99 секретов биологии - [4]

Нервная система – это разветвленная сеть, в которой одновременно происходят миллионы различных действий, и при этом все работает слаженно и точно, как лучшие швейцарские часы. Ни одна современная телекоммуникационная система не сравнится с нервной по сложности и совершенству. Как же устроен этот безупречный механизм?

Нервная система состоит из нейронов – нервных клеток – соединенных друг с другом. У каждого нейрона есть клеточное тело, аксон – длинный отросток, по которому нервные импульсы идут от данной клетки к другим нейронам, и дендрит (один или несколько) – короткий отросток, принимающий импульс от других клеток. Аксоны могут быть невероятно длинными: например, у некоторых нейронов, находящихся в спинном мозге, аксоны достигают пальцев ног.

Уникальность и отличие нейронов от других клеток в том, что они могут передавать через себя нервные импульсы, причем делают они это двумя способами – электрическим и химическим. Сигналы создаются ионами (электрически заряженными частицами) и перемещаются по телу нервной клетки.

Некоторые считают, что у них доброе сердце, хотя на самом деле у них лишь слабые нервы.

Мария фон Эбнер-Эшенбах

№ 12 Внутри тепло и сухо. Гомеостаз

Окружающая среда не всегда гостеприимна к нам: то жарко, то холодно, то опасно, то невыносимо скучно… Человек (так же как другие живые существа) может жить в разных условиях, потому что у него есть механизмы защиты он внешнего мира. Что бы ни происходило снаружи, внутри ситуация остается стабильной – температура, давление, кислотно-щелочной баланс, содержание различных веществ в крови практически не меняются. Это внутреннее равновесие биологи называют гомеостазом.

Как же происходит поддержание гомеостаза в системах и органах? Все части организма прекрасно знают, каким должно быть их нормальное состояние. Как только происходит отклонение от нормы, в нервную систему поступает соответствующий сигнал, и она отдает команду на восстановление порядка. Например, если в легких недостаточно кислорода, человек, сам не зная почему, начнет дышать более глубоко.

По сути гомеостатическое равновесие никогда не наступает окончательно, за него приходится ежесекундно бороться: то нужно поднять температуру на сотую долю градуса, то снизить кислотность, то увеличить давление и т. п. Гомеостаз – как совершенство, к которому организм стремится и которое постоянно ускользает, это скорее процесс, чем состояние. Тем не менее большую часть времени внутренняя среда находится в нужном состоянии – процесс работает.

Гомеостаз существует не только у животных, но и у растений. Наши зеленые друзья тоже стремятся поддерживать внутри себя равновесие и постоянство, только в их случае значение имеют другие параметры – концентрация солей, водный баланс и т. п.

Чрево – ноша опасная для смертных: ежемгновенно она нарушает равновесие между душой и телом.

Виктор Гюго

Нейроны мозга за день генерируют больше электрических импульсов, чем все телефоны мира вместе взятые

№ 13 От молекулы до планеты. Уровни организации жизни

Дотошные биологи любят все классифицировать – от видов растений до типов клеток. Окинув взглядом весь живой мир в целом, они осознали, что его тоже можно разложить по полочкам, от простого к сложному.

На самом первом уровне оказались молекулы – именно с них начинается жизнь, здесь находятся простейшие кирпичики, из которых строятся клетки. Второй уровень – клеточный; одна клетка уже может быть самостоятельным живым организмом. Многоклеточные существа состоят из разных тканей и органов – это еще одна ступенька. Отдельные особи объединяются в виды и популяции – мы перешли на следующий уровень. Сообщество разных видов, существующее на одной территории, называется биогеоценозом, а все живое, что есть на Земле, – биосферой. Это и есть самый высший и самый сложный уровень организации жизни.

Органическая клетка на 95 % состоит из углерода, водорода, кислорода и азота

№ 14 Мы их еще не знаем. Открытые и неоткрытые виды

Когда речь заходит о неизвестных науке существах, воображение рисует каких-то жутких монстров, вроде лох-несского чудовища или чупакабры. Наука действительно не всесильна и за время своего существования смогла изучить далеко не всех обитателей Земли. Количество описанных видов составляет около 1,7 миллиона, в то время как реальное число растений и животных оценивается приблизительно в 8,7 миллиона. Так кого же из наших соседей по планете мы не знаем?

В основном это микроскопические существа, невидимые невооруженным взглядом. Кроме того, в число незнакомцев входят те, кто живет на больших глубинах в морях и океанах, в глубоких подземельях и пещерах, просто в земле (неизученных грибов существует несколько миллионов). Среди наземных растений неизученных видов не так много – около четверти.

№ 15 Энергетическая валюта клетки. АТФ и АДФ

Чтобы что-то получить, надо что-то отдать – этот принцип действует и на рынке, и внутри живой клетки. На рынке мы платим за покупку деньгами, в клетке разменной монетой является АТФ (аденозинтрифосфат). Когда клетке нужно синтезировать немного новых молекул белка, транспортировать питательные вещества или вывести отходы, она использует для этого АТФ.