Раньше уже говорилось о том, что без пищи ни одно живое существо долго прожить не может. Нет ни одного животного, ни одного растения, которое не погибло бы в результате долгого голодания.
Таким образом, пища — одно из главных условий жизни. Поэтому животные и растения выработали много способов борьбы с голодом. Так, уже было сказано, что некоторые организмы впадают на голодный период в состояние скрытой жизни или в спячку. Другой способ борьбы с голодом, это — заготовление запасов на голодное время. Запасаются пищей не только люди, но и другие животные и растения. Некоторые животные, особенно грызуны, тащат пищу к себе в норы и нередко накапливают там огромные питательные запасы. Растения откладывают запасы пищи на зиму в своём теле, преимущественно в корнях (особенно их много в корнеплодах).
Но одной пищи для поддержания жизни недостаточно. Для жизни требуется ещё и умеренное тепло: сильное перегревание так же губительно для живых существ, как и большой холод. Известно, что многие животные умирают уже при 40 градусах тепла, в то время как другие организмы гибнут при морозе в 5—10 градусов.
Необходимым условием для жизни является и наличие воды. Полного высыхания не может выдержать ни одно живое существо, потому что без воды невозможен обмен веществ. Даже в семенах, как будто бы совершенно сухих и находящихся в состоянии скрытой жизни, содержится некоторое количество воды.
Наконец, для большинства животных и растений необходимым условием жизни является воздух, вернее, кислород, который содержится в воздухе. Наземные и некоторые водные животные (кит и другие) получают кислород, вдыхая при помощи лёгких окружающий воздух.
Другие водные животные (таких большинство), как и наземные, также дышат кислородом, но только извлекают они его не из воздуха, а из воды, в которой он растворён. Для этой цели служат, например, у рыб жабры, через которые рыбы пропускают огромную массу воды с тем, чтобы извлечь содержащийся в ней кислород. Жабры не способны извлекать кислород из воздуха, и поэтому на воздухе рыбы погибают.
Известны, однако, и такие живые существа, для которых кислород не только не нужен, но даже ядовит. Эти существа могут жить только в отсутствии кислорода. Таковы немногие виды бактерий, например бактерии, вызывающие газовую гангрену у человека.
Однако для большинства живых существ лишение кислорода равносильно смерти. Кислород, содержащийся в воздухе или воде, является, следовательно, одним из важнейших условий поддержания жизни на земле.
Значит, жизнь возможна только там, где есть достаточно пищи, тепла, воды и для большинства живых существ — воздуха. Без этого живое существо умирает. Пища, тепло, вода и воздух — это внешние условия жизни.
Приходится часто видеть, однако, что живое существо умирает и тогда, когда вокруг него достаточно и пищи, и воды, и тепла. Кроме того, если бы продолжительность жизни зависела только от количества и качества пищи и тепла, то человек мог бы прожить значительно больше, чем сейчас. Между тем этого не бывает. Значит, помимо внешних, существуют и другие условия жизни. В отличие от пищи, воды и тепла мы назовём их внутренними условиями жизни.
Что же это за внутренние условия жизни? Какие ещё причины вызывают смерть живых существ?
Разные животные и растения живут неодинаково долго; некоторые мотыльки живут всего лишь один день; муха живёт несколько месяцев; около 20 лет живёт собака; человек доживает иногда до 80—100 и более лет; киты и слоны нередко переживают 200 лет. Одни растения живут всего лишь один год, а другие могут жить несколько тысяч лет, как, например, мамонтовое дерево в Америке.
Почему же одни существа живут дольше, а другие меньше? Каковы, опять-таки, те внутренние условия, которые ведут каждое живое существо к смерти в различное время?
Ответить на эти вопросы полностью пока нельзя, так как не известны ещё все те условия, от которых зависит продолжительность жизни, столь различная у разных животных и растений. Однако учёные выяснили, что одной из основных причин смерти является то, что с возрастом тело мало-помалу дряхлеет, изнашивается. Способность организма строить новые клетки взамен изношенных с возрастом постепенно ослабевает. В известном возрасте рост живого существа прекращается совсем, и после этого наступает старость, медленное угасание жизни.
Далее, учёные обратили внимание на зависимость продолжительности жизни животных и растений от скорости их полового созревания. В самом деле, человек способен производить потомство примерно с 14 лет (хотя столь ранняя половая жизнь вредно отражается на молодом организме), а лошадь — с 5 лет, то есть значительно раньше, чем человек. Но и живёт лошадь меньше, чем человек. Те травы, которые цветут и приносят семена на первом году жизни, живут один год; те же, что цветут на втором году жизни, живут два года. А если с помощью известных в науке способов не дать однолетнему растению возможность принести семена в первый год, то оно останется жить и на другой год. Значит, продолжительность жизни животных и растений иногда связана с тем, как скоро они становятся способны к размножению.
И действительно, что было бы, если бы все живые существа умирали, не успев произвести потомство? Ясно, что живой мир скоро погиб бы. Живые существа живут обычно столько лет, сколько это нужно для того, чтобы успеть оставить после себя потомство.
Конечно, это ещё не объясняет нам причину старения и: не учит нас, как бороться с преждевременной старостью. А одна из важнейших задач науки о жизни — продлить жизнь человека, удлинить её на много десятков лет.
Есть все основания думать, что люди умирают преждевременно и что в этом смысле смерть человека неестественна, хотя, в конце концов, она Неизбежна. Известно немало случаев долголетия у человека. Возраст в сто лет и больше может стать доступен не отдельным личностям, а массам людей.
Для того чтобы добиться долголетия человека, необходимо изучить причины старения организма, но не менее важно также создать благоприятные условия для его жизни. В нашей стране, где забота о человеке стоит превыше всего, есть все условия для разрешения этого вопроса.
Науке осталось, однако, ещё очень много работать над этим сложным и большим вопросом. Теперь мы твёрдо знаем лишь то, что смерть неизбежна для всего живого и что причины естественной смерти заложены в самом организме, в свойствах тех сложных веществ, из которых состоит тело живых существ.
Займёмся теперь другим очень интересным вопросом.
Умирает ли всё тело сразу? На первый взгляд это как будто бы так. На самом же деле отдельные клетки и части тела после смерти организма продолжают некоторое время ещё жить. Так, половые клетки — живчики и яйца, если их взять вскоре после смерти тела, способны еще соединиться друг с другом и образовать жизнеспособный зародыш. Можно, например, получить живое потомство от мёртвого отца, если взять от недавно умершего мужчины живчики и впрыснуть их женщине.
Хорошо известно также, что у покойников в течение некоторого времени растут ногти и волосы. И это говорит о том, что отдельные части тела умирают не одновременно со смертью всего организма как единого целого, а способны переживать его.
Более того, доказано, что отдельные клетки или ткани тела могут жить гораздо дольше самого тела, может быть, даже неопределённо долго. В этом убеждают нас опыты по выращиванию тканей тела вне организма. Для этой цели вырезают из тела кусочек ткани и сохраняют его в особых условиях, снабжая его питательными веществами, защищая or бактерий и поддерживая определённую температуру. В таких условиях происходит рост ткани, клетки её продолжают делиться, и жизнеспособность их не уменьшается. От времени до времени ткань переносят в свежую питательную жидкость. Такой рост отделённых от организма тканей может продолжаться годами и далее десятки лет.
Отсюда видно, какой способностью к беспредельному росту обладают клетки тела, когда они отделены от организма. Однако рост всего организма, как это хорошо известно, в зрелом возрасте достигает некоторого предела и прекращается. Отдельные ткани тела подчиняются, следовательно, законам роста целого организма и вместе с ним умирают.
Нередко указывают на одноклеточные живые существа, например на туфельку, как на бессмертные. Туфелька делится пополам и таким путём, как мы уже знаем, размножается. Тело каждой из двух новых туфелек в свою очередь делится пополам, и так без конца. Таким образом, от одной туфельки получаются тысячи поколений, причём каждая новая туфелька не умирает, а делится пополам. Учёные проследили размножение туфелек в течение десятков лет, и потомство туфельки всё не вымирало. Правда, это удаётся только при условии, что от времени до времени пара туфелек обменивается своими ядрами.
Можно ли, однако, считать туфельку бессмертной? На первый взгляд это как будто так и есть. На самом же деле и здесь налицо смерть туфельки, но только своеобразная смерть. Туфелька, разделившись, перестаёт быть тем, чем она была до того. Вместо неё образовались два других существа. Ведь мать и дочери — это существа разные, как бы они ни были похожи друг на друга. Деление туфельки — это её смерть: она перестаёт существовать как таковая. Правда, это смерть без трупа, и в этом её отличие от смерти высших многоклеточных животных.
Итак, все живые существа смертны. Что же такое смерть? Что происходит с живым организмом после смерти?
Верующие люди думают, что после смерти человека умирает только его чело, а его душа продолжает жить, переселившись в «иной мир».
Но наука отрицает существование души и «иного мира».
Как же наука представляет себе смерть?
Мёртвое тело прежде всего гниёт. В нём поселяется несметное число бактерий, которые, питаясь трупом, разлагают его. При гниении, при разложении тела образуется много различных веществ; все они затем попадают в землю и обогащают её. А так как ежегодно умирает множество живых существ, то в земле накопляется очень много тех веществ, которые образуются при гниении мёртвых тел. Но в земле эти вещества не остаются. Их высасывают своими корнями растения, для которых гниющие тела — источник пищи.
Многие растения, в свою очередь, рано или поздно, в том или ином виде попадают в пищу людям и животным. В самом деле, чем питаются живые существа? Человек, например, питается мясом других животных, а также растениями — плодами, овощами, хлебом. А те животные, которыми питаются люди? Они питаются опять-таки растениями или тема животными, которые питаются растениями. Значит, в конце концов главная пища всякого животного — это растения.
Таким образом, вещества, составляющие тело животных, после смерти последних попадают в землю, оттуда— в тело растений, а из растений обратно в тело животных, потом снова в землю, снова в растения и снова в тело животных. Эти вещества как бы совершают круговорот. Учёные так и назвали этот переход веществ из тела животных через землю в растения, а оттуда снова к животным — «круговоротом веществ в природе».
В круговороте веществ в природе участвует также углекислота, содержащаяся в воздухе, — га самая углекислота, которую мы выдыхаем.
В нашем теле и в теле других животных углекислота (или углекислый газ) образуется при сгорании веществ пищи. Накапливаясь в крови, углекислота переходит в лёгкие и оттуда выдыхается наружу, в окружающий нас воздух.
Большое скопление углекислого газа в воздухе вредно для человека и для животных. Однако для некоторых живых существ этот вредный (при избытке) газ является жизненно необходимым. Это — зелёные растения. Они улавливают углекислоту воздуха при помощи своих зелёных листьев и с помощью солнечного света перерабатывают её в крахмал (крахмал представляет собой, и в конечном счёте, сложное соединение углекислоты и воды).
Способность превращать углекислоту и воду в крахмал отличает растения от животных. Животные используют вырабатываемые растениями питательные вещества в готовом виде.
Итак, вы видите, что, помимо тех веществ, которые растения получают из почвы, они питаются ещё и углекислотой воздуха, вырабатывая из неё сложные вещества, необходимые для жизни как растений, так и животных. Поставляя углекислоту для растений, животные получают её обратно в виде крахмала и других питательных веществ. Таким образом происходит круговорот углекислоты в природе.
Подсчитано, что растения потребляют в год 60 миллионов тонн углекислоты, а запасы этого газа в воздухе исчисляют в два миллиарда тонн. Следовательно, запасы углекислоты в воздухе могли бы истощиться примерно в 30 лет, если бы они не пополнялись, главным образом, животными.
Правда сами растения также дышат и выделяют в воздух углекислоту, но количество выделяемой растениями при дыхании углекислоты сравнительно очень невелико.
Из того, что вы узнали, видно, что ничто в природе не пропадает и ничто не возникает из ничего. Вещества не возникают и не уничтожаются, а только изменяются, принимают разный вид — то «соков» земли, то веществ, из которых состоит тело растений, то составных частей тела животных, которые съели эти растения.