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

Кубиты любят тишину Кубиты любят тишину

Чем квантовый компьютер лучше классического?

Наука и жизнь
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
Он, она + кот Он, она + кот

Как питомцы учат нас спокойствию и безусловной любви

Psychologies
Территория детства Территория детства

7 особенностей дизайна, которые точно понравятся твоему ребенку

Лиза
Государственный приём в Букингемском дворце Государственный приём в Букингемском дворце

Американский президент, как бы его ни звали, всегда на виду

Дилетант
Настоящее SPAсение Настоящее SPAсение

Какие spa-процедуры от стресса сегодня востребованы?

Лиза
Платеж за доверие Платеж за доверие

Рынок платежных агентов все больше консолидируется вокруг банков

Ведомости
Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика? Космический буксир: мирный атом или ненаучная фантастика?

Чем интересна перспектива использования ядерного двигателя в космосе?

Наука и техника
Древние города Древние города

Что посмотреть в поселениях России, которым более тысячи лет

Лиза
Как сохранить близость с детьми, даже когда они становятся взрослыми Как сохранить близость с детьми, даже когда они становятся взрослыми

Если вы хотите, чтобы ваши дети всегда доверяли вам, следуйте этим советам

Inc.
Соль земли Соль земли

Зимнее путешествие по Пермскому краю: ледяная пещера, Чердынь и виды Колвы

Отдых в России
Там, где свет слушает звук Там, где свет слушает звук

Как и для чего создаются гиперспектрометры и мультиспектральные камеры

Наука и жизнь
Сергей Курехин Сергей Курехин

Правила жизни музыканта, актера и сценариста Сергея Курехина

Правила жизни
Женский бег с препятствиями Женский бег с препятствиями

Женщины Древней Греции и Спарты: спорт как способ борьбы за свободу и права

Знание – сила
Мама с ребенком желает познакомиться Мама с ребенком желает познакомиться

Как женщине с ребенком увеличить шансы выйти замуж?

Лиза
Татьяна Архипова Татьяна Архипова

Директор БДТ Татьяна Архипова хранит традиции и внедряет современные форматы

Собака.ru
«Суперджет» стал еще роднее «Суперджет» стал еще роднее

Полет нормальный: сможет ли «Суперджет» окончательно приземлиться в России?

Монокль
Реактивный рост Реактивный рост

Как стартап выпускников химфака МГУ и Бауманки превратился в большой бизнес

Ведомости
Колорблок Колорблок

Как стереть с лица пятьдесят оттенков сепии? Помогут экспосом-чекап и SPF

Собака.ru
Знак качества: зачем на самом деле на фрукты клеят маленькие наклейки Знак качества: зачем на самом деле на фрукты клеят маленькие наклейки

Для чего нужны эти наклейки на фруктах и что за цифры на них указаны

ТехИнсайдер
Не ставим на черное Не ставим на черное

На каких морях можно отдохнуть, не выезжая из России?

Лиза
Сдается квартира Сдается квартира

Как обустроить жилье для выгодной сдачи в аренду

Лиза
АУК — это мы все АУК — это мы все

Аутентичная уральская кухня — проект, который изменил всю мою жизнь

Bones
Разведка по патенту Разведка по патенту

Как новая экосистема патентной аналитики поддержит процесс импортозамещения

Ведомости
Не только для уборки: 13 неожиданных способов использования бумажных полотенец Не только для уборки: 13 неожиданных способов использования бумажных полотенец

Бумажные полотенца годятся не только для того, чтобы протереть стол или руки

VOICE
Женcовет: эксперты оценили потенциал российского фемтеха Женcовет: эксперты оценили потенциал российского фемтеха

Рынок фемтеха в России в перспективе пяти-семи лет может вырасти до 110 млрд

Forbes
Суверенитет дороже денег Суверенитет дороже денег

Россия не имеет полной цепочки производства редкоземельных металлов

Монокль
Быть старой — как это? Быть старой — как это?

Как рассказать ребенку о старости?

СНОБ
Неудачник, который победил: как Вертинский преодолел поэзию, эпоху и свою судьбу Неудачник, который победил: как Вертинский преодолел поэзию, эпоху и свою судьбу

Как Вертинский прожил несколько жизней и предвосхитил куртуазных маньеристов

СНОБ
Германия пожинает плоды стратегического аутсорса Германия пожинает плоды стратегического аутсорса

Чем были интересны выборы в бундестаг и ждать ли России возвращения Германии

Монокль
Открыть в приложении