Все существа, начиная с самых первых, неустанно пытались обрести движение

Наука и жизньПрирода

Если на месте не сидится

Кандидат биологических наук Римма Сейфулина. Фото автора.

Жабы обладают навыками «скалолазания» (на фото зелёная жаба, Bufotes viridis).

Не будет преувеличением сказать, что в основе жизни лежит движение. Все существа, начиная с самых первых, неустанно пытались его обрести. Оттого и существует в природе бесчисленное множество двигательных приспособлений. И все, выдержавшие проверку временем, можно счесть удачными.

Стремление найти своё место в жизни свойственно любому существу. Но чтобы найти его — нужно искать. Первые живые организмы — микробы — были в этом смысле неудачниками, пассивно перемещавшимися вместе с окружающей средой. Находясь в полной власти у случая, они были крайне зависимы от сложившихся вокруг условий. Поэтому природа неустанно стремилась создать существо, способное активно перемещаться в пространстве. Первыми добились успеха одноклеточные простейшие (Protozoa). Двигались они подобно современной амёбе — с помощью меняющих форму выростов, за которыми и вся клетка «перетекала» на новую позицию.

Однако «неудачникам» всё же есть чем гордиться: бактерии стали первыми в истории изобретателями роторного электрического мотора. Только детали в нём, по понятным причинам, не из железа, а из белковых молекул. Устроен двигатель просто и вместе с тем оригинально. Возникающая на мембране клетки разность потенциалов (то есть электрическое напряжение) заставляет ритмично двигаться определённые молекулы, которые, как педали велосипеда, крутят полую трубочку, называемую жгутиком. Вращающийся вокруг своей оси со скоростью до 50 оборотов в секунду жгутик продвигает клетку вперёд. Состоит он только из белка флагеллина, похожего по свойствам на мышечный белок актин (кроме способности сокращаться). Никто, за исключением микробов, не использует такой способ перемещения — «моторчик», видимо, слабоват, чтобы тянуть более крупную клетку. Все остальные органы движения работают не на электричестве, а на химическом топливе.

Но вернёмся к простейшим. Со временем у них появились более эффективные «органы» движения — жгутики и реснички. Несмотря на кажущуюся простоту, это довольно сложные устройства из микротрубочек, сократительных белков и других компонентов. Жгутик способен самостоятельно изгибаться, а принцип его работы можно описать как движение змеи, тянущей за собой лодку. Реснички много короче, они организуют движение за счёт своего слаженного биения. Модели, отработанные на простейших, природа неоднократно использовала в многоклеточных организмах. Вспомнить хотя бы вооружённый жгутиком сперматозоид или ресничную выстилку носовых проходов.

Планария бипалий (Bipalium sp., Tricladida) из числа плоских червей. Нижняя часть её тела покрыта густым слоем крохотных ресничек, позволяющих быстро и плавно двигаться.

Реснички оказались весьма перспективным изобретением, дающим большой простор для творчества. Они нашли применение в коловращательном аппарате одноимённых водных обитателей — коловраток (Rotifera). Два ряда ресничек, расположенных по краю головы крохотного существа, при мерцании создают круговой ток воды, который увлекает всё тело и заставляет его быстро вращаться вокруг своей оси. Таким своеобразным способом коловратка плывёт вперёд.

За счёт «ресничной тяги» ползают мелкие, даже микроскопические, черви. У тех, что покрупнее, реснички иногда превращаются в присоски. Но большинство червеобразных всё же полагаются исключительно на мощь своих мускулов. Свойственный им кожно-мускульный мешок служит сам себе и опорой, и движителем. При ползании животное изгибается всем телом, как дождевой червь (Lumbricina), либо передняя часть «шагает», подтягивая за собой заднюю, как это делают пиявки (Hirudinea) и гусеницы (Lepidoptera). В ход иногда идут различного рода «абордажные крюки», облегчающие подтягивание в грунте. При этом первоначальный толчок червь получает, перекачивая полостную жидкость в передний отдел тела резким мышечным усилием. Подобный гидравлический бурав работает быстрее любых копательных конечностей.

Вообще, появление у многоклеточных организмов мышечной ткани — главного генератора движения — можно смело назвать «мышечной революцией». Замечательная способность мускулов сокращаться, уменьшая свою длину, и расслабляться, возвращаясь в исходное состояние, обязана присутствию в них сократительного белка миозина. Удлинённые мышечные клетки, именуемые мышечными волокнами, содержат взаимодействующие между собой пучки нитевидных молекул миозина и «бусы» из молекул другого белка — актина. На миозиновых пучках есть особые узелки, которые в ходе сокращения мышцы цепляют «бусину» актина и, чуть продвинув её, «хватаются» за следующую. Актиновые нити подтягиваются, и длина мышечной клетки уменьшается. Впервые актин и миозин появились ещё у одноклеточных, которые благодаря этому и научились ползать «по-амёбьи».

Морские прикреплённые животные обладают радиальной симметрией. Своими щупальцами они могут создавать ток воды вокруг тела, как, например, изображённый трубчатый анемон (Cerianthus membranaceus).

По сложившимся стереотипам черви — неприятные и примитивные создания, у которых не то что ног, но и головы-то не найти. Но это, как водится, лишь часть правды. Многощетинковые кольчецы (Polychaeta), венчающие собой эволюцию червей, обзавелись параподиями, что в переводе с греческого означает «почти ноги». Выглядят они как многочисленные лопасти по бокам тела, и у некоторых кольчецов их следовало бы назвать совсем уже «ногами», поскольку эти придатки сравнялись по длине с диаметром тела. С помощью таких «плавников» или «вёсел» червь способен перегнать рыбу, если та, конечно, не сильно торопится. Да и «бегают» многощетинковые тоже неплохо.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Беззубый театр. Беседа на спорные темы Беззубый театр. Беседа на спорные темы

Продолжение статьи худрука Марка Розовского о современном театре

Знание – сила
Лингвистические фантомы Лингвистические фантомы

Как в русском языке появляются псевдоанглицизмы

Наука и жизнь
Если все тряпки закончились: 5 предметов домашнего обихода, которыми можно вытирать пыль Если все тряпки закончились: 5 предметов домашнего обихода, которыми можно вытирать пыль

Чем, кроме тряпки, можно эффективно удалить пыль с любой поверхности

ТехИнсайдер
Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое» Мария Мацель: «Теперь наконец я могу делать и что-то свое»

Актриса Мария Мацель — о том, как снимаются фильмы-сны

Ведомости
Бруталист Бруталист

Дмитрий Нагиев — праотец мирового кинотренда на лысого русского

Собака.ru
«Впервые играю героя, переполненного любовью» «Впервые играю героя, переполненного любовью»

Андрей Максимов — о Маяковском, театре и байопике «Лиля»

OK!
Деньги или дружба? Деньги или дружба?

Подруга занимает деньги и не отдает. Как вернуть долг и сохранить отношения?

Лиза
10 неожиданных вопросов Эльдару Хакимову 10 неожиданных вопросов Эльдару Хакимову

Эльдар Хакимов о том, зачем он говорит с домовым и чем плохи затянувшиеся ужины

VOICE
Революция со счастливым концом Революция со счастливым концом

Рубеж XIX и XX веков отмечен бурными событиями в целом ряде наук

Знание – сила
Химики надышали аммиака в микрокапли воды Химики надышали аммиака в микрокапли воды

Что они представляют собой заряженные частицы, детектируемые с микрокаплями воды

N+1
Терапия CRISPR/Cas помогла снизить «плохой» холестерин при семейной гиперхолестеринемии Терапия CRISPR/Cas помогла снизить «плохой» холестерин при семейной гиперхолестеринемии

Как помогла терапия CRISPR/Cas при семейной гиперхолестеринемии

N+1
Вступление в брак может повысить риск деменции: шокирующие выводы ученых Вступление в брак может повысить риск деменции: шокирующие выводы ученых

Как счастливая семейная жизнь может быть связана с когнитивными способностями?

ТехИнсайдер
В Госдуму внесли законопроект о запрете выгула опасных собак пьяными людьми и детьми В Госдуму внесли законопроект о запрете выгула опасных собак пьяными людьми и детьми

Госдума хочет внести изменения в нормы об ответственном обращении с животными

Forbes
Следите за словами Следите за словами

Каких фраз нужно избегать, чтобы сохранить гармонию в союзе с любимым мужчиной?

Лиза
6 самых популярных сюжетов снов 6 самых популярных сюжетов снов

Какие сюжеты снов чаще всего снятся людям?

ТехИнсайдер
Василий Мищенко: «Табаков не отпустил меня сниматься к Михалкову» Василий Мищенко: «Табаков не отпустил меня сниматься к Михалкову»

Василию Мищенко сказали на экзаменах: «По-моему, это сумасшедший, надо брать!»

Коллекция. Караван историй
От Аттилия до Спартака: 5 знаменитых гладиаторов Древнего Рима От Аттилия до Спартака: 5 знаменитых гладиаторов Древнего Рима

История первых гладиаторских боев корнями уходит еще в III век до нашей эры...

ТехИнсайдер
Диктатура и женские форумы: как жительницы Латинской Америки боролись за свои права Диктатура и женские форумы: как жительницы Латинской Америки боролись за свои права

Как латиноамериканки прошлого боролись за гендерное равенство

Forbes
Угольщикам недогрузили триллионы Угольщикам недогрузили триллионы

Минэнерго оценило потери российской угольной отрасли в 2 трлн руб

Ведомости
Сила притяжения нарастает Сила притяжения нарастает

Мировой ответ Китаю в сфере редкоземельных металлов — создание альянсов

Монокль
Восвояси Восвояси

Как современные российские дизайнеры работают с национальным кодом

Weekend
Деньги на дорогах Деньги на дорогах

Как растут штрафы для автомобилистов

Деньги
Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет

Почему ученые пересмотрели хронологию поселения Мехргарх?

N+1
Непростая материя Непростая материя

Секреты, которые скрывают узоры ивановских тканей

Вокруг света
Чудо-молекулы Чудо-молекулы

Зачем нашей коже нужны ниацинамид и эктоин

Лиза
Женщина хочет крови: что такое femgore и как нас пугают безумными героинями в кино Женщина хочет крови: что такое femgore и как нас пугают безумными героинями в кино

Как под страшной маской femgore скрываются сатира и социальная критика

Forbes
Денис Шевченко Денис Шевченко

Сентиментальный твист и «Новая Академия» в квартире Дениса Шевченко

Собака.ru
Техпарад Техпарад

Выстрел «Авророй», космос на 3D-принтере и тактильные виртуальные переживания

ТехИнсайдер
Эпидемия цифрового слабоумия: почему нынешние поколения глупее предыдущих Эпидемия цифрового слабоумия: почему нынешние поколения глупее предыдущих

Почему из-за развития цифровых технологий снижаются когнитивные функции человека

Монокль
Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания

Как удалось запечатлеть колоссального кальмара в родных для него глубинах океана

N+1
Открыть в приложении