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

Зачем императору резец? Зачем императору резец?

История ученической гравюры императора Николая Павловича

Дилетант
Мастер игры. Андрей Аствацатуров — о слове и деле Набокова Мастер игры. Андрей Аствацатуров — о слове и деле Набокова

Владимир Набоков понимал все проблемы, стоящие перед литературой ХХ века

РБК
«У художника нет цели — только путь» «У художника нет цели — только путь»

Зорикто Доржиев о том, как искать себя в легендах и находить на Christie’s

Weekend
Ценный попутчик Ценный попутчик

Как путешествовать с собакой без стресса

Лиза
Исследование показало, что экспрессия приводит к лучшей поддержке от партнера Исследование показало, что экспрессия приводит к лучшей поддержке от партнера

Как способ выражения эмоций влияет на поддержку от романтических партнеров

Inc.
Ярмарка тщеславия Ярмарка тщеславия

В детстве тебе говорили, что хвастать нехорошо, но как же всё-таки правильно?

VOICE
Войны сыновей Войны сыновей

Как потомки Вильгельма I делили его наследие

Дилетант
Одуванчик на голове: почему от влажности волосы пушатся и завиваются Одуванчик на голове: почему от влажности волосы пушатся и завиваются

Почему же влажность «пушит» наши локоны и можно ли с этим что-то сделать?

ТехИнсайдер
Непростая материя Непростая материя

Секреты, которые скрывают узоры ивановских тканей

Вокруг света
Заглянули под капот: ученые выяснили, как ИИ принимает решения на разных этапах Заглянули под капот: ученые выяснили, как ИИ принимает решения на разных этапах

Что такое метод SAE Match и как он поможет заглянуть в «душу» ИИ?

Forbes
Голодные игры: как российским компаниям выжить в борьбе за последних специалистов Голодные игры: как российским компаниям выжить в борьбе за последних специалистов

Как радикально повысить производительности труда?

Forbes
Бессвязные дороги Бессвязные дороги

Как обеспечить автодороги сотовой связью без переплат

Ведомости
Лингвистические фантомы Лингвистические фантомы

Как в русском языке появляются псевдоанглицизмы

Наука и жизнь
Индейка на взлете Индейка на взлете

Российское производство мяса индейки выросло почти на 4%

Агроинвестор
6 самых популярных сюжетов снов 6 самых популярных сюжетов снов

Какие сюжеты снов чаще всего снятся людям?

ТехИнсайдер
Формула любви Александра Абдулова Формула любви Александра Абдулова

«Герой должен умереть молодым» — старая японская пословица. Он жил всего 54 года

Коллекция. Караван историй
Ловушки для трендов: как вовремя услышать сигналы рынка Ловушки для трендов: как вовремя услышать сигналы рынка

Как бизнесменам научиться самим улавливать тренд-сигналы

Forbes
Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность

Электричество вокруг заряженной капли предотвращает ее разбрызгивание

N+1
Тонны мусора: как современная экономика заставляет нас увеличивать количество отходов Тонны мусора: как современная экономика заставляет нас увеличивать количество отходов

О том, как гражданское общество в России строит систему сокращения отходов

Forbes
«Издательский проект Петра Первого: Илья Копиевский и новые русские книги» «Издательский проект Петра Первого: Илья Копиевский и новые русские книги»

Как был устроен перенос научно-технических знаний на русский язык

N+1
Суперсила любви Суперсила любви

Как чувство любви формирует нашу жизнь и влияет на развитие цивилизации?

Psychologies
Нашу ближайшую соседку галактику Малое Магелланово Облако рвет на части Нашу ближайшую соседку галактику Малое Магелланово Облако рвет на части

Притяжение Большого Магелланова Облака может разрывать Малое Облако на части

ТехИнсайдер
3D-печать домов, роботы-диагносты, космические двигатели и сверхпрочные ткани: как российские стартапы создают будущее 3D-печать домов, роботы-диагносты, космические двигатели и сверхпрочные ткани: как российские стартапы создают будущее

Подборка историй людей, которые двигают прогресс

ТехИнсайдер
Гита, жена Мономаха Гита, жена Мономаха

Первой женой Мономаха была дочь Гарольда Годвинсона, павшего при Гастингсе

Дилетант
Трудная жизнь нефтерубля Трудная жизнь нефтерубля

Если хочешь экономического мира, готовься к экономической войне

Деньги
«Санкционный механизм — это “Титаник”, но Трамп хочет договориться» «Санкционный механизм — это “Титаник”, но Трамп хочет договориться»

О том, как выстраиваются отношения российского и американского бизнеса

Эксперт
Мяч в кольце Мяч в кольце

Спортивные события второго года Великой Отечественной войны

Ведомости
Сила притяжения нарастает Сила притяжения нарастает

Мировой ответ Китаю в сфере редкоземельных металлов — создание альянсов

Монокль
Новый поход ветеранов Троянской войны Новый поход ветеранов Троянской войны

Филистимляне и троянцы против египетских фараонов

Знание – сила
Система Юпитера: Ганимед и Каллисто Система Юпитера: Ганимед и Каллисто

Что делает Ганимед и Каллисто очень интересными космическими телами?

Наука и техника
Открыть в приложении