Я познаю мир. Тайны человека

Оказалось, что, несмотря на внешние различия, с генетической точки зрения человечество однородно. Доказать это помогли современные биохимические и иммунологические методы исследования, позволившие установить близость групп крови, аналогичные свойства тканей тела, сходство основных структурных белков, т. е. тех, которые идут на построение клеток. В наши дни эти представления получили подтверждение в исследованиях генетиков.

Родословная

Бандиты ограбили банк и вывезли оттуда 10 тонн золотых слитков. Никаких следов они не оставили, но существует еще один путь найти грабителей – дождаться, когда они начнут продавать награбленное. Несмотря на то, что бандиты переплавляют слитки и ставят на них новые клейма, узнать ворованное золото совсем нетрудно. Надо всего лишь точно установить его химический состав. Любой металл и другие полезные ископаемые всегда содержат небольшое количество разных примесей. В каждой партии золота свои примеси, которые содержатся в строго определенных количествах. Так что определить происхождение благородного металла всегда возможно.

Подобным образом можно выяснить происхождение любого существа, узнать, к какому виду оно принадлежит, кто является его ближайшими родственниками и кто его предки, только сделать это значительно сложнее. Способы такого анализа разработали генетики.

Генетика – наука о наследственности и изменчивости, о передаче наследственных признаков от родителей их потомкам с помощью генов, единиц наследственности. Гены являются непременными элементами любых организмов. Они определяют все наследуемые свойства живых существ.

Каждый ген определяет какой–нибудь один признак организма. Любая клетка организма любого существа содержит полный набор генов, определяющих форму его тела, особенности органов чувств, работу пищеварительных и других желёз организма, цвет волос, группу крови, структуру молекул гемоглобина – вещества, переносящего кислород, и так далее. Любой ген может иметь несколько вариантов. У гена, определяющего группу крови, три варианта. У гена, определяющего цвет волос, вариантов больше. От того, какие варианты генов ребенок получит от отца и матери, зависит, станет ли он брюнетом, шатеном или блондином. Разработанные генетиками методы сравнения генов позволяют разобраться в родственных связях организма.

Что же показал генный анализ человека? Оказалось, что из всех живущих сейчас на Земле животных самыми близкими родственниками человека являются шимпанзе. Из каждых 100 генов, 38 у нас общие. Выходит, что шимпанзе являются нам более близкими родственниками, чем львы – тиграм, лисы – собакам, белые медведи – бурым! Как велики должны быть различия между организмами, чтобы их уже нельзя было считать представителями одного вида? Ученые полагают, что если у сравниваемых существ окажутся идентичными лишь 78–83% генов, следует считать, что возникновение разных подвидов состоялось.

Вернемся к современному человеку. Генетическое родство различных человеческих рас чрезвычайно велико. 97% генов у нас идентичны! Таким образом, несмотря на внешние различия, разделение человечества на отдельные расы не означает,' что люди делятся на несколько видов или хотя бы подвидов живых организмов.

Генетический анализ позволил выяснить, как шло развитие предков человека и их ближайших родственников – человекообразных обезьян. Проделанные исследования позволяют утверждать, что сначала от общего корня первобытных обезьян отделилась ветвь, давшая начало крупным, уже давно вымершим обезьянам–рамапитекам, от которых потом произошли орангутаны. Рамапитеки, видимо, возникли 13 миллионов лет назад. Следующая ветвь, отделившаяся от общего ствола, была человеческой. Это произошло около 7 миллионов лет назад. И уже совсем недавно, всего 3–4 миллиона лет назад, ствол дал две последние ветви: сформировались шимпанзе и гориллы.

Скорее всего, общий предок человека и этих обезьян уже ходил на двух ногах. Если это действительно так, то шимпанзе и гориллы, ставшие самостоятельными видами, не только замедлили темпы своего дальнейшего развития, но даже претерпели определенный регресс, вернувшись к жизни на четвереньках.

О том, что возврат к передвижению на четырех ногах у шимпанзе и горилл действительно был, свидетельствует особая манера использования рук в процессе передвижения.

При ходьбе эти обезьяны опираются о землю не подошвами передних лап, точнее, не ладонями, как поступают все без исключения животные нашей планеты, в том числе и другие обезьяны, а опираются на тыльную сторону согнутых пальцев. Благодаря этому длина передних конечностей увеличивается, что позволяет им переднюю часть тела и голову приподнять над землей. Возможно, такой способ передвижения удобен для лесных обезьян, но он не годится ни для дальних переходов, ни для путешествий за пределы леса, где почва большую часть года сухая и твердая, ведь на тыльной стороне пальцев у них нет таких толстых подушечек, как на стопах, и такой твердой кожи.

"Строительные материалы" и оболочка

"Песок"

Знакомство с человеческим организмом проще всего начать с рассказа о том, из чего он сделан: из каких материалов, из каких строительных конструкций.

Все, что мы видим вокруг себя на Земле, сама Земля и в том числе мы – люди, состоит из атомов разных химических элементов и построенных из них молекул. В настоящее время ученые открыли больше 100 видов атомов, представителей такого же числа химических элементов. Атомы – это самые маленькие частички химического элемента. Они так малы, что их нельзя увидеть даже с помощью микроскопа.

Как куча песка состоит из бесчисленных песчинок, так и любой химический элемент состоит из огромного количества атомов: химический элемент железо – из атомов железа, химический элемент кислород – из атомов кислорода, химический эле,мент сера – из атомов серы.

Какие элементы входят в состав нашего тела? Французский химик Габриель Бертран подсчитал, что в теле взрослого человека, весящего около 100 килограммов, содержится: кислорода – 63 кг, углерода – 19 кг, азота – 5 кг, кальция – 1 кг, фосфора – 700 граммов, серы – 640 г, натрия – 260 г, калия – 220 г, хлора – 180 г, магния – 40 г, железа – 3 г, йода – 0,03 г.

Фтора, брома, марганца, меди еще меньше. Видимо, и все другие элементы, даже такие редкие, как золото, есть в нашем организме, но в совершенно ничтожных количествах.

"Кирпичики"

Атомы сами по себе в строении тела животных и человека участия не принимают. Чтобь! стать строительным материалом, они должны объединиться друг с другом и образовать молекулы. Так сказать, превратиться в "кирпичики", из которых и строится любой организм.

Молекулой называют наименьшую порцию вещества, на которые его можно разделить. Простая смесь атомов, входящих в состав молекулы данного вещества, молекулой не является. Атомы соединяются в молекулы не как попало и не потому, что оказались рядом, а по особым законам, с которыми вы познакомитесь в школе, когда начнете изучать химию. Размер молекул различен. Так, например, молекула газа азота состоит из двух атомов азота, молекула поваренной соли, той, которой мы солим суп и кашу, – из атома натрия и атомов хлора,’ вода – из двух атомов водорода и одного атома кислорода, пещество, которое в виде сахарного песка мы кладем в чай, химики называют сахарозой. Ее молекула состоит из 11 атомов кислорода, 12 атомов углерода и 22 атомов водорода... Как видите, молекулы могут состоять всего из двух атомов, но иметь в своем составе сотни тысяч атомов, и ученые пока не знают, есть ли предел для размера молекул. Однако количество комбинаций, которые можно создать из разного количества 90 видов атомов, огромно, но для построения организма используется лишь небольшая их часть. Из исех возможных типов молекул в построении человеческого тела наиболее заметную роль играют молекулы белков, углеводов и жиров.