Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка):
вотное. Это — не новое явление, возникшее только у живых существ; оно наблюдается уже у кристаллов. При слиянии двух кристаллов образуется один более крупный, с той же структурой. Образование единого тела с тем же строением, но больших размеров, свойственно всему живому, включая человека. Сросшиеся близнецы с одной головой, образовавшейся из двух слившихся и более крупной, чем каждая из них, сохраняют обычные черты (имеют один нос, один рот и два глаза) (рис. 10.5).
Внешние формы, характерные для некоторых клеток, встречаются и среди минералов
На заре развития цитологии склонны были считать клетки плоскими структурами, поскольку под световым микроскопом их наблюдали в срезах, расплющенными или раздавленными. Только с созданием сканирующего электронного микроскопа появилась возможность изучать их как трехмерные объекты. Форма клеток весьма многообразна — от сферических до сильно разветвленных. Первые типичны для многих тканей, и прежде всего для клеток крови. Такую же форму имеют образо-
Рис. 10.5. Слияние кристаллов и слияние эмбрионов. А. Молекулярный процесс: слияние жидких кристаллов олеата аммония с образованием одного большого кристалла (Bonner, 1952, по Lehman). В. Позвоночное: четыре способа слияние двух яиц тритона (на стадии двух клеток) показано положение бластопоров в гаструлах, образовавшихся из слившихся яиц (Weiss, 1939). В. Позвоночное: а —нормальный эмбрион Triton taeniatus\ б — крупный эмбрион, полученный путем слияния двух яиц (Weiss, 1939). Г. Позвоночное: три случая сросшихся близнецов человека. В случае в видна большая голова на сросшихся телах (Morgan, 1934, по Wilder).
Рис. 10.6. Яйцевидная форма. А. Минерал: природный псевдомалахит
Cu5[(0H)2P04]2 (Medenbach, Sussieck-Fornefeld, 1983). Б. Позвоночное: клетки крови (вогнутые — эритроциты, округлые — лейкоциты) в кровеносном сосуде (фотографии, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа) (Kessel, Kardon, 1979). В. Позвоночное: клетки Сертолн и половые клетки в семеннике крысы (фотографии, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа) (Bardin, Sherins, 1982). Г. Вирус SV40 (электронно-микроскопический снимок) (Stryer, 1981). Иллюстрация
составлена автором.
вания минерала псевдомалахита (водный фосфат меди) (рис. 10.6). Многие бактериальные клетки, ранее считавшиеся плоскими, оказались близкими к сферическим — точно такими же, как кристаллы минерала фишерита (водный фосфат алюминия) (рис. 3.7). Клетка Пуркинье из кортикального слоя мозжечка позвоночных ветвится так же сильно, как мицелий гри-
ба Мисог и как кристаллы минерала пиролюзита (окиси марганца черного цвета), встречающиеся в осадочных породах. Поразительное сходство этих кристаллов с биологическими структурами вначале наводило на мысль, что они представляют собой ископаемые растения (рис. 10.7).
Конфигурации клеток обусловлены их функциями. Ветвистое строение нервной клетки связано с необходимостью передавать нервные импульсы, а сферическая форма способствует равномерному обмену метаболитов через клеточную оболочку.
Фигуры митоза можно имитировать с помощью химических реакций
При каждом клеточном делении оболочка ядра распадается, хромосомы освобождаются, выходят в цитоплазму и вдоль нитей образующегося веретена перемещаются к его полюсам.
На них в животных клетках появляются звезды; у растений
они наблюдаются редко. Все эти фигуры стадий деления более чем столетие были загадкой для биологов, а химические реакции, отвечающие за перемещение хромосом, не выяснены до сих пор.
Ледюку (Leduc, 1911) удалось имитировать эти фигуры митоза: он вводил в соленую воду каплю туши, а по обе стороны от нее — по одной капле слабоокрашенного гипертонического раствора соли. В результате диффузии возникла картина, сильно напоминающая фигуры митоза, например, у клеток растения Роа и червя Ascaris (рис. 10.8). Ледюк прекрасно понимал, что митотическое веретено — это не капля туши; теперь мы доподлинно знаем, что оно состоит из волокон ту-булина и молекул актина и миозина (De Duve, 1984). Сходство говорит лишь о том, что явление несложно и может иметь физико-химическую природу. Форма веретена может зависеть не только от химических свойств тубулина и актина, но также и от невидимых диффузионных процессов в цитоплазме, регуляторами которых могут быть другие вещества.
Стадии дробления яйца можно воспроизвести с помощью мыльных пузырей
Понадобилась длительная первоклассная работа в области-цитологии и эмбриологии, прежде чем было признано значение генов и установлена их локализация в хромосомах. До тех пор биологи склонны были объяснять клеточные процессы » основном простыми физическими причинами.
К числу основных биологических процессов относится образование эмбриона путем дробления яйца. После оплодотво-
'Рис. 10.7. Ветвистые структуры. А. Минерал: пиролюзит — черная окись
•марганца,— образующий ветвистые кристаллические дендриты в осадочных шородах (Desautels, 1968). Б. Гриб: разветвленный мицелий (таллом), развивающийся из споры Mucor mucedo (Strasburger, 1924). В. Позвоночное: ¦клетка Пуркинье из коры мозжечка (Costa, Chaves, 1937). Иллюстрация составлена автором.
