Во время миграции антилоп всегда сопровождают крупные дикие кошки. Еще бы, ведь им даже не приходится особенно напрягаться – еда всегда рядом. Львам, гепардам, леопардам и гиенам достаточно лишь отсечь больных, старых или, наоборот, молодых животных, отставших от общего стада, и напасть на них. Исход всегда предрешен. После того как хищники насытятся, наступает время грифов, которые дочиста объедают брошенные хищниками останки.
Сильное и жуткое впечатление производит переправа антилоп через быстрые реки, кишащие крокодилами. Обезумевшие от голода и бега животные, кидаясь с высоких обрывов в реку, часто погибают, ломают ноги и наносят друг другу смертельные раны. Чем выше плотность бегущего стада, тем больше вероятность погибнуть в жуткой давке. Свидетели подобных сцен рассказывают, что иногда тела погибших или покалеченных животных становятся своеобразным мостом для следующих за ними антилоп.
Путь великой миграции по долинам Серенгети за дождем повторяется дважды в году в противоположных направлениях. В этот период погибает огромное количество гну. Но уже через год благодаря большой плодовитости самок их поголовье восстанавливается. И все повторяется сначала. Впрочем, все равно жаль, что Восточная Африка – это последнее сегодня на Земле место, где можно увидеть столь грандиозное зрелище, как миграция гну, которое местные жители не без гордости называют величайшим чудом дикой природы.
Один из наиболее известных заповедников Африки – Национальный парк Серенгети – находится на севере Танзании, недалеко от границ Кении. Его название происходит от масайских слов, означающих «бескрайняя равнина», хотя и по рельефу (от 920 до 1820 м над уровнем моря), и по ландшафту огромная территория Серенгети, занимающая площадь в 14 763 км2, очень разнообразна. Равнина ближе к центру переходит в саванну и в лесную зону – на севере. В пределах заповедника живет более миллиона крупных млекопитающих – хищников. Здесь можно увидеть около 35 видов равнинных животных и свыше 500 видов птиц. Огромные стада травоядных кочуют по заповеднику в поисках сочной травы, которой, по подсчетам биологов, всем этим копытным нужно около 4 тысяч тонн ежедневно.
Дарья Бочарова
Медпрактикум: Природные каверзы на уровне клетки
В каждой клетке человеческого организма содержится около 75 тысяч генов. Они настолько малы, что увидеть их можно только при помощи мощной электронной оптики. Однако, несмотря на столь мизерные размеры, малейшее видоизменение даже одного из них способно нанести здоровью человека существенный ущерб, навсегда «наградив» его наследственным заболеванием.
Известно, что любые живые организмы при размножении дают подобное себе потомство, то есть передают по наследству как внешние, так и внутренние признаки, обуславливающие особенности функционирования всех органов и систем. При изменении жизненных условий эти признаки могут видоизменяться, соответственно и организм будет приобретать новые свойства, а затем, на клеточном уровне, передавать их будущим поколениям. Две составляющие жизни – наследственность и изменчивость – являются главными движущими силами эволюции. Первая поставляет для нее материал, и только в том случае, если материал этот оказывается пригодным, начинает действовать вторая, сохраняя и передавая его каждой клетке организма. Причем процесс этот непрерывен, он продолжается и при зарождении организма, и после появления на свет – на протяжении всей жизни человека. Ведь ежедневно огромное количество клеток умирает, а на смену им приходят новые, которым «уходящие» клетки передают хранящуюся в хромосомах наследственную информацию.
Деление клеток организма осуществляется двумя способами – митозом и мейозом. Первым из них размножаются все соматические (не половые) клетки организма, вторым – только половые. Но и в том, и в другом случаях ведущая роль принадлежит ядру, содержимое которого представлено ядерным соком (кариоплазмой) с погруженными в него хроматином, ядрышками и другими элементами. Хроматин как раз и является строительным материалом хромосом.
При делении клеток путем митоза (от греч. мitos – «нить») хроматин собирается в тонкие нити, расщепляемые потом на отдельные фрагменты – хромосомы. Затем хромосомы, представленные молекулами ДНК (несущими в себе наследственный генетический код), удваиваются и делятся продольно на две одинаковые части, после чего сворачиваются в плотные клубки и вновь преобразуются в хроматин нового (формирующегося) ядра. На заключительной стадии процесса старую клетку делит пополам перегородка. Образовавшиеся две новые клетки содержат одинаковый двойной набор хромосом, равный 46. Биологическая роль митоза, длящегося обычно 1—2 часа, состоит в обеспечении идентичной генетической информацией двух дочерних клеток.
При делении клеток путем мейоза (от греч. meiosis – «уменьшение») механизм другой. Половые клетки (гаметы) в отличие от соматических имеют одинарный набор хромосом – и сперматозоиды, и яйцеклетки всегда содержат их только по 23. В процессе же их слияния оплодотворенная клетка образует зиготу (что означает рождение человеческого зародыша), в которой содержится уже 46 хромосом: половина – от отца, половина – от матери. Причем все бремя «ответственности» за пол будущего ребенка возложено на мужчину, вернее, на его 23-ю хромосому, которая может быть в равной степени носителем как Х-, так и Y-хромосомы. Если яйцеклетку оплодотворяет сперматозоид с Y-хромосомой (образуя пару XY), значит, родится мальчик, если с Х-хромосомой (образуя пару ХХ) – девочка. При этом вероятность появления на свет у обоих полов равная – к материнской клетке одновременно устремляется 200 миллионов сперматозоидов, половина из которых несет Y-хромосому, а вторая – Х-хромосому, но только один из них достигает цели.
Таким образом, вся передаваемая потомству наследственная информация – о строении, развитии и индивидуальных признаках – находится в хромосомах и закодирована в биополимере, называемом дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК). Именно ее минимальной единицей, а значит, и единицей наследственности, как раз и является ген (от греч. genos – «происхождение»), каждый из которых несет в молекуле ДНК строго определенную последовательность нуклеотидов. В том же случае, если в наборе генов по какой-то причине происходит сбой, возникает мутация – изменение отдельных биохимических, физиологических или морфологических свойств потомства, – приводящая к искажению наследственной программы, получаемой от родителей. По характеру изменений мутации делятся на геномные, хромосомные и генные.
При геномных мутациях в клетках наблюдается изменение числа хромосом. Это может быть и увеличение в несколько раз двойного набора хромосом, и уменьшение его в два раза, и отсутствие одной или нескольких пар хромосом, и наличие вместо пары всего одной, а также трех и более хромосом.
К хромосомным мутациям относятся врожденные пороки развития, вызванные перевертыванием, удвоением или выпадением участка хромосомы. И все же основная доля всех нарушений приходится на генные мутации, возникающие при изменении химического строения отдельных генов. Причем изменение всего одного мизерного по размерам гена может привести к изменению сразу нескольких признаков. Многие мутации могут быть нейтральными, или «молчащими», то есть не оказывающими какого-либо заметного влияния на организм. Генные мутации, не свойственные данному организму, как правило, вредны для него, поскольку вторгаются в процесс его развития, снижая его жизнедеятельность и репродуктивную способность. Как правило, неоправданные изменениями вредные мутации не закрепляются в популяции, более того, теряя возможность широкого распространения, они скорее всего исчезают через 2—3 поколения. И лишь немногие мутации оказывают на организм положительное воздействие, способное улучшить наследственные признаки, например сопротивляемость организма к инфекциям или токсинам. Именно эта, последняя, категория мутаций и является движущей силой эволюции.
Раскрыть сущность многих человеческих болезней и вплотную подойти к генной терапии
