Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Человек и природа

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 95 RSS
←   Февраль 2012   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.npupoda.ru/
Открыта: 24-12-2006

Автор
Природа

Статистика

95 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Человек и природа



ПОЧЕМУ У НАС НЕТ ХВОСТА, ИЛИ СМЕРТЬ КАК СТРОИТЕЛЬ

Автор статьи: Сергей Белицкий, доктор по геологии

Всему свое время: время разрушать, и время строить; время рождаться, и время умирать. Экклезиаст.

Наблюдая природу, зачастую мы открываем ее неожиданные, на первый взгляд странные и непонятные стороны. Поначалу они воспринимаются учеными как "ошибки природы". Лишь с течением времени раскрывается, что эти "странности" - часть того гармоничного строения мира, который нам еще предстоит понять.

Почему у нас нет хвоста, или смерть как строитель

    - Я - часть той силы, что вечно хочет зла и вечно совершает благо
    Гете. Фауст

    По старинной японской традиции самурай, помимо своего верного меча, всегда имел при себе особый кинжал, которым, в случае необходимости, совершал традиционный акт самоубийства – харакири. Оказалось, что у каждой клетки есть нечто похожее – особый биологический механизм, обеспечивающий ей возможность самоустранения.

    Кажется, что в этом хорошего? Мы хотим жить, а смерть нам вовсе не нужна. Но на самом деле, в природе нет ничего лишнего. Жизнь и смерть переплетены столь тесно, что попытки избавиться от "вредного" начала неминуемо приводят к всеобщему разрушению. Не будь механизма самоустранения, жизнь на нашей планете, по всей видимости, просто бы не состоялась.

    Преподнося свои сюрпризы, природа ничуть не считается с нашим самолюбием. Задавались ли вы, к примеру, вопросом, почему у нашего ближайшего родственника, обезьяны, с которой мы разделяем 99% общих генов, хвост есть, а у нас – нет? Нет, ну и хорошо - потому что ответ придется по вкусу не всем. Ведь на самом деле у каждого из нас хвост был – и, кстати, наши пальцы на руках и ногах были "склеены" вместе. Что же с ними случилось?

    Чтобы ответить на это, нам надо вернуться во времени почти на двадцать веков назад. Тогда древнеримский врач Гален заметил, что если ветку, с которой начала опадать листва, надломить, то листья, хотя и теряют свой цвет, остаются на ветке. Так в науку вошел термин "апоптоз", то есть опадание листьев, которым сегодня обозначают самоустранение клеток.

    Головастик, чтобы превратиться в лягушку, должен потерять свой хвост. Следя за развитием организма, биологи обнаружили, что для этого часть клеток должна умереть. В дальнейшем исследования показали универсальность этого явления. Оказалось, что в процессе развития нематоды - прозрачного червячка длиной всего около 1 мм - образуются 1090 клеток, из них 131 клетка гибнет в результате апоптоза. Их "плановая" смерть оказалась неотъемлемой частью развития организма, и без нее он не обретет свои окончательные форму и размеры.

    Постепенно стало ясно, что без активного участия апоптоза невозможно нормальное развитие живого - как растений, так и животных. У человеческого зародыша появляется хвост, который затем исчезает, как и плоть, соединяющая воедино пальцы рук и ног. При этом каждая клетка уходит из жизни крайне аккуратно: она словно разбирает себя на части, которые соседние клетки используют в качестве строительного материала.

    Ежедневно у каждого взрослого человека рождаются сотни миллионов клеток, и столько же умирает. В здоровом организме отмирает все то, что отслужило свой срок. Ответственен за это апоптоз - тонко сбалансированный процесс самоустранения ненужных клеток. За год их набирается столько, что они приближаются к весу тела. Апоптоз наиболее активен среди короткоживущих клеток, как те, что выстилают кишечник, или клеток крови. Большая часть пыли, которая накапливается в закрытых помещениях, состоит из отмерших клеток кожи, обновляющихся фантастическими темпами - по сто тысяч в минуту. Апоптоз не брезгует и "косметикой", уменьшая, например, объем грудной железы после окончания лактации.

    В нашем организме есть два вида клеток – половые (яйцеклетка или сперматозоид) и стволовые, готовые преобразоваться в любой из видов. Собственно, оба вида – всего лишь заготовки, ожидающие своего часа, и потому срок их жизни не ограничен заранее. У остальных клеток в генах изначально записан их максимальный "век".

    Однако, одноклеточные существа – бактерии - от старости не умирают. Но и они готовы оборвать свою вечную жизнь ради всеобщего блага - когда заражаются вирусами, или если в их ДНК образовались разрывы. Устраняясь, они спасают от смерти всю бактериальную популяцию.

    Зато другие "кандидаты на бессмертие" - раковые клетки – не кончают с собой никогда. Они успешно конкурируют со здоровыми клетками, отнимая их питание, и растут и размножаются, где и как "захотят", без какой-либо заботы о последствиях для всего организма. Не правда ли, звучит знакомо? Такая "свободная инициатива" зачастую приводят к гибели самих эгоистов, вместе с разрушаемым оккупированным организмом.

    В здоровом организме поддерживается тонкий баланс между исчезновением старых и постоянным ростом новых клеток. При СПИДе, поражении нервов, инфаркте и инсульте происходит их избыточная гибель. При раке и аутоиммунных заболеваниях наблюдается обратное: клетки, которые должны были умереть, выживают.

    Когда умирает самурай

    Долг чести обязывает самурая жить, когда нужно, и умереть, когда должно. Само слово "самурай" происходит от понятия "служить вышестоящему лицу". Кодекс его поведения - "Бусидо" - проникнут духом беспрекословного подчинения господину и презрения к смерти.

    "Кодекс поведения" природы необычайно похож на заветы самураев. Во всех живых системах, начиная с внутриклеточной органеллы до организма и целой популяции, существует механизм самоликвидации. Он срабатывает, когда какая-либо из частей становится опасной или ненужной биологической системе, стоящей выше по иерархической лестнице. "Энергетическая фабрика" - митохондрия более не нужна своей клетке, а животное - сообществу сородичей. Система "отбраковывает" те элементы, которые препятствуют её дальнейшему развитию.

    Но и это еще далеко не все. "Простейшие организмы" - бактерии – показывают нам примеры необыкновенного самопожертвования ради всеобщего выживания. Влияние стресса - к примеру, исчерпание источника питания - приводит к остановке роста бактериального "сообщества" - популяции, и даже к "добровольной гибели" части бактерий. К примеру, голодающая популяция E. coli разделяется на две. Одна кончает с собой, и, погибая, буквально кормит собой другую, которая продолжает расти.

    И, напоследок, вернемся к той ветке, с которой опадают листья. Если ее надломить, то листья перестанут опадать. Казалось бы, их жизнь продлена. Но ведь листья опадают не от болезни, а лишь затем, чтобы их ветки не сломались под тяжестью снега. Повредив ветку, мы тем самым лишаем ее связи с остальным организмом – деревом, и не даем листьям осуществить программу природы. Им все равно суждено засохнуть, а самой ветке и всему дереву зимой придется туго.

    Природа с готовностью раскрывает перед нами свои секреты. Сможем ли мы существовать вне ее правил и законов? На что стала похожа наша цивилизация? На здоровое сообщество клеток – "самураев" или… уж не смахиваем ли мы на раковую опухоль?

Литература
Белоконева О., канд. хим. наук. Праматерь всех клеток. "Наука и жизнь" № 10, 2001.
Прозоровский В., докт. мед. наук. Самоубийство клеток. "Наука и жизнь" № 8, 2001.
Скулачев В., академик РАН. Современные секреты долголетия. "Наука и жизнь" № 12, 2001.
Теломеры. "Наука и жизнь" № 12, 2002
Лозовская, Е., канд. физ-мат. наук. Макс Планк, сплайсинг и футбол. "Наука и жизнь" № 10, 2006.
Wallace, D. Immortality from your mother. in: Mind, Life and Universe: conversations with great scientists of our time. Edited by L. Margulis and E. Panset. Chelsea Green Publishing Company. White river Junction, VT, USA. 2007. 182-186.
Wikipedia


В избранное