Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях

Эти эукариотические клетки обладают истинным ядром, окруженным мембраной. Внутри эукариотической клетки вокруг ядра обнаруживается сложная компартментализация, то есть разделение на отдельные участки или области (компартменты), при этом разные части выполняют разные функции и решают разные задачи. В эукариотических клетках обнаруживаются так называемые 80S-рибосомы, которые играют важнейшую роль в синтезе белков. Это указывает на то, что все эукариотические клетки – в том числе и наши – происходят от общего анаэробного предка, который когда-то, в период «скучного миллиарда», за счет эндоцитоза, или поглощения, принял в свое лоно аэробные бактерии. В дальнейшем из них развились митохондрии, энергетические станции нашего организма; эти станции, например, обеспечивают энергией мышцы ваших рук, с помощью которых вы сейчас можете перелистнуть страницу, чего пока что делать не следует.

В течение «скучного миллиарда» постепенно происходило увеличение запасов и концентрации питательных веществ и незаменимых следовых элементов в первобытном океане, что обеспечило в конечном счете прорыв многоклеточных организмов. Этот прорыв имел взрывоподобный характер и совершился в начале кембрия, 570 млн лет назад. В морях в течение следующих 40 млн лет возникли новые многоклеточные организмы с различным планом строения: черви, моллюски, членистоногие и пикайя, предок всех позвоночных. Ископаемые окаменелости этого в высшей степени интересного периода эволюции, «кембрийского взрыва», к сожалению, очень редки. Самое, пожалуй, знаменитое место такого рода – это Берджесские сланцы в Канаде. В последние годы было найдено еще несколько таких мест в Китае. Как в Канаде, так и в Китае была обнаружена пикайя, ранний предок позвоночных или хордовых животных. Главным путем развития в этой ранней фазе кембрийского взрыва стал симметричный план строения тела, то есть такого строения, при котором одна половина тела – зеркальное отражение противоположной. Кроме того, параллельно этому плану строения развилась сердечно-сосудистая система кровообращения. У одноклеточных в связи с малым расстоянием обмена с окружающей средой снабжение питательными веществами происходит путем диффузии. У больших организмов обмен веществ таким способом невозможен; он продолжался бы недопустимо долго. Приведем наглядный пример: для того чтобы насытить на 90 % кислородом цилиндр ткани диаметром в тысячную долю миллиметра, требуется одна тысячная доля секунды. Если же диаметр цилиндра равен 10 мм, то для такого же насыщения требуется уже три часа. Человеческому организму для того, чтобы кислород диффундировал от кончиков пальцев ног до головы или обратно, потребовалось бы много лет. Однако в ходе эволюции от одноклеточных к многоклеточным организмам был сделан исключительно важный шаг; за счет сердца и системы кровообращения стал возможным транспорт в организм кислорода и питательных веществ, и удаление из организма ненужных и вредных продуктов жизнедеятельности. Для транспорта кислорода превосходно подходит молекула гемоглобина, содержащая в себе атом железа, способный обратимо связывать молекулы кислорода. Молекула гемоглобина существовала уже до кембрийского взрыва. Согласно данным генетических исследований, функцию переноса кислорода в организмах он приобрел около 530 млн лет назад и до сих пор выполняет ее в наших организмах.

Первые позвоночные животные, такие как пикайя, не обладали прочным, окончательно сформированным скелетом; скорее устойчивость их телам придавал наружный панцирь. В ходе эволюции этот панцирь регрессировал, а внутренний скелет, наоборот, стал более устойчивым. Пикайя вымерла уже в кембрии, но здравствующий до сих пор ланцетник характеризуется некоторым сходством с этим первым представителем позвоночных или хордовых животных. Подобно пикайе, ланцетник обладает гибкой, но прочной структурой в спине, которую считают ранней хордой или зачатком позвоночника. Пикайя имела голову, хвост и сегментированную мускулатуру вдоль симметрично организованного тела. У нее был рот, кишечник и нервная система. Как и у ланцетника, у пикайи уже была замкнутая система кровообращения и органные структуры, выполнявшие функции печени и почек. Это может показаться удивительным, но в этом отношении они очень близки к нам. Так, на четвертой неделе эмбрионального развития человека наблюдают возникновение хрящевой трубки, а именно хорды, которая позднее превращается в спинной мозг и позвоночник. То, что мы сегодня наблюдаем в виде желеобразной массы между телами позвонков и называем межпозвоночными дисками, есть остаток желеобразной хорды, который придает известную гибкость позвоночнику, а при избыточных нагрузках причиняет боль в результате заболевания, известного под названием грыжи межпозвоночных дисков.