Существуют ли живые автоматы

Растения и животные

Существуют ли живые автоматы

Решение многих проблем в современной биологии зависит от совместной работы людей разных специальностей и, как это ни кажется сначала странным, от математиков. Сейчас уче­ные не столько описывают внешние черты орга­низма, как это было в прошлом, сколько иссле­дуют их. Они выясняют, как работает клетка, как идет управление процессами, происходящи­ми в ее составных частях, в чем секрет удиви­тельной согласованности этих частей. И оказы­вается, что даже самая простая клеточка уст­роена так, что для описания всего, что в ней происходит, требуется знание многих отделов высшей математики и автоматики.

Ученые интересовались этими вопросами и раньше, но только теперь развитие техники дало возможность заняться ими вплотную. В наши дни на помощь биологам пришли изу­мительные и необычайные приборы, например электронный микроскоп, увеличивающий клет­ку в 100—300 тыс. раз. В руки ученым даны осциллографы и киноаппараты, регистрирую­щие явления, протекающие в ничтожно малые промежутки времени, вплоть до миллионных долей секунды.

Простая клетка корня, листа, печени или почки впервые начала теперь раскрывать свои тайны людям. Оказывается, что бесформенная цитоплазма, заполняющая клетку, состоит из определенной формы трубочек, канальцев, пе­регородок, находящихся в непрестанном изме­нении. Биофизика клетки изучает эти образо­вания, которые называют ультраструктурами клетки, т. е. самыми малыми образованиями. В особых ультраструктурах-микросомах (рибосомах) — происходит образование белка, в других, более крупных, митохондриях,— обра­зование энергии, необходимой для всей жиз­недеятельности клетки (см. ст.«В недрах клет­ки»).

Каждая предельно малая клеточка работа­ет с удивительной пра­вильностью. Клетки, как лучшие автоматы, сами устанавливаются на наиболее благоприят­ный режим работы. На­пример, при недостаточ­ном освещении клетки листа «располагают» зе­леные хлорофилловые зернышки, или хлоропласты, так, что они ма­ксимально используют падающий свет, а при избыточном освещении, наоборот, «собирают» хлоропласта к краям клетки. Клетки животного также «стараются» наиболее экономично выполнять свои функции. Одни из них выде­ляют в нужном количестве слюну, другие — желчь, третьи — особые вещества — гормоны, управляющие многими процессами в организ­ме. Причем при перегрузке клетки моменталь­но сигнализируют о нарушении в центральную нервную систему. Так, головная боль — это свидетельство нарушенной работы клеток го­ловного мозга; появление жажды сигнализи­рует о том, что нарушен солевой баланс в крови. Животное или растение, состоящее из мно­гих миллиардов клеток,— очень сложно уст­роенный, автоматически регулируемый орга­низм. Всякое нарушение работы клеток застав­ляет его принимать экстренные меры. Напри­мер, как только организм примет сигнал о пере­охлаждении клеток тела, самопроизвольно, ав­томатически возникает дрожь. Это означает, что начинают сокращаться мышцы, они выра­батывают дополнительное тепло, необходимое для нормализации работы клеток тела. Неред­ко можно наблюдать, как некоторые бабочки перед полетом несколько раз взмахивают крыльями. Происходит это потому, что для работы их мышечных волокон — клеток — необ­ходима температура +37°. Работая крыльями, бабочки и создают это дополнительное тепло.