Взламывая биологию

Схема 1881 г. показывает основные кровеносные сосуды и камеры сердца.

ЯН ЭВАНГЕЛИСТА ПУРКИНЬЕ

В середине XIX в. Пуркинье был одним из самых известных в мире ученых. Он продемонстрировал роль волокон Пуркинье в сердце, а также открыл крупные нервные клетки (клетки Пуркинье) в коре мозжечка и ввел термины «плазма» – жидкая составляющая крови, – и «протоплазма» – содержимое клетки. Пуркинье также создал первое в мире отделение физиологии – в 1839 г. во Вроцлавском университете в Польше.

Две системы

У человека два круга кровообращения. Малый (легочный) круг кровообращения переносит кровь к легким и от них, а по большому (системному) кругу кровообращения кровь поступает к остальным частям тела и возвращается от них. Правое предсердие получает кровь, лишенную кислорода, по двум крупным венам – нижней полой вене (идущей от нижней части тела) и верхней полой вене (от тела выше диафрагмы). От правого предсердия кровь поступает через трехстворчатый клапан в правый желудочек. Сердечные клапаны не позволяют крови течь в обратном направлении. От правого желудочка она перекачивается через клапан в ствол легочной артерии, которая разделяется на две артерии, отходящие от легких. В легких артерии разветвляются на все более мелкие кровеносные сосуды, которые собирают кислород из альвеол. Правый желудочек сокращается недостаточно сильно, чтобы обогащенная кислородом кровь разошлась из легких по всему организму, поэтому она возвращается к сердцу и получает новый импульс. Она проходит по четырем легочным венам – по две на каждое легкое – и входит в левое предсердие. Продолжая путь через двустворчатый клапан, кровь поступает к левому желудочку. Мышца, покрывающая эту камеру, толще, чем мышца правого желудочка, поскольку ей надлежит подавать кровь не только к легким, но и ко всем органам тела. От левого желудочка насыщенная кислородом кровь течет через клапан аорты и через аорту, самую крупную артерию в человеческом теле, покидает сердце.

Сердечный цикл подразумевает, что при каждом ударе сердца мышца волнообразно сокращается. Кровь поступает в обе полости в верхней части сердца, и сердечная мышца сокращается, посылая кровь в желудочки ниже; и в этот момент сокращаются желудочки, выталкивая кровь в сосуды.

Чередование поколений

Жизненный цикл простых растений состоит из гаметофитной фазы, когда они производят половые клетки, и следующей спорофитной фазы, когда бесполым способом они производят споры. Это называется чередованием поколений.

Немецкий биолог Вильгельм Гофмейстер описал чередование поколений в 1851 г., но чтобы полностью понять этот процесс требовались достижения генетики. Спорофит – это диплоидная фаза растения, то есть на этом этапе клетка содержит двойной набор генов, по одному от каждого родителя. Спорофит производит споры – крошечные частички, которые разносит ветер или вода. Споры – гаплоидны, то есть содержат только один набор генов и вырастают в гаметофитную структуру, производящую гаметы (яйцеклетки и сперматозоиды, также гаплоидные). При слиянии гаметы возникает диплоидная клетка, которая затем становится спорофитом. У мхов и печеночных мхов доминирующее поколение гаплоидное, поэтому гаметофит мы считаем основным растением. У растений со внутренними жилками, таких как, например папоротники, главное растение – спорофит.

Мхи – очень простые растения: они не имеют привычного вида листьев, стеблей и корней. Видимая их часть – это, как правило, гаметофитное поколение, участвующее в половом размножении. Спорофитное поколение занято рассеиванием спор.

Дарвинизм

Если говорить об идеях, 1859 г. был непохожим на все другие. Опубликованная в тот год теория эволюции Чарлза Дарвина произвела переворот и в научной мысли, и в нашем понимании жизни на Земле.