Когда появилась жизнь на земле

Белковые вещества имеют для всего живого мира особенно важное значение. Из белковых веществ  состоит клеточная живая слизь  — протоплазма и ядро в клетках. Ф. Энгельс писал: «Жизнь — это  способ существования белковых тел». Без белковых веществ, вообще, не может  быть никакой жизни.

Всё это приводит нас к выводу, что жизнь на земле  началась с образования сложных  белковых веществ, у которых появились  свойства самых простых живых  существ. Какие же свойства должны были получить белковые вещества, чтобы  стать живыми? Эти свойства следующие:

1) способность восстанавливать себя при помощи обмена с окружающей средой;

2) способность расти до известных пределов;

3) делиться или размножаться, воспроизводить себя в потомстве и снова начинать свой рост. 

Из  чего и как зародилась жизнь на земле 

Вернёмся опять  в прошлое, за миллиарды лет назад, к тому времени, когда жизнь на земле только ещё зарождалась.

Мы теперь знаем, что это зарождение жизни шло  через образование белковых веществ. При этом сначала должны были образоваться более простые белки ещё без  свойств жизни, а затем из них  более сложные живые белки. Мы знаем также, какие химические элементы нужны для того, чтобы из них  образовались белки.

Но мало знать  элементы, из которых состоят белковые вещества, надо ещё выяснить те условия, при которых из соединения перечисленных  элементов получаются белковые вещества. В самом деле, элементы, из которых  состоят белки, имеют широкое  распространение в окружающей нас  минеральной природе.

Так, воздух в  главной своей массе представляет смесь двух газов — азота и  кислорода. Вода — это химическое соединение водорода и кислорода. Углерод  входит в состав углекислого газа, который постоянно в виде примеси  присутствует в воздухе и воде. Сера, фосфор, железо в виде своих  химических соединений имеются в  каменных породах, в земных пластах, в воде морей и океанов и, вообще, широко распространены на поверхности  земли — на суше и в воде.

Но если все  перечисленные элементы и их соединения вы просто соберёте у себя в стакане, то никаких белков из них не получится.

Однако миллиарды  лет назад, когда происходило  зарождение жизни на земле, условия  на её поверхности сильно отличались от нынешних.

Поверхность земли  была тогда гораздо более тёплой. Воздух имел другой состав. Он содержал в себе очень много тёплых водяных  паров. Свободного азота и кислорода  в воздухе не было или было очень  мало, а воздух того времени был  богат другими газами, такими, как углеводороды и аммиак. Углеводороды, как самое их название показывает, состоят из углерода и водорода. Аммиак содержит в себе азот и водород.

Научные опыты  показывают, что из углеводородов  и аммиака могут получаться такие  химические соединения, которые потом  превращаются в белковые вещества. Наш советский учёный А. И. Опарин подробно разобрал тот путь, как  из сравнительно простых веществ  минеральной природы могли в  самой природе образоваться очень  сложные органические вещества —  белки, которые составляют основу жизни  всех организмов.

Итак, в чрезвычайно  далёком прошлом, миллиарды лет  назад, на земной поверхности стали  образовываться первые белковые вещества. Возможно, что они появлялись в  тёплых лужах на земле. В этих лужах  в воде растворялись и приходили  между собой в тесное соприкосновение  разные минеральные вещества, за счёт которых шло образование белков. И в этих лужах первые белки  плавали в виде мельчайших невидимых  глазу частиц.

Эти частицы  белков находились в постоянном деятельном обмене с окружающей средой. Они  возникали, вырастали, распадались  и опять возникали. При этом среди  упомянутых белковых частиц происходил своего рода естественный отбор. Именно, получали преобладание те из них, которые  в своём обмене и росте были более устойчивыми и которые, даже распадаясь на более мелкие части, сохраняли способность расти  опять и восстанавливать себя. Из этих белковых частиц создавались  также более устойчивые системы, которые представляли собой очень  мелкие невидимые глазу капельки первобытной живой слизи.

Так от более  простых белковых веществ совершился переход к более сложным белковым частицам или к целым системам таких частиц, которые уже имели  простейшие свойства жизни. Другими  словами, произошёл переход от органических веществ к организмам, от вещества к существу.

Так зародилась на земле первая жизнь в виде мельчайших невидимых глазу капелек живой  слизи.

И из таких первых зачатков выросло на земле огромное богатство и разнообразие живых  существ, и жизнь поднялась до очень высокой ступени.

Но в основе всех живых существ, от самых простых  до самых высших, находятся белковые вещества. Эти белковые вещества находятся  в живых существах в особом состоянии и служат там для  образования особого строения, особой организации, без чего не может быть жизни. 

Главные ступени развития жизни на земле 

Развитие жизни  на земле от её первого начала до нашего времени продолжается миллиарды  лет. За это долгое время жизнь  на земле прошла через ряд ступеней от более простого к более сложному и совершенному. Вот главные такие  ступени.

1. От веществ минеральной природы до органических веществ — белков.

2. От органических веществ белков к более сложным живым белкам, или к самым простым живым существам.

3. От этих самых простых живых существ до более сложных, но ещё доклеточных организмов вроде бактерий.

4. От более сложных доклеточных организмов к одноклеточным растениям и животным.

5. От этих одноклеточных существ до самых сложных многоклеточных растений и животных.

6. От высших животных — обезьян до человека.

Из перечисленных  ступеней жизни видно, какой огромный, очень долгий путь прошла жизнь в  своём историческом развитии, или  в своей эволюции, на земле.

От разных перечисленных  ступеней жизни до наших дней сохранились  живые существа — своего рода остатки, пережитки соответствующего древнего времени, но, конечно, сами более или  менее изменённые.

Так, например, от доклеточных существ до нашего времени  остались бактерии и также сине-зелёные  водоросли, о которых подробнее  будет рассказано в следующей  главе.

Фильтрующиеся вирусы — это, возможно, пережиток  древних живых белков, через которые  когда-то прошло развитие жизни на земле.

Ступень одноклеточных  существ оставила нам богатый  мир одноклеточных растений и  животных, которые, как уже было упомянуто, во множестве встречаются в болотной воде. Они, вообще, широко распространены в водной среде, но многие из них  живут также и на суше, например, в почве. Я уже упоминал, что  некоторые одноклеточные животные, именно инфузории, достигли очень сложного строения, насколько это было возможно в пределах одной клетки.

Но особенно большого разнообразия и сложного строения достигли многоклеточные растения и  животные. У растений получили большое  развитие и распространение в  морях и океанах разнообразные  морские водоросли, а на суше —  грибы, лишайники, мхи (лиственные и  печёночные), папоротникообразные растения, голосеменные (к которым относятся  хвойные породы) и, наконец, покрытосеменные, или цветковые растения. Цветковые  растения представляют собой высшую ступень развития растительного  мира.

А у животных какое богатство и разнообразие представляют ныне живущие на земле  многоклеточные животные! Из них назовём  здесь губки, кишечнополостные (гидры, медузы и другие), иглокожие (морские  лилии, морские звёзды, морские ежи  и другие), черви, червеобразные мягкотелые, или моллюски, членистоногие (раки, пауки, насекомые) и хордовые (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы  и млекопитающие).

Высшей ступенью животного мира следует считать  млекопитающих и среди них  обезьян. От особых высокоразвитых обезьян  произошёл человек, который неизмеримо высоко поднялся над всем животным миром.

Всего на земле  в настоящее время насчитывается  различных видов растений приблизительно пятьсот тысяч, а животных один миллион. А сколько ещё видов растений и животных совершенно исчезло с  лица земли, вымерло! Вот какое богатство  и разнообразие сложных живых существ развилось из мельчайших невидимых глазу капелек живой слизи, которые миллиарды лет назад зародились на земле. 

Происхождение растений и животных Три мира живой  природы 

Первые самые  простые существа, или живые белки,  которые образовались на земле, ещё нельзя было отнести ни к растениям, ни к животным. Эти живые белки возникали из более простых неживых белков, и за их же счёт возобновляли своё тело, то есть питались органической пищей. Тогда органические белковые вещества были той материальной средой, которая одновременно и рождала и питала новые самые простые организмы.

Гораздо позднее  произошло разделение всего живого мира на два главных потока —  растений и животных. Но всё-таки это  разделение началось чрезвычайно давно, ещё в доклеточном периоде  развития жизни на земле. Появление  зелёных растений имело для всего  нашего земного мира совершенно исключительное и огромное значение.

Сколько раз  каждый из нас с удовольствием  смотрел на наши зелёные леса, луга, поля и вдыхал их свежий живительный  воздух. Отчего происходит их зелёный  цвет и нужна ли растениям для  чего-нибудь их зелень? Зелёный цвет растений происходит оттого, что они  содержат в себе особое зелёное вещество — хлорофилл. Это слово в переводе с греческого языка означает листовая зелень.

Известно, как  растения тянутся к свету и  подставляют солнечным лучам  свои зелёные листья. Подумайте, как  велика вся та зелёная поверхность  растительности, которая облучается солнцем на наших полях, лугах  и лесах. Один из величайших наших  учёных К. А. Тимирязев приводит такой  расчёт. Если на одном гектаре посева люцерны вычислить, какова общая  поверхность её зелёных листьев, облучаемых солнцем, то получится цифра  в восемьдесят пять гектаров.

А войдите в  тенистый лиственный лес. И вверху, и в середине, и внизу вы найдёте  бесчисленное множество зелёных  листьев, которые подставляются  солнцу. Живая природа растений как  будто решает здесь задачу захватить  возможно больше солнечных лучей.

Наш советский  учёный академик В. И. Вернадский делает замечательный подсчёт, какую общую  площадь на суше и в воде занимают части растений с зелёным веществом  — хлорофиллом при наиболее полном своём развитии, например, когда  деревья несут всё богатство  своих зелёных листьев и все  другие растения достигают своего полного  развития. Оказалось, что при таких  условиях общая площадь всех зелёных  частей растений больше поверхности  всего земного шара в сто —  пятьсот раз! Вот как гигантски  велика общая поверхность зелёных  растений, воспринимающая солнечный  свет.

И не напрасно растения обращают такую гигантскую свою поверхность  к солнцу. Растения при помощи зелёного вещества — хлорофилла — поглощают  определённые лучи солнца и используют их для того, чтобы вырабатывать в своём теле из углекислого газа и воды ценные питательные вещества — сахар и крахмал. Подумайте  только — углекислый газ и вода! Это сравнительно простые минеральные  вещества, а зелёные растения обладают замечательной способностью превращать их в сахар, крахмал. Пусть человек, который уносит с огорода тяжёлый  мешок клубней картофеля, переполненных  крахмалом, подумает о том, что этот крахмал, столь драгоценный источник его питания, образовался первоначально  в зелёных листьях картофельного  растения из углекислого газа и воды при помощи солнечных лучей и  хлорофилла. Вообще, в отличие от животных, зелёные растения могут приготовлять в своём теле всю нужную для них органическую пищу за счёт углекислого газа, воды и некоторых минеральных солей.

Образование сахара и крахмала — это только первая ступень в приготовлении упомянутой органической пищи. Но растения могут  образовывать в своём теле также  жиры или жирные масла, белки, витамины. Кроме того, в теле растений образуется ещё множество других органических веществ, которые служат для построения их тела, для их химической защиты и  для многого другого. Вспомните, например, сколько в стволе большого столетнего дуба или сосны накопляется  древесины.

Но что же происходит с теми солнечными лучами, которые зелёные растения поглощают  в таком изобилии и используют для приготовления себе органической пищи?

Эти солнечные  лучи в растениях не пропадают. Они  только переходят в скрытое состояние  и накапливаются в тех продуктах, которые при их помощи образовались в зелёных растениях.

Все хорошо знают, что если поесть хлеба, то от него прибавляется сила. Если лошади предстоит тяжёлая  работа или дальняя поездка, то лошадь надо раньше хорошо накормить и притом не сеном, а овсом, потому что овёс даст ей больше силы, чем сено.