыми. В результате смены влажного и теплого климата карбона на засушливый и более холодный климат, крупные земноводные, достигшие к тому времени небывалого расцвета и разнообразия, в основном вымерли, дав начало мелким земноводным. Новые обитате­ли – пресмыкающиеся (рептилии), появившиеся в конце кар­бона и обладавшие внутренним оплодотворением и легоч­ным (а не кожным) дыханием, широко расселились по суше.

Страницы: 1, 2, 3