Strona 1 Strona 2 O autorze James Trefił, profesor fizyki w George Mason University, jest autorem przeszło stu artykułów naukowych, trzech podręczników i dwunastu książek o nauce. Był stypendys­ tą fundacji Guggenheima i komentatorem National Pub­ lic Radio. Jest członkiem Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego. Zasiada także w Komitecie Norm i Pod­ stawowych Stałych Fizycznych w Krajowej Radzie Ba­ dań N aukow ych. Za mistrzostwo w pisarstwie populary­ zującym naukę James Trefił otrzymał N agrodę Westing- house’a, przyznaną przez Amerykańskie Stowarzyszenie Popierania Postępu N auk, a jak o wykładowca został wyróżniony N agrodą za Nowatorstw o, przyznaną przez N arodow y Uniw ersytet Kształcenia Ustawicznego. Kilka innych książek Jam esa Trefiła to: The M oment o f Crea­ tion, A Scientist at the Seashore, Meditation at 10 000 Feet, The Dark Side o f the Universe, Reading the M ind o f God. Jest również w spółautorem The Dictionary o f Cultural Literacy oraz Science M atters: Achieving Scientific Lite- Strona 3 Wstęp Nauka pozwala zrozumieć, jak zbudowany jest i jak działa niezmierzony, niezrównany w swoim pięknie Wszechświat - od wybuchów odległych gwiazd do naj­ mniejszej kom órki w organizmie. Zgromadzenie tej wie­ dzy jest z pewnością największym ze wszystkich osiągnięć ludzkiego rozumu. N auka obejmuje mnóstwo różnych specjalności, moż­ na też rozmaicie ją prezentować - placek daje się wszak kroić na wiele sposobów. M ożna na przykład skoncent­ rować się na ogólnych zasadach, które leżą u podstaw nauki. M ożna również zająć się bardzo szczegółowo pewnymi dziedzinami wiedzy, jak astronom ia, biologia molekularna, geofizyka, a pominąć ich związki z resztą świata, lub można, tak jak ja to zrobiłem, podzielić całą naukę na drobne elementy, z których każdy spełnia określone zadanie. W książce podejm uję próbę opisania, jak funkcjonuje świat. Inform acje umieściłem w kolejno ponum erow a­ nych notkach. Czasem zawierają one tylko jedno lakoni­ czne zdanie, lecz w większości składają się co najmniej z dwóch akapitów . Poszczególne części książki po­ święcone są biologii klasycznej, ewolucji, biologii mole­ kularnej, fizyce klasycznej, fizyce współczesnej, nauce o Ziemi i astronom ii. W każdej części zachowany jest logiczny porządek, począwszy od pierwszej notki do ostatniej, lecz m ożna je czytać w dowolnie wybranej kolejności. K rótko mówiąc, książka jest przeznaczona do wer­ towania. M ożna otworzyć ją na przypadkowej stronie, przeczytać trochę, powiedzieć: „O! tego nie wiedziałem” lub „Ciekawe” , a potem odłożyć do następnego razu. To nie podręcznik i nie należy go czytać od początku do końca. Jeśli coś zwraca uwagę, trzeba czytać dalej, jeśli nie - zajrzeć w inne miejsce. Strona 4 10 WSTĘP Ten niekonwencjonalny sposób przekazania wiedzy rodzi sporo wątpliwości. Mial jc au to r . ty. czytelniku, także będziesz je miał. Nie każdy fakt jest jednakow o ważny Pierwsza zasada termodynamiki (notka 535) stoi z pewnością wyżej nadrabinie wiedzy niż fakt. że rekin ma szkielet chrzęstny (notka 25). Naprawdę każdy powinien znać pierwszą zasadę termodynamiki, inaczej nie zro­ zumie świata, natomiast anatomia rekina jest po prostu 1 jednym z wielu przykładów ilustrujących złożoność i róż­ norodność świata istot żywych. Ważna w tej książce jest również kwestia granic: gdzie j e z a k r e ś l i ć ? Świat jest niezmiernie bogaty i p ró b a opisa­ nia go w niewielkiej liczbie notek nie jest łatw a. N ie bez żalu ograniczyłem się tylko do tradycyjnych na uk przyro­ Biologia dniczych, zamierzając medycynę i technikę umieścić w następnych publikacjach. klasyczna W końcu można zapytać, dlaczego zdecydowałem się na 1001 notek. Cóż, a dlaczego nie? To taka sam a dobra liczba jak każda inna. Poza tym są w literaturze świetne precedensy. Nie pochlebiam sobie, że k tó raś z moich notek ma piękno i siłę opowieści Szcherezady, lecz razem wzięte uzupełnią twój obraz świata i dostarczą, mam nadzieję, odrobiny wiedzy, o której wcale nie sądziłeś, że jest ci potrzebna. Jam es Trefił Fairfax, Virginia Strona 5 Rozmnażanie się roślin Rośliny mogą rozmnażać się żania się. praktyka szczepienia 1 płciowo łub bezpłciowo. Kiedy perz na twoim trawniku wypusz­ cza kłącza, które następnie się roślin - zespolenie pędu jednej rośliny (zrazu) z pędem lub pniem drugiej (podkładką) - jest przy­ ukorzeniają, to rozmnaża się on kładem sztucznego wywołania bezpłciowo. Jest to dodatkowy rozmnażania bezpłciowego. sposób rozm nażania oprócz (a Najprostsza forma rozmnaża­ czasami zamiast) rozmnażania nia bezpłciowego występuje u ta­ płciowego za pomocą nasion kich roślin jednokomórkowych (patrz niżej). W yrastanie nowych jak glony, które rozmnażają się roślin z bulw i rozłogów to inne przez zwykły podział komórki. przykłady bezpłciowego rozmna­ Roślina, która powstała w wy- BUDOWA KWIATU znamię słupka z ia r n a pyłku Pręcik jest organem Słupek jest żeńskim męskim rośliny. Produkuje organem rośliny. ziarna pyłku, w których Częścią słupka jest powstają plemniki. zalążnia, wewnątrz której Pręciki mają „puszyste” dochodzi do zapłodnienia główki na długich nitkach I rozpoczyna się rozwój i tworzą okółek dookoła siupka. nasienia. Ten „puszysty” wygląd nadają główce ziama pyłku. Strona 6 Rozwój roślin 15 w sporofit paproci i cykl się po­ nie, które jest następnie uwalnia­ uijiuu rozmnażania człowieka. Biały puch mniszka rozmn«»" się bezptao-ip r z v - wtarza. U paproci jedno pokole­ ne i może z niego powstać nowa ¡«1 identyczna z macierzy- vcgo,jest macierzy lekarskiego i spadające z klonu wego.jestw*;1 / ___ Dn7fflnaża. n ie- sporofit -je s t duże i długo- roślina. W tym procesie plemniki Sl4.czylijesi klonem. Rozmnaża- małe skrzydlaki, podobne do he­ wieczne, natomiast drugie - ga. nie muszą być przenoszone przez iiebezpłciowe przebiega szybciej likoptera, to także owoce. me metofit - jest niepozorne i żyje wodę. niż płciowe, lecz tworzy popula­ krótko. Oba pokolenia są roślinie cje, w których zmiany zachodzą Czerwona część truskawki tylko w następstwie mutacji. niezbędne, ponieważ składają się na jej cykl życiowy. 5 U roślin nasiennych plemniki są przenoszone przez ziarna 7 wcale nie jest owocem. Jest pyłku. Wewnątrz wszystkich zia­ to zmodyfikowane dno kwia­ Przemiana pokoleńjest formą 2 rozmnażania płciowego. Roś­ liny, takie jak paprocie i mchy, 3 Wszystkie pomarańcze „noweliny” pochodzą od ren pyłku, powodujących każde­ go lata kichanie, katar i łzawienie towe. Owocami są małe żółte ziarenka przyklejone do jego powierzchni. stosują technikę rozmnażania po­ jednego drzewa. W począt­ oczu, powstają plemniki. Znalazł­ legającą na następstwie pokoleń. kach XIX w. na plantacji szy się w pobliżu jaja odpowied­ Wichcyklu życiowymdwa poko­ w Brazylii pojawiło się drze- niej rośliny, dokonują jego za­ lenia - płciowe (gametofit) i bez­ wo-mutant. Rodziło poma płodnienia i tym samym zapoczą­ tkowują rozwój nasienia. Aby za­ płciowe(sporofit) - następują ko­ rańcze bez pestek. Każda no Rozwój roślin lejno po sobie i mają zupełnie welina istniejąca dziś na świe tem móc się rozmnożyć, roślina różny wygląd. Na przykład u pa­ cie pochodzi ze zrazu pobra musiała wynaleźć jakiś sposób proci duży ulistniony sporofit przedostania się pyłku do zalążni. Pierwszym etapem rozwoju wyrasta z zapłodnionej komórki jajowej przez zwykły podział ko­ nego od tego mutanta i za szczepionego na innym drze Najprostszym sposobem jest samozapylenie - ziarno pyłku 8 rośliny z nasienia jest kieł­ kowanie. Nasienie, zanim wykieł- wie. 2 niego z kolei pobrano mórek. Na dolnej powierzchni zraz i zaszczepiono na następ­ przemieszcza się z pręcika na słu­ kuje, pobiera wodę z otoczenia. liścia sporofitu paproci rozwijają nym drzewie itd. pek w obrębie jednego kwiatu. Potem przez łupinę zaczyna prze­ się zarodniki, które mieszczą się Podczas zapylenia krzyżowego dostawać się korzeń, a następnie w zarodniach tworzących kupki. pyłek jednej rośliny zapładnia ja­ na powierzchnię ziemi wydostaje Opanowanie lądu przez rośli­ Każdy z zarodników ma połowę normalnego zestawu chromoso­ 4 ny sprzyjało wykształceniu się jo drugiej. Pyłek może być prze­ niesiony z jednej rośliny na drugą się pęd, który wypuszcza liście. Liść będzie gotowy do działania mów. Po wysianiu się zarodni­ nasion. U roślin nasiennych jajo przez wiatr lub na przykład wtedy, gdy powstanie w nim chlo­ ków wyrastają z nich mikrosko­ pozostaje wewnątrz organizmu pszczoły czy kolibry. W wyniku rofil i rozpocznie się fotosynteza. pijne gametofity, wytwarzające macierzystego i tam jest zaplad- zapylenia powstaje owoc. Do tego czasu młoda roślina musi komórkijajowe i plemniki. Kiedy niane przez plemnik. Może on żyć kosztem energii zmagazyno­ plemniki dojrzeją, przepływają pochodzić z tej samej rośliny lub Owoce każdej rośliny okryto- wanej w nasieniu. ' w warstewce wody do komórek innej. Rozwijający się zarodek 6 zalążkowej rozwijają się z za­ Nasiona mogą długo pozosta­ jajowych. Zapłodniona komórka pozostaje w roślinie macierzystej lążni po zapłodnieniu. Owoce mo­ wać w stanie spoczynku. W stanie jajowa, mająca teraz pełny ze­ dopóty, dopóki nie rozwinie się gą być soczyste jak gruszka, cho­ życia utajonego pozostają tak staw chromosomów, rozwija się w trwałe wielokomórkowe nasie­ ciaż nic zawsze są jadalne dla długo, aż nastaną warunki umoż­ Strona 7 16 BIOLOGIA KLASYCZNA Zwierzęta 17 potas, siarka, wapń, magnez oraz liwiające kiełkowanie. Do kiełko­ pewna liczba pierwiastków ślado- w których żyją bakterie wiążące korzeniach rośliny, tworzy w gle­ wania niezbędne są przede wszys­ wych, korzenie rośliny pobierają azot. tkim odpowiednio wysoka wilgo­ bie „rezerwę” związanego azotu, z gleby w postaci związków mine­ z której mogą go czerpać inne tność i temperatura. Wzrost roś­ ralnych. Roślina przetwarza te -J ^ W celu wzbogacenia gleby rośliny. liny zaczyna się dopiero wtedy, gdy warunki są wystarczająco substancje nieorganiczne w zwią­ 1Li w azot w postaci związanej zki organiczne, z których buduje stosuje sią plodozmian. Rolnicy ■J 1 Pewne rośliny wykorzystują dobre. Na przykład na zachodzie swoje tkanki. od wieków wiedzieli, że uprawa 1 «J osobliwe nisze ekologiczne. Stanów Zjednoczonych nasiona roślin, takich jak lucerna lub ko­ Jemioła na przykład jest pasoży­ traw nie kiełkują, dopóki nie zo­ Rośliny nie mogą pobierać niczyna, użyźnia glebę i powodu­ tem. Część swoich potrzeb pokar­ n stanie osiągnięty pewien poziom azotu wprost z powietrza, je, że uprawa następnych zasie­ mowych zaspokaja przez foto­ opadów. Właściwość ta pozwala w którym znajduje się on w postaci wów jest wydajniejsza. Dzieje się syntezę (jest przecież mimo wszyst­ przeczekać roślinie lata katastro­ cząsteczek N2, a nie atomów. Ro­ tak dlatego, że te szczególne roś­ ko zielona), lecz inne substancje falnie suche. liny przechowują w swych korze­ odżywcze pobiera z drzewa, na śliny mogą wykorzystać azot do­ piero wtedy, gdy jest on „związa­ niach bakterie azotowe, a także którym rośnie. Chwasty często produkują na­ 9 siona zdołne do długotrwałego przebywania w stanie .spoczynku. ny” lub przetworzony w amoniak (NHj). dlatego, że bakterie te wiążą wię­ Podobnie zachowuje się rośli­ cej azotu, niż zużywa roślina, na na zwana muchołówką, której, której się osiedliły. jako dodatek do produktów foto­ Nasiona niektórych chwastów Zdolność do wiązania azotu Nadmiar azotu, wraz z mate­ syntezy, trafia się od czasu do cza­ pozostają w stanie spoczynku, atmosferycznego mają pewne riałem zgromadzonym w samych su przekąska w postaci owada. póki nie zostaną wystawione na prokariotyczne organizmy jedno­ działanie światła lub, na przy­ komórkowe - niektóre sinice i li­ kład, nastąpi uszkodzenie ich łu­ czne bakterie. piny. Obie te strategie ułatwiają Bez tych organizmów, które chwastom kiełkowanie w świeżo zaoranej ziemi. Dlatego szybko stanowią dla roślin źródło azotu, nie mogłoby istnieć na Ziemi ży­ Zwierzęta pokrywa się ona chwastami. cie wyższe. Bez nich nie byłoby Do królestwa zwierząt nale­ ne do utworzenia nowego organi­ I i i Substancje, z których po­ i ł / wstają tkanki roślin, po­ bierane są zarówno z powietrza, żadnych roślin wielokomórko­ wych, a także zwierząt ani ludzi. W oceanie azot wiążą sinice i niektóre bakterie fotosyntetyzu- M żą organizmy od tak prymi­ zmu. U zwierząt wyższych, zatem tywnych jak gąbki aż po człowie­ i u ludzi, komórki mają wyspec­ ka. Jest ono najbardziej zróżnico­ jalizowane funkcje i ich działanie wane z pięciu królestw. Gąbki jest uzależnione od wszystkich jak i z gleby. Atomy węgla i tlenu, jące. W glebie jest trochę wolno zbudowane są z wielu komórek, pozostałych. Mące składnikami wszystkich żyjących bakterii azotowych, lecz lecz każda z nich może funkcjo­ tkanek roślin, pobierane są z po­ większość azotu wiążą bakterie nować niezależnie od innych. Je­ 1 C Zwierzęta korzystają z go- wietrza wpostaci dwutlenku węg­ żyjące w brodawkach na korze­ żeli na przykład przetrze się gąb­ la- Inne niezbędne pierwiastki I J towych substancji organicz­ niach roślin. Groch, soja i lucer­ kę przez sito, to każdy kawałek, nych. Jest to strategia ewolucyjna wsrod których jest azot, fosfor, na to kilka przykładów roślin, a nawet każda komórka są zdol­ królestwa zwierząt W odróżnię- Strona 8 18 b i o l o g ía k l a s y c z n a Zwierzęta 19 M ięczaki ( Mollusca) - m ałże, ślimaki niu Od roślin, które same wy­ Szkielet zewnętrzny nie rośnie, Staw onogi (Arlhropttda) - pająki, twarzają sobie pożywienie w pro­ ow ady, sk o ru p ia k i więc stawonogi muszą stary okre­ cesie fotosyntezy, zwierzęta mu­ Szkarłupnie ( Echinodermala) - r02. sowo zrzucać (linienie), aby mo­ stu nóg. Różne gatunl szą pobrać pokarm z otoczenia. gw iazdy, jeżow ce gły zwiększać rozmiary ciała. tej grupy skorupiaków maj Mogą to zrobić dwoma sposoba­ Strunow ce ( Chordata) - wszystkie Do stawonogów należy obecnie zaledwie po kilkanaście pe mi.* trwać w miejscu i czekać, aż zw ierzęta ze stru n ą grzbietow ą od 50 do 80 procent wszystkich odnóży. Więcej nóg (20-40 pożywienie do nich przyjdzie (tak z człow iekiem w łącznie gatunków zwierząt żyjących na par) mają krocionogi —przeć jak korale), lub aktywnie go po­ Ziemi. stawiciele jednej z grup wijów szukiwać (jak lampart). Skrzypłocze, których skorupy Ewolucja zwierząt przebie­ Zwierzęta roślinożerne (np. króliki) żywią się roślinami, mię­ sożerne (np. wilki) jedzą inne zwierzęta, a wszystkożeme (np. n gała poprzez wielką liczbę form prymitywnych, takich jak korale, chelbie, płazińce, obleńce, są wyrzucane obficie na plaże wschodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych, przetrwały pra­ 1 Spośród stawonogów naj- L 1 większy sukces odniosły owady. Szacuje się, że całkowita pierścienice i mięczaki. Reprezen­ wie nie zmienione około 500 mi­ liczba owadów na planecie sięga ludzie i szopy) odżywiają się zaró­ lionów lat. tują one różne typy świata zwie­ 10l8sztuk - na każdego człowie­ wno roślinami, jak i zwierzętami. rzęcego, które biolodzy uważają ka w przybliżeniu przypada mi­ za równie warte badania jak nasz liard owadów. Wszystkie mają W królestwie zwierząt roz- 1 A Najdziwniejszymi zwie- typ strunowców. trzy pary nóg (w odróżnieniu od 1 0 różnią się wiele typów. Nie­ i y rzętami są przedstawi­ Wygląd zwierzęcia może czasa­ pająków - cztery pary) i szkielet którzy biolodzy dzielą królestwo ciele typu Pogonophora. Żyją mi wprowadzić w błąd. Rozgwiaz­ zewnętrzny, a ich ciało dzieli się zwierząt na trzydzieści jeden róż­ na dnie oceanu, skupione wo­ dy i jeżowce wyglądają na zwie­ na trzy części: głowę, tułów i od­ nych typów. Większość z tych kół ujść hydrotermicznych. Są rzęta proste, a są organizmami włok. typów obejmuje zwierzęta o pros­ to czerwonawe „robaki”, bu­ dosyć złożonymi. Reprezentują tej budowie. Stan zróżnicowania dujące długie, twarde rurki, ostatnią gałąź drzewa ewolucyj­ ^ „Bóg nadzwyczaj umiłował królestwa zwierząt ukazuje po­ w których żyją. Osiągają dłu­ nego, prowadzącą do strunow­ L L sobie chrząszcze”. Podob­ niższa lista przykładowo wybra­ gość 7,5 m. Przyjmują po­ ców, a więc do nas samych. no tymi słowami wybitny biolog nych typów. karm , lecz nie mają otworu angielski John Burdon Sander- Gąbki (Porifera) - gąbki gębowego ani żadnego ukła­ son Haldane odpowiedział roz­ Parzydełkowe« (Cnidmia) - krążko- •j Q Typem, który odniósł naj- du, który odpowiadałby prze­ mówcy, który chciał się dowie­ pławy, korale, ukwiały 10 większy sukces, są stawo­ wodowi pokarmowemu. Rolę dzieć, co badania przyrody po­ Plazjńce (Plathelmintes) —przywry, nogi. Należą do nich pająki, wije, jelita odgrywa tzw. przestrzeń zwalają sądzić o zamiarach Stwór­ tasiemce skorupiaki (takie jak homar) międzyczułkowa. Są to więc cy. Wśród owadów największy Wrotki (Rotfera) - mikroskopijne organizmy i najważniejsze ze wszystkich - zwierzęta o zewnętrznym ty­ sukces odniósł rząd chrząszczy Obkaice (Nematohelminthes) - nicie­ owady. Stawonogi cechuje twar­ pie trawienia. Stanowią odrę­ (Coleóptera). Chrząszcze stano­ nie dy szkielet zewnętrzny (pancerz), bny typ, ponieważ żadne zwie­ wią około połowy wszystkich ga­ Pierścienice (Amelida) - skąposzcze- którego części są tak połączone, rzę nie jest do nich podobne. tunków zwierząt poznanych do­ ty, np. dżdżownice by umożliwić zwierzęciu ruch. tychczas na Ziemi. Jako chłopiec Strona 9 20 BIOLOGIA KLASYCZNA Tajemnica 21 byłem zapalonym kolekcjonerem struny grzbietowej (która zara owadów. Zdziwiłem się bardzo, zem ulegała redukcji). I to •. Niektóre prymitywne ryby było przekształcenie płetw w no­ gdy się dowiedziałem, że tylko na były kręgowce. Rozpoczął sięH miały płuca i mogły oddy­ gi, co umożliwiło im wyjście na obszarze Chicago żyją setki róż­ ewolucyjny rozkwit. chać powietrzem atmosferycznym. ląd i poruszanie się w nowym n y c h gatunków chrząszczy. Zbie­ Pierwsze ryby kostnoszkieletowe środowisku. Kręgowce są podtype(n ^ miały płuca - prawdopodobnie ranie wszystkich tych gatunków pu strunowców. Podtyp^ po to, by móc pobierać więcej Gady były pierwszymi krę­ wydało mi się zniechęcające i po­ tlenu. U większości ryb płuca te gowcami całkowicie przy­ rzuciłem owady, przenosząc swo­ dzieli się na następujące gro- mady: przekształciły się w pęcherz pław- stosowanymi do życia na lądzie. je zainteresowania na fizykę. krągłouste ny i nie są już używane do od­ Należą do nich żółwie, jaszczurki, ryby dychania. Dawniej sądzono, że węże i krokodyle. Różnią się one płazy morskie ryby phicodyszne wymar­ od płazów następującymi cecha­ Tajemnica gad y ły przeszło 70 milionów lat temu, mi: mają łuski (co pozwala im p ta k i lecz w 1939 r. pewien rybak wyło­ zmniejszyć utratę wody), składa­ ssaki wił w Oceanie Indyjskim żywy ją jaja zasobne w żółtko (dzięki Jakie jest pochodzenie okaz ryby mającej szczątkowe temu młode mogą podrosnąć tro­ kręgowców? Prześledzenie Rekiny wcale nie mają ko- płuco. Potem znaleziono ich wię­ chę, zanim się wyklują), mają wszystkich etapów ewolucji, któ­ ści. Cały ich szkielet jest cej i nie ma wątpliwości, że przy­ serce zdolne do rozprowadzania re doprowadziły do powstania zbudowany z chrząstek, fakt ttn najmniej jedno „kopalne” zwie­ tlenu po całym organizmie z wię­ współczesnych kręgowców, jest wyjaśnia ich giętkość podczas rzę jest ciągle jeszcze wśród nas. kszą wydajnością oraz bardziej trudne. Jedna z teorii, oparta na pływania. Są przedstawicielami Wydaje się przy tym dość nie­ złożony mózg. obserwacji współcześnie żyjących najbardziej prymitywnych form zwykłe, że człowiek jest bliski zwierząt, jest następująca. Istnie­ ryb. Oceany roiły się od ryb już dokonania tego, z czym nie pora­ Ptaki pochodzą od gadów. ją zwierzęta, których larwy pły­ 400 milionów lat temu. Właśnie dziła sobie natura. „Żyjące ska­ Ich cechami charakterysty­ wają i mają coś podobnego do ryby były wtedy najbardziej roz­ mieniałości” z Oceanu Indyjskie­ cznymi są: pióra (wykształcone struny grzbietowej. W tym stanie winiętą formą kręgowców. Wele go stały się tak cennymi okazami z łusek), serce z dwiema całko­ przypominają z wyglądu prymi­ z tych pradawnych ryb miałojuż muzealnymi, że grozi im całkowi­ wicie rozdzielonymi komorami tywne kijanki. W dorosłym życiu szkielety kostne. Były wśród nich te wytępienie przez miejscowych i większy niż u gadów mózg. tracą zarówno zdolność porusza­ także olbrzymie ryby z pancerza­ rybaków. Mają również mostek z grzebie­ nia się, jak i strunę grzbietową. mi na głowach i ciałach - teraz niem kostnym w klatce piersio­ Według tej teorii u zwierząt po­ należące ju ż do wymarłych. Ryby Płazy, takie jak żaby i sala­ wej, do którego są przymocowa­ dobnych do wspomnianych wy­ kostnoszkicletowe, do których mandry, pochodzą od ryb ne mięśnie używane do latania żej zanikło stadium osobnika do- obecnie zaliczają się wszystkiega- płueodysznych. O ich pochodze­ („białe mięso” ). Pierwotnie wszy­ rosłego i spędzają one całe życie tunki ryb z wyjątkiem rekinów, niu świadczy fakt, że ciągle jesz­ stkie ptaki były przystosowane w stanie larwalnym. W następ­ rozwijały się w wodzie słodkiej cze spędzają w wodzie część swo­ do latania, jednak niektóre nym etapie zaczęła się tworzyć i dopiero później przeniosły się jego cyklu rozwojowego. K ro­ z nich, na przykład strusie, po­ ehrzęstna, a potem kostna osłona kiem decydującym w ich ewolucji rzuciły ten sposób życia. • do mórz. Strona 10 u iw u u v jim IS.LA5YLZNA (Jklad pokarmowy 23 / J A Ptaki są stałocieplne. Płazy dużych zwierząt, należy a, ' « 3 U i gady są zmiennocieplne, ków. Stałocieplność mowi rozpoczynającemu trawie­ co oznacza, że tem peratura ich U k ład p o k arm o w y nie białka. ciała zależy od tem peratury oto­ ssakom funkcjonować J Enzymy wytwarzane w ścian­ tach zimnych, gdzie nić czenia. Z tego powodu żaby i wę­ . . -------- "'“‘»SM 1 Układ pokarmowy przetwa- kach jelita cienkiego, w wątrobie przetrwać zwierzęta zmienno» że są tak niemrawe rano i wiele J J rza zjedzone pożywienie na i w trzustce wykonują zadanie plne, a duże mózgi pozwalaj,J czasu spędzają wygrzewając się substancje, które mogą być wyko­ podstawowe - rozkładają węglo­ posługiwanie się różnymi strat; w słońcu. rzystane przez komórki. Pokar­ wodany, białka, tłuszcze i kwasy giami społecznymi, niedos W odróżnieniu od płazów i ga­ mem zwierząt są rośliny lub zwie­ nukleinowe. Produkty rozkładu mi dla innych form życia. ■ dów przemiana materii ptaków rzęta. Układ pokarmowy jest są wchłaniane przez ścianki jelita Ssaki nie pojawiły s ię n a ^ umożliwia im utrzymanie stałej zwykle rurą ciągnącą się przez cienkiego. W jelicie grubym, za­ zniknięciu z powierzchni Sta nim pozostałość zostanie wydalo­ temperatury ciała. Współcześnie cale ciało. Wzdłuż tej rury przesu­ dinozaurów. Obecne były j® na z organizmu, ze strawionego tylko ptaki i ssaki są obdarzone wa się pokarm. W trakcie przesu­ w tzw. epoce gadów, jednak pokarmu jest odbierana woda. tą cechą, chociaż trwają dyskusje, wania enzymy rozkładają duże w erze mezozoicznej we wszyw cząsteczki pokarmu na mniejsze, czy już niektóre z dinozaurów nie kich ekosystemach odgrywały wchłaniane następnie przez ciało ' I / Wielesymbiotycznych bak- były stałocieplne. podrzędną rolę. Były stworzenia­ zwierzęcia. W skład układu poka­ J U terii żyje w jelicie grubym mi wielkości myszy i z traka rmowego wchodzą narządy reali­ człowieka. Najsłynniejszą z nich 1 1 Ssaki to zwierzęta, które utrzymywały się przy żyńa jest Escherichia coli (nazywana zujące to zadanie. mają włosy, duże mózgi w świecie zamieszkanym prza w skrócie E. coli). Duża część i karmią mlekiem swoje male. wielkie gady. Ssaki rozwinęły3 naszej wiedzy z dziedziny biologii Również są stałocieplne. Czło­ dopiero wtedy, gdy zostali u» 2 A Trawienie u człowieka roz- molekularnej pochodzi z do­ wiek, podobnie jak większość nięci ich wielcy rywale. poczyna się w jamie ustnej świadczeń prowadzonych z wy­ już podczas żucia jedzenia. W te­ korzystaniem laboratoryjnych dy pokarm zostaje rozdrobnio­ kultur tej bakterii. ny na małe kawałki, a jedno­ cześnie enzymy zawarte w ślinie 2 ^ Krowy należą do rośllnożer- rozkładają skrobię. M atka mia­ «J / ców przeżuwających. Po­ Jak zbudowane są zwierzęta ła więc rację, namawiając cię do starannego żucia podczas jedze­ dobnie jak wiele innych zwierząt nie mają w swoim układzie poka­ nia. rmowym niczego, co by im umoż­ Każde zwierzę jest sumą ja k żołądek lub serce. Narządyte liwiło samodzielne strawienie ce­ J L układów jego narządów. z kolei wchodzą w skład ukła­ Trawienie n człowieka kon- lulozy. Zam iast tego przeżuty po­ Komórki, które żyją w twoim dów, takich jak układ pokar­ J J tynuowane jest w żołądku karm przechodzi do komory żo­ ciele (i ciałach wszystkich zwie­ i w jelitach. Kwas solny w żołąd­ łądka, zwanej żwaczem, umiesz­ mowy lub krwionośny. Dopw- rząt), nie są bezładnie rozsypane, ku zabija drobnoustroje i umoż­ czonej przed żołądkiem właści­ ro zestaw układów tworzy ok liwia działanie pepsynie - enzy­ wym. W żwaczu pokarm zaczy- lecz składają się na narządy, takie zwierzę. Strona 11 24 BIOLOGIA KLAS r ^ l , n Narządy zmysłów 25 nają rozkładać zamieszkujące światło, bodźce mechaniczne, te­ tam pierwotniaki. Co pewien czas m peraturę i stężenie określonych siebie plamek. Nie dostrzega tak niebieski, czerwony i zielony. krowa zwraca pokarm do jamy związków chemicznych. Pj^ wielu szczegółów jak my, lecz I w czopkach, i w pręcikach znaj­ zmysłów człowieka to: wzrok może lepiej rejestrować ruch. dują się duże cząsteczki, które gębowej, gdzie jest ponownie przeżuwany. Wstępnie strawiona (wykrywający światło), absorbują fotony i wywołują im­ trawa (terazjuż w formie kwasów i smak (wrażliwe na substancje pulsy w nerwie wzrokowym. A -i Ważki mają w każdym tłuszczowych) wraz z pierwotnia­ chemiczne) oraz dotyk i słuch HI oku złożonym ponad kami przechodzi z kolei do właś­ (wyczuwające ciśnienie i drga­ dwadzieścia tysięcy soczewek. AJ Żaby, ptaki, jaszczurki i lu- ciwego żołądka i tam jest trawio­ nia). Nie m am y żadnego specjal­ HJ dzie rozróżniają kolory - na do końca. nego narządu zmysłu, służącego a psy nie. Sposób, w jaki widzisz A J Oczy człowieka i większości do wykrywania temperatury. kolory, jest bardziej złożony, niż H Z r kręgowców są skompliko­ Mamy natom iast wiele recepto­ mógłbyś przypuszczać. Barwa za­ Krowy nie są stuprocen- wane. Światło wpada do oka rów termicznych rozsianych po leży od światła padającego - wy­ J O towymi wegetarianka­ przez otw ór źrenicy (czarną plam­ całej powierzchni ciała. jaśnia to, dlaczego ubrania mają mi. Symbiotyczne pierwotnia­ kę w środku tęczówki). Mięśnie inne kolory w sklepie, gdzie są ki w ich przewodzie pokar­ w oku napinają się i rozluźniają, /J A Zwierzęta mają oczy proste oświetlone światłem jarzenio­ mowym odgrywają podwójną zmieniając w ten sposób ognis­ H U lub złożone. Niektóre zwie­ wym, a inne na ulicy, w świetle rolę. Żyjąc w żwaczu, rozkła­ kową soczewki. Umożliwia to rzęta jednokom órkow e mają słonecznym. Barwa zależy rów­ dają celulozę i przetwarzają ją ostre widzenie przedmiotów znaj­ światłoczułe plam ki na swoich nież od tego, w jaki sposób zo­ na białka zużywane do budo­ dujących się w różnych odległoś­ zewnętrznych powierzchniach, stanie przetworzona w oku - m a­ wy własnego ciała. Gdy giną, ciach od patrzącego. Światło sku­ umożliwiające odróżnianie świat­ larze na przykład wiedzą od daw­ ulegają przesunięciu do dal­ pia się na siatkówce znajdującej ła od ciemności. Dzięki temu mo­ na, że kiedy położą kolor niebie­ szych odcinków przewodu się na tylnej ściance oka, gdzie gą płynąć w kierunku światła, ski obok żółtego, to obszar w po­ pokarmowego, gdzie zostają zachodzą reakcje chemiczne tzn. ku powierzchni zbiorników bliżu granicy między tymi kolora­ strawione. Tym samym do­ (patrz niżej) wywołujące impuls wodnych, w których żyją. mi będzie się wydawał białawy, starczają krowie gotowego nerwowy przenoszony przez białka. Owady m ają oczy złożone. a sam a granica będzie rozmyta. nerw wzrokowy do mózgu. Oczy owadów i innych stawono­ Postrzegana barwa zależy też od W oku znajdują się dwa rodzaje gów składają się z wielu jedno­ wcześniejszego doświadczenia komórek wrażliwych na światło stek, z których każda m a własną patrzącego. Jeżeli pokaże się lu­ - czopki i pręciki. Nazwy te po­ Narządy zmysłów soczewkę. K ażda część oka chodzą od kształtu tych komó­ dziom cegłę i drzewo w tym sa­ owada jest w rzeczywistości od­ mym odcieniu szarości, to zo­ rek. Pręciki są wrażliwe na świat­ 'l A Zwierzęta uzyskują infor- baczą cegłę jako czerwonawą, dzielnym „m iniokiem” posiada­ ło o małym natężeniu i niewraż­ "'ację o swoim otoczeniu za a drzewo jak o zielonkawe. jącym własną soczewkę skupiają­ liwe na barwy. To one pozwalają narządów zmysłów. Na- cą światło na pojedynczym recep­ widzieć po ciemku. Za widzenie -• •'» •>-' • 'I i .. * i z T r er gUJąZWykIenajcden torze. Owad zatem widzi świat barwne odpowiadają trzy rodzaje Ą Ą O ko nie jest podobne do czterech rodzajów sygnałów jako mozaikę położonych obok czopków wrażliwych na kolory HH kamery telewizyjnej. Ka- Strona 12 mera TV tworzy obraz, zamienia­ Narządy słuchu reagują na do twojego nosa, gdzie kontak­ wowe sygnalizujące ból oraz ta­ jąc to, co widzi, w s z e r e g jasnych ciśnienie wywierane pr/ii tują się z wyspecjalizowanymi ko­ kie, które reagują na siłę nacisku ¡ciemnych plamek (wprzypadku fale dźwiękowe. W uchu człowie­ mórkami. W obu przypadkach dotknięcia. Głębiej znajduje się telewizji kolorowej w trzy szeregi ka fale dźwiękowe wywołują oddziaływanie cząsteczek na ko­ cała sieć komórek pełniących plamek - po jednym dla każdej drgania błony bębenkowej podo­ mórki powoduje powstanie syg­ funkcje dotykowe. Są tam nawet barwy podstawowej). Między ka­ bne do drgań skóry na bębnie. nałów przesyłanych przez układ komórki przytwierdzone do tore­ żdym miejscem na oglądanym Ruch ten jest przenoszony przez nerwowy do mózgu. bek włosów. Sygnalizują one do­ przedmiocie a każdym miejscem szereg małych kosteczek do ucha Legendarny psi węch ma od­ tknięcie włosa. na obrazie istnieje bezpośredni wewnętrznego, gdzie wywołuje bicie w anatom ii tych zwierząt. Muchy mają na swych ciałach związek i jest on zachowany pod­ zmiany ciśnienia w cieczy zawar­ Pies ma w swoim nosie ponad 200 komórki wrażliwe na ciśnienie czas kolejnych procesów, za po­ tej w kanale o kształcie spirali, milionów komórek węchowych, powietrza, które sygnalizują im, mocą których kamera tworzy ob­ zwanym ślimakiem. Te zmiany podczas gdy człowiek tylko 5 mi­ kiedy zbliża się ku nim duże ciało raz. Innymi słowy, można prze­ ciśnienia wywołują odkształcenia lionów. Czyżbyśmy coś tracili? - poruszając się spręża ono po­ rwać proces w każdym punkcie wrażliwych na nie komórek, któ­ wietrze. Dlatego tak trudno ude­ i powiedzieć: „Ten sygnał ele­ re z kolei wysyłają sygnał do rzyć muchę ręką, a packi na mu­ ktroniczny pochodzi od tej kon­ mózgu. Samica jedwabnika ogła­ chy mają dziury, przez które mo­ kretnej plamki na tym dokładnie sza, że jest zdolna do że wydostać się powietrze. liściu”. zapłodnienia, wydzielając sub­ W mózgu nie dzieje się nic A ć Nie wszystkie zwierzęta stancję nazywaną bombikolem. mają narządy słuchu na Stanowi ona sygnał chemicz­ podobnego. Część kory mózgo­ głowie. N iektóre motyle nocne Kości i mięśnie wej odpowiedzialna za widzenie ny wywołujący zmianę zacho­ może być połączona z różnymi posiadają odpowiednik błony wania osobnika płci przeciw­ Każde zwierzę musi mieć częściami siatkówki i proces wi­ bębenkowej na środku tuło­ nej. Samiec może wyczuć te jakiś sposób przeciwstawie­ dzenia jest bardzo złożony. Oka­ wia, pająki i świerszcze - na „perfumy” , kiedy ich rozcień­ nogach. nia się sile grawitacji. Najpospo­ zało się na przykład, że pewna czenie wynosi jedną cząstecz­ litszym rozwiązaniem problemu część kory mózgowej dobrze roz­ kę na trylion cząsteczek po­ jest szkielet na zewnątrz ciała, na­ poznaje Lnie poziome, inna część wietrza. Jest to praw dopodo­ A H Smak i węch wymagają od- zywany zewnętrznym (jak u owa­ - linie pionowe, a jeszcze inna t / biorników sygnałów chemi­ bnie najbardziej fantastyczne dów i mięczaków), lub wewnątrz - krawędzie obiektów itd. Ta cznych. Aby poczuć smak czegoś, osiągnięcie zmysłu powonie­ ciała, wewnętrzny (jak u człowie­ złożona struktura mózgu jest po­ nia w królestwie zwierząt. cząsteczki tej substancji muszą ka). Struktury odpowiadające wodem jego wielkiej przewagi wejść w kontakt z wyspecjalizo­ obu tym strategiom noszą nazwy wprzetwarzaniu informacji wizu­ Na zmysł dotyku składa się endoszkieletu i egzoszkieletu. wanymi kom órkam i, które są alnej nad najszybszymi nawet . i częścią kubków smakowych na wiele różnych rodzajów ko­ komputerami, które, podobnie mórek nerwowych, będących rece­ języku. Aby coś wyczuć, cząste­ Szkielet wewnętrzny krę­ jak kamera TV, muszą przetwa­ czki wąchanej substancji muszą ptorami. Tuż pod powierzchnią gowców składa się z kości rzać informacje po kolei. przedostać się poprzez powietrze skóry znajdują się komórki ner­ i chrząstek. Kości pojawiają się Strona 13 Układ nerwowy 29 w tych miejscach, w których jest poprzecznie prążkowanyct potrzebna sztywność i wytrzyma­ wowy zbiera informacje od na­ W układach elektronicznych, woduje rytmiczne ru c h y ^ * łość na obciążenia, a chrząstki mpującego krew. ^ rządów zmysłów zwierząt i prze­ takich jak aparatura stereo, syg­ tam, gdzie jest potrzebna sprę­ kazuje je do ośrodkowego układu nały są przenoszone przez prze­ żystość. Na przykład twój nos nerwowego (u człowieka jest nim wody wskutek ruchu elektronów. i krtań są zbudowane z chrząstek. Pytanie , mózg i rdzeń kręgowy), gdzie są W nerwach impulsy wywołują Chrząstki służą też jako am or­ przetwarzane. Kiedy zostanie już ruch jonów potasu i sodu poprzez tyzatory w stawach. J a k i rodzaj mięśni masz na ą Ą podjęta decyzja co do reakcji na błonę komórkową aksonu. Kiedy W stawach części szkieletu są kiedy mówisz dziecku: „pc^ powstałą sytuację, ośrodkowy impuls dotrze do końca neuronu, połączone za pomocą wiązadeł, układ nerwowy wysyła odpowie­ wydziela się w nim substancja muskuly!"? Odpowiedź Popa. tj. twardych, mało elastycznych cznie prążkowane. dnie sygnały do autonomicznego chemiczna nazywana transmite­ pasm, które łączą kości po jednej układu nerwowego (kontrolują­ rem. Transmiter wywołuje pobu­ stronie stawu z kośćmi po drugiej cego działania mimowolne, na dzenie następnego neuronu i im­ jego stronie. Mała elastyczność C l Mięśnie są przyłączonej, przykład bicie serca) i somatycz­ puls przemieszcza się dalej. Typo­ wiązadeł i ich powolne gojenie się •3%? kości za pomocą ścięęn nego układu nerwowego (regulu­ wy czas reakcji neuronu jest rów­ wyjaśniają, dlaczego kontuzje Kiedy mięśnie się kurczą, pocią- jącego reakcje ruchowe zależne ny 1 milisekundzie (0,001 s), czyli kolana mają często zgubne skutki gają za sobą ścięgna, ścięgnapo. od woli, takie jak poruszanie jest ponad tysiąc razy wolniejszy dla kariery sportowców. ciągają kości i następuje nich. kończyną). niż analogiczny element w kom­ „Ł okieć tenisisty”, czyli zapale puterze osobistym. nie ścięgien w stawie łokciowym, jest schorzeniem pospolitym. C C ImPulsy nerwowe różnią się W ciele człowieka występu- M oże je wywołać każdy długo J J od zwykłego prądu elektry­ P / ' Układ nerwowy wyższych J L ją dwa rodzaje mięśni. Mię­ pow tarzający się ruch, powodu­ cznego. Przenoszone są przez j l ) zwierząt jest w wysokim śnie są zbudowane z wiązek dłu­ jący przeciążenie. Ja na przykład układ nerwowy wzdłuż nerwów stopniu scentralizowany. U zwie­ gich komórek, które kurczą się, stanowiących sieć pojedynczych rząt takich jak stułbia jest równo­ gdy otrzymają odpowiedni syg­ dorobiłem się „łokcia tenisisty", komórek nerwowych zwanych miernie rozproszony w całym cie­ nał od układu nerwowego. N aj­ używając piły łańcuchowej dopi­ neuronami. Każdy nerw może le - przypomina sieć. U wyższych prostsze mięśnie w ciele człowie­ łow ania drewna na opal. przenosić wiele impulsów jedno­ form zarówno narządy zmysłów, ka to mięśnie gładkie, odpowie­ cześnie, podobnie jak kabel może jak i części układu nerwowego, dzialne za ruchy bezwiedne, takie przekazać wiele niezależnych roz­ które przetwarzają informację jak rozszerzanie źrenic, skurcze mów telefonicznych. Punkty ze­ i wywołują odpowiednią reakcję, jelit i żołądka. Mięśnie poprzecz­ Układ nerwowy tknięcia między końcami po­ są umieszczone w głowie. U pła- nie prążkowane umożliwiają nam szczególnych neuronów nazwano zińców i obleńców ten centralny poruszanie się. Mają bardziej zło­ £ A Układ nerwowy zwierząt synapsami, a długie, cienkie czę­ układ sterujący jest po prostu żoną budowę niż mięśnie gładkie J r gromadzi informacje, prze­ ści komórki nerwowej (przewo­ zwojem nerwów. U kręgowców i powstały później w procesie tw arza je i wywołuje odpowiednie dy, wzdłuż których jest przeno­ natom iast tworzy złożoną struk­ ewolucji Specjalna grupa mięśni reakcje. Obwodowy układ ner­ szony impuls) - aksonami. turę, którą nazywamy mózgiem. Strona 14 30 BIOLOGIA KLASYCZNA Krążenie, oddychanie, wydalanie 31 Poszczególne części mózgu mózgowa) - funkcje „wyższe”. piaki i ryby) listki skrzelowe za­ człowieka spełniają różne M ożna się także zetknąć z inną Krążenie, oddychanie, wierające naczynia krwionośne zadania. W mózgu można wyróż­ interpretacją: część tylna =. id, wydalanie stale opłukuje woda. Następuje nić trzy główne części: przednią, część środkowa = ego, kora móz­ wówczas dyfuzja tlenu z wody środkową i tylną. Elementem tyl­ gowa = superego. do krwi, a dwutlenku węgla Utlenianie (spalanie) jest nej części mózgu, leżącej przy Nie jest to takie proste! Bada­ w odwrotnym kierunku. Płuca podstawową reakcją chemi­ podstawie czaszki, w miejscu, nie złożoności mózgu człowieka są przystosowaniem do życia na czną dostarczającą zwierzętom gdzie wchodzi do niej rdzeń krę­ jest zajęciem, które zajmie nau­ lądzie. Powietrze jest wciągane energię. W arunkiem zachodzenia gowy, jest tzw. móżdżek, który kowcom jeszcze dużo czasu. do wnętrza płuc i pozostaje tam tych reakcji jest istnienie systemu koordynuje ruchy automatyczne, Przedstawione powyżej, nad­ przez czas potrzebny na to, aby doprowadzającego tlen najpierw na przykład wykonywane w celu miernie uproszczone podziały nastąpiła wymiana gazowa. do wnętrza ciała, a następnie do odzyskania równowagi. Przednia funkcji nie są już przez naukę Owady nie mają płuc, lecz wiele pojedynczych komórek, oraz część mózgu ma postać półkul akceptowane. rurek, zwanych tchawkami, które sposobu usuwania zbędnych pro­ mózgowych, których zewnętrzną rozprowadzają po całym organiz­ duktów reakcji z komórek i z ca­ warstwę stanowi kora mózgowa mie tlen, dostający się przez ot­ łego ciała. W ykonanie tych zadań (tzw. istota szara), i właśnie w niej Oprócz systemu sygnałów worki na powierzchni ciała. zapewniają trzy współzależne są przetwarzane dane pochodzą­ przenoszonych przez nerwy procesy: wymiana gazowa (po­ ce od narządów zmysłów. W ko­ zwierzęta kontrolują funkcjono­ bieranie tlenu i usuwanie dwu­ rze mózgowej są ulokowane ośro­ wanie swego organizmu za pomo­ Stałocieplne zwierzęta tlenku węgla), krążenie (rozpro­ dki wyższych funkcji intelektual­ cą hormonów. Substancje te są wodne, które z powodu wadzanie tlenu do komórek i od­ nych, jak wyobraźnia, rozumo­ wydzielane przez wyspecjalizo­ swoich rozmiarów potrzebują bieranie od nich zbędnych produ­ wanie i pamięć. W środkowej mnóstwa tlenu, nie mogą uzys­ wane gruczoły zwane dokrewny- któw reakcji) oraz wydalanie części mózgu mają swoje źródło kać go z wody w wystarczającej mi. H orm ony krążą z krwią po (usuwanie z ciała ubocznych pro­ emocje. Tu są też zakodowane ilości. Określona objętość wo­ całym organizmie i mają wpływ duktów przemiany materii). wrodzone programy zachowań. dy zawiera tylko kilka procent na działanie różnych narządów. Sposób, w jaki zwierzę po­ tego tlenu, który znajduje się U człowieka gruczoły dokrewne Uczeni nie w pełni jeszcze biera tlen z otoczenia, zale­ w tej samej objętości powiet­ tworzą tzw. układ endokrynal- rozumieją złożoność mózgu. ży od jego rozmiaru oraz od tego, rza. Dlatego wieloryby i morś- ny (wydzielania wewnętrznego). W książkach popularnych można czy żyje ono w wodzie, czy na winy oddychają powietrzem A oto przykład działania hormo­ lądzie. Zwierzęta jednokom órko­ atmosferycznym. Na dodatek, dostrzec tendencję do zbyt upro­ nów. G dy jesteś przerażony, gru­ we pobierają wystarczającą ilość w miarę nagrzewania się wo­ szczonego widzenia roli trzech czoły położone w sąsiedztwie ne­ tlenu (i wydalają dwutlenek węg­ dy, zmniejsza się ilość zawar­ części mózgu: część tylna - nie­ rek wydzielają adrenalinę, która la) drogą dyfuzji całą powierzch­ tego w niej tlenu. Wskutek świadoma, prymitywna egzysten­ powoduje przyspieszenie akcji se­ nią ciała. Nie potrzebują żadnego tego ciepła woda zawiera cja. część środkowa - zwierzęce rca i zwiększenie dopływu krwi układu oddechowego. U zwierząt mniej tlenu niż zimna. Jest to emocje, część przednia (kora do mięśni. przyczyną przenoszenia się oddychających skrzelami (skoru­ Strona 15 32 BIOLOGIA KLASYCZNA Krążenie, oddychanie, wydalanie 33 ryb w ciągu dnia w miejsca krew do płuc i odbierając ją stam ­ była rozpoznana aż do opubliko­ czerwone transportują tlen, głębsze (i chłodniejsze). tąd w formie natlenionej. Drugi wania pracy Harveya w 1628 r. a większe, lecz mniej liczne, zestaw jam obsługuje obieg duży, Tak więc ludzie przez większą krwinki białe bronią organizm u rozprowadzając natlenioną krew część swojej historii myśleli, że przed ciałami obcymi i drobno­ Zwierzęta 0 wyższym po­ po całym ogranizmie i doprow a­ krew się nie przemieszcza. D oko­ ustrojam i. O prócz osocza oraz ziomie zorganizowania ma­ dzając do serca krew odtlenioną. nując klasycznych eksperymen­ białych i czerwonych krwinek ją serca. Zadaniem układu krąże­ tów, H arvey ustalił to, co teraz w skład krwi wchodzą także pły­ nia jest dostarczanie tlenu i sub­ Krew wypływa z serca tęt­ wiemy o krążeniu krwi. Typowe tki krwi. Pow stają one w szpiku stancji pokarmowych komórkom nicami, a dopływa do niego jego doświadczenie wyglądało kostnym i odgrywają ważną rolę organizmu i usuwanie z nich zbę­ żyłami. U człowieka krew wypły­ następująco. Z akładał opaskę w krzepnięciu krwi. dnych produktów przemiany ma­ wa z lewej kom ory do rozgałęzio­ uciskową na czyjeś ramię i kiedy K rew zawdzięcza swoją czer­ terii. U prostszych zwierząt, ta­ nego układu coraz drobniejszych żyły nabrzm iały, naciskał je, by woną barwę niezbyt skom pliko­ kich jak nicienie, krew po prostu tętnic, przechodzących w sieć na­ się przekonać, w którym kierun­ wanemu związkowi chemiczne­ przelewa się w jamie ciała. czynek o bardzo małych średni­ ku płynie krew. W ten sposób mu o nazwie hem. Centrum cząs­ U zwierząt bardziej zaawansowa­ cach, zwanych naczyniami wło­ odkrył, że krew w żyłach zawsze teczki hemu stanowi pojedynczy nych w rozwoju krew jest pompo­ sowatymi. N aczynia włosow ate płynie w kierunku serca. atom żelaza, który ma wolne wią­ wana przez serce. Serce kręgow­ przenikają całe ciało. W nich o d ­ zania dla czterech atom ów tlenu. ców jest zbudowane z dwóch ro­ bywa się proces przechodzenia Ciśnienie wytwarzane przez Hem wraz ze specjalnym biał­ dzajów jam - te, do których krew tlenu z krwi do kom órek, a także pulsowanie serca nie wystar­ kiem tworzy hemoglobinę. Sche­ napływa, noszą nazwę przedsion­ proces przechodzenia dw utlenku cza do przepchnięcia krwi przez m at jej budowy nieco przypom i­ ków, a te, z których krew jest węgla i innych zbędnych p ro d u k ­ cały krwiobieg z powrotem do ser­ na koronkow ą serwetkę. Dzięki wypychana, nazywamy komora­ tów przemiany m aterii z kom ó­ ca, zwłaszcza wówczas, gdy krew hemoglobinie krew przenosi czte­ mi. Ryby mają jeden krwiobieg: rek do krwi. D o serca krew wraca ry do siedmiu razy więcej tlenu, musi przebyw ać drogę w górę. krew z serca przepływa przez żyłami, które doprow adzają ją do W trakcie przem ieszczania się niż mogłoby być przeniesione, skrzela, gdzie się natlenia, po prawego przedsionka, skąd prze­ krwi pracę serca wspom aga pul­ gdyby tlen tylko rozpuszczał się czym jest rozprowadzana po ca­ chodzi do prawej kom ory. Z p ra­ w osoczu. sowanie tętnic, wyposażonych we łym organizmie. Oddawszy tlen wej komory krew płynie do płuc, własną mięśniówkę. C ofaniu się komórkom ciała, powraca do ser­ gdzie się pozbywa dw utlenku wę­ krwi zapobiegają natom iast znaj­ ca. Serce ryb składa się z dwóch gla i pobiera tlen. Z płuc krew dujące się w żyłach zastawki. Krwinki czerwone nie jam - przedsionka i komory. Ser­ wraca do lewego przedsionka, ce człowieka jest czterojamowe dzielą się. Pow stają potem do lewej kom ory i obieg się Krew jest substancją bardzo - składa się z dwóch przedsion­ w szpiku kostnym z prędkoś­ powtarza. złożoną. P onad połowę ob­ ków i dwóch komór. Pozwoliło to cią 140000 na m inutę i po jętości krwi stanow i żółty płyn kilku miesiącach użyteczne­ na wykształcenie się dwóch obie­ Krążenie krwi odkrył Wil­ nazywany osoczem, który prze­ gów krwi. Jeden zestaw jam ob­ go życia ulegają zniszczeniu liam Harvey (1578-1657). nosi większość chemicznych skła­ sługuje tzw. obieg mały, tłocząc w śledzionie. Rola serca w krążeniu krwi nie dników odżywczych. Krwinki Strona 16 nuzmnazatue się i rozwój zwierząt 35 Każde zwierzę musi w jakiś jest w ydalana poza organizm . ran a z m oczu, a pozostały sztkam i i wydalany w raz z ni­ sposób usuwać zbędne pro­ Nerki to w istocie skom plikow a­ kwas m oczowy jest mieszany mi. Zwierzęta te nie wydalają dukty przemiany materii. Każdy ne fabryki chem iczne, które za­ ze stałym i nie straw ionym i re- moczu oddzielnie. organizm dysponuje mechaniz­ chowują rów now agę różnych mem zmiany składu płynów ust­ substancji w organizm ie, w tym rojowych w celu pozbycia się sub­ także wody. Są w yspecjalizowane stancji zbytecznych lub szkodli­ wych. U zwierząt zadanie to jest w utrzym yw aniu rów now agi wo­ dnej twojego organizm u - możesz Rozm nażanie się i rozwój zwierząt realizowane na różne sposoby. wypić tylko litr w ody dziennie Proste zwierzęta (takie jak płaziń- albo aż kilkanaście w czasie jed­ r n y Zw ierzęta mogą rozmnażać M A Kiedy zwierzęta rozmnaża- ce) mają układ wydalniczy w po­ nego posiedzenia i ciągle jeszcze / m się płciowo lub bezpłciowo. I T ją się płciowo, to każde staci kanałów zakończonych spe­ będziesz żył. Jed n ak nerki nie W przy p ad k u zw ierząt rozm na­ z dwojga rodziców przekazuje oso­ cjalnie ukształtowanymi komór­ mogą produkow ać m oczu o stę­ żających się drogą płciową p o to ­ bnikowi potomnemu połowę swo­ kami. Komórki te czerpią roz­ żeniu soli większym niż 2 procent. mek m a dw oje rodziców (z w yjąt­ ich genów. Zwierzęta rozm naża­ twór metabolitów wprost z ciała Jeżeli wypijesz roztw ór podobny kiem sam ozapładniających się jące się płciowo dzięki podziałom i kierują go do kanałów otwiera­ do wody morskiej (k tó ra ma obojnaków ) i każde z nich prze­ redukcyjnym w ytw arzają ko­ jących się na zewnątrz. U innych 3 procent soli), to nerki m uszą kazuje połow ę genów. Przy roz­ m órki zawierające połow ę liczby zwierząt (np. skorupiaków) krew zabrać dodatkow ą wodę z tw oje­ m nażaniu bezpłciowym wszyst­ genów. K om órki takie nazyw ają jest oczyszczana przez filtrowa­ go organizm u, żeby rozcieńczyć kie geny pochodzą od jednego się gam etam i. G am eta męska to nie. Może kiedy ostatnio jadłeś nadm iar soli w m oczu. W skutek o sobnika m acierzystego. O rgani­ plem nik, a żeńska - jajo. K ażde homary, zwróciłeś uwagę na zie­ tego procesu organizm ulega o d ­ zmy jedn o k o m ó rk o w e rozm na­ z rodziców przekazuje potom st­ lone narządy u nasady czułków wodnieniu. W yjaśnia to sens cy­ żają się głównie bezpłciowo. Bez­ wu jedną z tych wyspecjalizowa­ - są one uważane za smakołyk. tatu z Pieśni o starym żeglarzu płciowo mogą się też rozm nażać nych kom órek i w ten sposób To są właśnie narządy wydalnicze. S. T. Coleridge’a: „ D o o k o ła wo­ gąbki, w ypuszczając pączek na organizm potom ny m a kom plet da, w oda, ale do picia ani k ro p li” . ciele osobnika macierzystego. P ą­ genów (po połow ie od każdego Narządami wydalniczymi czek ten następnie się odryw a z rodziców). kręgowców są nerki. Krew i dalej rozwija się ju ż samodzielnie. wpływająca do nerki jest oczysz­ Rozmnażanie płciowe może czana w licznych tzw. kłębusz- Biała część ptasich od- odbywać się bez uprawiania kach naczyniowych, nefronach, / J . chodów to mocz. U czło­ seksu. Nie jest konieczne, aby W iele zwierząt wyższych które są elementami czynnościo­ wieka ciekłe pozostałości dwoje zw ierząt kopulow ało ze so­ także rozm naża się bez­ wymi nerek. Krew jest tam filt­ bą. W przyrodzie spotyka się wie­ przemiany m aterii są zbierane płciowo. C hociaż większość zwie­ rowana, a następnie niektóre sub­ le różnych strategii zetknięcia się w pęcherzu m oczowym i wy­ rząt wyższych m a dw oje ro ­ stancje są ponownie wchłaniane, gam ety męskiej z żeńską. M oże to dalane ja k o płynny mocz. dziców , n iek tó re z nich są zdolne a reszta przepływa z nerek do U owadów, gadów i p tak ó w do rozm n ażania się bezpłcio­ być aktyw ność seksualna, ja k a pęcherza moczowego i stamtąd jest inaczej. W oda jest za bie­ wego. norm alnie w ystępuje u ludzi, lecz Strona 17 36 BIOLOGIA KLASYCZNA Układy rozrodcze 37 również zachowanie tak bezoso­ tocytów. Sperm atocyty przecho­ szem u rozwojowi. M ogą być na u ryb są przykładam i zapłodnie­ bowe, jak produkowanie przez dzą następnie mejozę (podział re­ przykład wzbogacane żółtkiem nia zewnętrznego, tzn. takiego, osobniki męskie i żeńskie ogrom­ dukcyjny), w w yniku czego two­ (które dostarcza substancji o d ­ w którym zetknięcie plemnika nej liczby gamet i puszczanie ich rzą się sperm atydy. T e przekształ­ żywczych rozwijającem u się zaro­ z jajem następuje poza ciałem z prądem wody, w nadziei, że cają się w dojrzałe plem niki o zło­ dkow i) i okryw ane skorupką. samicy. . ■ odpowiednie komórki gdzieś się żonej budowie; ich główki zawie­ R ozm iary ja j są różne u róż­ ze sobą spotkają. rają D N A , a długie witki umoż­ nych gatunków . N a przykład ko­ liwiają poruszanie się. U zwierząt najbardziej za­ m ó rka jajow a człowieka m a tylko awansowanych zapłodnie­ nieco p onad jedną dziesiątą mili­ nie jest wewnętrzne. U człowieka Układy rozrodcze m etra średnicy. M imo swych nie­ i innych ssaków, a także innych Antonie van Leeuwen­ wielkich rozm iarów ja jo ludzkie hoek (1632-1723) był zwierząt wyższych, do zapłodnie­ jest praw ie dwieście tysięcy razy Pierwszym etapem rozmna­ nia dochodzi po wprowadzeniu pierwszym człowiekiem, który większe niż plem nik. żania się zwierząt jest wy­ plem ników do wnętrza ciała sa­ zobaczył ludzki plemnik i zro­ tworzenie gamet. Każde zwierzę micy i przemieszczeniu się ich zumiał jego rolę w rozm naża­ rozmnażające się płciowo ma spe­ Rekordowe jajo. N aj­ w kierunku jaja. 1 ' niu. Wierzył jed n ak , że głów­ cjalne komórki nazywane pier­ większe ja jo w ytw arza­ Plemniki człowieka w ytwarza­ ka każdego plem nika zawiera wotnymi komórkami płciowymi, ne przez zwierzę ma około ją substancję, która ułatwia im m iniaturę istoty ludzkiej, k tó ­ które wytwarzają albo jaja (żeńs­ 17 cm długości i występuje przeniknięcie przez osłonki jaja, ra po zapłodnieniu osiągnie kie komórki płciowe), albo plem­ u niektórych gatunków reki­ lecz pojedynczy plem nik nie p ro ­ dojrzałość. niki (męskie komórki płciowe). nów. d ukuje wystarczającej ilości tej Jaja są zwykle wytwarzane w na­ substancji. O znacza to, że ze­ rządach zwanych jajnikami, w nętrzne osłonki jaja mogą być Omne vivum ex ovo. W szys­ Głównym aktem rozmnaża­ a plemniki w jądrach. N arządy te pokonane dopiero przez wspólne tko, co żyje, powstało z jaja. nia płciowego jest zapłod­ mogą, lecz nie muszą, występo­ działanie wielu plem ników. Jeden W ten sposób W illiam H arvey nienie. Plem nik łączy się z jajem . wać razem w tym samym osob­ z nich przedostanie się wtedy do (1578-1657) podsum ow ał odkry­ Zwierzęta osiadłe na ogół uwal­ niku. Niektóre gąbki, płazińce wnętrza jaja i dokona zapłodnie­ cie roli kom órki jajow ej w roz­ niają jednocześnie jaja i plemniki i mięczaki mają narządy zarówno nia. m nażaniu. O dkrycie to zak o ń ­ do środow iska, gdzie dochodzi męskie, jak i żeńskie. Oczywiście czyło długie naukow e dociekania d o ich przypadkow ych spotkań. człowiek ma albo tylko męskie, albo tylko żeńskie. dotyczące ustalenia precyzyjnego Strategia ta jest stosow ana przez Królowa pszczół odbywa mechanizmu ro zm n ażan ia się takie zwierzęta jak ostrygi. >.< i lot godowy tylko raz . i . .. i człowieka. .i • >. Inne zw ierzęta, na przykład ża­ w życiu. W krótce po osiąg­ Pierwotne komórki płciowe by, przyw ierają do siebie i jed n o ­ nięciu dojrzałości opuszcza «• K om órki jajow e . niektórych / I w narządach męskich dzielą cześnie uw alniają jaja (skrzek) gniazdo i odbyw a gody z tru t­ zwierząt, pow stałe w w yniku p o ­ się najpierw mitotycznie - powsta­ niami. A k t płciowy następuje działu m ejotycznego pierw otnej i plem niki do otoczenia. Z arów ­ je wówczas wielka liczba sperma- w czasie lo tu na wysokości komórki płciowej, p o dlegają d a l­ n o ten żabi sposób, jak i tarło Strona 18 38 BIOLOGIA KLASYCZNA Układy rozrodcze 39 kilkudziesięciu metrów nad w przypadku k angurów oraz przykład zarodek człowieka w je­ Zdolność komórek do zmia­ ziemią. Królowa magazynuje oposów. dnym ze stadiów rozwoju ma łuki ny swego przeznaczenia zni­ wszystkie plemniki w specjal­ skrzelowe i kształtem przypom i­ k a bardzo wcześnie w rozwojn nych narządach w swoim ciele Z zygoty - zapłodnionej ko­ na kijankę. W X IX w. to tzw. embrionalnym. Z dolność ta nazy­ i używa ich dozapładniania jaj m órki jajowej - rozwija się praw o biogenetyczne było uwa­ wana jest om nipotencją. Jeżeli przez wiele miesięcy, a nawet organizm składający się z bilionów żane za dow ód, że ewolucja po­ bardzo wcześnie w rozwoju em b­ lat. Przechowywane przez komórek rozm aitych rodzajów. stępuje wzdłuż linii mniej lub bar­ rionalnym pobierzemy kom órkę królową plemniki stanowią Rozwój zygoty i różnicow anie się dziej prostej od organizm ów naj­ z jednego miejsca i przeniesiemy kapitał genetyczny roju. pow stałych z niej kom órek jest prostszych d o najbardziej złożo­ do innego, to będzie się o na roz­ jednym z najbardziej fascynują­ nych, których ukoronow aniem wijać zgodnie ze swoim nowym cych (i najbardziej tajemniczych) jest istota ludzka. T eraz ju ż nie miejscem. Potem jest to już nie­ Komórka powstała z zapło­ procesów w przyrodzie. Instruk­ myślimy o ewolucji w ten sposób, możliwe. W późniejszych sta­ dnionego jaja, której jedna cja rozwoju jest z aw arta w DNA, lecz praw o biogenetyczne pozo­ diach, jeżeli nie wyspecjalizowa­ połowa genów pochodzi od jed­ który znajdow ał się w ja ju i plem­ stało pożytecznym uogólnieniem na kom órka zostanie przeniesio­ nego, a druga połowa od drugiego niku. Z rozum ienie, czym są te dotyczącym przebiegu rozwoju na z jednego miejsca w em brionie rodzica, nosi nazwę zygoty. Kiedy instrukcje i jak działają, jest wiel­ em brionu. do innego, to rozwinie się w typ zygota już się utworzy, może być kim zadaniem stojącym przed kom órki właściwy okolicy, z ja ­ ochraniana lub nie. współczesną nau k ą. Rozwój embrionu rozpoczy­ kiej została pobrana. Ostrygi i niektóre inne zwierzę­ W szystkie organizm y powstałe na się od podziału zygoty. ta pozostawiają jaja własnemu w wyniku procesu płciowego Pojedyncza ko m ó rk a - zygota - losowi. Rodzice nie muszą wyko­ przechodzą przez stad iu m zygo­ dzieli się najpierw na 2 kom órki, nywać żadnych czynności w celu ty. Em brion jest stad iu m rozwo­ potem na 4, 8, 16 itd. Pierwsze ochrony potomstwa. Rozm naża­ jow ym organizm u p o to m n eg o od podziały przebiegają synchroni­ Rozwój komórkowy nie nie się tych zwierząt polega na m om entu rozpoczęcia podziałów cznie, tzn. wszystkie kom órki kończy się w chwili urodze­ zapłodnieniu tak wielu jaj, że zygoty d o m om entu opuszczenia dzielą się z grubsza w tym sam ym nia. M ów iąc o rozw oju kom ór­ część potomstwa na pewno prze­ osłon jajow ych lub organizm u czasie. Później synchronizacja kow ym , myśli się zwykle o roz­ żyje. Wyżej zorganizowane zwie­ m atki. -M znika. Jeżeli prześledzi się historię woju em brionalnym , lecz ko­ rzęta ochraniają rozwijające się kom órek w początkow ym sta­ m órki dzielą się nadal także po organizmy potom ne na różne Ontogeneza jest jak gdyby dium rozw oju em brionu, to o k a­ urodzeniu. K ażdy, k to obserw o­ sposoby. Zarodki mogą na przy­ skróconym powtórzeniem że się, że pewne kom órki pow sta­ wał rosnące dziecko, wie, że jest kład być umieszczone w jaju filogenezy. W X IX w. biolodzy łe w w yniku podziałów w chodzą to praw da. N iektórzy naukow cy o twardej skorupce albo dojrze­ zauważyli, że w m iarę rozwoju w skład układu nerw owego, inne sądzą, że cała historia naszego wają całkowicie wewnątrz ciała em brionu przechodzi o n przez są częścią układu pokarm ow ego, życia od zapłodnienia d o starze­ matki (jak u człowieka). Mogą a jeszcze inne - układu szkieleto­ nia się i śmierci jest zaprogram o­ stadia, które w yglądają podobnie też być urodzone wcześniej i no- w ego itp. V w ana w naszych genach. . jak dorosła p o stać organizm ów wone w torbie lęgowej, jak mniej zaaw ansow anych. Na Strona 19 40 BIOLOGIA KLASYCZNA Teorie dotyczące początków życia 41 słowy, ew olucja nie faworyzuje Tajemnica długow ieczności. W p ro st prze­ Teorie dotyczące p oczątków życia ciwnie, gdyby zużycie energii po­ a a Dlaczego się starzejemy? trzebnej d o zapew n ien ia wdzięcz­ 7 U Dopiero niedawno specja­ nego starzenia się o b n iżało zdol­ A ^ Ż ycie rodzi się z życia. Jest mięsie przez muchy. Po pewnym ności rep ro d u kcy jn e społeczno­ 7 L r to bezspornie jed n a z naj­ czasie z czerwi pow staw ało nowe liści zaczęli zadawać to pytanie w ażniejszych praw idłow ości bio­ pokolenie m uch, czyli życie z ży­ w sposób naukowy. Odpowiedź ści, to długie życie osobników logii. Ż ad n e now e życie nie m oże d a . H olenderski uczony A ntonie zależy od tego, do której z dwóch niezdolnych ju ż d o rozm nażania pow stać z m aterii nieożywionej. van Leeuwenhoek śledził cykl roz­ szkół należy zapytany uczony. się byłoby dla ew olucji czynni­ Isto ta żyw a m oże pow stać tylko wojowy pcheł za pom ocą świeżo Jedna szkoła twierdzi, że starze­ kiem szkodliw ym . z isto ty żywej. Jest to oczywiste, wynalezionego m ikroskopu i udo­ nie się jest skutkiem „akumulacji jeżeli się p am ięta o podziale ko­ w odnił, że pchły rów nież rodzą się wypadków” . Dokonuje się, p o ­ A l Nie m a żadnej naukowej de- m ó rek . N ie było to jed n a k tak z pcheł. Przed końcem X V III w. nieważ nasze ciała są w czasie 7 1 finicji mom entu, od którego oczywiste w czasach, gdy ludzie teoria sam orództw a była ju ż po­ trwania życia niewłaściwie uży­ zaczyna się życie osobnicze. Jedną nie wiedzieli o istnieniu kom órek ważnie zdyskredytow ana. wane i podlegają niekorzystnym z pow ażnych tru d n o ści, na jaką i za je d n o stk ę „życia” uważali wpływom. Druga szkoła głosi, że natk n ięto się podczas deb aty na cały organizm . starzenie się jest zaprogramowa­ tem at aborcji w S ta n a c h Zjed­ Teoria o samorództwie ko- ne w naszych genach. Teza o za­ noczonych, je st rozstrzygnięcie 7 1 mórek była znacznie trud­ A ^ Przez większą część swojej programowanym starzeniu się kwestii, kiedy zaczyna się życie. niejsza do obalenia. D opiero y J pisanej historii ludzie wie­ znalazła potwierdzenie w kilku Przeciwnicy aborcji tw ierdzą, że w 1875 r. m ikroskopy rozwinęły rzyli w samorództwo. W ierzono, że doświadczeniach. Okazało się na zaczyna się o n o o d poczęcia. się w takim stopniu, że m ożna życie może pow stać sam oistnie przykład, że komórki embrionu Zwolennicy osobistego praw a do z materii nieożywionej. N a przy­ było obserw ow ać i opisać m itozę. człowieka hodowane w w arun­ aborcji tw ierdzą, że życie zaczyna kład w zepsutym mięsie pojaw iają D o tego czasu fakt, że w w yniku kach laboratoryjnych mogą, za­ się później. Jed n ak że pow inno się czerwie. Czyż trzeba więcej fermentacji sok w inogronow y za­ nim umrą, dzielić się tylko około być jasne, że nie m a żadnego wy­ dow odów ? Ż ab y i salam andry mienia się w w ino niezależnie od pięćdziesięciu razy, niezależnie m iały pow staw ać z m ułu, a pchły tego, czy jest przykryty ściereczką, raźnego m om entu przejścia od pie­ od tego, jak wiele się im dostarczy - z piasku itp. T eoria sam oródz- czy nie, byl dow odem na sam oró­ rwotnej kom órki płciowej przez substancji pokarmowych. twa um ierała długo. T rzeba było dztw o drożdży. Zdecydow anie za­ zygotę d o n o w o ro d k a, o którym Programowane starzenie się wielu dośw iadczeń i kilku wieków, przeczył tem u Ludw ik Pasteur, m ożna powiedzieć: „ T eraz zaczę­ m a sens z punktu widzenia bio­ ło się życie” . Proces ten je st ciąg­ zanim została pogrzebana. Pierw­ któ ry za pom ocą pom ysłow ych logii ewolucyjnej. Kiedy orga­ szy cios tej teorii zadał w 1668 r. dośw iadczeń w latach pięćdziesią­ ły, a odpow iedzi n a p y tan ie, kie­ nizm staje się zbyt stary, aby móc włoski lekarz Francesco Redi. tych i sześćdziesiątych X IX w. dy zaczyna się życie, należy szu­ się rozmnażać, dobór naturalny kać poza n au k ą. O dżyw a w tym U dow odnił, że czerwie nie poja­ w ykazał, że sam o pow ietrze jest nie będzie podtrzymywał jego wiają się w mięsie, gdy m uchy nie pełne m ikroorganizm ów zdol­ pytaniu stara teologiczna d y sk u ­ nych d o w yw ołania takich właśnie dalszego życia, a także życia jem u m ają d o niego dostępu. W ylęgają sja na tem at - kiedy człowiek efektów. ■' -» podobnych osobników. Innymi się n ato m iast z ja j złożonych n a wchodzi w posiadanie duszy. Strona 20 42 BIOLOGIA KLASYCZNA Organizmy jednokomórkowe 43 które m ogą w ykonać więcej prac, Organizmy jednokom órkow e lecz muszą za każdym razem być Być może najbardziej niezwykły mechanizm zaprogram ow ane od nowa. zdobywania energii przez P odobnie ja k wszystkie inne Organizmom jednokomór­ przedstawicieli prokariontów stępuje w p ostaci splątanej nici istoty żywe, bakterie i sinice m u­ kowym oddano cale dwa został odkryty u organizmów zawieszonej w cytoplazm ie), lecz szą mieć źródło energii i źródło królestwa. Dawniej jednokom ór­ żyjących wiele tysięcy metrów brak im także wielu elementów potrzebnych surowców . I ener­ kowce były klasyfikowane albo pod powierzchnią oceanów, składających się na budow ę ko­ gia, i surowce m ogą pochodzić ze w pobliżu ujść hydroterm icz- jako rośliny, albo jako zwierzęta m órek bardziej zaaw ansowa­ św iata organicznego lub nieorga­ nych. Bakterie te uzyskują - zależnie od tego, czy pobierały nych. U w aża się, że wiele orga­ nicznego. P ro k ario n ty otrzym ują energię z utleniania siarkow o­ energię z fotosyntezy, czy przez nelli było pierw otnie żyjącymi is­ energię z fermentacji substancji d o ru wydobywającego się przyjmowanie gotowego pokar­ totam i, które weszły w symbioty- organicznych, fotosyntezy lub z tych ujść i stanow ią pod­ mu. Ostatnio stwierdzono, że or­ czne związki z organizm am i wyż­ utleniania substancji nieorgani­ staw ę łańcucha pokarm ow e­ ganizmy te niezbyt dobrze pasują szymi. K o m ó rk i bardziej za­ cznych. go, który obejmuje także róż­ do tradycyjnych kategorii, więc aw ansow ane w rozw oju powstały N ajw ażniejszym m ateriałem , ne rodzaje skorupiaków i wiel­ wydzielono dla nich dwa nowe z wielu różnych prostych kom ó­ który organizm y te m uszą pobrać kie Pogonophora. królestwa: Monerą i Protista. rek, które nauczyły się żyć wspól­ z otoczenia, jest węgiel. Część Królestwo Monerą jest jedynym nie. z nich pobiera węgiel z substancji królestwem tworzącym nadkró- organicznych - to one są o d p o ­ Podział organizmów jed­ lestwo Procaryota - organizmów, Organizm y prokariotyczne, wiedzialne za gnicie obum arłych nokomórkowych na ga­ których komórki nie mają wy­ czyli bakterie i sinice, są roślin i zwierząt. Inne pobierają tunki nie jest oparty na kryterium kształconych jąder. Królestwo mniej wyspecjalizowane niż reszta węgiel ze związków nieorganicz­ zdolności do krzyżowania się. M u­ Protista jest natom iast jednym świata istot żywych. Być może nych, na przykład asym ilują dw u­ szę przyznać, że zawsze miałem z czterech królestw nadkrólestwa dlatego, że są względnie proste tlenek węgla z pow ietrza. dużo kłopotów z biologam i, któ­ Eucaryota - organizmów mają­ rzy mówili o „gatunkach” or­ i m ają zdolności, któ re utraciły cych jądra komórkowe. Budowa ganizm ów jednokom órkow ych. ju ż kom órki bardziej zaaw anso­ organizmów prokariotycznych wane. O rganizm y należące do Przecież przedstawiciele jednego (prokariontów) jest prostsza niż królestwa M onerą mogą g atu n k u pow inni być zdolni mię­ W yobrażam sobie, że jed n o k o ­ eukariotycznych (eukariontów). być aerobam i lub anaerobami. dzy innymi d o krzyżow ania się. m órkowe organizm y p ro k ario ty ­ A naeroby m ogą zdobyw ać ener­ Jeżeli nie dochodzi d o zapłod­ czne (P rocaryota) są p o d o b n e do Komórki przedstawicieli gię tylko w w arunkach beztleno­ nienia, a całe rozm nażanie od­ prostego k o m p u tera osobistego, królestwa Monerą są zbu­ wych. B akterie, które przetw a­ bywa się przez podział kom órek, który jest gotow y d o rozpoczęcia dowane prościej niż komórki to czy m ożna w tym przypadku pracy za każdym razem , kiedy rzają stos odpadków w kom post, przedstawicieli pozostałych kró­ mówić o gatunkach? W ygląda na zostanie włączony. Bardziej za­ należą d o tej grupy. Inne p ro k a­ lestw. Są nie tylko prokariotyczne to , że biolodzy używ ają term inu awansowane kom órki p o rów nał­ rionty d o życia potrzebują tlenu. (nie mają jądra, ich D NA wy­ „gatu n ek ” tylko przez analogię bym d o wymyślnych maszyn, Są aero b am i. • >• •• “ ,