Отличия животных от растений

Еще со времен Аристотеля ученые делят мир живых существ на два царства - царство животных и царство растений. Однако, ответ на столь казалось бы простой вопрос о различиях между растениями и животными, в настоящее время весьма неоднозначен. Основная причина этого – огромное разнообразие животного и растительного мира и условий существования различных видов растений и животных. Постараться разобраться в данном вопросе является основной целью данной работы.

Существует много различий между жизнью растений, животных. Хотя, несомненно, есть и общие моменты. Растения, животные используют для своих нужд пищу, свет и воду. Они спят, размножаются и умирают. Это общие факторы жизни трех царств. Миры растений, животных и людей известны на санскрите как джайва дхарма (Jaeva Dharma), дхарма означает «природа» живых существ.

Существует очень много особенностей и различий между растениями и животными, но наиболее важное отличие заключается в том, что растения не умеют передвигаться, а животные способны на это. Подвижность является особенным качеством, характеристикой, присущей животным. Известны определенные виды растений и животных, которые занимают промежуточное положение между этими двумя царствами. Но даже в этом случае мы не можем назвать животное движущимся растением, так как между ними существуют определенные фундаментальные различия. Например, клетки, входящие в состав растений и в тела животных, совершенно разные, хотя, по большому счету, все имеет общий источник.

1. Эволюция растительного мира

В протерозойскую эру (около 1 млрд. лет назад) эволюционный ствол древнейших эукариот разделился на несколько ветвей, от которых возникли многоклеточные растения (зеленые, бурые и красные водоросли), а также грибы. Большинство из первичных растений свободно плавало в морской воде (диатомовые, золотистые водоросли), часть прикреплялась ко дну. Существенным условием дальнейшей эволюции растений было образование почвенного субстрата на поверхности суши в результате взаимодействия бактерий и цианей с минеральными веществами и под влиянием климатических факторов. В конце силурийского периода почвообразовательные процессы подготовили возможность выхода растений на сушу (440 млн. лет назад). Среди растений, первыми освоившими сушу, были псилофиты. От псилофитов возникли другие группы наземных сосудистых растений: плауны, хвощи, папоротники, размножающиеся спорами и предпочитающие водную среду. Примитивные сообщества этих растений широко распространились в девоне. В этот же период появились и первые голосеменные, возникшие от древних папоротников и унаследовавшие от них внешний древовидный облик. Переход к размножению семенами имел большое преимущество, так как освободил половой процесс от необходимости водной среды (как это наблюдается еще у современных папоротников). Эволюция высших наземных растений шла по пути все большей редукции гаплоидного поколения (гаметофита) и преобладания диплоидного поколения (спорофита).[1]

Значительного разнообразия достигла наземная флора в каменноугольный период. Среди древовидных широко распространялись плаунообразные (лепидодендроны) и сигилляриевые, достигавшие в высоту 30 м и более. В палеозойских лесах богато были представлены древовидные папоротники и хвощеобразные каламиты. Из первичных голосеменных господствовали разнообразные птеридоспермы и кордаиты, напоминавшие стволами хвойных и имевшие длинные лентовидные листья. Начавшийся в пермский период расцвет голосеменных, в частности хвойных, привел к их господству в мезозойскую эру. К середине пермского периода климат стал засушливее, что во многом отразилось на изменениях в составе флоры. Сошли с арены жизни гигантские папоротники, древовидные плауны, каламиты, и постепенно исчез столь яркий для той эпохи колорит тропических лесов. В меловой период произошел следующий крупный сдвиг в эволюции растений, - появились цветковые (покрытосеменные). Первые представители покрытосеменных были кустарниками или низкорослыми деревьями с мелкими листьями. Затем довольно быстро цветковые достигли огромного разнообразия форм со значительными размерами и крупными листьями (например, возникли семейства магнолиевых, платановых, лавровых). Опыление насекомыми и внутреннее оплодотворение создали значительные преимущества цветковых над голосеменными, что обеспечило их расцвет в кайнозое. В настоящее время число видов покрытосеменных составляет около 250 тыс., т. е. почти половину всех известных ныне видов растений.[2]

Основные особенности эволюции растительного мира:

1. Постепенный переход к преобладанию диплоидного поколения над гаплоидным. У многих водорослей все клетки (кроме зиготы) гаплоидны, у голосеменных и покрытосеменных почти полностью редуцируется гаметофит и значительно удлиняется в жизненном цикле диплоидная фаза.

2. Независимое половое размножение от капельноводной среды. Мощное развитие спорофита, переход от наружного оплодотворения к внутреннему, возникновение двойного оплодотворения и обеспечение зародыша запасами питательных веществ.

3. В связи с прикрепленным образом жизни на суше растение расчленяется на корень, стебель и лист, развиваются сосудистая проводящая система, опорные и защитные ткани.

4. Совершенствование органов размножения и перекрестного опыления у цветковых в сопряженной эволюции с насекомыми. Развитие зародышевого мешка для защиты растительного эмбриона от неблагоприятных влияний внешней среды. Возникновение разнообразных способов распространения семян и плодов физическими и биотическими факторами.

2. Эволюция животного мира

История животных изучена наиболее полно в связи с тем, что они обладают скелетом и поэтому лучше закрепляются в окаменелых остатках. Самые ранние следы животных обнаруживаются в конце докембрия (700 млн. лет). Предполагается, что первые животные произошли либо от общего ствола всех эукариот, либо от одной из групп древнейших водорослей. Наиболее близки к предкам простейших животных (Protozoa) одноклеточные зеленые водоросли. Не случайно, например, эвглену и вольвокс, способных и к фотосинтезу, и к гетеротрофному питанию, ботаники относят к типу зеленых водорослей, а зоологи - к типу простейших животных. За всю историю животного мира возникло 35 типов, из которых 9 вымерло, а 26 существуют до сих пор. Разнообразие и количество палеонтологических документов в истории животных резко возрастают в породах, датируемых менее 570 млн. лет. В течение примерно 50 млн. лет довольно быстро появляются почти все типы вторичнополостных животных с прочным скелетом. Широко были распространены в морях силура трилобиты. Возникновение типа хордовых (Chordata) относится ко времени менее 500 млн. лет. Комплексы хорошо сохранившихся ископаемых найдены в сланцах Бергеса (Колумбия), содержащих остатки беспозвоночных, в частности мягкотелых организмов типа Annelida, к которому принадлежат современные дождевые черви.[3]

Начало палеозоя отмечено образованием многих типов животных, из которых примерно треть существует в настоящее время. Причины такой активной эволюции остаются неясными. В позднекембрийское время появляются первые рыбы, представленные бесчелюстными - Agnatа. В дальнейшем они почти все вымерли, из современных потомков сохранились миноги. В девоне возникают челюстные рыбы в результате таких крупных эволюционных преобразований, как превращение передней пары жаберных дуг в челюсти и формирование парных плавников. Первых челюстноротых представляли две группы: лучеперые и лопастеперые. Почти все ныне живущие рыбы - потомки лучеперых.

Лопастеперые представлены сейчас только двоякодышащими и небольшим числом реликтовых морских форм. Лопастеперые имели в плавниках костные опорные элементы, из которых развились конечности первых обитателей суши. Ранее из группы лопастеперых возникли амфибии, следовательно, все четвероногие позвоночные имеют своим далеким предком эту исчезнувшую группу рыб. Наиболее древние представители амфибий - ихтиостеги обнаружены в верхнедевонских отложениях (Гренландия). Эти животные обладали пятипалыми конечностями, с помощью которых они могли переползать по суше. Все же ряд признаков (настоящий хвостовой плавник, покрытое мелкими чешуйками тело) свидетельствует о том, что ихтиостеги обитали преимущественно в водоемах. Конкуренция с кистеперыми рыбами заставляла этих первых земноводных занимать промежуточные между водой и сушей местообитания.[4]

Расцвет древних амфибий приурочен к карбону, где они были представлены большим разнообразием форм, объединяемых под названием «стегоцефалы». Среди них наиболее выделяются лабиринтодонты и крокодилообразные. Два отряда современных амфибий - хвостатые и безногие (или червяки) - произошли, вероятно, от других ветвей стегоцефалов. От примитивных амфибий ведут свое начало рептилии, широко расселившиеся на суше к концу пермского периода благодаря приобретению легочного дыхания и оболочек яиц, защищающих от высыхания.

Среди первых рептилий особенно выделяются котилозавры - небольшие насекомоядные животные и активные хищники - терапсиды, уступившие в триасе место гигантским рептилиям, динозаврам, появившимся 150 млн. лет назад. Вполне вероятно, что последние были теплокровными животными. В связи с теплокровностью динозавры вели активный образ жизни, чем можно объяснить их длительное господство и сосуществование с млекопитающими. Причины вымирания динозавров (примерно 65 млн. лет назад) неизвестны. Предполагают, в частности, что таковое могло быть следствием массового уничтожения яиц динозавров примитивными млекопитающими. Более правдоподобной кажется гипотеза, согласно которой вымирание динозавров связано с резкими колебаниями климата и уменьшением растительной пищи в меловом периоде.

Уже в период господства динозавров существовала предковая группа млекопитающих - небольших по размеру с шерстным покровом животных, возникших от одной из линий хищных терапсид. Млекопитающие выходят на передний край эволюции благодаря таким прогрессивным адаптациям, как плацента, вскармливание потомства молоком, более развитый мозг и связанная с этим большая активность, теплокровность. Значительного разнообразия млекопитающие достигли в кайнозое, появились приматы. Третичный период был временем расцвета млекопитающих, но многие из них вскоре вымерли (например, ирландский олень, саблезубый тигр, пещерный медведь). Прогрессивная эволюция приматов оказалась уникальным явлением в истории жизни, в итоге она привела к возникновению человека.[5]

Наиболее существенные черты эволюции животного мира заключались в следующем:

1. Прогрессивное развитие многоклеточности и связанная с ним специализация тканей и всех систем органов. Свободный образ жизни (способность к перемещению) в значительной мере определил совершенствование форм поведения, а также автономизацию онтогенеза - относительную независимость индивидуального развития от колебаний факторов среды на основе развития внутренних регуляторных систем.

2. Возникновение твердого скелета: наружного - у членистоногих, внутреннего - у позвоночных. Такое разделение определило разные пути эволюции этих типов животных. Наружный скелет членистоногих препятствовал увеличению размеров тела, именно поэтому все насекомые представлены мелкими формами. Внутренний скелет позвоночных не ограничивал увеличение размеров тела, достигших максимальной величины у мезозойских рептилий - динозавров, ихтиозавров.

3. Возникновение и совершенствование централизованно-дифференцированной стадии органинополостных до млекопитающих. На этой стадии произошло разделение насекомых и позвоночных. Развитие центральной нервной системы у насекомых характеризуется совершенствованием форм поведения по типу наследственного закрепления инстинктов. У позвоночных развился головной мозг и система условных рефлексов, наблюдается ярко выраженная тенденция к повышению средней выживаемости отдельных особей. Этот путь эволюции позвоночных привел к развитию форм группового адаптивного поведения, финальным событием которого стало возникновение биосоциального существа - человека.[6]

3. Влияние эволюции на признаки растений и животных

Нет ни одного ясно выраженного признака, который отличал бы растение от животного. Попытки точного определения обоих миров никогда не имели успеха. Нет ни одного существенного признака растительной жизни, который не обнаруживался бы в известной мере у некоторых животных, и ни одной черты, характерной для животного, которая не наблюдалась бы у определенных Видов в определенные моменты в мире растительном. Понятно поэтому, что биологи, стремящиеся к точности, всегда считали искусственным различие между обоими мирами. Они были бы правы, если бы определение здесь могло даваться, как в математических и физических науках, на основании известных статических признаков, которыми обладает один предмет и не обладают другие. Нет практически ни одного жизненного проявления, которое не заключало бы в зачаточном, или скрытом, или возможном состоянии существенных черт большинства других жизненных проявлений. Разница - только в пропорции. Но этой разницы достаточно для определения группы, если можно установить, что разница эта не случайна и что группа по мере своей эволюции стремилась все более и более усилить свои специальные признаки. Одним словом, группа будет уже определяться не тем, что она обладает известными признаками, но тенденцией к усилению этих признаков. Если принять эту точку зрения, если учитывать не столько состояния, сколько тенденции, то окажется, что растения и животные могут быть определены и различены точным образом и что они соответствуют двум расходящимся эволюционным направлениям жизни.[7]

Эта дивергенция обнаруживается, прежде всего, в способе питания. Растение получает непосредственно из воздуха, воды и земли необходимые для поддержания жизни элементы, в частности углерод и азот: оно берет их в форме минеральных веществ. Животное может овладеть этими элементами лишь после того, как они закладываются в органические вещества или растениями, или животными, которые, в свою очередь, получают их, прямо или косвенно, из растений же, так что в конечном итоге пищей животного является растение.[8]

У растений этот закон допускает много исключений. В ряд насекомоядных растений росянку, мухоловку, жирянку. Грибы, занимающие столь видное место в растительном мире, питаются, как животные; будь то бродильные грибы, сапрофиты, или паразиты, они всегда получают свою пищу из органических веществ. Следовательно, из этого различия в питании нельзя вывести статического определения, которое для любого случая автоматически решало бы, имеешь ли дело с растением или с животным. Но это различие может послужить началом для динамического определения двух миров, ибо оно отмечает два расходящихся направления, по которым пошли растения и животные.

Примечателен тот факт, что грибы, распространенные в природе в необычайном изобилии, не смогли эволюционировать. В органическом отношении они не поднимаются выше тех тканей, которые у развитых растений образуются в зародышевом мешочке семяпочки и предшествуют прорастанию новой особи. Можно сказать, что это выкидыши в растительном мире.

Все их многочисленные виды представляют собой тупики, как будто, отказываясь от обычного способа питания растений, они прекращали свое движение на главном пути эволюции растений. Что же касается росянки и мухоловки, вообще насекомоядных растений, то они питаются, как и другие растения, через корни, а также извлекают своими зелеными частями углерод из углекислоты, содержащейся в атмосфере. Способность схватывать насекомых, вбирать их в себя и переваривать должна была появиться у них позже в совершенно исключительных случаях, когда слишком тощая почва не доставляла им достаточной пищи. Вообще, если придавать меньше значения наличие признаков, чем тенденции к их развитию, и если считать существенной ту тенденцию, по которой эволюция могла продолжаться бесконечно, то можно сказать, что растения отличаются от животных тем, что они могут создавать органическую материю из минеральных веществ, которые они извлекают непосредственно из атмосферы, земли и воды. Но с этим различием связано и другое, более глубокое.[9]

Животное, не имея возможности непосредственно извлекать содержащиеся всюду углерод и азот, вынуждено искать, чтобы питаться ими, растения, которые уже выделили эти элементы, или животных, которые сами получили их в растительном мире. Поэтому животное должно быть по необходимости подвижным. Начиная с амебы, выпускающей наудачу свои ложноножки, чтобы захватить рассеянные в капле воды органические вещества, вплоть до высших животных, обладающих органами чувств для распознавания добычи, органами движения для овладения ею, нервной системой для координации движений с ощущениями, жизнь животных характеризуется, в ее общем направлении, подвижностью в пространстве.

В своей первоначальной форме животное предстает как незначительная масса протоплазмы, завернутая всего-навсего в тонкую белковую оболочку, позволяющую этой массе свободно менять форму и передвигаться. Напротив, растительная клетка покрыта клеточной мембраной, осуждающей ее на неподвижность. И снизу доверху в растительном мире наблюдаются одни и те же привычки, все более и более ведущие к неподвижности, ибо растению нет нужды беспокоиться; оно находит вокруг себя - в атмосфере, воде и земле, где оно располагается, минеральные вещества, которые усваивает непосредственно. Конечно, явления движения наблюдаются и у растений.

Дарвин написал прекрасную книгу о движениях ползучих растений. Он изучил движения некоторых насекомоядных растений, таких как росянка и мухоловка, нацеленные на захват добычи. Известны движения листьев акации, мимозы и др. Перемещения растительной протоплазмы внутри оболочки свидетельствуют о ее родстве с протоплазмой животных. Во множестве видов животных (главным образом паразитов) можно было бы указать явления закрепления на месте, аналогичные таким же явлениям растительного мира. Можно впасть в заблуждение, утверждая, что неподвижность и подвижность являются признаками, позволяющими при простом осмотре определить, что перед тобой - растение или животное. Но неподвижность у животных чаще всего проявляется как оцепенение, в которое впадает вид, словно отказываясь продолжать эволюцию в определенном направлении: она родственна паразитизму и сопровождается признаками, напоминающими признаки растительной жизни. Движениям же растений не свойственны ни частота, ни разнообразие движений животных. Они касаются обычно только одной части организма и почти никогда не затрагивают весь организм. Если у них и проявляется в исключительных случаях смутная самопроизвольность, то кажется, что видишь перед собой случайное пробуждение обычно дремлющей активности. Короче говоря, если в растительном мире, как и в мире животном, подвижность и неподвижность сосуществуют, то равновесие явно нарушается в пользу неподвижности в одном случае и в пользу подвижности в другом. Эти две противоположные тенденции столь очевидно являются ведущими в эволюции растений и животных, что ими можно бы было уже определить оба мира. Но неподвижность и подвижность сами суть только поверхностные проявления еще более глубоких тенденций.[10]

Между подвижностью и сознанием существует очевидная связь. Сознание высших организмов взаимодействует с определенными мозговыми механизмами. Чем более развита нервная система, чем многочисленнее и определеннее движения, между которыми она делает выбор, тем яснее и сопровождающее эти движения сознание. Но ни эта подвижность, ни этот выбор, ни, следовательно, это сознание не обусловлены с необходимостью наличием нервной системы. Она лишь определенным образом направила и подняла на более высокую ступень интенсивности начальную и смутную активность, рассеянную в массе организованного вещества. Чем ниже по уровню развития стоит животное, тем больше упрощаются и отделяются друг от друга нервные центры; в конце концов нервные элементы исчезают, теряясь в менее дифференцированном организме. Но то же самое происходит и со всеми другими органами, со всеми другими анатомическими элементами, и было бы столь же нелепо отказывать, в сознании животному, поскольку оно не имеет мозга, как заявлять, что оно не способно питаться, поскольку не имеет желудка.

Нервная система, подобно другим системам, зародилась вследствие разделения труда. Она не создает функцию, но лишь поднимает ее на более высокую ступень интенсивности и определенности, давая ей двойную форму деятельности рефлекторной и деятельности произвольной. Чтобы выполнить естественное рефлекторное движение, необходим целый механизм, действующий в спинном или в продолговатом мозге. Чтобы произвольно выбирать между несколькими определенными поступками, нужны мозговые центры, то есть перекрестки, от которых отходят пути, ведущие к двигательным механизмам различной конфигурации и одинаковой точности. Нотам, где не произошло еще выделения нервных элементов, а тем более их объединения в систему, там существует нечто такое, из чего путем раздвоения возникнут и рефлекс, и произвольное движение; чему не свойственны ни механическая точность первого, ни связанные с разумом колебания второго, но что, будучи причастным в бесконечно малой степени тому и другому, является просто неопределенной, а следовательно, уже отчасти сознательной реакцией. Это значит, что и низший организм будет сознательным в той мере, в какой он движется свободно. Будет ли здесь сознание по отношению к движению следствием или причиной? В известном смысле оно является причиной, ибо роль его - управление передвижением. Но, с другой стороны, это - следствие, так как его поддерживает именно двигательная активность, и как только она исчезает, сознание атрофируется, или, вернее, засыпает. У ракообразных, таких как Rhizo-cephales, имевших некогда более дифференцированное строение, неподвижность и паразитизм сопровождаются вырождением и практически исчезновением нервной системы, и так как в подобном случае развитие организации локализовало в нервных центрах всю сознательную активность, то можно предположить, что сознание у такого рода животных еще слабее, чем в организмах гораздо менее дифференцированных, никогда не имевших нервных центров, но остававшихся подвижными.[11]

Могло ли в таком случае растение, укрепившееся в земле и находящее пищу на месте, развиваться в направлении сознательной деятельности? Клеточная мембрана, покрывающая протоплазму, делая неподвижным простейший растительный организм, в то же время в значительной мере предохраняет его от внешних возбуждений, которые раздражают чувствительность животного и мешают ему погрузиться в сон. Растение, следовательно, в целом бессознательно.

Сознание и бессознательность - это не две этикетки, которые можно наклеить машинально, - одну на каждого животного, другую на каждую растительную клетку. Если у животного, выродившегося в неподвижного паразита, сознание засыпает, то, напротив, у растения, которое вновь обрело свободу движений, оно пробуждается, и ровно в той мере, в какой растение вернуло себе свободу. И все же сознание и бессознательность отмечают направления, по которым шло развитие обоих миров, в том смысле, что для отыскания лучших образцов сознания у животных нужно подняться до самых высших представителей ряда, тогда как, чтобы обнаружить вероятные случаи сознания у растений, нужно спуститься возможно ниже по лестнице растений, дойти, например, до зооспор водорослей и вообще до тех одноклеточных организмов, которые, скажем так, колеблются между растительной формой и формой животного. С этой точки зрения и в такой мере животное, на наш взгляд, определяется чувствительностью и пробудившимся сознанием, растение же сознанием заснувшим и отсутствием чувствительности.[12]

Растение вырабатывает органические вещества непосредственно из веществ минеральных: эта способность освобождает его от необходимости двигаться, а значит, и чувствовать. Животные, вынужденные разыскивать себе пищу, развивались в направлении двигательной активности, а следовательно, и сознания все более и более полного, все более и более ясного.

У плоских червей пищеварительная система ветвится, и благодаря этому питательные вещества разносятся по всему телу. У кольчатых червей эту функцию берет на себя кровеносная система. Кроме того, она разносит от органов дыхания по всему телу кислород и доставляет к ним углекислый газ, который затем выделяется наружу.

Появление специальных органов дыхания - жабр у водных обитателей, трахей и легких у наземных - по сравнению с растениями во много раз увеличивает поверхность, участвующую в газообмене между организмом и окружающей средой. Животное получает благодаря этому больше кислорода, в его теле активнее идет окисление различных веществ, входящих в состав цитоплазмы, и в результате высвобождается большое количество энергии, необходимой для движения и других процессов жизнедеятельности.

У животных есть органы выделения: у позвоночных - почки, у простейших - сократительная вакуоля. Органы выделения удаляют из организма мочевину, мочевую кислоту и аммиак - продукты распада разных веществ, в том числе и белка. У растений сходных отходов образуется немного. Это объясняется типом их питания и отсутствием мышечной активности. Из растительных организмов аммиак не выводится. Путем химических превращений он переходит в безвредные для растения вещества - аспарагин и глутамин. Это кладовые азота, который может быть использован растением вновь при биосинтезе азотсодержащих соединений. Некоторые продукты жизнедеятельности накапливаются у растений в листьях и удаляются при листопаде.

Таким образом, отличия животных от растений по типу питания определяют и все другие их особенности: способность к передвижению, развитие пищеварительной, дыхательной, кровеносной и выделительной систем, нервной системы и органов чувств, различных способов захвата пищи.

Низшие животные и растения меньше отличаются друг от друга, чем высокоорганизованные. Это свидетельствует о единстве происхождения всего живого. Кроме растений и животных в органическом мире выделяют еще особую группу бесклеточных существ, которую составляют вирусы. Они устроены проще, чем клетки. Вирус состоит из молекулы нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), покрытой снаружи белковой оболочкой.

Кажется бесспорным, что животная клетка и клетка растительная происходят от общего ствола, что первые живые организмы колебались между формой растительной и формой животной, принадлежа одновременно той и другой. Различие - только в пропорции. Обычно одна из двух тенденций покрывает или подавляет другую, но в исключительных обстоятельствах последняя освобождается и вновь завоевывает утраченное место. Подвижность и сознание растительной клетки не настолько замерли, чтобы не иметь силы проснуться, когда обстоятельства позволяют или требуют. С другой стороны, сохранившаяся в животном мире тенденция к растительной жизни беспрестанно задерживала, или останавливала, или обращала вспять его эволюцию. Какой бы полной, даже бьющей через край ни казалась деятельность животного вида, - оцепенение и бессознательность стерегут его. Только усилием и ценою усталости он выдерживает свою роль. Путь, по которому шла эволюция животного, отмечали бесчисленные срывы, вырождение, связанное по большей части с паразитическими привычками: каждый раз это было переводом стрелки на растительную жизнь.[13]

Таким образом, все заставляет предполагать, что растение и животное происходят от одного общего предка, который соединял в себе обе тенденции в момент их зарождения.

Но две тенденции, взаимно включавшие друг друга в этой первоначальной форме, в процессе своего роста разъединились. Отсюда мир растений с его неподвижностью и нечувствительностью, отсюда животные с их подвижностью и сознанием. Чтобы объяснить это раздвоение, нет нужды прибегать к таинственной силе. Достаточно заметить, что живое существо естественно тяготеет к тому, что для него более удобно, и растения и животные выбрали для себя два различных рода удобства в способе добывания необходимых им углерода и азота. Первые непрерывно и автоматически извлекают эти элементы из окружающей среды; вторые путем прерывистого, сконцентрированного в нескольких мгновениях, сознательного действия ищут эти элементы в организмах, их уже усвоивших. Это - два различных способа понимания труда, или, если угодно, безделья. Вот почему нам кажется сомнительным, чтобы возможно было когда-нибудь открыть в растении нервные элементы, хотя бы в самой начальной форме. Направляющей воле животного у растения, как нам кажется, соответствует направление, даваемое им энергии солнечного излучения, которой растение пользуется, чтобы разорвать связь углерода и кислорода в углекислоте. Чувствительности животного соответствует у растения исключительная восприимчивость его хлорофилла по отношению к свету. Значит, если нервная система является прежде всего механизмом, служащим посредником между ощущениями и волевыми актами, то подлинной «нервной системой» растения, нам кажется, будет механизм, или, скорее, химизм sui generis, служащий посредником между восприимчивостью его хлорофилла к свету и производством крахмала. Другими словами, у растения, очевидно, нет нервных элементов, и тот же порыв, благодаря которому животное обрело нервы и нервные центры, вероятно, привел у растения к функции, которую выполняет хлорофилл.[14]

Этот первый взгляд, брошенный на организованный мир, позволит нам точнее определить, что соединяет царства растений и животных и что их разделяет.

4. Есть ли все-таки различия

Ни в жизни животного, ни в жизни растения не удалось найти ни одной черты, исключительно свойственной тому или другому. Ни одного признака, по которому любой организм можно было бы отнести к тому или другому царству.

Различие слишком очевидно, оно слишком вкоренилось чтобы от него можно было так легко отказаться. Что бы ни говорили, а дерево останется деревом и лошадь - лошадью, между ними лежит целая бездна.

Дело в том, что нет ни растения, ни животного, а есть один нераздельный органический мир. Растение и животные - только средние величины, только типические представления, которые мы слагаем, отвлекаясь от известных признаков организмов, придавая исключительное значение одним, пренебрегая другими, почти забывая о них. К тому же эти понятия сложились в такое время, когда были известны только самые крайние, резкие представители этих групп. Пока сравнение касалось дерева и лошади, никакое недоразумение не было возможно, но дело представилось в совершенно ином свете, когда пришлось принять во внимание всю совокупность живых существ. Тогда пришлось убедиться в единстве органического мира, пришлось убедиться, что все наши рамки или деления - только произведение нашего ума. Правда, одно из величайших его произведений, без которого он никогда не справился бы с хаосом единичных форм. Пользуясь этим логическим приемом, не должны, однако, забывать его настоящую цену. Не должны отождествлять отвлеченные понятия, типы, с реальной действительностью.[15]

Но если в органической природе и не существует такого дуализма, если мы не видим более в растении и животном двух абсолютно между собой различных категорий существ, а только два типических представления. Тем не менее раз в уме нашем сложились эти два типа, мы должны постараться дать их характеристику. Указать на те признаки, которым мы даем предпочтение, которое связываем с понятием о растении.

Едва ли в настоящее время можно предложить более краткую и удачную характеристику, чем та, которая выразилась в старом изречении, что - растение растет, но лишено произвольного движения. Посмотрим, какой более определенный смысл должны мы придавать этому изречению. Движение животного, как и всякое движение, подчиняется механическим законам.[16] Особенность животного заключается в том, что очаг действующих в нем сил лежит в нем самом; отсюда его независимость от внешних условий. Источник этих сил, как известно, кроется в том процессе окисления, который, совершаясь повсеместно в его теле. Обнаруживается в дыхании и является причиной того тепла и движения, которые в общей сложности характеризуют животное в отличие от растения. Мы только что видели достаточно доказательств, что эти процессы встречаются и в растении, но только в нем они отступают на второй план, совершенно заслоняются другими преобладающими процессами. Мы видели еще ранее, что под влиянием света в зеленых частях растений постоянно совершается явление, совершенно обратное окислению, именно разложение углекислоты, сопровождаемое накоплением углерода. Этот процесс почти в двадцать раз энергичнее дыхания растения. Так что, например, на один фунт сгорающего в растении углерода вновь образуется двадцать фунтов: растение тратит на свои потребности примерно только одну двадцатую всего отлагающегося в нем углерода, отсюда - то накопление вещества, то громадное увеличение массы, которое нас поражает в явлениях роста. Тогда как в животном, достигшем полного развития, устанавливается известное равновесие между приходом и расходом вещества, у растения рост, т.е. накопление вещества, идет почти вплоть до смерти (Сравнение это, впрочем, не вполне точно. За особь в растении правильнее считать отдельный побег, который имеет ограниченный рост, целое же растение, например, дерево, представляет сложный организм, подобный, например, кораллу, растущему неопределенное время). Но это накопление вещества вполне зависит от солнца, отсюда - полная зависимость растения от внешних условий. Его страдательная роль, так резко отличающая его от самостоятельной деятельности животного.

Различие растения и животного, следовательно, не качественное, а только количественное; в обоих совершаются те же процессы, но в одном преобладают одни, в другом - другие. Если в результате, в итоге, оказывается окисление, трата вещества и проявление энергии, мы имеем перед собой тип животного; если, наоборот, в итоге оказывается раскисление, накопление вещества, поглощение энергии, мы имеем перед собой тип растения. Животное и растение разделили между собой труд: животное расходует то вещество и ту энергию, которые запасаются растением; в свою очередь растение необходимую для него энергии получает от солнца. Животное зависит от растения, растение зависит от солнца. Таким образом, мы восходим до самого общего представления о жизни растения, до понятия о его значении, о его роли в органическом мире. Это - роль посредника между солнцем и животным миром. Растение или, вернее, самый типичный его орган - хлорофилловое зерно - представляет то звено, которое связывает деятельность всего органического мира, все то, что мы называем жизнью, с центральным очагом энергии в нашей планетной системе. Такова космическая роль растения.[17]

Когда нашему воображению представляется тип зеленого дуба, летом шумящего своей роскошной листвой, зимой обнаженного, окоченевшего, страдательно переносящего все колебания внешней температуры, - дуба, год за годом, в течении веков увеличивающего свою органическую массу, но в то же время неподвижно прикованного к одному месту, когда вслед за тем нам представляется картина стрелой мчащегося рысака, от которого среди зимы столбом валит пар, но который зато зимой и летом истребляет массы сена и зерна; когда мы узнаем далее, что эти противоположные внешние явления - только необходимые последствия преобладающих в том и в другом случае химических процессов, - тогда для нас становится ясной антитеза между животным и растением. Но когда вслед за тем мы пожелаем окинуть одним общим взглядом не только типичных представителей, но все растения, всех животных, во всех их отправлениях, то невольно убеждаемся в неверности подобной антитезы. Это противоречие исчезает, все вновь становится понятным, как только мы допустим, что поток органической жизни, когда-то, во тьме времен, пролагавший себе путь по одному широкому руслу, затем разбился на две ветви, так что теперь, стоя при их устьях, мы видим как бы два независимых течения и, только восходя к их отдаленному истоку, только стараясь обнять одним взглядом оба течения на всем протяжении, приходим к убеждению, что это - только два рукава одного общего могучего потока жизни.[18]

Этим завершается наш обзор жизненных отправлений растения. Мы познакомились со строением разных органов его, узнали их значение и, таким образом, разрешили двоякую задачу, постоянно представляющуюся физиологу: дан орган - найти его отправление; дано отправление - найти соответствующий ему орган. Мы убедились, в каком совершенстве каждый отдельный орган исполняет свое отправление, как приспособлен он к своей среде, как необходимо и согласно взаимодействие различных органов, имеющее результатом общую жизнь растения, как поразительно взаимодействие некоторых организмов, даже принадлежащих к различным царствам органической природы, как гармонично, наконец, взаимодействие этих двух царств природы, взятых в целом. Познакомившись со всеми этими фактами, мы, кажется, вправе заключить, что дошли до конца своего пути. Но тут-то именно, на этом кажущемся пределе, физиолог начинает смутно сознавать, что его задача не исчерпана, что из-за всех этих частных вопросов всплывает один общий, всеобьемлющий вопрос: почему все эти органы, все эти существа совершенны, так изумительно приспособлены к своей среде и отправлению? Чем поразительнее факт, чем совершеннее организм, тем неотвязчивее вопрос: да почему же он так совершенен? Как, каким путем достиг он этого совершенства? Неужели стоило сделать такой длинный путь для того, чтобы в конце его услышать лаконичный ответ: не знаю, не понимаю и никогда не пойму. Правда, естествоиспытатель охотно, быть может, охотнее и откровеннее других исследователей, всегда готов сказать: не знаю; но зато тем настойчивее хватается он за первую возможность объяснения, тем ревнивее охраняет он те области знания, куда успел уже проникнуть хотя бы слабый луч света.

В какой степени наука может в настоящем случае удовлетворить естественную пытливость ума, какой ключ может предложить современное естествознание для объяснения этого основного свойства органического мира, - его совершенства, его гармонии или целесообразности, - этими вопросами мы займемся в следующей последней лекции.

Заключение

Наиболее существенное различие между животными и растениями состоит прежде всего в способе питания. В результате фотосинтеза, то есть биохимической реакции, которая происходит только на свету, растения способны из минеральных веществ (углекислого газа и воды) синтезировать органические вещества (сахар и крахмал).

Органические молекулы обладают большим запасом энергии, чем минеральные, из которых они образовались, так как в них накапливается часть солнечной энергии, использованной для процесса фотосинтеза.

Животные питаются готовыми органическими веществами, поедая растения (а также животных, грибы).

Растения и животные - живые организмы, животные имеют общие с растениями признаки в строении, что свидетельствует об их родстве. Относительность различий между животными и растениями - следствие общности их происхождения, еще одно подтверждение существования генетического единства органической жизни на Земле. Различия между растениями и животными указывает на непрерывность процесса эволюции.

Таким образом, нельзя указать ни одного признака, который определительно характеризовал бы растений и служил бы для отличия их от других живых существ. - Но если по существу растения и животное характеризуются одними чертами, отличающими их от неживой природы, то в деталях, признаках второстепенного значения, существуют различия, позволяющие нам с большей или меньшей уверенностью относить одни организмы к растениям, другие к животным. Законченной естественной системы растения, т. е. такой, которая выражала бы средство растительных форм или постепенный ход развития растительного царства, не удалось еще создать, несмотря на многочисленные попытки в этом направлении со стороны выдающихся ботаников прошлого и нынешнего столетия.

Список используемой литературы

1. Б.Альбертис и др. «Молекулярная биология клетки». Т. 1, 2. Мир, 1998г.

2. Басаков М.И., Говгубинцев В.О. и др. Концепция современного естествознания. Изд. «Феникс», 2001.

3. Блинников В.И. Зоология с основами экологии М., 1997.

4. Д. К. Беляева «Общая биология 10-11 класс», Москва 2003.

5. Вилли К, Детье В. Биология М., 1999.

6. Горин Н. Концепция современного естествознания М., 1998.

7. И. Д. Зверева «Экологическое образование школьников», Москва 2003.

8. А.А. Заварзин, А.Д. Харазова, М.Н. Молитвин «Биология клетки: общая цитология». Изд. С-Пб. Университета, 1998 г.

9. А. И. Опарин «Происхождение жизни», Москва 1994.

10. Ю. Н. Скурлатов «Введение в экологическую химию», Москва 1998.

11. К.А. Тимирязев. Самоорганизация и неравновесные процессы в физике, химии и биологии М., 1999.

12. Ю.С. Ченцов, «Общая цитология». Изд. М. 1997 г.

13. С.Э.Шноля «Сущность жизни. Инвариантность общего направления биологической эволюции» Диалектика и современное естествознание: Матер. семинара. Дубна, 1997.

[1] А. И. Опарин «Происхождение жизни», Москва 1994., С. – 34.

[2] А. И. Опарин «Происхождение жизни», Москва 1994., С. – 45.

[3] Д. К. Беляева «Общая биология 10-11 класс», Москва 2003., С. – 36.

[4] Вилли К, Детье В. Биология М., 1999., С. – 141.

[5] Блинников В.И. Зоология с основами экологии М., 1997., С. – 61.

[6] Басаков М.И., Говгубинцев В.О. и др. Концепция современного естествознания. Изд. «Феникс», 2001., С. – 74.

[7] Горин Н. Концепция современного естествознания М., 1998., С. – 81.

[8] Д. К. Беляева «Общая биология 10-11 класс», Москва 2003., С. – 132.

[9] А. И. Опарин «Происхождение жизни», Москва 1994., С. – 91.

[10] С.Э.Шноля «Сущность жизни. Инвариантность общего направления биологической эволюции» Диалектика и современное естествознание: Матер. семинара. Дубна, 1997., С. – 38.

[11] К.А. Тимирязев. Самоорганизация и неравновесные процессы в физике, химии и биологии М., 1999., С. – 73.

[12] Горин Н. Концепция современного естествознания М., 1998., 58.

[13] С.Э.Шноля «Сущность жизни. Инвариантность общего направления биологической эволюции» Диалектика и современное естествознание: Матер. семинара. Дубна, 1997., С. – 64.

[14] Басаков М.И., Говгубинцев В.О. и др. Концепция современного естествознания. Изд. «Феникс», 2001., С. – 59.

[15] Горин Н. Концепция современного естествознания М., 1998., С. – 57.

[16] Д. К. Беляева «Общая биология 10-11 класс», Москва 2003., С. 12.

[17] К.А. Тимирязев. Самоорганизация и неравновесные процессы в физике, химии и биологии М., 1999., С. – 47.

[18] А. И. Опарин «Происхождение жизни», Москва 1994., С. - 95.