Страницы истории науки и техники

Как по своему строению и размерам, так и по исполняемым функциям клетки также очень разнообразны. Их разделяют, в частности, на клетки, составляющие тело (соматические), и клетки, служащие для размножения. В организме человека среди огромного числа клеток существуют клетки мышц, стенок кровеносных сосудов, соединительных тканей, нервов (некоторые из них имеют длину около 1 м, например клетка, соединяющая концы пальцев ног со спинным мозгом), кожи. Красные тельца крови — эритроциты также являются клетками; их в организме человека имеется около 25 млрд. (25·10⁹).

В состав организма человека входят также кости, образованные костеобразующими клетками и состоящие из фосфата кальция, а также из белка коллагена. В теле человека имеется жидкость: кровь (около пяти литров), лимфа, обеспечивающая обмен веществ между кровью и тканями организма, и др.

Белки являются основной частью организма всех растений и животных, в том числе и человека. В состав белков входят аминокислоты. Растения и большинство микроорганизмов сами синтезируют их в своем организме. Что касается животных и человека, то они не могут синтезировать 20 аминокислот из примерно 150. Поэтому эти 20 аминокислот называются незаменимыми и животные должны получать их с пищей.

Для жизнедеятельности человека особенно важными являются 9 незаменимых аминокислот. Все остальные необходимые организму человека аминокислоты могут вырабатываться самим организмом. Очень важным ингредиентом пищи является белок казеин — основной белок молока. Из казеина (из молока) организм человека может получать все необходимые ему незаменимые аминокислоты.

Большое значение для деятельности живого организма имеют ферменты — катализаторы химических реакций, протекающих в организме. В 1857 г. основоположник современной микробиологии и иммунологии, известный французский ученый Луи Пастер (1822–1895) отверг теорию «самозарождения» микроорганизмов, изучил процесс брожения, играющий огромную роль в круговороте веществ в природе и в жизнедеятельности микробов. Пастер занимался инфекционными заболеваниями и достиг большого успеха в их лечении и профилактике. Было установлено, что ферменты (их называют также энзимами), присутствующие во всех живых клетках, представляют собой белки (очень большие молекулы), могущие существовать в кристаллической форме, чаще всего образуются в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

Для нормальной жизнедеятельности живых организмов требуется в небольших количествах еще один вид органических соединений — витамины, участвующие в обмене веществ. Большинство витаминов человек получает с пищей, некоторые образуются в организме.

В настоящей книге уже говорилось о некоторых выдающихся ученых-биологах и проделанных ими важных исследованиях. Очень кратко напомним о них читателю, чтобы легче было следовать дальше. В XVII в. Гарвей сделал чрезвычайно важное (особенно для медицины) открытие — изучил и описал систему кровообращения у животных и человека.

В XVIII в. были достигнуты по крайней мере два очень крупных результата. Обширную классификацию растений и животных разработал Линней. Его система является бинарной: первое латинское слово означает род, к которому принадлежит, например, данное животное, а второе — видовое название. К этим словам может быть добавлена фамилия (в сокращенном виде) лица, открывшего и описавшего этот организм. Если желательно указать пол организма, то ставится знак планеты Марс (♂) для самца или знак планеты Венера (♀) для самки. Так, человек, мужчина, по Линнею, имеет научное обозначение: Homo Sapiens L♂ где L — первая буква фамилии Линнея. Линней не признавал эволюции в растительном и животном царстве. Он считал, что растения и животные неизменны с тех пор, как они появились на Земле.

Второй биологической проблемой, получившей ясное толкование в XVIII в., была проблема дыхания, рассмотренная как совокупность процессов поступления в организм кислорода и удаления углекислого газа, использования клетками и тканями кислорода для окисления органических веществ и освобождения энергии, необходимой для жизнедеятельности организма. Здесь трудно назвать одну фамилию, правильнее будет назвать группу ученых, сделавших особенно много для решения проблемы дыхания. Среди них — А. Лавуазье, Дж. Пристли, П. Лаплас, А. Сеген.

Из биологов XIX в. мы успели ранее назвать Ламарка, отстаивавшего теорию эволюции живой природы, но не вскрывшего действительных причин этого процесса.

Конечно, приведенные нами фамилии ученых-биологов XVII–XVIII вв. далеко не исчерпывают имена тех, кто внес свой вклад в развитие биологии. Что касается XIX в., то главное еще впереди.

Оставшиеся страницы настоящего раздела будут посвящены двум важнейшим, тесно связанным между собой проблемам: эволюции растительного и животного мира и вопросам наследственности и изменчивости. Мы постараемся рассмотреть развитие этих проблем от великого, ученого Чарлза Дарвина и основоположника учения о наследственности Грегора Менделя вплоть до наших дней.