Почему мы не похожи друг на друга

Очерки о биологической индивидуальности

Белки тканевой несовместимости отличают каждого из нас от окружающих и от всех живущих на планете людей. Чем же мы отличаемся друг от друга, в чем причина этой несхожести?

Этот сайт рассказывает о новейших исследованиях и намечающихся перспективах в расшифровке многих секретов биологической индивидуальности организмов.

 

В воде, на земле и в воздухе

Наилучшее приспособление к окружающей среде, наибольшие шансы выжить, дать потомство и не стать жертвой более сильного хищника - вот движущие силы эволюции. Жизнь в водной среде диктовала свои условия. Плоские животные не могут зарываться в илистое дно и поэтому служат легкой добычей. Возникают червеобразные водоплавающие, которые уже укрываются в морских отложениях. Но голое тело морских червей беззащитно, появляются раковины с кольцами, облегчающими пищеварение. Тело становится более компактным. Улитка уже имеет мускулистую ногу, чтобы передвигаться или зарываться в песок. Иглы морских ежей прикрепляют их к раковине с помощью гибких наружных суставов. Хорошо защищенные от крупных рыб, они быстро размножаются с помощью личинок и заселяют коралловые рифы.

В ноябре биологического года у морских животных появляется хитиновый покров. По своему химическому строению хитин сходен с целлюлозой, но значительно прочнее ее, он служит главным компонентом наружного скелета. В середине кембрия широкое распространение получили морские членистоногие - трилобиты. Они уже имели развитую мускулатуру, пищеварительную трубку, сферическое зрение, необходимое для выхода из глубоководного состояния. Но нерастяжимая хитиновая броня не уберегла трилобитов, 250 млн. лет назад их семейство вымерло. На смену пришли ракообразные, обладающие сменяемым наружным панцирем и многочисленными парными конечностями с хитроумными суставами. Их шарнирные устройства одинаково хорошо работали в воде и на суше, поэтому некоторые представители этого отряда выходили на сушу, хотя для размножения были вынуждены возвращаться в воду. Но переселение на сушу уже давало жизни новый шанс сохраниться и умножить разнообразие особей. Потомки морских беспозвоночных учились ползать, прыгать, летать.

Около 400 млн. лет назад на Земле появились многочисленные насекомые с одинаковым трехкамерным строением тела: голова, грудь и брюшко. Ученым известно сейчас около 1 млн. насекомых, но еще большое их количество ожидает систематизации. Именно среди насекомых природа создала беспредельное разнообразие форм, размеров тела, окраски. Часть из них 300 млн. лет назад поднялась в воздух, чтобы уцелеть от истребления хищниками. Природа создала из тысяч деталей разнообразные летательные устройства - крылья и для того, чтобы облегчить насекомым поиски пищи, встречу с любовным партнером, а попутно и для перекрестного опыления растений. Эволюция отрабатывала и укрепляла «рациональные» отношения между живущими видами. Растения служат кормом для насекомых, а те помогают им размножаться.

Среди рыб, этих древних обитателей водоемов, лишь в конце юрского периода выделилась ветвь костистых, а теперь они составляют 19 500 видов из 20 000 известных науке рыб. Примерно 130 млн. лет назад они упрочили свое положение благодаря особому типу дыхания, образованию удобного гидростатического приспособления - плавательного пузыря, мощному развитию мускулатуры плавников, совершенствованию сейсмических ощущений. Кнстеперые и двоякодышащие рыбы, первоначально пресноводные, вели придонный образ жизни. Они ползали по дну с помощью массивных грудных и брюшных плавников, жили в недостаточном кислородном режиме, почему именно эта ветвь костистых рыб явилась родоначальной для перехода к наземному существованию.

Жизнь на суше привела к сильному ускорению эволюции. Меняющиеся условия существования побуждали к физиологическому прогрессу. Долгое время жабры служили надежным органом дыхания кислородом, растворенным в воде. Но у сухопутных животных, начиная с земноводных, в сравнительно короткий срок они дали разнообразие всем вариантам дыхательной системы. 450 млн. лет назад появились рыбы с костными задатками конечностей, но уже через 100 млн. лет они освоили сушу. Весь ассортимент существующих ныне конечностей и крыльев возник за срок, в 5 раз более короткий, чем время пользования плавниками.