Кле­точ­ный уро­вень всего жи­во­го

     В по­ле­ми­че­ских дис­кус­си­ях по воз­ник­но­ве­нию жизни на Земле, эво­лю­ци­он­но­го раз­ви­тия всех ор­га­низ­мов и во­об­ще на био­ло­ги­че­скую тему мно­гие люди де­мон­стри­ру­ют дре­му­чую необ­ра­зо­ван­ность, при­ми­тив­ное ло­ги­че­ское мыш­ле­ние и пол­ное от­сут­ствие спе­ци­аль­ных зна­ний по этому во­про­су. Ну ладно бы они ни­че­го не по­ни­ма­ли в ге­не­ти­ке,  био­хи­мии и ан­тро­по­ло­гии, но они ведь даже по об­ще­му курсу Био­ло­гии для 9-го клас­са Сред­ней школы ни­че­го не могут ска­зать и рас­суж­да­ют на уровне, хо­ро­шо если 15 века, ещё до изоб­ре­те­ния мик­ро­ско­па, а то даже и раз­ви­вая ми­фо­ло­ги­че­ские тео­рии древ­них ев­ре­ев двух­ты­ся­че­лет­ней дав­но­сти. Труд­но ска­зать по­че­му со­вре­мен­ные люди 21 века так неве­же­ствен­ны в во­про­сах Био­ло­гии, то ли они во­об­ще не изу­ча­ли этот пред­мет в школе, или они про­гу­ли­ва­ли эти уроки или им в одно ухо вле­та­ло и тут же вы­ле­та­ло в дру­гое, в том числе по­то­му, что им непра­виль­но пре­по­да­вал этот урок. Может имен­но по этим при­чи­нам их пред­став­ле­ния о всём живом на Земле оста­лись на уровне за­рож­де­ния ав­ра­ами­че­ских ре­ли­гий. По­это­му по­пы­та­юсь про­ве­сти ещё один урок Био­ло­гии, даже не бу­дучи ди­пло­ми­ро­ван­ным спе­ци­а­ли­стом, а про­сто ин­те­ре­су­ю­щим­ся и лю­бо­зна­тель­ным че­ло­ве­ком. 

      Счи­таю, что глав­ное по­ни­ма­ние Био­ло­гии долж­но ос­но­вы­вать­ся на Кле­точ­ном уровне, по­то­му что это пер­вый уро­вень, на ко­то­ром мы можем на­блю­дать аб­со­лют­но все при­зна­ки жи­во­го. Надо по­ла­гать, что негра­мот­ные люди со­вре­мен­но­го об­ще­ства или не знают, или за­бы­ли, что все живые су­ще­ства (рас­те­ния и жи­вот­ные в том числе) со­сто­ят из кле­ток - эле­мен­тар­ных еди­ниц стро­е­ния и функ­ци­о­ни­ро­ва­ния живых ор­га­низ­мов. Это ос­но­ва стро­е­ния всех тка­ней и ор­га­нов всего жи­во­го, а также че­ло­ве­ка, так как он был со­здан не из ка­ко­го то неве­до­мо­го осо­бо­го ве­ще­ства, толь­ко для него пред­на­зна­чен­но­го, типа "праха зем­но­го", а всё из тех же кле­ток, ко­то­рые даже на уровне од­но­кле­точ­ных ор­га­низ­мов, типа амёб и ин­фу­зо­рий по­ка­зы­ва­ют такое же устрой­ство, свой­ства и функ­ци­о­ни­ро­ва­ние, как и все клет­ки че­ло­ве­че­ско­го ор­га­низ­ма. На­де­юсь хотя бы это все по­ни­ма­ют?

Клет­ка — это эле­мен­тар­ная струк­тур­ная и функ­ци­о­наль­ная еди­ни­ца жи­во­го. Она слу­жит ос­но­вой стро­е­ния, роста, раз­ви­тия и раз­мно­же­ния мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов. Это ми­ни­маль­ная еди­ни­ца жи­во­го, спо­соб­ная к са­мо­сто­я­тель­но­му су­ще­ство­ва­нию либо в виде од­но­кле­точ­ных ор­га­низ­мов, либо в виде куль­ти­ви­ру­е­мых кле­ток мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов. С кле­точ­но­го уров­ня на Земле на­ча­лась жизнь.

   Надо по­ни­мать, что все клет­ки, даже та­ко­го слож­но­го ор­га­низ­ма как че­ло­век, кроме об­ще­го функ­ци­о­ни­ро­ва­ния, то есть вы­пол­не­ния своих функ­ций "об­ще­ствен­но­го ха­рак­те­ра", про­дол­жа­ют жить своей жиз­нью, им надо ды­шать, пи­тать­ся, иметь воз­мож­ность раз­мно­жать­ся, кон­так­ти­ро­вать друг с дру­гом... А любой ор­га­низм в свою оче­редь устро­ен по еди­но­му прин­ци­пу для того, чтобы обес­пе­чи­вать все эти кле­точ­ные необ­хо­ди­мо­сти. И по­это­му, на­при­мер, когда че­ло­век дышит, он не про­сто вды­ха­ет и вы­зы­ва­ет воз­дух по­сред­ством лёг­ких, а таким об­ра­зом снаб­жа­ет все свои клети кис­ло­ро­дом. А когда по­треб­ля­ет пищу, то не про­сто на­би­ва­ет же­лу­док для сво­е­го удо­вле­тво­ре­ния, а снаб­жа­ет все клет­ки сво­е­го ор­га­низ­ма ор­га­ни­че­ски­ми ве­ще­ства­ми, где они рас­щеп­ля­ют­ся и пре­вра­ща­ют­ся в воду и уг­ле­кис­лый газ с вы­де­ле­ни­ем энер­гии. Да, имен­но так, это про­ис­хо­дит на кле­точ­ном уровне, а то неко­то­рые на­вер­но ду­ма­ют, что кис­ло­род пре­вра­ща­ет­ся в уг­ле­кис­лый газ прямо в лёг­ких. Так же и рас­тёт че­ло­век не каким то чу­дес­ным об­ра­зом уве­ли­че­ния сво­е­го веса про­сто от по­еда­ния пищи, а по­то­му что клет­ки всех ор­га­нов че­ло­ве­ка рас­тут и уве­ли­чи­ва­ют­ся в своём ко­ли­че­стве. 

    По-​моему, до­ста­точ­но про­сто всё объ­яс­нил сво­и­ми сло­ва­ми для все­об­ще­го по­ни­ма­ния. Немно­го ис­то­рии изу­че­ния кле­ток:

Пер­вым че­ло­ве­ком, уви­дев­шим клет­ки, был ан­глий­ский учё­ный Ро­берт Гук (из­вест­ный от­кры­ти­ем за­ко­на Гука). В 1665 году, пы­та­ясь по­нять, по­че­му проб­ко­вое де­ре­во хо­ро­шо пла­ва­ет, Гук стал рас­смат­ри­вать тон­кие срезы проб­ки с по­мо­щью усо­вер­шен­ство­ван­но­го им мик­ро­ско­па. Он об­на­ру­жил, что проб­ка раз­де­ле­на на мно­же­ство кро­шеч­ных ячеек, на­пом­нив­ших ему соты в ульях ме­до­нос­ных пчёл, ко­то­рые он так и на­звал — англ. cell («ячея»).

В 1675 году ита­льян­ский врач Мар­чел­ло Маль­пи­ги (а в 1681 году — и ан­глий­ский бо­та­ник Нее­мия Грю) под­твер­дил кле­точ­ное стро­е­ние рас­те­ний. О клет­ке стали го­во­рить как о «пу­зырь­ке, на­пол­нен­ном пи­та­тель­ным соком». В 1674 году гол­ланд­ский на­ту­ра­лист Ан­то­ни ван Ле­вен­гук с по­мо­щью мик­ро­ско­па впер­вые уви­дел в капле воды «зверь­ков» — дви­жу­щи­е­ся живые ор­га­низ­мы (ин­фу­зо­рии, амёбы, бак­те­рии). Он также впер­вые на­блю­дал жи­вот­ные клет­ки — эрит­ро­ци­ты и спер­ма­то­зо­и­ды. Таким об­ра­зом, к на­ча­лу XVIII века учё­ные знали, что под боль­шим уве­ли­че­ни­ем рас­те­ния имеют яче­и­стое стро­е­ние, и ви­де­ли неко­то­рые ор­га­низ­мы, ко­то­рые позже по­лу­чи­ли на­зва­ние од­но­кле­точ­ных. В 1802—1808 годах фран­цуз­ский ис­сле­до­ва­тель Шарль-​Франсуа Мир­бель уста­но­вил, что рас­те­ния со­сто­ят из тка­ней, об­ра­зо­ван­ных клет­ка­ми. Ж. Б. Ла­марк в 1809 году рас­про­стра­нил идею Мир­бе­ля о кле­точ­ном стро­е­нии и на жи­вот­ные ор­га­низ­мы. В 1825 году чеш­ский учё­ный Ян Пур­кине от­крыл ядро яй­це­клет­ки птиц, а в 1839 ввёл тер­мин «про­то­плаз­ма». В 1831 году ан­глий­ский бо­та­ник Ро­берт Броун впер­вые опи­сал ядро рас­ти­тель­ной клет­ки, а в 1833 году уста­но­вил, что ядро яв­ля­ет­ся обя­за­тель­ной ор­га­нел­лой клет­ки рас­те­ния. С тех пор глав­ным в ор­га­ни­за­ции кле­ток счи­та­ет­ся не обо­лоч­ка, а со­дер­жи­мое.

 То есть после сред­не­ве­ко­во­го неве­же­ства толь­ко в 17 века на­ча­лось бур­ное раз­ви­тие мно­гих наук, в том числе Био­ло­гии на кле­точ­ном уровне и учё­ные по­ня­ли, что во всех живых ор­га­низ­мах есть общие при­зна­ки и еди­но­об­раз­ные "кир­пи­чи­ки" из ко­то­рых со­сто­ят их ткани и ор­га­ны. Для луч­ше­го по­ни­ма­ния эво­лю­ци­он­ной тео­рии также необ­хо­ди­мо рас­смат­ри­вать в этом ас­пек­те и кле­точ­ный уро­вень. Ведь живая при­ро­да раз­ви­ва­лась имен­но от при­ми­тив­ных од­но­кле­точ­ных, ко­то­рые по­сте­пен­но нашли пре­иму­ще­ство в сим­би­о­зе и сов­мест­ном про­жи­ва­нии и за­ня­лись стро­е­ни­ем мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мов, в ко­то­рых эти клет­ки на­ча­ли уже спе­ци­а­ли­зи­ро­вать­ся на со­зда­нии тка­ней и ор­га­нов еди­но­го ор­га­низ­ма. 

   В связи с этим, по­ка­за­тель­ным при­ме­ром пер­во­на­чаль­но­го пе­ре­хо­да од­но­кле­точ­ных ор­га­низ­мов в мно­го­кле­точ­ные, может слу­жить такое про­стей­шее мно­го­кле­точ­ное 

су­ще­ство, как мор­ская губка:

Оно ха­рак­тер­но тем, что у неё ещё нет тка­ней и ор­га­нов, в том числе ор­га­нов чувств, нет нерв­ной, пи­ще­ва­ри­тель­ной и кро­ве­нос­ной си­сте­мы, ды­ха­ние и пи­та­ние осу­ществ­ля­ет­ся на кле­точ­ном уровне. Но что ин­те­рес­но, что губки могут уже раз­мно­жать­ся не толь­ко бес­по­лым, но и по­ло­вым путём (то есть эта функ­ция одна из самых пер­вых, по­явив­ших­ся у пер­вых мно­го­кле­точ­ных): 

Губки раз­мно­жа­ют­ся как бес­по­лым, так и по­ло­вым путем. Бес­по­лое раз­мно­же­ние осу­ществ­ля­ет­ся путем поч­ко­ва­ния. До­чер­ние особи могут оста­вать­ся при­креп­лен­ны­ми к ма­те­рин­ским. В ре­зуль­та­те об­ра­зу­ют­ся ко­ло­нии. При по­ло­вом раз­мно­же­нии спер­ма­то­зо­и­ды из одной губки по­па­да­ют в ка­на­лы и ка­ме­ры дру­гой. Про­ис­хо­дит опло­до­тво­ре­ние яй­це­кле­ток (ооци­тов). Об­ра­зо­вав­ша­я­ся зи­го­та на­чи­на­ет де­лит­ся, фор­ми­ру­ет­ся ли­чин­ка, ко­то­рая с током воды по­ки­да­ет ма­те­рин­ский ор­га­низм и впо­след­ствии осе­да­ет на новом месте. По сво­е­му стро­е­нию ли­чин­ка не имеет за­ро­ды­ше­вых лист­ков, а на­по­ми­на­ет ко­ло­нию одноклеточных-​жгутиконосцев. Ли­чин­ка пла­ва­ет не пас­сив­но, а с по­мо­щью жгу­ти­ков. После ее осе­да­ния на новом месте, она из­во­ра­чи­ва­ет­ся так, что жгу­ти­ки ока­зы­ва­ют­ся об­ра­щен­ны­ми во внутрь, и ли­чин­ка на­чи­на­ет раз­рас­тать­ся, пре­вра­ща­ясь в губку.

     Пред­ставь­те себе, что даже у таких при­ми­тив­ных су­ществ, ко­то­рые боль­ше по­хо­жи на непо­движ­ные рас­те­ния, уже име­ют­ся спер­ма­то­зо­и­ды и яй­це­клет­ки, как у людей. Вот ведь неожи­дан­ность для всех тео­рий ав­ра­ами­че­ских ре­ли­гий. Хотя впро­чем, для тех кто не в курсе, даже у рас­те­ний су­ще­ству­ет по­ло­вое раз­мно­же­ние. Хотя люди хотят быть осо­бы­ми и на­чи­на­ют изоб­ре­тать мно­го­ген­дер­ность и мно­го­об­ра­зие полов, но это уже из­вра­ще­ние и иди­о­тия в чи­стом виде. А по сути че­ло­ве­че­ство раз­мно­жа­ет­ся также, как мор­ские губки, толь­ко утра­ти­ли спо­соб­ность раз­мно­жать­ся поч­ко­ва­ни­ем. 

Мор­ские губки на­столь­ко жи­ву­чи и их клет­ки не на­столь­ко от­вык­ли жить са­мо­сто­я­тель­но, что их тело можно спо­кой­но про­се­ять через сито и из каж­дой клет­ки об­ра­зу­ет­ся новая губка. 

       Кста­ти, ге­не­ти­ки до­ка­за­ли, что спо­соб­но­стью к раз­мно­же­нию, даже у вы­со­ко­ор­га­ни­зо­ван­ных жи­вот­ных, об­ла­да­ют не толь­ко по­ло­вые клет­ки (га­ме­ты), но и любая дру­гая (со­ма­ти­че­ская) клет­ка ор­га­низ­ма на опыте с овеч­кой Долли. Ну это для тех, кто так и не понял смыс­ла этого экс­пе­ри­мен­та. 

Вот по­жа­луй на этом и за­кон­чит этот урок есте­ство­зна­ния. 

 Для тех кто ищет во всём ду­хов­ную ос­но­ву хочу до­пол­нить:

если уж где ис­кать на­хож­де­ния духа, так это в ми­то­ход­ри­ях - осо­бых ча­стях клет­ки, ко­то­рые уди­ви­тель­ным об­ра­зом син­те­зи­ру­ют АТФ — уни­вер­саль­ный но­си­тель энер­гии и ге­не­ри­ру­ют элек­три­че­ский по­тен­ци­ал. В со­от­вет­ствии с тео­ри­ей сим­био­ге­не­за, ми­то­хон­дрии по­яви­лись в ре­зуль­та­те за­хва­та при­ми­тив­ны­ми клет­ка­ми (про­ка­ри­о­та­ми) бак­те­рий. Ми­то­хон­дрии су­ще­ству­ют, как в клет­ках жи­вот­ных, также в клет­ках рас­те­ний и гри­бов, ас­со­ци­и­руя таким об­ра­зом всё живое. 

В ис­сле­до­ва­нии 2023 года было об­на­ру­же­но, что мор­ские бак­те­рии из рода Iodidimonas^[англ.] имеют об­ще­го пред­ка с ми­то­хон­дри­я­ми, они бли­жай­шие ныне жи­ву­щие род­ствен­ни­ки древ­не­го эн­до­сим­бион­та за­хва­чен­но­го в ходе сим­био­ге­не­за 1,6—1,8 млрд. лет назад.

В спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных клет­ках ор­га­нов жи­вот­ных со­дер­жат­ся сотни и даже ты­ся­чи ми­то­хон­дрий (мозг, серд­це, мышцы).

Ан­глий­ский язык — Ви­ки­пе­дия