Помоги проекту - поделись книгой:
Следующую ступень эволюции глаза демонстрируют ресничные черви. В передней части их тела имеются два симметричных пятна: в каждом из них до тысячи светочувствительных клеток. Эти пятна наполовину погружены в пигментную чашку. Свет падает лишь на верхнюю половину пятен, не прикрытую пигментом, и это позволяет животному определить, где находится источник света. При желании можно назвать ресничного червя «животным с двумя глазами».
Постепенно глазное пятно еще глубже вдавливалось в эпителий. Образовался желобок — «глазной бокал». Подобным органом зрения обладают, например, речные улитки. Его чувствительность заметно зависит от направления взгляда. Однако улитка видит все вокруг себя расплывчатым, словно сквозь матовое стекло.
Острота зрения повышалась по мере того, как сужалось наружное отверстие глаза. Так появился глаз с точечным зрачком, напоминавший камеру-обскуру. Им смотрит на мир моллюск наутилус, родич давно вымерших аммонитов. Толщина глаза у наутилуса — около сантиметра. На его сетчатке имеется до 4 млн. светочувствительных клеток. Однако этот орган зрения улавливает слишком мало света. Поэтому мир для наутилуса выглядит мрачно.
* * *
Итак, на каком-то этапе эволюция привела к появлению двух различных органов зрения. Один — назовем его «глаз оптимиста» — позволял видеть все в светлых красках, но очертания предметов были смутными, неясными, расплывчатыми. Другой — «глаз пессимиста» — видел все в черных топах; мир казался грубым, изломанным, резко очерченным. Именно от него и происходит наш человеческий глаз.
Позднее над зрачком нарастает прозрачная пленка; она защищает его от попадания грязи и в то же время меняет его преломляющую способность. Теперь все больше частиц света попадает внутрь глаза, к его светочувствительным клеткам. Так возникает первый примитивный хрусталик. Он фокусирует свет. Чем больше хрусталик, тем острее зрение. Для обладателя такого органа зрения — а именно он и называется «глазом» — окружающий мир становится ярким и отчетливым.
Глаз оказался таким совершенным органом зрения, что природа «изобрела» его всего дважды: он появился у головоногих моллюсков, а позднее у нас, позвоночных. Причем у обеих групп животных выглядит он по-разному, да и развивается из различных тканей: у моллюсков — из эпителия, а у человека и других позвоночных сетчатка со стекловидным телом возникают из нервной ткани, а хрусталик и роговица — из эпителия.
Добавим, что у насекомых, трилобитов, ракообразных и некоторых других беспозвоночных животных сформировался сложный — фасеточный — глаз. Он состоял из множества отдельных глазков омматидиев. Глаз стрекозы содержит, например, до 30 000 таких глазков.
* * *
Шведские биологи Дан-Эрик Нильссон и Сюзанна Пелгер из Лундского университета смоделировали на компьютере историю эволюции глаза. У них получилось, что отдельные, незначительные мутации могли менять, например, толщину прозрачного слоя или кривизну светочувствительного слоя. Они происходили случайно. Ученые лишь внесли в свою математическую модель правило: если мутация улучшала качество изображения хотя бы на один процент, то она закреплялась в последующих поколениях.
В конце концов, «зрительная пленка» превратилась в «пузырек», заполненный прозрачным студнем, а затем и в «рыбий глаз», снабженный настоящим хрусталиком.
Нильсон и Пелгер попробовали оценить, сколько времени могла длиться подобная эволюция, причем они выбрали худший, самый медленный вариант развития. Все равно результат оказался сенсационным. Краткая история глаза насчитывала всего… чуть более полумиллиона лет — сущий миг для планеты. За это время сменилось 364 000 поколений животных, наделенных различными промежуточными типами органов зрения. Путем естественного отбора природа «проверила» все эти формы и выбрала лучшую — глаз с хрусталиком.
* * *
Эта математическая модель, а также генетические открытия убеждают нас в том, что различия между известными типами органов зрения не так велики, как казалось прежде. «Мы убедились, — отмечает немецкий биолог Кристоф Кампенхаузен, — что разные типы органов зрения возникают из-за незначительных изменении в геноме: одни гены активизируются, другие отключаются».
Так, его коллега Вальтер Геринг выяснил, что ген под названием Рах-6 формирует органы зрения у человека, мышей и плодовых мушек дрозофил. Если он имеет дефект, глаз не развивается вовсе или остается в зачаточном виде. В свою очередь, при встраивании гена Рах-6 в определенные участки генома, у животного появлялись дополнительные глаза.
Опыты показали, что ген Рах-6 отвечает лишь за развитие органов зрения, а не за их тип. Так, с помощью гена, принадлежавшего мыши, ученый запускал механизм развития глаз у дрозофил, причем у них появлялись дополнительные органы зрения — тоже фасеточные — на ногах, крыльях и усиках.
Позднее В.Геринг сумел вырастить на голове лягушки дополнительные глаза, манипулируя геном Рах-6, взятым у дрозофилы. Его коллеги обнаружили тот же самый ген у лягушек, крыс, перепелов, кур и морских ежей. Исследование гена Рах-6 показывает, что все известные нам типы органов зрения могли возникнуть благодаря генетическим мутациям одного и того же «первоглаза».
Впрочем, есть и другие мнения. Ведь, например, у медуз нет гена Рах-6, хотя органы зрения есть. Возможно, этот ген лишь на каком-то этане эволюции стал управлять развитием зрительного аппарата.
Возможно также, полагают другие биологи, эволюция этих органов начиналась с… симбиоза. «Зрячие» одноклеточные организмы стали гнездиться на поверхности многоклеточных существ — те согревали и защищали их. Пожалуй, эти «прилипалы» сперва досаждали своим слепым хозяевам, по позднее те научились пользоваться необычным талантом своих постояльцев — умением видеть приближающихся к ним животных — и стали следить за поведением и передвижениями этих зрячих клеток. И таким образом получили преимущество над конкурентами: они быстрее находили пищу и спасались от врагов.
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
ТАК ЯЙЦО ИЛИ КУРИЦА? Мучившая в течение веков человечество загадка — что появилось первым: яйцо или курица — разрешена британским ученым Джоном Брукфилдом. На основе новейших знаний в области генетической инженерии оп пришел к выводу, что первоначально все-таки появилось яйцо. Брукфилд утверждает, что генетический материал не подвергается революционным изменениям во взрослом организме. Именно поэтому для появления первой курицы необходимо, чтобы в яйце образовался ее эмбрион.
Вывод ученого широко обсуждался в британском научном мире и признан верным. Таким образом, яйцо, из которого получилась первая курица, снесла особь иного зоологического вида. Однако эмбрион в яйце был куриным.
ПАЛЬЦЫ ВАС ВЫДАДУТ. С некоторых пор посетителям ночных клубов и баров британского города Йоувила предлагают приложить палец к специальному чипу. И компьютер тут же выдает всю «подноготную» посетителя. И если раньше тот был замечен в пьяных дебошах или иных безобразиях, то охрана заведения тут же дает ему от ворот поворот. Есть предположение, что в скором будущем подобную систему начнут использовать и на стадионах, чтобы не пропустить на трибуны особо рьяных бузотеров.
ЛАСКОВЫЙ ШАРФИК. Четверо ученых Массачусетского технологического института (США) во главе с Леонардо Бонанни изобрели шарф, в котором «написаны» прикосновении любимого человека. Называется чудо-шарф «Тар-Тар». На самом деле это целая осязательная система, предназначенная для эмоциональной терапии. Она представляет собой набор из вибромоторов, имитаторов тычков, давления, а также нагревательных элементов.
Изобретение было испытано на группе добровольцев. Они-то и решили, что эффективнее всего на человека действуют прикосновения к шее, то есть имитаторы надо поместить в шарф. Силой прикосновений можно управлять спрятанной внутри складок клавиатурой. Единственное неудобство — необходимость во внешних источниках питания, но эту проблему Бонанни с коллегами обязуются решить в ближайшее время.
ТАК СКОЛЬКО ЛЕТ ЛУНЕ? Торстен Кляйне и его коллеги из университета Мюнстера впервые непосредственно определили возраст Луны, основываясь на анализе доставленных с нее когда-то пород. Ранее ученые давали лишь оценку этого возраста — немногим более 4,5 миллиарда лет, то есть он должен быть сопоставим с возрастом Земли. Так, в общем, и вышло: согласно новым данным, полученным на основе распада вольфрама-182, возраст Луны составляет 4 миллиарда 527 миллионов лет плюс-минус 10 миллионов лет.
«Заметим, эта оценка поддерживает популярную теорию, что оба космических тела сформировали свою твердую кору почти в одно и то же время — после столкновения с молодой Землей гигантского тела размером с Марс.
РАЗБЕРЕМСЯ, НЕ ТОРОПЯСЬ…
Повелители мух
В лаборатории генетики Йельского университета (США) можно увидеть такой «фокус»: стоит включить ультрафиолетовый лазер, как мухи дрозофилы тут же дружно взлетают.
«Эка невидаль! — скажете вы. — Обыкновенная дрессировка». Но дело в другом.
Для того чтобы превратить живое существо в киборга, исследователям пришлось перестроить сразу несколько систем организма. Система управления состоит из трех частей: замка, ключа и выключателя.
Роль замка играют молекулы чужеродных белков, которые были встроены в нервную систему мух генно-инженерными манипуляциями. Эти белки могут активировать нейроны под действием молекул АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) — довольно простого органического соединения, выполняющего в организме множество функций, — в частности, являющегося биотопливом клетки. АТФ к тому же является и «ключом» — когда эти молекулы действуют, на белки, нужные нервные клетки активируются, и муха взлетает.
Разумеется, ничего бы не работало, если бы АТФ все время действовала на весь организм разом. Поэтому ученые встраивают в нужные участки мозга маленькие капсулы, наполненные молекулами АТФ, делая специальные микроинъекции. Эти капсулы затем и разрушаются под действием ультрафиолета, проникающего внутрь мушиного организма.
Таким образом, когда ученые включают ультрафиолет, молекулы АТФ под его действием освобождаются от оболочки, воздействуют на модифицированные гены в клетках нервного узла, те вырабатывают белок, который раздражает нервный центр паники, и мухи взлетают.
Руководитель проекта надеется, что таким образом управлять можно будет не только мухами и тараканами, но даже млекопитающими, на пример мышами. Причем им даже не придется делать инъекции АТФ — достаточно будет дать это вещество в виде порошка или таблеток.
Удобно и то, что облучать ультрафиолетом можно любую часть подопытного животного или насекомого: нейроны есть везде, а не только в головном мозге.
Хотя ученые утверждают, что цель их эксперимента не дистанционное управление мухами, а изучение деятельности нейронов, верится с трудом. Ведь перспективы у подобных экспериментов широкие — от превращения насекомых в шпионов, способных проникнуть в самые укромные уголки, до дистанционного управления людьми, которые волею ученых превратятся в настоящих зомби.
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Во всем виноваты гены?
«Это все гены, я ни в чем не виноват!» — так теперь могут объяснять свое поведение хулиганы, дебоширы и футбольные фанаты, полагает газета «Нью-Йорк Таймс». И поясняет, на чем основаны подобные рассуждения.
Житель Нью-Йорка Джейсон Даллас объясняет свое стремление к риску особенностями характера. ««Это у меня в крови, — говорит он. — Мне часто доводилось слышать такие слова и раньше, но теперь я понимаю, что они значат».
Даллас недавно узнал: сотрудники научно-исследовательского центра Фреда Хатчисона в Сиэтле обнаружили в геноме подопытных мышей некоторые гены, повышающие желание рисковать. Теперь и Джейсон убежден, что у него генетическая предрасположенность к риску.
И в самом деле, открытия в области генетики человека заставляют задуматься о том, насколько люди способны контролировать себя. Недавно были обнаружены гены, которые, вероятно, предопределяют склонность к полноте, способности петь или танцевать.
«Появляется все больше данных о том, что наша сущность и бытие определяются на молекулярном уровне, — полагает Нол Рабиноу, антрополог из Калифорнийского университета Беркли. — Многие по старинке считают, что характер человека определяется его воспитанием, но генетика свидетельствует, что это не совсем так».
Его поддерживает и Стивен Линкер, психолог из Гарвардского университета. «У нас есть доказательства, что некоторые черты характера передаются по наследству, — говорит он. — Думаю, что они влияют на наше поведение на работе и в быту».
Такая точка зрения вызвала волну критики. «Каждый хулиган, а тем более преступник начнет ссылаться на плохую наследственность, потребует, чтобы его вместо тюрьмы отправили в больницу для лечения», — говорят многие.
Ну а пока суд да дело, в Техасе одна девочка подала в суд на своих родителей. Дескать, они, зная свою плохую родословную, не должны были заводить ребенка. «В том, что я получилась такой толстой и некрасивой, виноваты они», — заявила на суде истица и потребовала себе в качестве компенсации за моральный ущерб кругленькую сумму. Однако у судьи все-таки достало здравого смысла отказать в иске, сказав, что есть в огромном количестве гамбургеры и чипсы, запивая колой, и вообще вести нездоровый образ жизни родители свою дочь все-таки не заставляли. И во многом виновата она сама…
РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
IQ и его создатель
В связи со все большим распространением в нашей стране ЕГЭ не исключен вариант, что вскоре у школьников начнут определять и коэффициент интеллекта. Насколько мне известно, в мире наиболее распространен так называемый показатель IQ. Что он собой представляет, кто его придумал и насколько можно доверять такому тесту?
И.К. Карамышева, учитель
г. Рязань
Сейчас мало кто помнит, что создателем теста для определения коэффициента интеллекта был английский психолог немецкого происхождения Ганс Юрген Айзенк. Родился Ганс 4 марта 1916 года в Берлине, в семье, весьма далекой от науки. Его мать была киноактрисой немого кино, а отец — популярным в те годы конферансье. Сам Ганс почему-то еще в школе заинтересовался наукой. И, получив среднее образование, решил поступать на физический факультет Берлинского университета. Осуществить это намерение оказалось не столь просто. Шел 1934 год, в Германии к власти пришли нацисты, и для поступления на физфак нужна была рекомендация от национал-социалистской партии. А еще партийный билет.
Становится нацистом Ганс не захотел. Гитлер ему активно не нравился, причем молодой Айзенк не считал нужным это скрывать. Его за это даже поколотили, причем избивать первого спортсмена школы набежала целая толпа — иначе с ним бы не справились…
Ганс мужественно перенес побои и даже нашел возможность отомстить своим обидчикам, отлавливая их затем поодиночке.
Однако из страны ему все же пришлось уехать. Ганс Айзенк перебрался сначала во Францию, а потом и в Англию, где весной 1935 года он сдал вступительные экзамены в Лондонский университет. Но в физику он все же не попал, поскольку в приемной комиссии вдруг выяснилось, что для поступления на физфак надо еще досдать кое-какие предметы.
Откладывать же начало обучения еще на год Ганс не мог, поскольку был весьма стеснен материально. И тогда он стал искать факультет, куда бы его приняли и дали бы стипендию на основе уже сданных экзаменов. Таким факультетом оказался психологический — в те годы заниматься психологией желающих было немного.
Поделиться книгой: