Чтобы полнее уяснить себе картину жизни растений и животных, необходимо познакомиться ещё с одним вопросом.
Живых существ на земле очень много. В одной маленькой капле воды вы видели целый мир. Жизнь имеется всюду. Откуда же взялось всё это обилие разнообразных живых существ? Как впервые возникла жизнь?
Несколько сотен лет назад над этим вопросом мало кто задумывался. А если и задумывались, то решали вопрос неверно. Люди замечали, например, что на гниющем мясе появляются мухи, и думали, что мухи возникли из гниющего мяса. Считали также, что черви рождаются из ила.
Так ли это на самом деле?
Если накрыть кусок мяса тонкой кисеёй или марлей, то на этом куске мухи не появляются, как бы долго мясо ни гнило. В то же самое время на другом незакрытом куске мяса мухи появятся. Значит, мухи появляются не сами собой из гниющего мяса, а попадают на него снаружи.
Если вы рассмотрите под микроскопом кусочек гниющего мяса, на котором сидели мухи, то увидите небольшие беловатые крупинки, — это личинки (зародыши) мух. Гниющее мясо — прекрасная пища для мушиных личинок; они начинают быстро на нём расти, и из них вырастают молодые мушки. Этого раньше не знали и полагали, что мухи зарождаются из гниющего мяса: ведь сами-то яйца и личинки мух глазом невидимы. А так как в то время ещё не было микроскопа, то люди и не догадывались о действительной причине появления мух на мясе.
Теперь известно, что все живые существа всегда развиваются из яиц или из материнских клеток. Таким образом, можно сказать, что всё живое происходит из живых клеток.
Однако не так легко это было доказать. В самом деле, вспомните хотя бы стакан с сенным настоем. Живые существа появились в нём дня через два. На первый взгляд кажется, что все эти существа — бактерии, амёбы, туфельки и другие — возникли из гниющего сена, тем более, что, как вам уже известно, эти одноклеточные существа не образуют яиц, и поэтому из яиц они возникнуть в гнилой воде не могли.
Но (подумайте немного, и вы поймёте, в чём тут дело. Вспомните, что бактерии и прочие существа из капли воды могут подсыхать, превращаться в споры и в таком виде пребывать очень долго. Эти споры до того малы, что легко разносятся ветром по воздуху. Спор в воздухе несметное число. В каждой комнате, на каждой улице в воздухе носятся миллионы зародышей мельчайших организмов. Из одной лишь лужи, как только она подсыхает, их поднимаются в воздух тысячи тысяч. Когда эти зародыши попадают в подходящие условия жизни, они оживают и из них развиваются бактерии и другие одноклеточные существа, которые начинают расти, питаться и размножаться.
Таким же путём, то есть из воздуха, попадают зародыши простейших организмов и в сенной настой. Через несколько дней в тёплом настое ожившие споры развиваются «вырастают. Но, для того чтобы эти организмы могли питаться сеном, они разлагают его, превращают одни вещества, составляющие сено, в другие. При этом и появляется дурной запах. Вот почему всё гнилое дурно пахнет.
Если прокипятить сенной настой, то все живые существа в нём погибнут, так как они не выносят такой высокой температуры, как температура кипения. Закройте хорошенько после этого стакан, чтобы туда не проникал воздух, и сено теперь не будет гнить, так как в сенном настое не будет ни бактерий, ни других живых существ, и попасть извне они туда не могут.
Конечно, закупорить стакан так, чтобы туда не попадал воздух, нелегко: это требует особых приспособлений. Но теперь умеют закупоривать сосуды очень хорошо. На заводах, например, готовят так называемую консервированную пищу, которая очень долго не портится. Делают это следующим образом: наполняют жестяную банку каким-либо пищевым продуктом и сильно нагревают её, чтобы убить бактерии и их споры, а потом хорошенько закупоривают.
В таком виде пища может лежать годы и не портиться. Но стоит такую банку открыть, как через день-два, особенно в тепле, из неё пойдёт дурной запах. Это значит, что там появились бактерии, которые принялись за работу.
Стало быть, гниение продуктов происходит от того, что в них попадают из воздуха бактерии или споры, которые разлагают пищу, питаясь ею. Таким же образом гниют и мёртвые тела.
Таким образом на примере бактерий и одноклеточных животных можно сказать: в известных нам условиях жизни всё живое происходит от живого. Все эти мельчайшие существа развиваются из спор. А спора — это живая клетка, находящаяся в состоянии скрытой жизни.
Но хотя в тех условиях, которые нам теперь известны, жизнь и не возникает, однако впервые она возникла именно из неживых веществ.
Много миллионов лет назад наша земля не была такой, какой мы её видим сейчас. Учёные полагают, что в очень далёкие времена земля была огненным раскалённым шаром, подобно нашему солнцу. На таком огненном шаре живые организмы существовать ещё не могли: для жизни необходимы умеренное тепло и пища, а в тех условиях не могло быть ни того, ни другого. Значит, было такое время, когда жизни на земле не было вовсе. Когда же и как она появилась? Вот вопрос, над разрешением которого упорно работают учёные. Вопрос этот очень труден, но в основном он разрешён.
Живое, несомненно, произошло от неживого в те времена, когда Земля стала остывать. В пользу этого говорит та тесная Связь, которая и в настоящее время существует между живым и неживым. Живое тело состоит из сложных химических веществ, среди которых особенно важны белковые вещества, без которых не может быть жизни. Поэтому жизнь впервые стала возможной после того, как на Земле появились белки. Белки состоят из простых веществ — углерода, водорода, кислорода, азота. Эти вещества в большом количестве встречаются на Земле, и в истории Земли был такой период, когда они могли дать начало простейшим белкам.
В настоящее время нет сомнений в том, что первые живые существа возникли из простейших белковых веществ. Эти существа были весьма просто устроены, вероятно, проще, чем известные нам ныне бактерии. Возможно также, что первые обитатели Земли были ещё мельче, чем бактерии. Тем не менее, они уже отличались от неживых тел теми признаками жизни, с которыми вы познакомились выше. И прежде всего они обладали способностью создавать вещества своего тела из веществ окружающей неживой природы.
Большой интерес представляют поэтому мельчайшие частицы — вирусы. Эти частицы значительно мельче самых маленьких бактерий; в обычный микроскоп их разглядеть невозможно. Только при помощи совершенно нового, недавно изобретённого микроскопа, который увеличивает частицы в десятки тысяч раз (этот микроскоп называется электродным), удалось увидеть вирусы.
О существовании вирусов легко было, однако, узнать и не видя их. Действительно, они дают о себе знать по той разрушительной работе, которую они производят в теле человека, животных и растений. Вирусы, подобно бактериям, обладают болезнетворным действием. Именно они являются причиной таких болезней, как сыпной гиф, грипп, ящур скота, курчавость малины и шпината и т. п.
Помимо их болезнетворного действия, вирусы представляют большой интерес и для вопроса о происхождении жизни на Земле. Дело в том, что до сих пор неизвестно, является ли частица вируса живой или неживой. Иначе говоря, мы не можем пока с уверенностью сказать, что такое вирус: существо или вещество.
Некоторые учёные полагают, что частицы вируса подобны неживым белковым частицам, например, частицам куриного белка, тем более, что по своему химическому составу вирус представляет собой сложный белок. Другие считают, что вирус является простейшим живым существом из всех известных на нашей планете — существом более простым, чем даже бактерии. В самом деле, эти частицы в некоторых отношениях ведут себя, как живые. Так, например, они способны размножаться и именно благодаря размножению они приводят к заболеванию и гибели те живые существа, на которых они поселяются.
Если считать частицы вируса живыми, то они представляют пример живого существа, которое по размеру гораздо меньше, а по своему строению гораздо проще, чем знакомые нам бактерии. Можно было бы поэтому говорить, что частицы вируса и есть простейшее живое существо, от которого, может быть, и началась жизнь на нашей планете.
Однако такое заключение было бы преждевременным и весьма спорным. Пока можно лишь сказать, что вирус приближается к той границе, к той черте, которая отделяет живой мир от мира неживого. Но по какую сторону от этой черты вирус находится, окончательно не выяснено.
Мы не можем также уверенно утверждать, что именно вирусы были родоначальниками жизни на Земле. Скорее можно думать, что первыми живыми частицами могли быть частицы белка, ещё более простые по своему составу и строению, чем известные нам ныне вирусы.
Существует множество всяких догадок о том, каким образом впервые возникла жизнь на Земле. Все эти догадки опираются на данные современной науки и чем дальше развивается наука, тем более уверенными становятся такого рода предположения.
Известно, что главными составными частями живого тела являются углерод, кислород, водород и азот. Именно из этих немногих веществ и строятся белки, крахмал и другие вещества, идущие на построение клеток и органов тела животных и растений. Но этот «строительный материал» находится, так сказать, под рукой. Водород и кислород входят в состав воды, которая занимает на земле большую поверхность, чем суша. Так же неисчерпаемы запасы азота — он содержится в воздухе, составляя четыре пятых его объёма. Углерод в виде угля содержится в земной коре в огромных количествах, а в виде углекислоты он содержится и в воздухе. Значит, как бы ни представлять себе происхождение жизни, для её создания в природе были неисчерпаемые, а главное, легко доступные запасы химических веществ.
!Мы не знаем, следовательно, что представляло собой первое живое существо, как оно было построено. Мы не знаем также, когда именно и каким путём возникло живое существо из неживых веществ. Может быть, оно возникало неоднократно и разными способами — никаких следов эти первичные живые существа после себя не оставили. Мы знаем, однако, что для этого понадобились миллионы лет и, может быть, особые условия, каких сейчас на Земле нет. Мы знаем также, что материалом для образования жизни послужили легко доступные, находящиеся в изобилии на Земле и в воздухе вещества.
Наука о жизни — биология — с каждым днём успешно развивается, и можно быть уверенным, что в недалёком будущем удастся найти такие условия, при которых живое образуется из неживого. Для этого раньше всего необходимо искусственно создать белковые вещества, а на этом пути определённые успехи имеются уже и сейчас.
Человечество умеет теперь искусственно создавать множество сложных химических веществ — краски, лекарственные вещества, каучук и даже простейшие виды белков. А раньше, каких-нибудь сто лет назад, даже учёные считали, что все эти вещества могут создаваться только живой природой, но никак не руками человека. Наука доказала, что это не так.
Возможности науки неисчерпаемы, и, конечно, придёт время, когда человек научится создавать и белковые вещества. Ведь наука о жизни всего лишь только около ста лет назад стала на путь точного и углублённого изучения живой природы, и то, что ею достигнуто за такой короткий срок, позволяет думать, что со временем она разрешит ещё многие загадки жизни, в том числе и загадку её происхождения.
Итак, первые живые существа, которые появились на Земле, имели вид просто устроенных мельчайших живых тел, вроде бактерий, а вероятно, и ещё более простых. А сейчас на Земле живёт огромное число разнообразнейших растений и животных — бактерии, черви, птицы, гады, рыбы, множество растений, лесные звери, домашние животные и, наконец, сам человек.
Откуда же взялось всё это разнообразие живого мира? Нужно ли думать, что живой мир всегда был так разнообразен, как и теперь, что те же растения и животные жили и в незапамятные времена? Или живой мир меняется, и известные нам сейчас живые существа появились не сразу, а постепенно?
И этот вопрос можно считать теперь разрешённым. Наукой установлено, что все те разнообразные живые существа, которые живут теперь, появились не сразу, а путём постепенного развития. Сначала жизни на Земле не было вовсе, затем она зародилась в очень простом виде, после чего она стала постепенно усложняться. Первые обитатели Земли были совсем просто устроенные существа. Строение их в течение многих тысячелетий всё усложнялось, и одни живые существа превращались в другие. Это превращение живых существ происходит и сейчас, но, чтобы заметить его, недостаточно не только одной человеческой жизни, но даже и тысячи лет — настолько медленно изменяется живой мир.
Наука имеет множество доказательств, подтверждающих, что изменение живого мира шло медленным путём, в течение многих миллионов лет существования Земли.
При изучении земных пластов учёные находят останки когда-то живших на Земле живых существ, то в виде целых скелетов или, чаще, отдельных костей, то в виде следов — отпечатков. По этим ископаемым останкам видно, что жившие в отдалённые времена животные и растения не похожи на ныне живущих. Чем глубже в земных пластах находят такие останки, то есть чем раньше жили и погибли эти вымершие существа, тем больше они отличаются от современных живых существ. И наоборот, чем ближе к поверхности Земли залегают эти ископаемые останки, тем более они походят на современных животных и растения. Всё это ясно говорит о том, что живые существа изменялись. И чем больше таких останков мы выкапываем из земли, тем больше убеждаемся в том, что живой мир на протяжении миллионов лет изменялся и развивался. Просто устроенные существа превращались в более сложные и разнообразные, пока мир не стал таким, каким мы его видим и знаем сейчас.