Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

Стремление к бессмертию – суть самой жизни (Черновик главы из нашей книги "Бессмертие"). Часть 1

Понедельник, 16 Декабрь, 21:12, m-batin.livejournal.com


Несмотря на то, что отдельные особи смертны, жизнь как явление невероятно устойчива. Возникнув на Земле около 3 миллиардов лет назад из одной живой клетки, она пережила ледниковые периоды, извержения вулканов, падение астероидов. Именно благодаря своей способности выживать в любых условиях, жизнь расцвела и преобразила лицо нашей планеты.

Жизнь на Земле не смогли уничтожить даже самые страшные природные катаклизмы

Даже полное оледенение, случившееся на Земле 600 миллионов лет назад, не смогло уничтожить все живые организмы. Жизнь сохранилась и продолжила свое развитие.
Позже, 250 миллионов лет назад,  произошло гигантское трапповое извержение в Западной Сибири, земная кора треснула и миллионы кубических километров лавы вылились на поверхность, резко изменив состав атмосферы и кислотность вод океана. Эти события, известные сейчас как пермское вымирание, уничтожили 96 % всех морских видов и 70 % наземных видов позвоночных, но оставшиеся приспособились к новым условиям среды и смогли развиваться дальше.
Около 70 тысяч лет назад вновь возникла угроза уничтожения жизни людей на Земле. Мощнейшее извержение вулкана Тоба, выбросившего в атмосферу огромные массы пепла, привело к  наступлению вулканической зимы,  в результате которой популяции многих видов животных пережили катастрофическое сокращение. Численность Homo Sapiens уменьшилась  до 2000 человек, но человечество выжило и смогло создать цивилизацию.

Живые организмы эволюционируют в сторону повышения выживаемости
Все существа на планете борются за жизнь тем или иным способом. Они пытаются остаться в живых сами и произвести на свет жизнеспособное потомство, которое обеспечит сохранение их вида. Практически все существующие ныне виды проявили чудеса приспособляемости к изменяющимся условиям внешней среды, и это помогло им выжить во времена природных катаклизмов.
Первая последовательная теория биологической эволюции, выдвинутая французским натуралистом Жаном Батистом Ламарком в 1809 году, объясняла прогрессивное развитие с передачей по наследству приобретенных признаков тем, что у организмов существует внутреннее «стремление» к совершенствованию.  А любое совершенствование живого организма всегда идет только в одном направлении -  повышения выживаемости вида и увеличение продолжительности его жизни.
В качестве примера, подтверждающего свою теорию, Ламарк приводил жирафа. Известно, что это самое высокое из млекопитающих животных обитает во внутренних областях Африки и водится в местах, где почва почти всегда сухая и лишена растительности. Это заставляет жирафа объедать листву деревьев и делать постоянные усилия, чтобы дотянуться до неё. Вследствие этой привычки, существующей с давних пор у всех особей данной породы, передние ноги жирафа стали длиннее задних, а его шея настолько удлинилась, что это животное, даже не приподнимаясь на задних ногах, подняв только голову, достигает шести метров в высоту.
Как известно, семейство жирафовых миллионы лет назад насчитывало множество видов. Но после ледникового периода в живых остались только два, наиболее приспособившихся к новым условиям жизни вида - жираф и окапи.

Еще один пример – верблюды. Они были одними из основных представителей так называемой мамонтовой фауны, существовавшей в северной Евразии вплоть до окончания последнего оледенения 10—12 тыс. лет назад. Другие представители этой фауны - мамонты, шерстистые носороги и большерогие олени – вымерли, а верблюды сохранили свой вид, приспособившись к жизни в суровой и безводной местности. Они прекрасно чуют запах влаги и могут почувствовать свежее пастбище или пресную воду за 40-60 километров. Даже влага, выделяемая из ноздрей при дыхании, у верблюдов собирается в особой складке и попадает в рот. Они могут подолгу обходиться без воды, теряя при этом до 40% веса тела, а добравшись до водоема, выпить сразу до ста литров. Широкие двупалые ступни верблюдов отлично приспособлены для передвижения по сыпучим пескам или мелким камням, а в горбах концентрируются все  жировые запасы организма.
360 миллионов лет назад, чтобы выжить, животным пришлось перебраться из воды на сушу, в принципиально иную среду. Позднее некоторые из них снова вернулись в водную стихию. Так, все китообразные, включая китов, дельфинов и морских свиней, являются потомками сухопутных парнокопытных. Киты и бегемоты произошли от одного предка, жившего 54 миллиона лет назад. А 50 миллионов лет назад киты снова перешли к водному образу жизни. При этом они дышат при помощи легких, кормят детенышей молоком, являются теплокровными и даже имеют шерсть. При этом гренландские киты, способные жить более 200 лет, являются рекордсменами по продолжительности жизни среди позвоночных животных.
Оленям, типичным лесным жителям, в эпоху великих оледенений, когда северная заболоченная тундра завоевала огромные пространства, тоже пришлось привыкать к новым условиям существования. Лучше всех с этой задачей справились болотные олени, которые уже были приспособлены к жизни на зыбкой почве лесных болот. Так около миллиона лет назад они превратились в настоящих обитателей тундры – северных оленей. Это животное чует ягель, свой основной продукт питания, даже под слоем снега. Лишайниковые вещества, получаемые с пищей, спасают его от кишечных паразитов. Широкие копыта позволяют перемещаться по рыхлому снегу и раскапывать его в поисках пищи. А теплая шерсть состоит из полых волосков, что не только улучшает теплоизоляцию, но и помогает также держаться на плаву при переходе рек вброд.
Медведи, появившиеся около 2 миллионов лет назад, стали родоначальниками более десяти видов, но большинство из них вымерли в период антропогена. Предки нынешних бурого и белого медведей выжили, но приспособились к условиям жизни абсолютно по-разному, 600 тысяч лет назад дав начало двум разным видам.
Бурые медведи всеядны, но рацион у них на 3/4 растительный, поэтому чтобы пережить голодный зимний период, они  впадают в спячку, которая в разных районах длится от  от 75 до 195 дней.
А белые медведи – хищники, питающиеся морскими животными, активны практически круглый год. В зимнюю спячку на 50-80 дней могут впадать только беременные самки.  Остальные животные совершают сезонные кочёвки, летом отступая вместе с полярными льдами ближе к полюсу, зимой перемещаясь на юг, заходя на материк. Они приспособились добывать еду и на суше, и в воде. Свою добычу медведь может увидеть за несколько километров, кольчатую нерпу может учуять за 800 м, а, находясь прямо над её гнездом, слышит малейшее шевеление. Как и у северных оленей, шерстинки у белых медведей полые, а подошвы ног подбиты шерстью, чтобы не скользить по льду и не мёрзнуть. Между пальцами есть плавательная перепонка.

Высокогорные насекомые, живущие в холодном разряженном воздухе, потеряли способность к полету, так как в полете резко увеличивается испарение, и возрастают расходы энергии. Поэтому в Гималаях выше границы леса больше половины всех насекомых лишены крыльев.
У высокогорных позвоночных возрастает концентрация эритроцитов и гемоглобина в крови, заметно увеличиваются размеры сердца, что способствует насыщению крови и тканей тела кислородом в условиях его недостаточности. Приспособлением к низким температурам служат темная окраска и густая опушенность тела. Темноокрашенные тела поглощают тепловое солнечное излучение и нагреваются на 10—30° выше, чем воздух.


Но не только модификация тела, изменение режима питания и смена ареала обитания помогали живым организмам выживать в меняющемся мире. Некоторые приобретали социальные навыки, другие – совершенно уникальные свойства организма
Так, семейство муравьев, возникшее примерно 110—130 млн лет назад, пережило гигантские извержения вулканов, гибель динозавров, расхождение континентов, и сегодня насчитывает более 12 000 видов и распространено по всему миру, за исключением Антарктиды и некоторых удалённых островов. Успех муравьев объясняется их способностью образовывать гигантские суперорганизмы, которые существуют тысячи лет и состоят из множества связанных муравейников, обменивающихся между собой рабочими особями. Кстати, муравьиная королева может жить до 20 лет, в 100 раз дольше, чем большинство одиночных насекомых аналогичного размера.
В экстремальных погодных условиях некоторые виды бесхвостых погружаются в состояние анабиоза и могут не проявлять никакой активности в течение нескольких месяцев. Наземные виды (например, американская жаба) роют себе на зиму нору и спят в ней. Водные виды (например, лягушка-бык) залегают на дне водоёма, частично погружаясь в ил, но сохраняя, тем не менее, доступ к кислороду, растворённому в воде. Их метаболизм замедляется, и они выживают за счёт потребления внутренних энергетических резервов. Многие бесхвостые могут выжить после замерзания. Несмотря на то, что под их кожей и в полостях тела образуются кристаллы льда, жизненно важные органы защищены от замерзания вследствие высокой концентрации глюкозы в тканях. С виду безжизненная, замёрзшая лягушка может начать дышать и возобновить работу сердца, если её отогреть.
Летучие мыши, как и большинство рукокрылых в темноте полагаются не на зрение, а на слух, ориентируясь методом эхолокации. Летучая мышь испускает высокочастотные сигналы, которые человеческое ухо почти не воспринимает. При этом, когда мышь издает ультразвук,  специальные мышцы в ее ушах закрывают ушные раковины для предотвращения повреждения слухового аппарата. Во время полёта летучие мыши поют песни, используя сложные сочетания слогов, на высоких частотах. С помощью этих песен они общаются между собой.
Интересно, что способность к эхолокации в процессе эволюции появилась и у дельфинов – животных, живущих в совершенно другой, водной среде.  И они тоже имеют свою систему звуковых сигналов: эхолокационные, испускаемые на очень высоких ультразвуковых частотах, недоступных человеческому слуху, служащие для обнаружения добычи, и около 200 видов «свиста» для коммуникации с сородичами.
Три года назад британские исследователи выяснили, что эти две совершенно разные группы животных – летучие мыши и дельфины, имеют общий белок, который и позволяет им осуществлять эхолокацию.


В природе существуют виды, остающиеся неизменными на протяжении сотен миллионов лет, иногда их называют живыми ископаемыми

Так, крокодилы в почти неизменном виде существуют более 200 миллионов лет. За это время Солнце успело сделать виток вокруг центра Галактики, но среда обитания крокодилов — пресные водоёмы тропиков и субтропиков, по сути, мало изменилась с древнейших времён. При этом продолжительность жизни крокодилов достигает 100 лет.

В реках и озерах северной Америки живет хищная Ильная рыба, способная дышать атмосферным воздухом. Останки этого вида были найдены в отложениях середины триасового периода (237—228 млн лет назад) в Китае, Испании и США

Акулы, предки которых появились примерно 400 миллионов лет назад, сумели пережить пермское вымирание, уничтожившее 245 миллионов лет назад 96% морской жизни. Они несколько видоизменились, но на протяжении последних 150 миллионов лет существуют практически в неизменном виде.

Мечехвосты бороздили морское дно примерно 230 млн лет назад. Их можно встретить и сегодня почти по всей экваториальной и тропической зоне, а также в умеренном поясе. Численность этих морских членистоногих достаточно велика, в Японии и США их даже используют для получения удобрения.

Латимерия –  единственная сохранившаяся до наших дней кистеперая рыба. Считается, что она не меняла своего строения более 400 млн лет. Она обладает неповторимым строением черепа, точнее мозговой коробки, которая состоит из двух половинок и соединена специальным суставом. Кроме того, латимерия обладает сетевой электросенсорной системой, характерной только для этого вида животных.

Утконосы и ехидны, обитающие ныне в Австралии практически, в неизменном виде существуют на протяжении 110 миллионов лет.

Животные показывают чудеса приспособляемости, ухитряясь выживать в самых неподходящих для жизни условиях

Ни давление морских глубин, ни разряженный холодный воздух высокогорий, ни самые жестокие засухи не могут остановить развитие жизни.

Даже на огромной глубине, на расстоянии нескольких километров от поверхности Земли, обитают более 120 видов одноклеточных животных, 17 видов кишечнополостных, 50 видов червей, около 60 видов моллюсков, более 110 видов ракообразных, около 26 видов губок, порядка 60 видов иглокожих и несколько видов рыб.


Морские моллюски неопилины живут в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах на глубине от 1,8 до 6,5 км, а глубоководные  рыбы породы мешкорот - от 2 до 5 км.


Почти на самом дне Марианской впадины, на глубине 10,6 км, где  давление достигает 108,6 МПа (в 1100 раз больше обычного атмосферного) океанологи обнаружили гигантских амеб, достигающих в размерах 10 см.

На высоте 6800 м, выше постоянной снеговой линии, среди скал и осыпей, лишенных высших растений,  в Гималаях были обнаружены мелкие пауки-скакунчики.
Бабочки лишайницы обитают в горах на высоте до 5700 м над уровнем моря, а ледниковые блохи добрались до высот около 6 км – они даже способны выдерживать замораживание и снова оживать при оттаивании.
На высоте  6 км также могут жить копытные (бараны, козлы), охотящиеся за ними снежные барсы и грызуны (шиншилла, пищухи).
Самый высокогорный вид птиц - альпийские галки, которых альпинисты встречали во время восхождения на Джомолунгму на высоте 8100 м.

В самых засушливых районах Австралии, где дождя не бывает по много месяцев, а иногда и лет, животные выработали свой механизм самосохранения. Лягушка, носящее название Роющая лопатница, во время жаркого сухого сезона впадает в состояние
эстивации (летней спячки), обходясь без пищи и воды 9-10 месяцев в году. Она зарывается в землю и сворачивается в защитном коконе, который образует её сброшенная кожа. Исследования показали, что во время эстивации метаболизм лягушки меняется так, что КПД митохондрий увеличивается, позволяя более эффективно использовать ограниченное количество энергетических ресурсов, доступных лягушке в состоянии спячки.

Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)