Живорождение

Живорождение - это такой способ воспроизведения потомства, при котором зародыш развивается внутри материнского организма и на свет появляется особь, уже свободная от яйцевых оболочек. Живородящи некоторые кишечнополостные, ветвистоусые рачки, моллюски, многие круглые черви, некоторые иглокожие, сальпы, рыбы (акулы, скаты, а также аквариумные рыбы - гуппи, меченосцы, моллиенезии и др.), некоторые жабы, червяги, саламандры, черепахи, ящерицы, змеи, почти все млекопитающие (в том числе и человек).

Истинным живорождением часто считают лишь рождение особей у плацентарных. Такое живорождение противопоставляют яйцерождению, когда развитие зародыша и освобождение его от яйцевых оболочек происходят вне материнского организма - после откладки яиц. Оно свойственно, например, насекомым, большинству рыб, птицам, пресмыкающимся. Историческая связь между живорождением и яйцерождением доказывается случаями яйцеживорождения, когда зародыш достигает полного развития в яйце, находящемся в теле матери, и там же происходит освобождение его от яйцевых оболочек (у некоторых рыб и змей).

Развитие зародыша при живорождении может происходить в яичнике, яйцеводах или в их расширениях, преобразованных в матку. Источником питания при живорождении служат запасные питательные вещества яйца или же вещества, поступающие из материнского организма. В последнем случае часто имеется специальный орган - плацента, через который осуществляется газообмен и питание зародыша (у некоторых членистоногих, у сальп, некоторых видов акул и скатов, млекопитающих животных, кроме клоачных и сумчатых, и у человека).

Следующий предполагаемый этап возникновения жизни - протоклетки. А. И. Опарин показал, что в стоящих растворах органических веществ образуются коацерваты - микроскопические "капельки", ограниченные полупроницаемой оболочкой - первичной мембраной. В коацерватах могут концентрироваться органические вещества, в них быстрее идут реакции, обмен веществ с окружающей средой, и они даже могут делиться, как бактерии. Подобный процесс наблюдал при растворении искусственных протеиноидов Фокс, он назвал эти шарики микросферами.

Самка сурикаты с детенышем (Suricata suricatta)

В протоклетках вроде коацерватов или микросфер шли реакции полимеризации нуклеотидов, пока из них не сформировался протоген - первичный ген, способный катализировать возникновение определенной аминокислотной последовательности - первого белка. Вероятно, первым таким белком был предшественник фермента, катализирующего синтез ДНК или РНК - ДНК- или РНК-полимераза. Те протоклетки, в которых возник примитивный механизм наследственности и белкового синтеза, быстрее делились и "перекачали" в себя все органические вещества "первичного бульона". На этой стадии шел уже естественный отбор на скорость размножения; любое усовершенствование биосинтеза подхватывалось, и новые протоклетки вытесняли все предыдущие.

До сих пор остается загадочным явление асимметрии органических молекул. Дело в том, что асимметрические молекулы аминокислот, Сахаров и других веществ могут существовать в двух формах, выглядящих как зеркальные отражения друг друга. Их назвали правыми и левыми. При абиогенном синтезе они возникают в равном количестве. Но аминокислоты, слагающие белки всех земных организмов, всегда левые, а сахара (рибоза и дезоксирибоза) нуклеиновых кислот всегда правые. Причина этого явления неясна. Вероятно, асимметрия ускоряла процесс синтеза белков, нуклеиновых кислот и рост протоклеток. Это удалось воспроизвести в модельных опытах на ЭВМ: "протоклетки" из правых или левых элементов "росли" быстрее и вытесняли симметричные. То, что аминокислоты у нас левые, а сахара правые, можно объяснить случайностью.

Последние этапы возникновения жизни - происхождение рибосом и транспортных РНК, генетического кода и энергетического механизма клетки с использованием АТФ - еще не удалось воспроизвести в лаборатории. Все эти структуры и процессы имеются уже у самых примитивных микроорганизмов, и принцип их строения и функционирования не менялся за всю историю Земли. Поэтому заключительную сцену грандиозного спектакля происхождения жизни мы можем пока реконструировать только предположительно - до тех пор, пока ее не удастся воссоздать в эксперименте. Быть может, такие протоклетки существуют до сих пор на какой-либо из планет в космосе, где жизнь начала развиваться позже или развивалась медленнее.

Пока можно лишь утверждать, что на возникновение жизни в земном варианте потребовалось относительно мало времени - менее 1 млрд. лет. Уже 3,8 млрд. лет назад существовали первые микроорганизмы, от которых произошло все многообразие форм земной жизни.

Источник: Энциклопедический словарь юного биолога. Составитель Аспиз М. Е. Издательство "Педагогика", Москва, 1985