Каждый человек в процессе жизни формирует собственные: Прочитайте приведённый ниже текст, в котором пропущен ряд слов. Выберите из предлагаемого списка слова, которые необходимо

Личные границы | Клинический центр «Психиатрия – наркология»

Законы любой страны включают в себя множество пунктов, обеспечивающих и охраняющих личные границы своих граждан. Они защищают физическую безопасность, неприкосновенность имущества, личные права.

У человека также есть личные границы.

Что такое психологические границы?

Где мои границы, а где границы другого человека?

Как их определить, да и зачем они вообще нужны?

Все живое физически имеет свои ограничения, пределы. В психологическом смысле «границы» – это понимание и осознавание собственного «Я» как отдельного от других. Понимание своей отдельности формирует основу нашей личности. Четкие границы словно «говорят» нам, где мы, а где не мы; что мы чувствуем, а что – нет; что нам доставляет удовольствие, а что – нет; чего мы хотим, а чего мы не хотим. И в этом смысле наши границы определяют нас.

Точно так же, как физические границы показывают, где начинается и где заканчивается частное владение, психологические границы определяют, кем мы являемся, а кем мы не являемся.

 Нарушение границ

Большинство людей вынуждено рано или поздно устанавливать баланс между своими личными потребностями и требованиями общества.

Человека, который в поисках равновесия переступает через интересы других людей, оказываясь с ними в конфликте, называют преступником. Если же в поисках равновесия он уступает посягательствам общества, которое перегружает его своими требованиями – он становится невротиком (большинство из нас нормальные невротики). Он не умеет ясно видеть свои потребности и удовлетворять их, ставит интересы общества выше своей жизни.

Преступник также не может отличать себя от остального мира, не видит потребностей других и пренебрегает ими, но, в противоположность невротику он ставит себя выше других.

Невротик – тот же преступник. Просто он совершает преступление не против других людей, а против себя.

Каждый человек обладает правом иметь собственные мысли и чувства, каждому необходимо понимание и удовлетворение собственных потребностей, для каждого – необходимо какое-то свое личное пространство. Это иногда сложно осознать людям с нарушенными личными границами.

Чем же они отличаются от людей, имеющих свои «границы»?

Чем они платят за отсутствие своих границ? А такая плата всегда есть.

Люди с нарушенными личными границами зачастую вынуждены тратить колоссальное количество энергии, пытаясь «сохранить  отношения».

С чем это связано? Чаще всего со страхом потерять расположение близких, родных, сослуживцев, начальства. Они часто соглашаются на действия, которые идут против их личных интересов: работают за кого-то, тратят свое личное время на других, невзирая на то, что у них могут быть на него собственные планы и т.д.

Да и Бог с ними бы, но вся проблема в том, что все эти и другие действия не приносят человеку ни любви, ни близости, ради которых и совершается это ежедневное жертвоприношение самого себя. Мало того, все это воспринимается другими как должное. И в ответ – ни слова благодарности.

Человек, позволяющий нарушать собственные границы, дает возможность окружающим манипулировать собой. Нечеткое осознание собственных границ приводит к тому, что человек не может понять, что входит в его обязанности, а что – нет, где начинается и где заканчивается его ответственность. Зачастую он не в состоянии отделить собственное «Я» от «Я» другого человека, пытаясь решить задачи, которые стоят вовсе не перед ним: безответственность начальника, инфантильность супруга, негативные эмоции близкого человека и т.д. Он «кидается на амбразуру», пытаясь собой прикрыть бреши чужой ответственности – всё без разбора взваливает на себя, принимает неудобные для себя решения, отказывается от удовлетворения собственных потребностей, стараясь облегчить жизнь другим.

При нарушенных личных границах человеку всегда будет трудно сказать «нет», когда на него оказывается давление, или что-то требуют от него – даже когда это жизненно необходимо.

Что означает  наше «нет»?

Наше «нет» обозначает наши границы и, таким образом, мы предупреждаем другого об их нарушении. Произнося «нет», мы даем другим людям понять, что существуем отдельно от них и сами управляем своей жизнью.

Точно также другому человеку с нарушенными границами тяжело принять чужое «нет», свидетельствующее о потребности в увеличении дистанции. Для зависимого человека это может означать всё что угодно, включая – «Я не могу жить без тебя». Хотя это, конечно же, не так. Некоторым, кажется, что если они откажут кому-то в чем-то, то таким образом поставят дальнейшие взаимоотношения под угрозу разрыва. Такие люди пассивно подчиняются, при этом внутри всё равно испытывая негодование и обиду. Основной эмоциональный фон такого человека будет негативным – он будет страдать, негодовать, разочаровываться, обижаться, испытывать вину, иногда даже осознавая это, и … ничего не предпринимая, чтобы это самостоятельно исправить.

Помимо того что размытые личностные границы позволяют другим брать управление жизнью человека в свои руки, они являются причиной психологических расстройств. Например, при депрессии объект манипуляций постоянно испытывает душевную боль, усталость, невозможность личного выбора. Могут возникать обиды, ощущение одиночества из-за отсутствия близких отношений (как личных, так и деловых).

Неумение сказать «нет» может приводить к пассивно-агрессивному поведению: человек говорит «да» на стадии обсуждения вопроса, но потом «проваливает» проект, опаздывает на встречи, не выполняет своих обязательств.

В целом, отсутствие личных границ формирует психологию жертвы: человек начинает видеть себя жертвой обстоятельств или других людей. При нарушении личностных границ могут возникать и зависимости – пищевые, химические (вещество контролировать легче, чем человека), эмоциональные, сексуальные.

Почему мы позволяем нарушать наши границы?

Границы не передаются по наследству, их надо формировать.

Для этого с детства каждому из нас надо усвоить, что в жизни существуют ограничения. Процесс формирования границ длится всю жизнь, однако именно в детстве закладывается их фундамент, когда формируется характер ребенка. К сожалению, часто бывает так, что особенности воспитания не оставляют ребенку права на то, чтобы ощущать себя отдельной личностью и соответственно исследовать и устанавливать свои границы. Ему говорят, какие чувства он должен, а какие не должен испытывать, особенно при проявлениях злости, гнева, тоски, одиночества. Ему устанавливают запреты на мысли и взгляды, если они отличаются от таковых его окружения. Многие родители хотят вырастить своих детей по определенному, ими установленному плану, совершенно не учитывая склонностей и желаний самого ребенка. Часто это делается из большой «любви» и желания уберечь от опасностей, но, поступая таким образом с человеком, у него отнимают его право на собственную жизнь.

Ребенок, лишенный возможности самостоятельно разобраться, где «Я», а где «не-Я», склонен к формированию двух крайних вариантов в структуре личности.

В первом случае – это человек, не осознающий своих собственных потребностей и желаний, не верящий в себя, зачастую живущий по указке других людей.

Во втором случае – это человек, не распознающий и не уважающий границ других людей, подчиняющий их своей воле и желаниям. Манипулируя или используя других, он все равно стремится жить чужой жизнью, страдая от ощущения ничтожности своей, но не осознает этого.

В любом из этих случаев, люди с нарушенными личными границами испытывают постоянный и мощный стресс, суть которого заключается в том, что они не могут контролировать свою собственную жизнь и удовлетворять свои собственные потребности, потому что просто не понимают и не чувствуют их.

Поскольку потребность в значимых взаимоотношениях – это одна из основных жизненных потребностей человека, то сказать «нет» становится возможным только после осознавания того факта, что тот, с кем ты много лет прожил без личных границ в отношениях, не является единственным на земле источником любви и принятия. Человек боится установить границу, ошибочно полагая, что в его жизни не останется любви.

Существуют убеждения, способствующие тому, что человек позволяет нарушать личные границы.

Эти убеждения можно условно разделить на два вида – на представления о себе и представления о других.

Возникают они по разным причинам… Конечно, причины многих из них следует искать в отношениях с родителями (родители вообще универсальные «виновники», на них можно «свалить» все!), но и общество оказывает влияние на возникновение иллюзий, которые приводят к нарушению личных границ. Ниже приведены убеждения, характерные для людей с нарушенными психологическими границами. 

Представления о себе:

 «Если у меня есть что-то свое (границы), значит, я плохой»

 Многие из нас родом из страны, где «все вокруг – колхозное (общественное), все вокруг – мое». Принципы долга на протяжении десятилетий культивировалось в советской культуре, поэтому, ощущение долженствования характерно для большинства из нас. Это влияние психологии коллективизма и отказа от своей индивидуальности.

 Подобное убеждение позволяет другим контролировать вашу жизнь. Когда человек открыт для контроля над ним других людей, он полагает, что самостоятельно решать, что делать со своей жизнью, – эгоистично. Если вы разделяете это убеждение, другие люди могут пользоваться вашим именем, вашими связями, распоряжаться финансами и частной собственностью.

«Я должен делать  все, чего хотят от меня другие»

Это убеждение близко к предыдущему: готовность подарить свою жизнь другим, исполнять их желания в ущерб собственным интересам. Иногда подобная жертвенность проявляется по отношению к узкому кругу близких людей: часто мы позволяем им все, боясь утратить их любовь и привязанность.

 «Мои  нужды не так уж и важны».

Человек ставит что-то или кого-то выше собственных интересов, отказывается от личных потребностей – например, свое дело (работу) считает значимее самого себя и в итоге превращается в придаток, приложение к нему, становится зависимым от своей компании. Бывает и обратное убеждение, благодаря которому человек нарушает чужие границы: «Мои нужды являются самыми важными».

«Я ответственен  за других».

В этом случае мы сталкиваемся с ощущением чрезмерной ответственности человека за действия других людей и, как следствие, неумением делегировать обязанности и полномочия. Или же это чувство ответственности за семью, когда успешному человеку приходится «везти на своем горбу» многочисленных бедных родственников.

 Представления  о других:

 «Они возненавидят  меня, если я скажу „нет“».

Иррациональное убеждение, что люди отвергнут вас, если вы установите ограничения на то, что делать и чего не делать для них.

 «Люди стремятся управлять и манипулировать мной».

Тот, у кого плохо развито чувство собственного «я», боится манипуляции и контроля со стороны окружающих. Нередко влиятельные люди отказываются строить близкие отношения: они убеждены, что другие не могут их любить – только их деньги и связи. Отсюда же возникает боязнь устанавливать партнерские отношения.

 «Другие  откажутся выполнять мои просьбы».

Некоторые люди из детства вынесли представление, что прямое выражение желаний недостойно или эгоистично («не верь, не бойся, не проси»!). В результате они не умеют просить помощи даже в тех случаях, когда это действительно необходимо. Такое убеждение часто свойственно тем, кто многого добился в жизни. В результате оказывается, что усилий на достижение целей тратилось во много раз больше, чем в случае грамотного обращения за помощью. 

Что делать?

 Возникает закономерный вопрос: как установить границы, определить, что можно позволить другим, а что нет? Для того чтобы понять, что вы можете позволить другим, сначала необходимо осознать себя или, говоря научным языком, сформировать адекватную Я-концепцию. Этот процесс можно сравнить с формированием государства: пока вождь племени считает, что его территория заканчивается «у дерева, за которым заходит солнце», не может существовать цельного народа, города, страны. Важно полюбить свое тело, ясно осознавать свои чувства, внутренние установки, действия, мысли, способности, решения, желания и ограничения. В формировании Я-концепции важную роль играет постановка целей, видение будущего.

Рекомендуется ответить на следующие вопросы:

Какое место в моей жизни занимают отношения с партнером (партнерами)?

Продолжаю ли я болезненные и опустошающие отношения, чтобы избежать чувства одиночества (собственной никчемности, беспомощности, ненужности и т. д.)?

Сколько времени я готов тратить на отношения?

До какой степени я позволяю партнеру (партнерам) вникать в мои дела?

Что для меня важно в жизни (на самом деле важно!)?

От чего я могу отказаться?

Границы непосредственно связаны с личными ценностями, поэтому необходимо определить, что для вас более, а что менее ценно; чем вы готовы жертвовать, а чем нет.

Конечно, установленные границы никогда не будут соблюдаться полностью. Но, установив границы, можно определить, какое место в вашей жизни занимают отношения: с собой и с другими. На что я готов ради них? Определение, границ, – это самопознание. Его цель – познание себя как личности, своих свойств и способностей, слабых и сильных сторон. Самопознание включает в себя поиск собствен¬ного места в жизни, определение своих интересов, потребностей, мотивов, идеалов, целей, убеждений. Самопознание происходит во время рефлексии, обдумывания принятых решений, в сравнении себя с другими людьми.

Как понять где заканчиваются разговоры о границах и начинается эгоизм?

Задайте себе два вопроса (и не забыть честно ответить на них!).

1. «Где грань между равнодушием и соблюдением границ?

Ведь это же нормально — сопереживать близким.

Действительно, нас может печалить боль близких. Сострадание, сочувствие — это тоже признак здоровой личности. Однако если чужая боль парализует и не дает радоваться тому, что происходит в нашей собственной жизни, это уже не сострадание, это симбиоз. И это часто на первый взгляд выгодно обоим. Мы погружаемся в чужую жизнь, когда не знаем, что делать с собственной. В психологии это называется созависимые отношения. Примером служат жены алкоголиков, счастье и беда которых зависит от того, придет муж пьяный или трезвый. В браке, где созависимые отношения не так развиты, супруги находят силы радоваться своим успехам и событиям, даже если у другого сейчас проблемы.

В созависимых отношениях мы не можем помочь близкому, мы тонем в море его горя или других негативных чувств вместо того, чтобы поддержать».

Как психолог я часто работаю с негативными эмоциями и знаю, что если сесть, «обнять и плакать» вместе с клиентом — ничего (как правило) не изменится.

2. «Где грань между эгоизмом и соблюдением границ?

Ведь это же нормально — помогать близким.

Да, если Вы делаете это добровольно, эта помощь удовлетворяет Ваши личные потребности и Вы это понимаете.

Если у Вас есть потребность финансово помогать брату, потому что у Вас сердце радуется, когда Вы видите, как он на глазах развивает свой бизнес и превращается из хулигана в настоящего мужчину — прекрасно! Если Вы даете ему деньги каждый раз с чувством, что без Вас этот бездельник все равно не справится, и он должен быть Вам по гроб благодарен — брата лучше «отшить» — для его же блага. Помогая помимо своей воли Вы вредите себе, да и тому, для кого Вы это делаете такая помощь вряд ли на пользу (не инфантилизируйте и не инвалидизируйте близких!).

Мать Тереза сказала: “В конце концов, все, что вы делаете, нужно не людям; Это нужно только тебе и Богу.” Эти слова в свое время помогли мне понять очень важную и простую вещь — мир не рухнет без меня, и если я и помогаю, то делаю это в свое удовольствие, а не оттого, что я такая незаменимая и без меня человек не справится» (Мончик  А. Чужие проблемы).

Давайте учиться ценить себя не за то, что кто-то без нас пропадет, а за то, что мы просто есть).

 Отказ  от обвинений и роли жертвы

Порой в своих промахах хочется обвинить кого угодно – тех же родителей, партнеров, и т.д.. Однако такая позиция – это позиция жертвы. Вопрос «кто виноват?» чрезвычайно бессмысленен и даже вреден, так как лишает человека возможности выбора в его внутреннем восприятии реальности. Например, в любом общении участвуют как минимум двое, и навязанное неудобное решение говорит не только о способности к манипулированию одного из партнеров, но и о том, что второй человек это позволил (соответственно, и ответственность за результат несут оба!).

Отказ от роли жертвы выражается в признании за собой права выбора. Если человек не умеет определять и удерживать свои границы, им начинают пользоваться. Люди, даже не имеющие цели использовать других в личных целях, бессознательно стремятся определить границы при построении отношений, так как им необходимо выяснить, как человек позволяет с собой общаться, а как нет. В некоторых случаях такая проверка оказывается мягкой и тактичной, в других – довольно жесткой и агрессивной, особенно если дело касается серьезных вопросов, так как границы непосредственно указывают на умение отстоять себя.

Характерно, что человек, не чувствующий своих границ, часто нарушает чужие. Например, 1 партнер может нарушать границы 2, используя критику, цель которой – задеть человека, понизить его статус и пр. Порой это вызывает эмоциональное удовлетворение у 1 партнера, который словно завоевывает чужую территорию, однако вредит их общему делу, так как 2 начинает занимать позицию жертвы. В итоге отношения ухудшаются, партнер либо вообще перестает что-либо делать, либо берет на себя роль бунтаря и «поднимает восстание», «пуская под откос» все, что было совместно создано раньше…Вам это надо?

Однако недостаточно просто определить свои границы – необходимо уметь защищать их от чужой экспансии (агрессии) и т. п. Во многих случаях важным этапом установления границ является заключение договора. Договор может регулировать разные сферы личных отношений, он подразумевает отказ от неприятного проведения времени, ограничение неконструктивной, демобилизующей критики, несогласие отвечать за чужие поступки. Формируется он негласно, но играет значительную роль во взаимоотношениях. Для того чтобы это почувствовать, обратите внимание, как по-разному вы общаетесь с людьми: одному вы позволяете обсуждать ваши дела (иногда довольно злобно!), другой не имеет такого права. Одному человеку вы разрешаете высказывать свои замечания по поводу ваших отношений и прислушиваетесь к его советам, другой лишен возможности давать подобные комментарии. Если же он обсуждает вашу деятельность, вам очень неприятно, но вы не можете оградить себя от этого; вы осознаете, что он нарушает ваши границы.

Границы в основном определяют чувство ответственности. Они указывают, насколько человек владеет самим собой – своими чувствами, мыслями, поступками. Если личность эффективно управляет собой, окружающие уже не смогут манипулировать ей.

Таким образом, формирование личных границ невозможно без самопознания и принятия ответственности за свою жизнь (как бы противно некоторым не было это принимать!).

Чтобы людям, не осознающим своих границ и много лет живущим в отношениях с нарушенными границами, установить и сохранить их, зачастую требуется поддержка других людей, чаще всего (как минимум эффективней и проще!)  – психотерапевтов.

Что происходит с клиентами в личной терапии? Происходит совместная работа  с терапевтом по определению собственных границ клиента (его «Я» и «не-Я»). Происходит глубокий анализ деятельности клиента: что он делает, потому что это надо ему, а что делает потому что это надо кому-то. Происходит исследование родительских установок («багажа») и ныне действующей системы ценностей, ее анализ с точки зрения возраста клиента, его опыта, его индивидуальности. Все это важно сделать сейчас, потому что в его детстве невозможно было оценить родительские установки на предмет реальности и соответствия жизни. Так начинается работа по установлению собственных границ. Фундаментом этой работы становится ключевая идея: «Я, и только Я, могу управлять своей жизнью, и только мне она принадлежит!»

Я делаю свое дело, а ты делаешь свое.

Я живу в этом мире не для того, чтобы соответствовать твоим ожиданиям.

А ты живешь в этом мире не для того, чтобы соответствовать моим.

Ты – это ты, а я – это я.

И если нам случится найти друг друга — это прекрасно.

Если – нет, этому нельзя помочь.

(Ф.Перлз)

И хотя это – только начало Пути, но радость и ощущение себя творцом собственной жизни – ценная награда на этом этапе…

Поэтому, если Ваши границы постоянно нарушают другие, не стоит и дальше принимать это как должное. Вы не можете ждать перемен от других людей и просто надеяться на чудо. Может быть настало время, когда уже невозможно просто смириться с тем, что происходит в Вашей жизни против Вашей воли, когда важно принять значимое решение и обратиться за помощью, чтобы начать значимые изменения, и эти изменения важно начать с себя! Как Вы думаете?

Потенциал человека и его скрытые способности

«Если вы можете это вообразить, вы можете это и сделать» .

Уолт Дисней

Определение внутреннего потенциала человека – это не самая простая задача. Первое, что необходимо сделать, так это понять, что потенциал – это способность человека реализовать собственные скрытые возможности. У каждого человека внутренний потенциал разный, как и каждый человек индивидуален. Потенциал представляет собой здоровую основу для самореализации в мире и обществе, и является внутренним резервом. В мире, где главенствует левое полушарие, успеха добиваются те, кто умеет использовать как левое(логическое) , так и правое (творческое) полушарие мозга.

Потенциал личности складывается в целостную картину из множества других потенциалов. Именно их уровень развития определяет, насколько человек будет здоров психологически и успешен, счастлив. В целом, можно выделить следующие виды потенциалов человека:

1. Потенциал разума. Его можно охарактеризовать, как способность человека совершенствовать собственное мышление. Когда приходится решать различного рода жизненные задачи, ум становится подвижным, задействуется реалистичное, творческое, системное, дивергентное мышление. Однако человек с неразвитым потенциалом ума при возникновении проблем часто впадает в депрессию и у него могут возникать ощущения усталости от жизни.
2. Потенциал воли. Он отражает то, насколько человек способен к самореализации, ставить перед собой цели и какие адекватные пути их достижения он выберет. Как утверждают ученые, в случаях, когда потенциал воли развит слабо, у человека возникают проблемы с психикой (чаще всего неврозы). Однако когда удается взрастить в себе волю, то людям становится проще жить, им удается определить свое место в жизни, создать личную систему ценностей и выстраивать стратегию, которая помогает добиваться поставленных целей.
3. Потенциал чувств. Он характеризует то, насколько эмоциональная сфера человека богата и насколько адекватно он умеет выражать чувства, а также понимать эмоции других людей. От реализации этого потенциала зависит, насколько человек ощущает себя счастливым. В случае если потенциал чувств не был реализован, возникает ряд психосоматических расстройств. Профилактикой от различных психических болезней и психологических расстройств является умение позитивно смотреть на жизнь.
4. Потенциал тела. Каждый человек должен понимать, что его тело – это часть его личности. Поэтому умение совершенствовать его и прислушиваться к нему является крайне важной частью в развитии потенциала в целом.
5. Общественный потенциал. От уровня его развития зависит то, насколько человеку легко дается налаживание контактов с окружающими его людьми, развитие коммуникативной культуры и адаптация в социальных условиях.
6. Креативный (творческий) потенциал. Он определяет, насколько человек способен к активности, самовыражению, преобразованию мира. Созидательная деятельность и реализация этого потенциала – основа психологической зрелости.
7. Духовный потенциал. Как правило, он определяет стиль жизнедеятельности человека и то, как он развивает в себе духовную природу.

Все, перечисленное выше, является основой психологической устойчивости человека. Если какой-либо из потенциалов развит слишком слабо, возможен дисбаланс, который приводит к внутренним конфликтам.

Оценка внутренних резервов

Предполагается , что навыки родителей передаются ребенку в момент зачатия. Таким образом, можно утверждать, что многое в человеке зависит от его генетической предрасположенности. Поэтому, определяя потенциал кого-либо, следует изучить качества и способности его родителей. Именно таким образом и формируется природный потенциал – та основа, которая лежит в психологической составляющей здоровья человека.

Второй аспект оценки внутренних резервов человека заключается в определении его способностей к концентрации. Стоит отметить, что эта способность играет большую роль, так как именно она позволяет человеку решать сложные жизненные задачи. Умение сконцентрироваться, позволяет развивать и такие качества, как устойчивость в стрессовых ситуациях и способность выживать в сложных условиях.

При оценке потенциала личности, необходимо учитывать и то, насколько человек коммуникабелен, а также как легко ему удается располагать людей к себе и влиять на них. При этом следует понимать, что оценивать нужно только то общение, которое имеет позитивный характер (то есть нормальное, непринужденное и бесконфликтное). Обращают внимание и на то, умеет ли находить человек компромиссы и «сглаживать углы». Этот момент важен при оценке потенциала тем, что он дает возможность понять, насколько гармонична жизнь человека и определить, насколько легко ему будет добиться поставленных целей. Помимо перечисленного выше, при оценке потенциала необходимо учитывать и удачливость человека, его отношение к неудачам, привычки, увлечении и хобби.

Развитие потенциала

Следует учитывать, что те внутренние резервы, которые были заложены природой, можно не только укреплять, но и развивать. Иногда этот процесс происходит сам собой, под влиянием сложных жизненных обстоятельств. Раскрыть потенциал – это задача, которая состоит из двух составляющих – понять, что было упущено, и выстроить план дальнейших действий. К примеру, девушка в детстве имела способность к рисованию, но жизненные обстоятельства заставили ее забыть об этом увлечении. Она поступила в ВУЗ, получила образование по финансовой специальности и устроилась бухгалтером. Со временем ей стало тяжело, и она осознала, что та работа, которой она занимается, не приносит ей удовольствия. Она собрала последние силы, и начала по вечерам рисовать картины. Удовольствие от этого процесса начали перекрывать все негативное, что происходит вокруг. Это произошло под влиянием того, что девушка дала волю потенциалу, находящемуся «под замком» отсутствия времени и других дел. Развивайте в себе способности смотреть на мир по новому, возможно, не каждый угол обзора будет полезен, но этот навык в итоге окрасит вашу жизнь новыми красками. Мы уже много знаем про работу сознания, и точно можно сказать: сначала появляется идея в творческом полушарии, а потом логическое левое воплащает ее в жизнь.

Когда нужно заняться раскрытием внутренних резервов

Существует несколько признаков того, что человеку крайне необходимо заняться раскрытием собственного потенциала. К ним относятся следующие:

• нехватка энергии на то, чтобы что-то предпринять для изменения своей жизни в лучшую сторону;
• неполадки дома, на работе или в отношениях с близкими;
• возникновение мыслей, что жизнь проходит мимо.

Это все признаки того, что тот внутренний резерв, который был в человеке, исчерпал себя. В такие моменты следует найти источники и начать развивать свой потенциал, для того чтобы исправить ситуацию. Следует начать читать различную духовную литературу (это могут быть книги по психологии или эзотерике, учения философов.) Нужно находить время на медитацию. Необходимо начать вести личный дневник , следует вспомнить свои прошлые успехи.

Внешние источники

Источники извне – это обстоятельства, люди и ситуации, которые заставят понять, чего не хватает для раскрытия собственного потенциала. Это может быть общение с психологом, тренером или духовным наставников, посещение различных тренингов. Стоит отметить, что хорошо помогает общение с детьми и животными. Помимо этого, личностный потенциал хорошо развивается через помощь нуждающимся.

Если человеку удалось предпринять хотя бы первые шаги для развития личного потенциала, ему становится намного проще и легче жить дальше. Всегда стоит помнить, что никогда не поздно приступить к поискам внутренних резервов. Этот момент очень важен для того, чтобы постоянно улучшать качество своей жизни.

УЗ «4-я городская поликлиника» валеолог Наталья Дударчик

Кризис как важная часть жизни любого человека

Жизнь любой семьи состоит из этапов, которые можно пройти как конструктивно, так и деструктивно. Какие риски возникают на каждом этапе семейной жизни, стоит ли бояться кризисов и как сохранить гармоничные семейные отношения, рассказала в рамках лекционного проекта «Университет, открытый городу: Вышка в Парке Горького» преподаватель магистерской программы «Системная семейная психотерапия» Елена Чеботарева. 

Этап 1. Самостоятельная жизнь 

В нашем обществе распространенно заблуждение, что если молодой человек или девушка не имеют возможности жить отдельно от своих родителей, то семейную жизнь наладить невозможно. Однако это не совсем так. Конечно, отдельная жилплощадь — большой плюс, но гораздо важнее психологически отделиться от родителей. Вполне можно жить вместе с родителями и быть при этом самостоятельной зрелой личностью, самостоятельно принимать решения и выстраивать свою жизнь. И есть достаточно жизненных примеров, когда «дети» живут отдельно от родителей, но при этом психологически полностью от них зависимы. Эта зависимость может проявляться как напрямую (постоянные звонки, отчеты, советы), так и более завуалировано (когда взрослый человек не очень понимает, где его собственные желания, а где родительская воля). 

Жизнь в родительском доме — важный этап для каждого ребенка, затем подростка и юноши (девушки), потому что здесь человек учится любить, доверять жизни, формирует свое отношение к мужчинам (женщинам) на примере взаимоотношений родителей. На этапе юности важно осознать, что родители уже не являются просто источником удовлетворения потребностей ребенка, это самостоятельные, но очень эмоционально близкие, дорогие люди. То же самое должны понять и родители по отношению к своему ребенку. Если этого понимания удается достичь, то процесс перехода ребенка к самостоятельной, независимой жизни проходит легко и гладко. 

В период самостоятельной, независимой от родителей жизни человек формирует собственные правила жизни, по которым потом будет жить его (ее) семья. И здесь зачастую ситуация развивается по двум характерным для нашей страны сценариям: либо человек полностью копирует правила, усвоенные в родительском доме (они знакомы и понятны), либо начинает делать все наоборот (из чувства протеста). По сути, эти два сценария не отличаются друг от друга. Делать все наоборот — такая же зависимость от родительского дома, как и «игра по старым правилам». Стремясь доказать родителям свою самостоятельность, многие спешат выйти замуж (жениться) и родить детей, но на деле все равно оказываются под полным родительским контролем, но уже вместе с мужем (женой) и детьми. В таком случае в семейной жизни молодой пары могут возникать конфликты, потому что договориться друг с другом всегда проще, чем с целой толпой бабушек, дедушек, родителей. 

Этап 2. Решение жить вместе

Когда два отдельных самостоятельных мира сходятся вместе, возникает новый мир, в котором паре необходимо договориться о правилах жизни, установить некий баланс близости и личных границ. Границы личного пространства у двух близких людей могут быть совершенно разными. Одни люди открытые по натуре, легко подпускают к себе и легко отпускают. Другие — закрытые, им необходима определенная дистанция, они предпочитают сидеть в своей скорлупе, потому что так, им кажется, они могут сохранить свою независимость и самостоятельность. Если процесс отделения от родителей был пройден неблагополучно, люди часто переносят это на своих супругов, продолжая с ними бороться за свою независимость. 

В нашем обществе бытует распространенный миф о том, что если в молодой семье возникают конфликты, необходимо быстро завести ребенка и все наладится. Это не так. 

Помимо личных границ супруги должны договориться о границах внешних. Решить, в какие сферы совместной жизни пускать родителей и насколько близко, что родителям позволено делать  в доме молодой семьи, а что — нет, могут ли быть у каждого индивидуальные друзья, или только совместные, что дозволено друзьям и так далее. Также важно строить совместные планы на будущее. Решить, как воспитывать детей, заботиться о стареющих родителях, куда ездить отдыхать и так далее. И даже если не все планы сбудутся, важно, чтобы два человека хотели одного и того же. Если с самого начала люди хотят разных вещей, например, он мечтает о женщине-домохозяйке, а она жаждет сделать карьеру — споров и скандалов не избежать. Споры и мелкие скандалы в такой семье — легкий вариант. Более тяжелый — когда один хочет «переломить» другого, прибегая к различным манипуляциям, «игре исподтишка» и прочим ухищрениям.

Конфликты у молодой пары часто возникают на этапе притирки к особенностям и привычкам друг друга. Когда первая волна эйфории от совместной жизни спадает, два человека обнаруживают, что их партнер немного не такой, как казалось вначале. Это естественный процесс, которого не стоит бояться. Человек так устроен, что при знакомстве всегда стремится выглядеть лучше, чем есть на самом деле, показать себя с наилучшей стороны. Но жить так постоянно невозможно, рано или поздно человек устает, расслабляется и показывает себя настоящим. На этапе притирки важно решать все возникающие конфликты конструктивно. Это значит, необходимо уметь договариваться, открыто высказывать свои пожелания, претензии, чувства. В результате такого подхода два человека учатся находить компромисс, лучше узнают друг друга и становятся ближе. Однако если конфликт разрешается деструктивно, то есть ситуация не разрешается, замалчивается, копятся обиды, недомолвки, в паре возникает ощущение непонимания. Оба стараются избегать конфликтов, но недовольство зреет и рано или поздно прорывается открыто или исподтишка при помощи манипуляций, намеков, которые бывает сложно понять.  В нашем обществе бытует распространенный миф о том, что если в молодой семье возникают конфликты, необходимо быстро завести ребенка и все наладится. Это не так, ребенок, наоборот, добавляет сложностей, и на этот новый непростой этап следует переходить, когда пройдены предыдущие.

Этап 3. Появление ребенка

С появлением малыша меняется дистанция между супругами. Пара только установила баланс интимности, и тут между ними вклинивается третий человек. У женщины запускается генетическая программа — инстинкт материнства, впервые годы мать зациклена на ребенке, потому что он полностью от нее зависит. Отец может не понимать, как вклиниться в тандем мать-дитя, а если супруга еще и постоянно указывает ему на ошибки, предпочитает полностью отстраниться. Вдобавок женщина, как правило, выпадает из профессиональной деятельности и на мужчину ложится дополнительная забота о материальном обеспечении жены и ребенка. Женщина в это время может испытывать волнения по поводу своей профессиональной реализации и страхи, связанные с выходом из декрета.

С появлением ребенка меняются и внешние границы семьи. Пара может по-разному выстраивать отношения с тещей и свекровью, но исключить из жизни ребенка бабушек и дедушек уже не получится. И если взаимоотношения пары с родителями неблагополучные, ребенок очень быстро становится объектом для совместных манипуляций.

Каждый последующий ребенок — новый кризис в жизни семьи. Потому что каждый ребенок уникален, обладает своим темпераментом и характером, да и сами супруги с годами меняются. Например, при появлении первого ребенка пара могла еще учиться в институте, а второй ребенок пришелся на зрелые годы супругов. Нередко бывает, что первого ребенка воспитывают бабушки и дедушки, а вот уже второго и третьего — непосредственно сами родители. Взгляды бабушек и дедушек и родителей на воспитание детей могут не совпадать, что часто приводит к конфликту педагогических идей двух поколений. В худшем случае детей могут поставить перед выбором, кого они больше любят, бабушку с дедушкой или маму с папой.

У супругов появляется больше времени для себя, но к этому моменту они могли уже отучиться общаться друг с другом о чем-либо, кроме проблем ребенка. 

Этап 4. Ребенок идет в школу

Начало школьного обучения ребенка не в каждой культуре (стране) переживаются как кризисные, но в России это, безусловно, кризис, потому что наше общество сильно ориентировано на успехи детей в школе. Для большинства российских семей ребенок полноправный представитель семьи вне дома, в частности, в школе. И в зависимости от успехов ребенка в школе он может быть либо «гордостью семьи», либо ее «позором». Существуют негласные среднестатистические показатели успеваемости, а также требования к тому, что должен уметь делать ребенок, только записывающийся в школу. И на этом этапе часто обнаруживаются различные психологические дисфункции, которые до школы воспринимались просто как индивидуальные особенности конкретного ребенка. Родителям в это время важно выдержать натиск учителей (их недовольство) и оказать максимальную поддержку своему ребенку. Не ругать, если что-то не получается, а объяснить. Многие семьи не справляются с поставленной задачей, впадают в ступор, полностью дистанцируясь от школьных проблем ребенка. Бывает и наоборот, когда мать принимает решение оставить работу и следить за тем, чтобы ее ребенок обязательно хорошо учился.

К тому моменту, когда ребенок идет в школу, за ним в семье уже закреплены определенные эмоциональные функции. Часто он играет роль посредника в конфликтах своих родителей. Он становится тем человеком, о котором спорят родители и чьи проблемы решают, зачастую чтобы не говорить о собственных взаимоотношениях. У матери могут возникать волнения и страхи по поводу того, что ребенок вырос и уже не так сильно в ней нуждается. У супругов появляется больше времени для себя, но к этому моменту они могли уже отучиться общаться друг с другом о чем-либо, кроме проблем ребенка. И только в той семье, где успехи ребенка «не вопрос жизни и смерти», кризис школьных лет переживается не так остро. 

Этап 5. Подростковый возраст ребенка и кризис середины жизни родителей

Подростковый возраст ребенка в любой культуре переживается довольно остро. Как правило, в это время и сами родители переживают кризис середины жизни, или кризис зрелости. И если подросток только ищет свое место в жизни, пытается понять, каким он хочет быть, родители, наоборот, переоценивают то, кем они стали и насколько их это устраивает. И если результат родителей не устраивает, то проще всего обвинить в этом близких (жену, мужа, детей). Таким образом, любое неблагополучное поведение ребенка бессознательно становится желанным для его родителей, так как теперь можно сказать: «Я не добился в жизни того, чего хотел, потому что у меня сложный подросток растет».

В это же время начинают сдавать позиции бабушки и дедушки, главой семьи становится пара, на чьи плечи ложится забота о престарелых родителях. Довольно часто прародители болезненно воспринимают эту перемену, вступая в коалиции с подростками, бунтуя против нынешних глав семьи и добиваясь своей независимости. 

Кроме этого, наступление зрелости — переломный этап в жизни любого человека. Женщина к этому времени начинает потихоньку растрачивать красоту и молодость и нуждается в подтверждении того, что все еще интересна мужу и другим мужчинам. Мужчина, наоборот, приобретает атрибуты, которые так ценятся в нашем обществе — статус и финансовое благополучие. И так же начинает задаваться вопросом, нравится ли он своей жене или стоит обратить внимание на других женщин. 

Таким образом, если у пары много собственных сложностей и разлажены межличностные отношения, подростковый кризис ребенка пугает еще больше. Часто из-за страха, что ребенок попадет не в ту компанию, не тому научится,  все его друзья в одночасье попадают в категорию плохих. Чтобы пережить этот трудный период семейной жизни, пара должна разговаривать друг с другом, конструктивно решать собственные проблемы и оказывать поддержку подростку, перестраивая свои отношения с ним из позиции «воспитатель-воспитуемый» в позицию «взрослый-взрослый».

Этап 6. «Опустевшее гнездо»

На всех этапах семейной жизни необходимо помнить о том, что двое людей – прежде всего пара, а уже потом родители.  

Это период, когда дети покидают родительский дом, а пара, часто уже пожилая, остается вновь наедине друг с другом. Разных детей отпускают по-разному (или не отпускают вообще). Иногда проще расстаться с первым ребенком и очень сложно с последним.  Иногда наоборот — первого отпустить сложнее всего, но на нем проживаются все проблемы расставания, а последующих детей отпускать уже не так страшно. Российская семья в своей массе все еще во многом остается детоцентричной. В нашем обществе принято считать, что семья создается ради детей и дети — основной смысл жизни. Однако продолжительность человеческой жизни с тех пор, как эта идея зародилась впервые, сильно увеличилась. И если раньше люди в активный период своей жизни успевали только детей вырастить, то сейчас дети вырастают, а родители все еще остаются вполне активными. Но если пара всю свою семейную жизнь свела только к родительскому партнерству, после ухода ребенка из дома становится непонятно, что делать дальше. Смысл существования пары теряется и люди расстаются. Для того чтобы так не произошло, на всех этапах семейной жизни необходимо помнить о том, что двое людей — прежде всего пара, а уже потом родители. 

Этап 7. Уход одного из супругов из жизни

На этом этапе цикл семейной жизни завершается, и человек снова остается один, сам с собой, как когда-то в молодости. И ему опять надо перестраивать свою жизнь, заново привыкать жить одному, налаживать, возможно, утраченные связи с родственниками, искать новые занятия, увлечения. На этом этапе очень важна поддержка детей и внуков. 

«Все вышеописанные этапы семейной жизни — ядро, к которому добавляются индивидуальные ситуации каждой конкретной семьи. Разнообразие семей огромно, но абсолютно все они переживают кризисы. И это не плохо. Важно понимать, что происходит, какие механизмы движут людьми в каждый период их семейной жизни, а также то, к чему они должны придти после кризиса. И если “переболеть” кризисом вовремя, дальше он, наоборот, помогает более успешно продвигаться по жизни», — заключила Елена Чеботарева.   

Жизнь в собственном доме формирует свободного и ответственного человека

Чем отличается образ жизни в индивидуальном доме от образа жизни в многоквартирном и многоэтажном?

Различия совершенно принципиальные. Посмотрим на это и с точки зрения жителей, и с точки зрения государства. Тип городского развития в России и образ жизни русского городского человека должны меняться: нужно стремиться к тому, чтобы у людей была возможность переехать в малоэтажное или одноэтажное жилье. Я смотрю на очередной огромный дом, который строят в Подмосковье: в нем 25 этажей, 10 подъездов. Я думаю, что, когда подойдет время капитального ремонта, отремонтировать его будет невозможно. Сколько бы денег ни собирали с граждан по программе ЖКХ, расходы на ремонт этого дома будут огромными. Я сам всю жизнь живу в многоэтажном доме, это панельный дом в Марьине. Он крайне быстро приходит в негодность, крайне затратен по обогреву, по обеспечению горячей водой и всем остальным. Отремонтировать его никакие жители не смогут. Сейчас Сергей Собянин пытается всех переселить из пятиэтажных домов, допустим, в восьмиэтажные или двадцатиэтажные. А когда настанет время реновации этих домов, куда будем людей переселять? Это время настанет. Люди не в состоянии оплатить капремонт в своих пятиэтажках, и то же самое будет потом с новыми домами. Мы своими руками увеличиваем размеры черной дыры ЖКХ.

Стоимость социальной инфраструктуры для необжитых многоэтажных районов огромна. Нужны школы на тысячи учеников, нужны большие поликлиники. Школ будет не хватать, в поликлиниках будут очереди. Чтобы не было очередей, нужны экстраординарные меры по количеству врачей, количеству кабинетов, расположению поликлиник. А есть еще бытовые услуги, парковки, торговые центры и прочая коммерческая инфраструктура, которой в новых районах не хватает. Как государственный человек, думающий о перспективе, я делаю рациональный выбор в пользу малоэтажного жилья.

Теперь посмотрим с точки зрения человека. Мы хотим, чтобы в семьях рождались дети. Что бы ни происходило с экономическим ростом на больших отрезках времени, экономический рост — это труд людей. Мало людей — нет экономического роста, много людей — есть экономический рост. Нам будет крайне сложно убедить людей рожать третьего и даже второго ребенка, если вся жизненная перспектива — это квартира в многоэтажном доме. При таком цивилизационном выборе рожать много детей невозможно. Если у вас в семье двое детей и один захотел кошку, а другой собаку, то как тут всем разойтись? А если детей трое? Даже по сравнению с некоторыми европейскими странами у нас мало рождений на женщину. Одна из важнейших причин — отсутствие перспективы просторного жилья.

У человека, живущего в доме, иначе устроено потребление: это и удовольствие, и благо для экономики. Человек живет в доме, у него есть сарай, гараж, погреб, мастерская. Он купил себе газонокосилку, устроил спортивную площадку и приобрел садового гнома. У него в принципе больше вещей в обиходе, чем в маленькой городской квартире. Жители Парижа, например, преимущественно живут в 5–6-этажных домах, но к большинству квартир прилагается часть мансарды или подвала, которые помогают разгрузить жилое пространство. В современном массовом жилье у тебя — ты, жена и двое детей, и если ты хочешь купить каждому велосипед, то вся квартира превращается в велосипедохранилище.

Если ты живешь в индивидуальном доме, то с этим вообще нет проблем. У каждого может быть велосипед, да хоть мотоцикл, будки для собак и домик на дереве для детей. И тут же дети постарше могут устраивать концерты своего гаражного рок-бэнда, тут может родиться новый Стив Джобс… Для домика на дереве тебе нужно купить гвозди, доски, тебе нужно купить веревочную лестницу к этому домику. Ты вбросил эти деньги в экономику, ты доволен собой, а экономика довольна тобой. Ты сам несешь ответственность за свой дом, никто тебе не обещает капремонт и ты не претендуешь на это. Все в выигрыше, как ни посмотри.

Вот уже 30 лет мы же без конца говорим про класс собственников. Почему-то под этим классом подразумеваются предприниматели, олигархи и владельцы заводов. Но массовый класс собственников — это владельцы земли и своих домов. Связь с землей гораздо прочнее, чем связь с заводом, который не ты построил. Домовладельцы живут как собственники и по-новому начинают относиться и к государству, и к соседям. Рождается то самое чувство сообщества. Ты живешь не в муравейнике, ты выходишь во двор, там твои дети, соседские дети через забор — это деревня в хорошем смысле слова. Ты сохраняешь все преимущества городского образа жизни, ты пользуешься автомобилем или общественным транспортом, но для тебя твое сообщество, твои соседи — это уже нечто совершенно реальное. У тебя — собственника — взрослые отношения с государством. Вы, а не Ростехнадзор, можете собраться и решить, что все крыши в поселке должны быть из красной черепицы. Можете решить, что хотите жить в поселке, где у каждого подстрижен газон, и организоваться и помочь тем, кто не может стричь газон сам. Только такие возможности помогут запустить в России нормальное местное самоуправление. В многоэтажной застройке, как это происходит в Москве, местное самоуправление во многом можно заменить чиновниками.

А вы видите какие-то практические пути к этому?

Да, я вижу такие пути. Номер один — массовое и принципиальное дерегулирование этой сферы. Есть исторические центры городов, которые важны с культурной точки зрения. За их пределами нужно дерегулировать строительство домов высотой не более трех этажей просто кардинально. Есть у тебя в собственности земля — строй что хочешь. Нынешнее регулирование индивидуального строительства упрощенное, но оно существует. У моих родителей дача в довольно бедном дачном поселке, где у всех отставных военных маленькие двухэтажные домики. Им постоянно приходится взаимодействовать с государством, с архитектурными органами в связи с этой дачей. Все бумаги должны быть в уведомительном порядке. Должна быть идея, обратная «дачной амнистии»: не должно быть таких законов, которые в принципе может нарушить человек, у которого в индивидуальной собственности находится земельный участок. Конечно, должны соблюдаться базовые правила, касающиеся границ собственности, например красные линии. Во всем остальном мы должны исходить из того, что человек разумен.

Во-вторых, это ипотечная ставка. Она в целом должна быть снижена для России, потому что сейчас минимальная ставка — 10,5%, а это безумно много. Для индивидуального домостроительства ставка вообще должна дотироваться государством. Это недорого. Если сейчас инфляция 2,2%, а за год может быть 2,5–2,8%, то государство довольно безболезненно может хоть завтра выдавать ипотечные кредиты под 3% годовых. Но с учетом того, как высок в экономике мультипликатор для строительства, мы могли бы субсидировать ипотечную ставку для индивидуального домостроения. Если человек хочет построить дом, то он должен иметь возможность взять деньги под 1% годовых. Почему это очень важно, важнее, чем низкая ипотечная ставка для многоэтажного жилья? Когда человек покупает многоэтажное жилье, он дает свои деньги крупным домостроительным комбинатам. Комбинат закупает стройматериалы, оборудование, это тоже централизованно. Таким образом, мы финансируем большие компании. Когда человек занимается индивидуальным домостроением, он помогает демонополизации экономики, развитию малого и среднего бизнеса, развитию новых региональных бизнесов, потому что он ищет, где дешевле, он гораздо ближе работает с подрядчиками, с поставщиками материалов, он деньги распределяет более качественно. Эти деньги лучше будут работать в экономике. Уверен, что вложения именно в эту сферу будут максимально продуктивны.

Третье — это инфраструктура. Дороги, газ, вода и все остальное. Сейчас это большое препятствие на пути развития малоэтажного домостроения. Это одна из причин, почему все строят 25–35-этажные дома. На одну дорогу хотят посадить один микрорайон. Здесь нужны специальные меры, это долгие инфраструктурные вложения. Под них государство может выпускать специальные облигационные программы, в которых будут участвовать крупные государственные банки. Здесь можно применять современные технологии, ведь строить дом сейчас — это совсем не то, что строить дом 20 или 25 лет назад. Возможна и индивидуальная система обогрева, и индивидуальная система канализации, и энергоснабжения. Эта промышленность развивается сейчас быстро. Нет необходимости подтягивать магистральный газ к каждому поселку: новые технологии делают инфраструктурное строительство более дешевым и более доступным. Просто мы должны перенимать эти новые технологии, но я бы сказал, что люди и сами их переймут. Человек мыслит рационально, он будет использовать новые технологии, чтобы удешевить для себя строительство, если мы дадим ему деньги под ипотеку.

Я думаю, наверняка выяснится, что еще есть проблемы с рынком земли.

Верно. Ответ заложен в первом пункте, когда я сказал про полную дерегуляцию. Сейчас мы скажем: «Давайте застроим все Подмосковье». Нам ответят: «Государственный орган еще не провел межевание, без межевания невозможно, не нарисованы красные линии». Даже в Москве у многоэтажных домов не зафиксирована их придомовая территория, потому что нет межевания. Это нужно дерегулировать. Если есть бумага о праве собственности — иди строй.

Московская область размером больше Бельгии; тем не менее здесь ужасно дорогая земля, ужасно дорогое все, сверхрегулирование, с тебя требуют, чтобы ты выполнял формальные и никому не нужные требования при оформлении земельных участков. Это все нужно радикальным образом упростить, исходя из презумпции невиновности человека. То есть не разрешительный порядок, а уведомительный. Земля в России, даже в Подмосковье не должна стоить так дорого, она не должна быть каким-то суперресурсом. В большинстве городов, даже в миллионниках, за 20–30 км от границы города уже кругом брошенные деревни. Впрочем, и вокруг Москвы такого немало — брошенных поселков, несостоявшихся девелоперских проектов. Мы между тем по-прежнему пытаемся заставить человека оформлять это все, как будто это приз, приносящий миллионы долларов во времена Золотой лихорадки.

Нужно подумать и о том, чтобы у людей, живущих далеко от города, была работа.

Это будет естественный процесс. Когда появятся поселки нового типа, появятся и рабочие места. Даже сейчас в Москве есть такая тенденция: крупные офисные центры начинают располагаться ближе к МКАДу, за третьим кольцом. Это удобно, не нужно ехать в центр. В принципе, стратегия малоэтажного жилья — это стратегия против сверхцентрализации, в том числе сверхцентрализации рабочих мест. Рабочие места не должны быть только в центре. Нужно дать людям возможность максимально просто и дешево строиться в Подмосковье вне зоны массового строительства, также как и вокруг любого города, — и начнут появляться рабочие места. Это небыстрый процесс, но если мы его не запустим, он не начнется никогда. С этим, кстати, связана миграция населения. В США человек в среднем меняет место жительства пять раз за жизнь.

В Австралии больше всего — чуть ли ни 8 раз за жизнь. В России в среднем 1,5 раза за жизнь. Люди никуда не переезжают. Большое количество именно одноэтажного жилья, малоэтажного жилья очень сильно оживит жилищный рынок, поможет здоровой миграции населения. Без подвижности и возможности передвигаться внутри страны ничего не будет развиваться. Ты должен жить в своем доме в Екатеринбурге и переехать в такие же условия жизни в Нижний Новгород, если ты нашел работу лучше.

У нас географы говорят, что главная миграция — маятниковая, то есть народ всю жизнь ездит между своим маленьким городом и Москвой. Проработал несколько месяцев — обратно едет.

Это прямое следствие финансовой сверхцентрализации. Когда все деньги находятся в Москве, все ездят на заработки в Москву и Санкт-Петербург. До тех пор, пока эту путинско-кудринскую систему не отменим, когда у регионов забирают все средства и у них нет ни денег, ни полномочий, преодолеть это будет просто невозможно.

Влияние семьи на личность | Статья в журнале «Молодой ученый»

С
самого рождения человек попадает в общество. Он растет, развивается и
умирает в нем. На развитие человека оказывает влияние множество
различных факторов, как биологических, так и социальных. Главным
социальным фактором, влияющим на становление личности, является
семья.

Семьи
бывают совершенно разными. В зависимости от состава семьи, от
отношений в семье к членам семьи и вообще к окружающим людям человек
смотрит на мир положительно или отрицательно, формирует свои взгляды,
строит свои отношения с окружающими.

Отношения
в семье влияют также на то, как человек в дальнейшем будет строить
свою карьеру, по какому пути он пойдет. Семья дает человеку очень
многое, но может не дать ничего. Существуют и неполные семьи, и семьи
с детьми-инвалидами и т.д. Само собой, что отношения и воспитание в
этих семьях кардинально отличаются от воспитания в обычной полной
семье. Также отличается и воспитание в многодетных семьях; в семьях,
где часты конфликты между родителями; в семьях с различными стилями
воспитания, то есть, сколько семей, столько и вариантов воспитания
личности. Кроме того, человек может и не стать личностью, если у него
нет собственного мнения, собственных убеждений, если он подчиняется
всему, чего от него хотят. И в данном случае тоже много зависит от
семьи.

В
связи с особой воспитательной ролью семьи возникает вопрос о том, как
сделать так, чтобы максимизировать положительные и минимизировать
отрицательные влияния семьи на поведение развивающейся личности 1,
с.21.
Для этого необходимо четко определить внутрисемейные
социально-психологические факторы, имеющие воспитательное значение.

Именно
в семье человек получает первый жизненный опыт, делает первые
наблюдения и учится вести себя в различных ситуациях. Очень важно,
чтобы то, чему родители учат ребенка, подкреплялось конкретными
примерами, чтобы он видел, что у взрослых теория не расходится с
практикой; в противном случае он начнет подражать отрицательным
примерам родителей.

Среди
различных социальных факторов, влияющих на становление личности,
одним из важнейших является семья. Традиционно семья – главный
институт воспитания. То, что человек приобретает в семье, он
сохраняет в течение всей последующей жизни. Важность семьи
обусловлена тем, что в ней человек находится в течение значительной
части своей жизни. В семье закладываются основы личности.

В процессе близких
отношений с матерью, отцом, братьями, сестрами, дедушками, бабушками
и другими родственниками у ребенка с первых дней жизни начинает
формироваться структура личности.

Воспитание детей обогащает
личность взрослого человека, усиливает его социальный опыт. Чаще
всего это происходит у родителей бессознательно, но в последнее время
стали встречаться молодые родители, сознательно воспитывающие также и
себя. К сожалению, эта позиция родителей не стала популярной,
несмотря на то, что она заслуживает самого пристального внимания.

В
жизни каждого человека родители играют большую и ответственную роль.
Они дают ребенку новые образцы поведения, с их помощью он познает
окружающий мир, им он подражает во всех своих действиях. Эта
тенденция все более усиливается благодаря позитивным эмоциональным
связям ребенка с родителями и его стремлением быть похожим на мать
или отца, бабушку или дедушку и т.д. Когда родители осознают эту
закономерность и понимают, что от них во многом зависит формирование
личности ребенка, то они ведут себя так, что все их поступки и
поведение в целом способствуют формированию у ребенка тех качеств и
такого понимания человеческих ценностей, которые они хотят ему
передать. Такой процесс воспитания можно считать вполне сознательным,
так как постоянный контроль за своим поведением, за отношением к
другим людям, внимание к организации семейной жизни позволяет
воспитывать детей в наиболее благоприятных условиях, способствующих
их всестороннему и гармоничному развитию личности 2,
с.53.

Все
этапы развития требуют от человека адаптации к новым социальным
условиям, помогающим человеку обогащаться новым опытом, становиться
социально более зрелым. Многие этапы развития семьи можно предвидеть
и даже подготовиться к ним. Однако в жизни бывают такие ситуации,
которые не поддаются предвидению, так как возникают мгновенно, как бы
стихийно, например, тяжелая болезнь кого-то из членов семьи, рождение
больного ребенка, смерть близкого человека, неприятности на работе и
т.д. Подобные явления также требуют от членов семьи адаптации, так
как им приходится изыскивать новые методы взаимоотношений.

Семья
имеет огромное значение для развития личности. Дети, лишенные
возможности непосредственно и постоянно участвовать в жизни малой
группы, состоящей из родных и близких им людей, многое теряют.
Особенно это заметно у маленьких детей, живущих вне семьи – в
детдомах и интернатах. Развитие личности этих детей нередко протекает
иным путем, чем у детей, воспитывающихся в семье. Умственное и
социальное развитие этих детей порой запаздывает, а эмоциональное –
затормаживается. То же самое может происходить с взрослым человеком,
так как недостаток постоянных личных контактов является сутью
одиночества, становится источником многих отрицательных явлений и
служит причиной серьезных личностных нарушений.

Многие
люди ведут себя в присутствии других людей иначе, чем тогда, когда
остаются одни. Причем если человек ощущает благожелательное, доброе
отношение присутствующих, то у него чаще всего появляется
определенный стимул к таким действиям, которые вызовут одобрение
окружающих его людей и помогут ему предстать в лучшем свете. Если же
человек ощущает недоброжелательное отношение, то у него появляется
сопротивление, проявляющееся самыми разными способами. Хорошо
воспитанный человек преодолевает этот протест осознанным усилием.

В малой группе, где царят дружеские взаимоотношения, коллектив
оказывает весьма сильное влияние на человека. Это особенно
проявляется в формировании духовных ценностей, норм и образцов
поведения, стиля взаимоотношений между людьми.

Семья имеет свою структуру,
определенную социальными ролями ее членов: мужа и жены, отца и
матери, сына и дочери, сестры и брата, дедушки и бабушки. На основе
этих ролей складываются межличностные отношения в семье. Степень
участия человека в жизни семьи может быть самой разнообразной, и в
зависимости от этого семья может оказывать на человека большее или
меньшее влияние.

Семья играет колоссальную роль в жизни и деятельности общества.
Функции семьи можно рассматривать как с позиции реализации целей
общества, так и с позиции выполнения своих обязанностей по отношению
к обществу.

Благодаря своей репродуктивной функции семья является источником
продолжения человеческой жизни. Это та социальная группа, которая
изначально формирует личность человека. Семья способствует увеличению
созидательных и производительных сил общества. Семья вводит в
общество новых членов, передавая им язык, нравы и обычаи, основные
образцы поведения, обязательные в данном обществе, вводит человека в
мир духовных ценностей общества, контролирует поведение своих членов.
Социальные функции семьи проявляются не только в отношении детей, но
и в отношении супругов, так как жизнь в браке является процессом,
играющим большую роль в жизни общества. Одна из главнейших функций
семьи – создание условий для развития личности всех своих
членов. Семья удовлетворяет различные потребности человека.

Рождение
детей вызывает радость не только от сознания продолжения своего рода,
но и дает возможность увереннее смотреть в будущее. В семье люди
заботятся друг о друге. Также в семье удовлетворяются разнообразные
потребности человека. В супружеской жизни человека наиболее ярко
проявляется чувство любви и взаимопонимания, признание, уважение,
чувство безопасности. Однако удовлетворение своих потребностей
связано с выполнением определенных функций семьи.

К сожалению, семьи не
всегда выполняют свои функции. В таких случаях возникает проблема
асоциальной роли семьи. Не выполняют своих функций семьи, которые не
в состоянии обеспечить своим членам безопасность, необходимые условия
быта и взаимопомощь, если в семье неправильно преподнесены некоторые
ценности. Кроме того, когда семья воспитывает эмоционально незрелых
людей с ослабленным чувством опасности, с человеческими качествами,
далекими от общественных норм, она наносит вред своему народу.

Рассматривая
роль семьи в жизни каждого человека, необходимо также отметить ее
психологическую функцию, так как именно в семье формируются все те
качества личности, которые представляют ценность для общества.

Каждый человек на
протяжении своей жизни, как правило, является членом двух семей:
родительской, из которой он происходит, и семьи, которую он создает
сам. На жизнь в семье родителей приходятся периоды приблизительно до
юношеского возраста. В период возмужания человек постепенно обретает
самостоятельность. Чем дальше, тем больше жизненного,
профессионального и социального опыта накапливает человек, и все
большую роль для него начинает играть семья.

Характер
эмоционального отношения родителей к ребенку можно назвать
родительской позицией. Это один из важнейших факторов, формирующих
личность. Существует несколько вариаций этого фактора, от
доминирования до полного безразличия. И постоянное навязывание
контактов, и полное их отсутствие вредно ребенку. Очень важно
наладить контакт с ребенком, чтобы впоследствии можно было говорить
об отдаче со стороны ребенка. К ребенку, прежде всего, нужно
подходить без преувеличенной сосредоточенности внимания, но и без
чрезмерной эмоциональной дистанции, то есть, необходим контакт
свободный, а не напряженный или слишком слабый и случайный. Речь идет
о таком подходе, который можно охарактеризовать как уравновешенный,
свободный, направленный к уму и сердцу ребенка, ориентированный на
его действительные потребности. Это должен быть подход, основанный на
определенной независимости, в меру категоричный и настойчивый,
являющийся для ребенка опорой и авторитетом, а не властным,
командным приказом или уступчивой, пассивной просьбой. Нарушения
контакта с ребенком проявляются в нескольких характерных формах,
например, излишней агрессивности или стремлении корректировать
поведение ребенка.

С
самого раннего возраста правильный процесс развития осуществляется в
первую очередь благодаря заботам родителей. Маленький ребенок учится
у своих родителей мыслить, говорить, понимать и контролировать свои
реакции.

Благодаря
личностным образцам, каковыми являются для него родители, он учится
тому, как относиться к другим членам семьи, родственникам, знакомым:
кого любить, кого избегать, с кем более или менее считаться, кому
выражать свою симпатию или антипатию, когда сдерживать свои реакции.
Семья готовит ребенка к будущей самостоятельной жизни в обществе,
передает ему духовные ценности, моральные нормы, образцы поведения,
традиции, культуру своего общества.

Направляющие, согласованные
воспитательные методы родителей учат ребенка раскованности, в то же
время он учится управлять своими действиями и поступками согласно
нравственным нормам. У ребенка формируется мир ценностей.

В
этом многостороннем развитии родители своим поведением и собственным
примером оказывают ребенку большую помощь. Однако некоторые родители
могут затруднять, тормозить, даже нарушать поведение своих детей,
способствуя проявлению у него патологических черт личности.

Ребенок,
воспитывающийся в семье, где личностными образцами для него являются
родители, получает подготовку к последующим социальным ролям: женщины
или мужчины, жены или мужа, матери или отца. Кроме того, довольно
сильным является социальное давление. Детей обычно хвалят за
поведение, соответствующее их полу, и порицают за действия, присущие
противоположному полу. Правильное половое воспитание ребенка,
формирование чувства принадлежности к своему полу составляют одну из
основ дальнейшего развития их личности 3,
с.124.

В
каждой семье объективно складывается определенная, далеко не всегда
осознанная система воспитания. Здесь имеется в виду и понимание целей
воспитания, и приемов воспитания, и учет того, что можно и чего
нельзя допустить в отношении ребенка. Могут быть выделены 4 тактики
воспитания в семье и отвечающие им 4 типа семейных отношений,
являющиеся предпосылкой и результатом их возникновения: диктат,
опека, “невмешательство” и сотрудничество.

Диктат
в семье
проявляется в систематическом подавлении родителями инициативы и
чувства собственного достоинства у детей. Разумеется, родители могут
и должны предъявлять требования своему ребенку, исходя из целей
воспитания, норм морали, конкретных ситуаций, в которых необходимо
принимать педагогически и нравственно оправданные решения. Однако те
из них, которые предпочитают всем видам воздействия приказ и насилие,
сталкиваются с сопротивлением ребенка, который отвечает на нажим,
принуждение, угрозы лицемерием, обманом, вспышками грубости, а иногда
и откровенной ненавистью. Но даже если сопротивление оказывается
сломленным, вместе с ним происходит ломка многих качеств личности:
самостоятельность, чувство собственного достоинства, инициативность,
вера в себя и свои возможности, все это – гарантия неудачного
формирования личности.

Опека
в семье –
система отношений, при которой родители, обеспечивая своим трудом
удовлетворение всех потребностей ребенка, ограждают его от каких-либо
забот, усилий и трудностей, принимая их на себя. Вопрос об активном
формировании личности отходит на второй план. Родители, по сути,
блокируют процесс серьезной подготовки их детей к реальности за
порогом родного дома. Такая чрезмерная забота о ребенке, чрезмерный
контроль за всей его жизнью, основанный на тесном эмоциональном
контакте, называется гиперопекой. Она приводит к пассивности,
несамостоятельности, трудностям в общении. Существует также
противоположное понятие – гиперопека, подразумевающее под собой
сочетание безразличного отношения родительского отношения с полным
отсутствием контроля. Дети могут делать все, что им вздумается. В
результате, повзрослев, они становятся эгоистичными, циничными
людьми, которые не в состоянии никого уважать, сами не заслуживают
уважения, но при этом по-прежнему требуют выполнения всех своих
прихотей.

Система
межличностных отношений в семье, строящаяся на признании возможности
и даже целесообразности независимого существования взрослых от детей,
может порождаться тактикой “невмешательства”.
При этом предполагается, что могут сосуществовать два мира: взрослые
и дети, и ни тем, ни другим не следует переходить намеченную таким
образом линию. Чаще всего в основе этого типа взаимоотношений лежит
пассивность родителей как воспитателей.

Сотрудничество
как тип взаимоотношений в семье предполагает опосредованность
межличностных отношений в семье общими целями и задачами совместной
деятельности, ее организацией и высокими нравственными ценностями.

Семья,
где ведущим типом взаимоотношений является сотрудничество, обретает
особое качество, становится группой высокого уровня развития –
коллективом.

Многие
родители с замиранием сердца ждут так называемого переходного
возраста у своих детей. У кого-то этот переход от детства к
взрослению происходит совершенно незаметно, для кого-то становится
настоящей катастрофой. Еще недавно послушный и спокойный ребенок
вдруг становится “колючим”, раздраженным, он то и дело
вступает в конфликт с окружающими. Это нередко вызывает непродуманную
отрицательную реакцию родителей. Их ошибка состоит в том, что они
пытаются подчинить подростка своей воле, а это только ожесточает,
отталкивает его от взрослых и, что самое страшное, ломает растущего
человека, делая его неискренним приспособленцем или по-прежнему
послушным вплоть до потери своего “Я”.

Подростковая
самостоятельность выражается в основном в стремлении к эмансипации от
взрослых, освобождению от их опеки, контроля. Нуждаясь в родителях, в
их любви и заботе, в их мнении, они испытывают сильное желание быть
самостоятельными, равными с ними. То, как сложатся отношения в этот
трудный для обеих сторон период и после него, зависит, главным
образом, от стиля воспитания, сложившегося в семье, и возможностей
родителей перестроиться – принять чувство взрослости своего
ребенка.

Существует
3 стиля родительского поведения – авторитарный,
демократический и попустительский.

При
авторитарном
стиле желание родителя – закон для ребенка. Такие родители
подавляют своих детей. Они требуют от подростка беспрекословного
подчинения и не считают нужным объяснять ему причины своих указаний и
запретов.

Они
жестко контролируют все сферы жизни подростка, причем делают это не
всегда корректно. Дети в таких семьях обычно замыкаются, их общение с
родителями нарушается. Часть подростков идет на конфликт, но чаще
дети, растущие в подобной семье, приспосабливаются к стилю семейных
отношений и становятся неуверенными в себе, менее самостоятельными.

Демократичный
стиль семейных отношений является самым оптимальным для воспитания.
Демократичные родители ценят в поведении подростка и
самостоятельность, и дисциплину. Они сами предоставляют ему право
быть самостоятельным в каких-то областях его жизни; не ущемляя прав,
одновременно требуют выполнения обязанностей; они уважают его мнение
и советуются с ним.

Контроль,
основанный на теплых чувствах и разумной заботе, обычно не слишком
раздражает подростка; он часто прислушивается к объяснениям, почему
не стоит делать одного и стоит сделать другое. Формирование
взрослости при таких обстоятельствах происходит без особых
переживаний и конфликтов.

При
попустительском
стиле родители почти не обращают внимания на своих детей, ни в чем их
не ограничивают, ничего не запрещают. Подростки из таких семей часто
попадают под плохое влияние, могут поднять руку на своих родителей, у
них почти нет ценностей.

Сколько
семей, столько и вариантов воспитания. В зависимости от этого
происходит и становление личности. Личностью может стать лишь
человек, желающий чего-то добиться в жизни, имеющий свои цели и
упорно идущий к их достижению. Это человек с устойчивой системой
норм, ценностей, имеющий твердые убеждения, а также собственное
мнение по каждому вопросу, умеющий отстаивать свою точку зрения.

Становление
личности связано с влиянием на человека различных факторов, как
биологических, так и социальных. Имеет значение каждая мелочь –
от генов до питания. Малейшая ошибка – и человек может потерять
свою индивидуальность, стать “таким, как все”. Каждый из
нас хочет сделать карьеру, создать семью, вырастить детей. У всех
разная самооценка, потребности и уровень притязаний, и это также
является одним из факторов, влияющих на становление личности наряду с
семьей и т.д. В семье человек получает свой первый социальный опыт,
делает первые шаги, говорит первые слова. На становление личности
человека влияют не только мать и отец, но и другие члены семьи.

Очень
важно, чтобы маленький человечек воспитывался в доброжелательной
атмосфере, чтобы в процессе воспитания у родителей не было
разногласий по поводу методов его воспитания, чтобы ребенок не был
свидетелем конфликтов. В противном случае он может вырасти в
асоциальную личность, наносящую вред не только окружающим, но и себе.

Семья
– главный источник всех правильных поступков на жизненном пути
личности и искоренение ошибок в воспитании является возможным.

Литература:

1. 
   Земска М. Семья и личность. – М., 2009. – 133 с.

2. 
   Лисина М.И. Семья и формирование личности. – М., 2006. –
   180 с.

3. 
   Миндель А.Я. Воспитание и развитие личности подростка. – М.,
   2007. – 225 с.

«Здоровый образ жизни и его составляющие»

Здоровый образ жизни — это индивидуальная система поведения человека, обеспечивающая ему физическое, душевное и социальное благополучие в реальной окружающей среде (природной, техногенной и социальной) и активное долголетие.

Здоровый образ жизни создает наилучшие условия для нормального течения физиологических и психических процессов, что снижает вероятность различных заболеваний и увеличивает продолжительность жизни человека.

Здоровый образ жизни помогает нам выполнять наши цели и задачи, успешно реализовывать свои планы, справляться с трудностями, а если придётся, то и с колоссальными перегрузками. Крепкое здоровье, поддерживаемое и укрепляемое самим человеком, позволит ему прожить долгую и полную радостей жизнь. Здоровье — бесценное богатство каждого человека в отдельности, и всего общества в целом. Как же укрепить свое здоровье? Ответ прост — вести здоровый образ жизни.

1. Режим дня и здоровье человека.

Вся жизнь человека проходит в режиме распределения времени, частично вынужденного, связанного с общественно необходимой деятельностью, частично по индивидуальному плану. Так, например, режим дня студента определен учебным планом занятий в учебном заведении, режим военнослужащего — распорядком дня, утвержденным командиром воинской части, режим работающего человека — началом и концом рабочего дня.

Таким образом, режим — это установленный распорядок жизни человека, который включает в себя труд, питание, отдых и сон.

Главной составляющей режима жизнедеятельности человека является его труд, который представляет целесообразную деятельность человека, направленную на создание материальных и духовных ценностей.

Режим жизнедеятельности человека должен быть подчинен, прежде всего, его эффективной трудовой деятельности. Работающий человек живет в определенном ритме: он должен в определенное время вставать, выполнять свои обязанности, питаться, отдыхать и спать. И это неудивительно — все процессы в природе подчинены в той или иной мере строгому ритму: чередуются времена года, ночь сменяет день, день снова приходит на смену ночи. Ритмичная деятельность — один из основных законов жизни и одна из основ любого труда.

Рациональное сочетание элементов режима жизнедеятельности обеспечивает более продуктивную работу человека и высокий уровень его здоровья. В трудовой деятельности человека участвует весь организм как целое. Трудовой ритм задает ритм физиологический: в определенные часы организм испытывает нагрузку, вследствие чего повышается обмен веществ, усиливается кровообращение, а затем появляется чувство усталости; в другие часы, дни, когда нагрузка снижается, наступает отдых после утомления, восстанавливаются силы и энергия. Правильное чередование нагрузки и отдыха является основой высокой работоспособности человека.  

Теперь необходимо остановиться на вопросе об отдыхе. Отдых — это состояние покоя или активной деятельности, ведущее к восстановлению сил и работоспособности.

Наиболее эффективным в деле восстановления работоспособности является активный отдых, который позволяет рационально использовать свободное время. Чередование видов работы, гармоничное сочетание умственного и физического труда, физическая культура обеспечивают эффективное восстановление сил и энергии. Отдыхать человеку требуется ежедневно, еженедельно в выходные дни, ежегодно во время очередного отпуска, используя свободное время для укрепления физического и духовного здоровья.

2. Рациональное питание и его значение для здоровья.

Извечное стремление людей быть здоровыми и работоспособными привело к тому, что в последнее время много внимания стало уделяться рациональному питанию как одному из важных компонентов здорового образа жизни. Правильное, научно обоснованное питание — это важнейшее условие здоровья, работоспособности и долголетия человека.

С пищей человек получает все необходимые элементы, которые обеспечивают организм энергией, необходимой для роста и поддержания жизнедеятельности тканей.

Необходимые организму питательные вещества подразделяются на шесть основных типов: углеводы, белки, жиры, витамины, минеральные элементы и вода. Правильно питаться — это значит получать с пищей в достаточном количестве и в правильном сочетании все, что требуется организму.

Правильное питание — это, прежде всего разнообразное питание с учетом генетических особенностей человека, его возраста, физических нагрузок, климатических и сезонных особенностей окружающей среды. Оно позволяет организму максимально реализовать его генетический потенциал, однако превзойти этот потенциал организм не в состоянии, как бы хорошо не было организовано питание.

Необходимо отметить, что нет таких пищевых продуктов, которые сами по себе были бы хорошими или плохими. Питательной ценностью в той или иной степени обладают все пищевые продукты, но не существует и некой идеальной пищи. Важно не только то, что мы едим, а, сколько едим, когда едим и в каких сочетаниях съедаем те или иные продукты.

Рассмотрим подробно основные типы питательных веществ, необходимых организму.

Углеводы — органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода. Они содержатся во всех пищевых продуктах, но особенно много их в крупах, фруктах и овощах.

Углеводы по сложности их химической структуры подразделяются на две группы: простые и сложные углеводы.

Основной единицей всех углеводов является сахар, называемый глюкозой. Глюкоза является простым сахаром.

Несколько остатков простых Сахаров соединяются между собой и образуют сложные сахара. Основной единицей всех углеводов является сахар, называемый глюкозой. Глюкоза является простым сахаром.

Несколько остатков простых Сахаров соединяются между собой и образуют сложные сахара.

Тысячи остатков молекул одинаковых Сахаров, соединяясь между собой, образуют полисахарид:присутствует около 50 тысяч различных типов белков. Все они состоят из четырех элементов: углерода, водорода, кислорода и азота, которые, определенным образом соединяясь между собой, образуют аминокислоты. Существует 20 типов аминокислот. Соединение, состоящее из большого числа аминокислот, называют, поли пептидом. Каждый белок по своему химическому строению является полипептидом. В составе большинства белков находится в среднем 300—500 остатков аминокислот. Необходимо отметить, что некоторые бактерии и все растения способны синтезировать все аминокислоты, из которых строятся белки.

Витамины — это органические химические соединения, необходимые организму для нормального роста, развития и обмена веществ. Витамины не относятся ни к углеводам, ни к белкам, ни к жирам. Они состоят из других химических элементов и не обеспечивают организм энергией.   

Цитрусовые — великолепный источник витамина С. Получение необходимого количества витамина С из фруктов и овощей заряжает иммунную систему.

Так же для укрепления иммунитета очень важен цинк — он имеет антивирусное и антитоксическое действие. Получить его можно из морепродуктов, из неочищенного зерна и пивных дрожжей. Кроме того, нужно пить томатный сок — он содержит большое количество витамина А.

Нужно употреблять белок. Из белка строятся защитные факторы иммунитета — антитела (имунноглобины) Если вы будете употреблять в пищу мало мяса, рыбы, яиц, молочных блюд, орехов, то они просто не смогут образовываться.

Пробиотики:

Полезно употреблять продукты, повышающие количество полезных бактерий в организме. Они называются пробиотическими, в их список входит репчатый лук и лук-порей, чеснок, артишоки и бананы.

Весной и в конце зимы в организме наблюдается недостаток витаминов. Вам, конечно известны коробочки и баночки с витаминами. Некоторые накупят сладких таблеток, содержащих витамины, и съедят, чуть ли не всю пачку сразу. Потом вдруг ни с того ни сего начинается тошнота, головная боль…. Это организм дает знать о повышенном содержании витаминов. Поэтому препараты витаминов можно принимать только по рекомендации врача или, по крайней мере, с разрешения взрослых.

В состав тела человека входят самые различные вещества: железо, кальций, магний, калий и т. д. Но больше всего в организме человека воды. В головном мозгу, например, содержится 80% воды, в мышцах 76%, в костях 25%.

Животные в процессе эволюции утратили способность осуществлять синтез десяти особо сложных аминокислот, называемых незаменимыми. Они получают их в готовом виде с растительной и животной пищей. Такие аминокислоты содержатся в белках молочных продуктов (молоке, сыре, твороге), яйцах, рыбе, мясе, а также в сое, бобах и некоторых других растениях.

В пищеварительном тракте белки расщепляются до аминокислот, которые всасываются в кровь и попадают в клетки. В клетках из них строятся собственные белки, характерные для данного организма.
Минеральные вещества — неорганические соединения, на долю которых приходится около 5% массы тела. Минеральные вещества служат структурными компонентами зубов, мышц, клеток крови и костей. Они необходимы для мышечного сокращения, свертывания крови, синтеза белков и проницаемости клеточной мембраны. Минеральные вещества организм получает с пищей.

Минеральные вещества подразделяются на два класса: макроэлементы и микроэлементы.
Макроэлементы — кальций, фосфор, калий, сера, натрий, хлор и магний — требуются организму в относительно больших количествах.

Микроэлементы: железо, марганец, медь, йод, кобальт, цинк и фтор. Потребность в них несколько меньше.

Вода — это один из наиболее важных компонентов организма, составляющий 2/3 его массы. Вода является главным компонентом всех биологических жидкостей. Она служит растворителем питательных веществ и шлаков. Велика роль воды в регуляции температуры тела и поддержания кислотно-щелочного равновесия; вода участвует во всех протекающих в организме химических реакциях.

Для того чтобы питание отвечало требованиям здорового образа жизни, оно должно обеспечивать организм всеми необходимыми пищевыми элементами в необходимом количестве и нужном сочетании. Человеческий организм — сложный механизм. Здоровье человека зависит от того, сколько человек получает энергии и сколько он ее расходует и как гармонично при этом работают все его органы, обеспечивая необходимый уровень жизнедеятельности.

3.Влияние двигательной активности и закаливания

Физическая культура всегда занимала ведущее место в подготовке человека к активной плодотворной жизнедеятельности. Она успешно может решить проблему нарушенного равновесия между силой эмоциональных раздражителей и реализацией физических потребностей тела. Это верный путь к укреплению духовного и физического здоровья.

Физическая культура оказывает важное воздействие на умение человека приспосабливаться к внезапным и сильным функциональным колебаниям. Всего у человека 600 мускулов, и этот мощный двигательный аппарат требует постоянной тренировки и упражнений. Мышечные движения создают громадный поток нервных импульсов, направляющихся в мозг, поддерживают нормальный тонус нервных центров, заряжают их энергией, снимают эмоциональную перегрузку. Кроме того, люди, постоянно занимающиеся физической культурой, внешне выглядят более привлекательными. Занятия физической культурой — лучшая мера профилактики употребления алкоголя, курения и наркомании.

Тренированность придает человеку уверенность в себе. Люди, постоянно занимающиеся физической культурой, меньше подвержены стрессу, они лучше справляются с беспокойством, тревогой, угнетенностью, гневом и страхом. Они не только способны легче расслабиться, но и умеют снять эмоциональное напряжение с помощью определенных упражнений. Физически тренированные люди лучше сопротивляются болезням, им легче вовремя засыпать, сон у них крепче, им требуется меньше времени, чтобы выспаться. Некоторые физиологи считают, что каждый час физической активности продлевает жизнь человека на два-три часа.

Ежедневная утренняя зарядка — обязательный минимум физической нагрузки на день. Необходимо сделать её такой же привычкой, как умывание по утрам.

Закаливание — это повышение устойчивости организма к неблагоприятному воздействию ряда факторов окружающей среды (например, низкой или высокой температуры) путем систематического воздействия на организм этих факторов.

Современные жилища, одежда, транспорт и т. п. уменьшают воздействие на организм человека атмосферных влияний, таких, как температура, влажность, солнечные лучи. Уменьшение таких влияний на наш организм снижает его устойчивость к факторам окружающей среды. Закаливание — мощное оздоровительное средство. С его помощью можно избежать многих болезней и на долгие голы сохранить трудоспособность, умение радоваться жизни. Особенно велика роль закаливания в профилактике простудных заболеваний. В 2-4 раза снижают их число закаливающие процедуры, а в отдельных случаях помогают вовсе избавиться от простуд. Закаливание оказывает общеукрепляющее действие на организм, повышает тонус центральной нервной системы, улучшает кровообращение, нормализует обмен веществ.
Основными условиями, которые нужно выполнять при закаливании организма являются систематическое использование закаливающих процедур и постепенное наращивание силы воздействия. Надо помнить, что через 2-3 месяца после прекращения закаливания достигнутый ранее уровень устойчивости организма начинает снижаться.

Наиболее распространенной формой закаливания является использование свежего прохладного воздуха. Для этого в теплое время года хороши длительные прогулки, туристические походы, сон в помещении с открытым окном.

Дома полезно ходить по полу босиком, причем в первый раз в течение! минуты, затем каждую неделю увеличивать продолжительность на 1 минуту. В холодное время года прогулки пешком хорошо дополнять ходьбой на лыжах, бегом на коньках, медленным закаливающим бегом в облегченной одежде. Повышению устойчивости к низким температурам способствует также занятие утренней гимнастикой на открытом воздухе или в тщательно проветриваемом помещении.

Более сильный закаливающий фактор-вода. Кроме температурного, вода оказывает механическое воздействие на кожу, что является своеобразным массажем, улучшающем кровоснабжение.
Закаливание можно проводить в виде обтирания или обливания водой. Начинают закаливание водой при температуре ее не ниже 33-35 градусов и дальше через каждые 6-7 дней воду охлаждают на один градус. Если со стороны организма не возникает никаких изменений, температуру воды можно довести до температуры водопроводной (10-12 градусов).

Большим закаливающим действием обладают купания в открытых водоемах. При этом раздражение водой сочетается с воздействием воздуха. При купании согреванию тела способствует усиленная работа мышц во время плавания. Вначале продолжительность купания оставляет 4-5 минут, постепенно ее увеличивают до 15-20 минут. Во время слишком долгого купания или купания в очень холодной воде усиленный обмен веществ не может восполнить потерю тепла и организм переохлаждается. В результате вместо закаливания человек наносит вред своему здоровью.

Одним из закаливающих факторов является солнечное облучение. Оно вызывает расширение сосудов, усиливает деятельность кроветворных органов, способствует образованию в организме витамина D. Это особенно важно для предупреждения у детей рахита.

Продолжительность пребывания на солнце вначале не должна превышать 5 минут. Постепенно ее увеличивают до 40-50 минут, но не более. При этом надо помнить, что неумеренное пребывание на солнце может привести к перегреванию организма, солнечному удару, ожогам.

Таковы основные слагаемые здоровья. Помните: здоровый образ жизни позволяет в значительной мере раскрыть те ценные качества личности, которые столь необходимы в условиях современного динамического развития. Это, прежде всего высокая умственная и физическая работоспособность, социальная активность, творческое долголетие. Сознательное и ответственное отношение к здоровью как к общественному достоянию должно стать нормой жизни и поведения всех людей. Повсеместное утверждение здорового образа жизни — дело общегосударственной значимости, всенародное, и в то же время оно касается каждого из нас.

Формирование образа жизни, способствующего укреплению здоровья человека, осуществляется на трёх уровнях.

Отказ от вредных привычек. Вред курения.

К вредным привычкам относятся злоупотребление алкоголем, курение, наркомания и токсикомания. Все они отрицательно влияют на здоровье человека, разрушающе действуя на его организм и вызывая различные заболевания. Курение табака является одной из наиболее распространенных вредных привычек. С течением времени она вызывает физическую и психическую зависимость курильщика.
Прежде всего, от табачного дыма страдает легочная система, разрушаются механизмы защиты легких, и развивается хроническое заболевание — бронхит курильщика.

Часть табачных ингредиентов растворяется в слюне и, попадая в желудок, вызывает воспаление слизистой, впоследствии развивающееся в язвенную болезнь желудка или двенадцатиперстной кишки.
Крайне вредно табакокурение сказывается на деятельности сердечно — сосудистой системы и часто приводит к сердечной недостаточности, стенокардии, инфаркту миокарда и другим заболеваниям.
Содержащиеся в табачном дыме радиоактивные вещества иногда способны вызвать образование раковых опухолей. Табачный дым содержит более трех тысяч вредных веществ. Все их запомнить невозможно. Но три основные группы токсинов знать надо:

Смолы. Содержат сильные канцерогены и вещества, раздражающие ткани бронхов и легких. Рак легких в 85% всех случаев вызывается курением. Рак полости рта и гортани также в основном бывает у курильщиков. Смолы являются причиной кашля курильщиков и хронического бронхита.
Никотин. Никотин является наркотическим веществом стимулирующего действия. Как любой наркотик вызывает привыкание, пристрастие и зависимость. Повышает частоту сердечных сокращений и артериальное давление. Вслед за стимуляцией мозга наступает значительный спад вплоть до депрессии, что вызывает желание увеличить дозу никотина. Подобный двухфазный механизм присущ всем наркотическим стимуляторам: сначала возбуждают, затем истощают. Полный отказ от курения может сопровождаться синдромом отмены продолжительностью чаще до 2-3 недель. Наиболее частые симптомы отмены никотина — раздражительность, нарушение сна, тремор, беспокойство, пониженный тонус.
Все эти симптомы угрозы здоровью не представляют, они угасают и исчезают полностью сами собой.

Повторное поступление никотина в организм после длительного перерыва быстро восстанавливает зависимость.

Токсичные газы (окись углерода, цианистый водород, окись азота и др.):

Окись углерода или угарный газ — основной ядовитый компонент газов табачного дыма. Он повреждает гемоглобин, после чего гемоглобин теряет способность переносить кислород. Поэтому курильщики страдают хроническим кислородным голоданием, что отчетливо проявляется при физических нагрузках. Например, при подъеме по лестнице или во время пробежки у курильщиков быстро появляется одышка.

Угарный газ не имеет цвета и запаха, поэтому является особо опасным и нередко ведет к смертельным отравлениям. Угарный газ табачного дыма и выхлопных газов автомашины — это одно и то же вещество с одинаковой химической формулой — СО. Только в табачном дыме его больше.

Цианистый водород и окись азота также поражают легкие, усугубляя гипоксию (кислородное голодание) организма.

Постарайтесь запомнить хотя бы одну цифру: табачный дым содержит 384000 ПДК токсичных веществ, что в четыре раза больше, чем в выхлопе автомашины. Иными словами, курить сигарету в течение одной минуты – примерно-то же самое, что дышать непосредственно выхлопными газами в течение четырех минут.

Табачный дым вредно влияет не только на курящего, но и на тех, кто находится рядом с ним. В этом случае у некурящих людей возникает головная боль, недомогание, обостряются заболевания верхних дыхательных путей, происходят негативные изменения в деятельности нервной системы и составе крови. Особенно вредное влияние оказывает пассивное курение на детей.

Важными направлениями профилактики табакокурение являются повышение нравственности, общей и медицинской культуры населения и другие меры психологического и педагогического воздействия.
Вред алкоголя.

Алкоголь разрушающе действует на все системы и органы, так как хорошо растворяется в крови и разносится ею по всему организму.

Попадая в желудок, этиловый спирт негативно воздействует на его слизистую, а через центральную нервную систему — на всю пищеварительную функцию. При частом употреблении алкоголя это может привести к хроническому алкогольному гастриту.

Очень вредное влияние оказывает алкоголь на печень, которая не способна справляться с большим количеством спирта. Работа печени с перенапряжением приводит к гибели ее клеток и развитию цирроза.
Злоупотребление спиртными напитками приводит к тяжелым нарушениям в деятельности желез внутренней секреции, прежде всего поджелудочной и половой.

Главная проблема состоит в том, что большая часть алкогольной продукции, выпускаемой негосударственными предприятиями, содержит большое количество ядовитых веществ.

Особенно страдает от алкоголя головной мозг, в результате чего нарушается координация движений, изменяются речь и почерк, снижается моральный и интеллектуальный уровень человека, а в дальнейшем происходит социальная деградация личности. Снижается интеллектуальный потенциал и моральный уровень, все интересы формируются вокруг одной проблемы — достать спиртное. Прежние друзья заменяются на новых, соответствующих стремлениям пьющего. Забываются семейные друзья и друзья по работе. Возникают сомнительные знакомства с лицами, склонными к воровству, мошенничеству, подлогам, грабежу, пьянству. Ведущим мотивом поведения становится получение средств для приобретения спиртных напитков.

Пивной алкоголизм формируется быстрее водочного!

Пиво влияет на гормоны человека:

1. У мужчин: подавляется выработка мужского полового гормона-тестостерона. Одновременно начинают вырабатываться женские половые гормоны, вызывающие изменения внешнего вида мужчины.

2. У женщин: возрастает вероятность заболеть раком, становится грубее голос, появляются «пивные усы».
Основными направлениями профилактики пьянства и алкоголизма являются трудовое воспитание, организация полноценного отдыха, повышение культуры и санитарной грамотности населения, а также меры психологического, педагогического и административно-правового характера.

Наркотическая зависимость.

Установить факт употребления наркотиков можно несколькими путями:
•    С помощью экспресс-тестов на наркотики.
•    По косвенным признакам употребления наркотиков и наркотической зависимости.
•    В процессе наркологической экспертизы.

Косвенные признаки употребления наркотиков и наркотической зависимости: Помните, что они не подходят к наркоманам с небольшим стажем.
•    Длинные рукава одежды всегда, независимо от погоды и обстановки.
•    Неестественно узкие или широкие зрачки независимо от освещения.
•    Отрешенный взгляд.
•    Часто — неряшливый вид, сухие волосы, отекшие кисти рук; темные, разрушенные, «обломанные» зубы в виде «пеньков».
•    Осанка чаще сутулая.
•    Невнятная, «растянутая» речь.
•    Неуклюжие и замедленные движения при отсутствии запаха алкоголя изо рта.
•    Явное стремление избегать встреч с представителями властей.
•    Раздражительность, резкость и непочтительность в ответах на вопросы.
После его появления в доме у Вас пропадают вещи или деньги.
•       Следы уколов наркоманы обычно не показывают, но иногда их можно заметить на тыльной стороне кистей, а вообще-то наркоманы со стажем делают себе инъекции куда угодно, и следы нужно искать во всех областях тела, не исключая кожи на голове под волосами. Часто следы уколов выглядят не просто как множественные красные точки, а сливаются в плотные синевато-багровые тяжи по ходу вен.
Организм молодого человека в среднем выдерживает потребления наркотиков не более 7 лет. Детский организм — намного меньше. Средняя продолжительность жизни наркомана — 25 лет. Число детей наркоманов растет с ужасающими темпами. Стремительный рост наркотизации, алкоголизма среди детей и подростков влияет на здоровье нации.

Итак, можно сделать следующие выводы:
• Здоровье — нормальное психосоматическое состояние человека, отражающее его полное физическое, психическое и социальное благополучие и обеспечивающее полноценное выполнение трудовых, социальных и биологических функций.
• Здоровье во многом зависит от образа жизни, однако, говоря о здоровом образе жизни, в первую очередь имеют в виду отсутствие вредных привычек. Это, конечно, необходимое, но вовсе не достаточное условие. Главное в здоровом образе жизни — это активное творение здоровья, включая все его компоненты. Таким образом, понятие здорового образа жизни гораздо шире, чем отсутствие вредных привычек, режим труда и отдыха, система питания, различные закаливающие и развивающие упражнения; в него также входит система отношений к себе, к другому человеку, к жизни в целом, а также осмысленность бытия, жизненные цели и ценности и т.д. Следовательно, для творения здоровья необходимо как расширение представлений о здоровье и болезнях, так и умелое использование всего спектра факторов, влияющих на различные составляющие здоровья (физическую, психическую, социальную и духовную), овладение оздоровительными, общеукрепляющими, природосообразными методами и технологиями, формирование установки на здоровый образ жизни.
• Здоровый образ жизни во многом зависит от ценностной ориентации студента, мировоззрения, социального и нравственного опыта. Общественные нормы, ценности здорового образа жизни принимаются студентами как личностно значимые, но не всегда совпадают с ценностями, выработанными общественным сознанием.

Пособие по обучению детей правам человекa

ВВЕДЕНИЕ

Государства-участники соглашаются в том, что образование ребенка должно быть направлено на (а) развитие личности, талантов и умственных и физических способностей ребенка в их самом полном объеме, (b) воспитание уважения к правам человека и основным свободам…

Статья 29, Конвенция о правах ребенка, 1989

Добро пожаловать в «Компасито – пособие по обучению детей правам человека»!

Мы надеемся, что это пособие воодушевит вас идеями и станет практическим руководством по обучению детей правам человека. Живя среди людей в семьях, группах и обществе, дети с самого раннего возраста начинают осознавать вопросы, связанные с понятием справедливости, и пытаются понять окружающий их мир. Способствуя пониманию прав человека, формируя мнения и развивая отношения, образование в области прав человека поддерживает этот естественный интерес и процесс познания.

Дети сильны, богаты и способны. Все дети обладают готовностью, потенциалом, любознательностью и интересом к формированию собственного обучения, они соотносятся со всем, что наблюдают вокруг себя.

Лорис Малагуцци

Детей часто считают людьми, которые «еще не взрослые», поэтому они зависимы, неопытны, недисциплинированны и нуждаются в руководстве или направлении. «Компасито» строится на другой концепции, сформулированной Лотаром Краппманном, германским социологом и специалистом в области педагогики: дети живут «здесь и сейчас», «они формируют собственные точки зрения на проблемы и находят компетентные решения»1. В «Компасито» дети рассматриваются как молодые граждане и как носители прав, обладающие компетенцией по многим вопросам, касающимся их жизни. Основной упор в пособии делается на свойственных детям мотивациях, опыте и поиске решений.

Стимулом для написания «Компасито» стал «Компас – пособие по образованию в области прав человека с участием молодежи», разработанный Советом Европы в 2002 году. «Компас», гораздо больше, чем ожидалось, используется для работы с учениками в школах многих стран Европы. Пожелания пользователей «Компаса», высказывавших надежду увидеть учебное пособие, специально рассчитанное на работу с детьми, совпали с нашими собственными представлениями о том, что обучение правам человека следует начинать с самого младшего возраста.

«Компасито» базируется на философии и образовательных методах «Компаса». Как и в «Компасе», в настоящем пособии используется методология неформального обучения и структура, обеспечивающая пользователей теоретической и практической поддержкой. Однако в то время как «Компас» адресован непосредственно молодым людям, «Компасито» предназначается взрослым педагогам, работающим с детьми. Им предлагается теоретическая и методологическая информация и широкая дискуссия по существу правозащитных тем, поднимаемых в книге. Предполагается также, что педагоги будут адаптировать материалы, приведенные в «Компасито», чтобы они отражали ту реальность, в которой живут они сами и их ученики. Хотя практические упражнения разработаны в виде игр с детьми, для большинства упражнений необходимо правильное руководство со стороны опытного преподавателя.

Обучение детей правам человека – что это?

Обучение правам человека – это процесс, направленный на формирование культуры прав человека. Образовательный процесс основывается на активном участии детей, за счет которого они получают знания о правах человека и начинают понимать проблемы прав человека, приобретают навыки и способности, необходимые для защиты прав и привития уважительного отношения к равенству и достоинству.

Государства-участники соглашаются в том, что образование ребенка должно быть направлено на… (d) подготовку ребенка к сознательной жизни в свободном обществе в духе понимания, мира, терпимости, равноправия мужчин и женщин и дружбы между всеми народами, этническими, национальными и религиозными группами, а также лицами из числа коренного населения.

Статья 29, Конвенция о правах ребенка, 1989

Поэтому обучение правам человека должно играть ключевую роль в любом образовательном процессе. Конвенция ООН о правах ребенка (КПР) является бесценным инструментом для ознакомления детей с правами человека. В КПР определены те права человека, которые непосредственно касаются детей.

Поэтому изучение и использование прав ребенка помогает детям понять, что лежит в основе прав человека, осознать, что они сами являются носителями прав и адаптировать и применять эти права в своем окружении. Это главная цель обучения детей правам человека. Более того, в «Компасито» права детей представлены как часть более широкой картины общих прав человека. Таким образом, всеобщие права человека и права детей изучаются одновременно, чтобы дети имели возможность, изучая собственные права, понять также и то, что права человека распространяются на всех людей.

Образование в области прав человека и обучение демократической гражданственности

Права человека являются неотъемлемой частью демократического развития и обучения гражданственности. Некоторые последние социальные и политические тенденции как в Европе, так и в других частях света, такие как экономическая взаимозависимость, расизм, терроризм, политическая апатия, рост социального неравенства и медиатизация политики, ставят под сомнение основы культуры мира и прав человека и, таким образом, угрожают демократической стабильности. Именно поэтому образование в области прав человека и обучение демократической гражданственности в последние десять лет стали главными приоритетами государственных органов и, в еще большей степени, – неправительственных организаций.

Образование в области прав человека и обучение демократической гражданственности идут рука об руку, так как целью этих форм образования является обучение демократии. Обе формы образования подводят молодых людей к получению знаний, определению главных ценностей и развитию навыков. При обучении демократической гражданственности в центре внимания находится «ребенок-гражданин», которого обучают быть активным и ответственным членом сообщества, к которому он принадлежит. В образовании в области прав человека, с другой стороны, подчеркивается, что каждый человек должен способствовать равенству, человеческому достоинству, участию и расширению возможностей для всех людей. Гражданственность включена в образование в области прав человека как одна из главных тем, и обучение демократической гражданственности строится на ценностях прав человека. Несмотря на возможные различия, оба подхода служат развитию демократии, прав человека и поддержанию мира.

Кому предназначается «Компасито»?

«Компасито», в первую очередь, предназначается для работающих с детьми воспитателей и инструкторов, учителей, опекунов и родителей, особенно для тех, кто интересуется обучением детей правам человека и ищет практические способы обсуждения с детьми ценностей и социальных проблем. Упражнения составлены для детей в возрасте от шести до тринадцати лет.

«Компасито» строится на знаниях и опыте как ребенка, так и ведущего. Упражнения можно выполнять с детьми там, где они проводят основную часть своего времени: в школе, в центрах ребенка, в школе продленного дня, в центрах отдыха, в детских организациях или в детских лагерях, а некоторые упражнения – даже в семейной обстановке. В то время как детям не нужно обладать какими-либо специальными навыками для участия в большинстве упражнений, ведущим необходимо иметь опыт и навыки применения методологии неформального обучения, чтобы успешно выполнять упражнения.

Что включено в «Компасито»?

В последние десять лет в Европе и во всем мире было издано несколько прекрасных учебных материалов о правах человека, связанных с детьми и их правами. Команда разработчиков «Компасито» учитывала опыт этих публикаций и постаралась дополнить их с учетом европейского контекста. В настоящем пособии применяется межкультурный подход, и приводятся конкретные сведения об образовании в области прав человека и о методологии неформального обучения.

Темы, связанные с правами человека

Основой «Компасито» являются те же философские и образовательные подходы, которые применялись в «Компасе», и несколько частей, особенно посвященные концептуальным вопросам, взяты непосредственно из «Компаса». Обучающие упражнения, разработанные специально для детей, – главная часть пособия. Упражнения в «Компасито» составлены с учетом тринадцати избранных тем: гражданственность, демократия, дискриминация, образование и отдых, окружающая среда, семья и альтернативная забота, гендерное равенство, здоровье и социальное обеспечение, СМИ и Интернет, участие, мир и конфликты, бедность и социальное отчуждение, насилие. Чтобы приблизить проблемы прав человека к повседневной реальности и к личному опыту каждого ребенка, в указанных темах основное внимание уделяется ценностям и социальным вопросам, а не формальным правам в том виде, как они изложены в конвенциях. Группа разработчиков тщательно выбрала эти темы из десятков идей, считая, что они охватывают те сферы прав человека, которые наиболее важны для детей, даже если в данном пособии нет возможности перечислить все важные вопросы. В некоторых темах также рассматриваются проблемы, редко исследуемые в других пособиях, такие как образование, здоровье или гендерное равенство. В дополнение к этим избранным темам также вводится категория общих прав человека, чтобы развить у детей понимание концепции прав и того, как их следует применять в повседневной жизни.

Методология неформального обучения

В «Компасито» применяется методология неформального обучения, базирующаяся на активном участии и личном опыте детей. Участие и сотрудничество детей помогает добиться сплоченности группы и сократить предубеждения, имеющиеся у членов группы. Эта методология способствует пониманию сложных концепций, развивает навыки решения проблем и содействует проявлениям творческого потенциала и практичности – всем важным целям образования в области прав человека. Взрослые не должны попадаться в ловушку, предполагая, что мы, учителя, являемся носителями истины в последней инстанции. Дети вносят в образовательный процесс свой опыт, который следует активно использовать, чтобы обеспечить их интерес и эффективное развитие. Вопросы и даже конфликты необходимо считать основными образовательными ресурсами, которые можно оценивать позитивно.

Межкультурный подход и активное участие

В то время как дети активно участвуют в жизни собственного окружения, своей культуры и друзей, они проявляют любопытство по отношению к остальному миру: другим культурам, регионам и людям. В «Компасито» приводятся истории и ситуации, взятые из разных регионов и культурных слоев. Это широкое разнообразие предоставляет детям возможность поразмышлять о различных культурах и на основе таких размышлений сформировать твердое представление о собственной идентичности. Как объясняет Рева Клейн, британский педагог, дети не просто узнают о жизнях других детей, у них возникают чувства симпатии и солидарности, и они понимают свою роль в масштабных действиях на более глобальном уровне2.

«Компасито» придерживается этого подхода путем межкультурного общения и развития открытости к другим культурам. В конце 2005 года на консультативном совещании практиков, работающих непосредственно с детьми, была определена концепция настоящего пособия, которой затем неукоснительно следовала тщательно подобранная международная команда разработчиков. Международная команда пришла к единому мнению, что «Компасито» необходимо разрабатывать в тесном сотрудничестве с потенциальными пользователями и с самими детьми. С этой целью была сформирована международная группа специалистов-практиков, с которой составители пособия консультировались в процессе его подготовки. Эта группа специалистов проверяла и оценивала упражнения, предлагавшиеся для включения в «Компасито», и консультировала по тексту теоретических разделов.

Cтруктура «Компасито»

Глава I знакомит читателя с понятием прав человека и прав детей. В этой главе описываются главные международные правозащитные механизмы.

В Главе II объясняются цели и результаты образования в области прав человека. Эти вопросы рассматриваются как с европейской, так и с международной точки зрения.

В Главе III приводится информация и практические советы о том, как можно использовать «Компасито» в различных схемах формального и неформального обучения, и как лучше всего применять изложенные в пособии образовательные подходы. В советах ведущим предлагаются идеи о том, как начинать выполнение упражнений о правах человека с детьми, и как следует продолжать работу вплоть до участия в конкретных акциях.

В Главе IV представлены 42 практических упражнения для разных возрастных групп и разных уровней сложности, относящиеся к избранным темам по правам человека. Детям для выполнения большинства упражнений не нужно обладать какими-либо особыми навыками. Пользователям пособия рекомендуется творчески подходить к использованию упражнений, которые можно выполнять как последовательно, так и выборочно.

В Главе V приводится важная справочная информация по тринадцати избранным темам. Ведущим рекомендуется ознакомиться с соответствующими темами, прежде чем они начнут выполнять упражнения. В эти тексты включены вопросы, чтобы читатель мог подумать о том, каковы его собственные знания и отношение к данной теме, и как ее можно представить в личном или местном контексте.

В Приложениях содержится важная информация о международных документах, имеющих ключевое значение для прав детей в европейском контексте. Здесь также приводятся тексты Европейской конвенции о правах человека, Всеобщей декларации прав человека и Конвенции ООН о правах ребенка в специальном формате, рассчитанном на детей. В Глоссарии по правам человека приводятся определения главных юридических терминов, используемых в пособии. Термины, включенные в глоссарий, выделены в тексте «Компасито» жирным шрифтом.

«Компасито» в рамках Молодежной программы по образованию в области прав человека

«Компасито» публикуется в рамках Молодежной программы Совета Европы по образованию в области прав человека и межкультурному диалогу. Программа направлена на привлечение внимания молодых людей к вопросам прав человека и рассчитана на широкий круг молодежи помимо тех, кто уже активно работает, чтобы приблизить права человека к повседневной жизни максимально большого числа молодых людей. После старта в 2000 году, Молодежная программа затронула тысячи молодых людей и привела к каскадному эффекту в развитии программ образования в области прав человека и проектов по правам человека по всей Европе. Важным учебным ресурсом Молодежной программы Совета Европы по образованию в области прав человека и межкультурному диалогу является «Компас – пособие по образованию в области прав человека с участием молодежи». После публикации «Компаса» в 2002 году, он был переведен на более чем двадцать языков. Это популярное пособие послужило стимулом для молодых людей и их организаций в изучении таких вопросов как демократия, социальная справедливость и гендерное равенство.

Молодежная программа Совета Европы по образованию в области прав человека и межкультурному диалогу дополняет и поддерживает Всемирную программу ООН по образованию в области прав человека (начиная с 2005 года). Целью этой Всемирной программы является продвижение единого понимания основных принципов и методологий образования в области прав человека с тем, чтобы сделать права человека реальностью в любом обществе. В Плане действий Всемирной программы на 2005-2007 гг. основное внимание уделяется системе начального и среднего образования, и предлагаются практические идеи и конкретная стратегия для внедрения образования в области прав человека в национальном масштабе.

Полезные ресурсы

Gandini, Lella, Edward, Carolyn, Forman, George, eds., The Hundred Languages of Children: The Reggio Emilia Approach Advanced Reflections: Ablex/Greenwood, 1998.

Kein, Reva, Citizens by Right, Citizenship education in primary schools: Trentham Books and Save the Children, 2001.

Krappmann, Lothar, ‘The Rights of the Child as a Challenge to Human Rights Education” in Journal of Social Science Education: Bielefeld, 2006: www.jsse.org/2006-1/krappmann_child-rights.htm

Ссылки

Функции тела и жизненный процесс

Функции тела

Функции организма — это физиологические или психологические функции систем организма. Функции организма — это, в конечном счете, функции его клеток. Выживание — самое важное дело тела. Выживание зависит от поддержания или восстановления организмом гомеостаза, состояния относительного постоянства его внутренней среды.

Более века назад французский физиолог Клод Бернар (1813–1878) сделал замечательное наблюдение.Он отметил, что клетки тела выживают в здоровом состоянии только тогда, когда температура, давление и химический состав окружающей их среды остаются относительно постоянными. Позже американский физиолог Уолтер Б. Кэннон (1871-1945) предложил название гомеостаз для относительно постоянных состояний, поддерживаемых телом. Гомеостаз — ключевое слово в современной физиологии. Оно происходит от двух греческих слов — «гомео», что означает одно и то же, и «стазис», что означает стоять. Таким образом, «стоять или оставаться таким же» — это буквальное значение гомеостаза.Однако, как подчеркивал Кэннон, гомеостаз не означает чего-то установленного и неподвижного, что остается неизменным все время. По его словам, гомеостаз «означает состояние, которое может меняться, но относительно постоянно».

Гомеостаз зависит от того, что организм непрерывно выполняет многие действия. Его основные действия или функции — это реагирование на изменения в окружающей среде тела, обмен материалами между окружающей средой и клетками, метаболизм продуктов и интеграция всех разнообразных видов деятельности организма.

Способность организма выполнять многие из своих функций постепенно меняется с годами. В целом организм наименее хорошо выполняет свои функции на обоих концах жизни — в младенчестве и в пожилом возрасте. В детстве функции организма постепенно становятся все более и более эффективными. В период позднего созревания и старости все наоборот. Они постепенно становятся все менее эффективными и действенными. В молодом возрасте они обычно действуют с максимальной эффективностью.

Жизненный процесс

Все живые организмы обладают определенными характеристиками, которые отличают их от неживых форм. Основные процессы жизни включают организацию, метаболизм, отзывчивость, движения и размножение. У людей, которые представляют собой наиболее сложную форму жизни, есть дополнительные требования, такие как рост, дифференциация, дыхание, пищеварение и выделение. Все эти процессы взаимосвязаны. Ни одна часть тела, от мельчайшей клетки до целостной системы организма, не работает изолированно.Все они работают вместе, в точно настроенном балансе, для благополучия человека и поддержания жизни. Такие заболевания, как рак и смерть, представляют собой нарушение баланса этих процессов.

Ниже приводится краткое описание жизненного процесса:

Организация

На всех уровнях организационной схемы существует разделение труда. Каждый компонент выполняет свою работу в сотрудничестве с другими. Даже отдельная клетка, если она потеряет свою целостность или организацию, умрет.

Метаболизм

Метаболизм — широкий термин, включающий все химические реакции, происходящие в организме. Одной из фаз метаболизма является катаболизм, при котором сложные вещества расщепляются на более простые строительные блоки и высвобождается энергия.

Отзывчивость

Отзывчивость или раздражительность связаны с обнаружением изменений во внутренней или внешней среде и реагированием на это изменение. Это акт ощущения стимула и реакции на него.

Механизм

В теле существует много типов движений. На клеточном уровне молекулы перемещаются из одного места в другое. Кровь переходит из одной части тела в другую. Диафрагма движется с каждым вдохом. Способность мышечных волокон сокращаться и, таким образом, производить движение, называется сократимостью.

Репродукция

Для большинства людей воспроизводство означает формирование нового человека, рождение ребенка. Таким образом, жизнь передается от одного поколения к другому через воспроизводство организма.В более широком смысле воспроизводство также относится к образованию новых клеток для замены и ремонта старых клеток, а также для роста. Это клеточное размножение. Оба они необходимы для выживания человечества.

Рост

Рост означает увеличение размера либо за счет увеличения количества клеток, либо за счет увеличения размера каждой отдельной клетки. Для того, чтобы происходил рост, анаболические процессы должны происходить быстрее, чем катаболические процессы.

Дифференциация

Дифференциация — это процесс развития, при котором неспециализированные клетки превращаются в специализированные клетки с отличительными структурными и функциональными характеристиками. Через дифференцировку клетки развиваются в ткани и органы.

Дыхание

Дыхание относится ко всем процессам, участвующим в обмене кислорода и углекислого газа между клетками и внешней средой. Он включает в себя вентиляцию, диффузию кислорода и углекислого газа и перенос газов в крови.Клеточное дыхание связано с использованием клетками кислорода и высвобождением углекислого газа в процессе метаболизма.

Пищеварение

Пищеварение — это процесс расщепления сложной пищи на простые молекулы, которые могут всасываться в кровь и использоваться организмом.

Экскреция

Экскреция — это процесс, который удаляет из организма продукты пищеварения и метаболизма. Он избавляется от побочных продуктов, которые организм не может использовать, многие из которых токсичны и несовместимы с жизнью.

Десять описанных выше жизненных процессов недостаточно для обеспечения выживания человека. Помимо этих процессов, жизнь зависит от определенных физических факторов окружающей среды. К ним относятся вода, кислород, питательные вещества, тепло и давление.

BBC — Земля — ​​Секрет зарождения жизни на Земле

Эта история входит в список лучших хитов года BBC Earth «Лучшее за 2016 год».Просмотрите полный список.

Как началась жизнь? Вряд ли может быть более серьезный вопрос. На протяжении большей части истории человечества почти все верили, что «это сделали боги». Иное объяснение было немыслимо.

Это уже не так. За последнее столетие несколько ученых пытались выяснить, как могла возникнуть первая жизнь. Они даже пытались воссоздать этот момент Genesis в своих лабораториях: создать новую жизнь с нуля.

Пока никому не удалось, но мы прошли долгий путь.Сегодня многие ученые, изучающие происхождение жизни, уверены, что они на правильном пути, и у них есть эксперименты, подтверждающие их уверенность.

Это история нашего стремления раскрыть наше изначальное происхождение. Это история одержимости, борьбы и блестящего творчества, которая включает в себя некоторые из величайших открытий современной науки. Стремление понять зарождение жизни отправило мужчин и женщин в самые далекие уголки нашей планеты. Некоторые из вовлеченных ученых были превращены в чудовищ, в то время как другим пришлось выполнять свою работу под пятой жестоких тоталитарных правительств.

Это история зарождения жизни на Земле.

Жизнь стара. Динозавры, пожалуй, самые известные вымершие существа, зародившиеся 250 миллионов лет назад. Но жизнь началась намного раньше.

Возраст самых старых известных окаменелостей составляет около 3,5 миллиардов лет, что в 14 раз превышает возраст самых старых динозавров. Но летопись окаменелостей может простираться еще дальше. Например, в августе 2016 года исследователи обнаружили окаменелые микробы, датируемые 3 годом.7 миллиардов лет.

Сама Земля ненамного старше, сформировавшись 4,5 миллиарда лет назад.

Если мы предположим, что жизнь образовалась на Земле — что кажется разумным, учитывая, что мы еще не нашли ее где-либо еще — тогда это должно было произойти за миллиард лет между появлением Земли и сохранением самых старых известных окаменелостей.

Мы можем не только сузить круг, когда началась жизнь, но и сделать обоснованное предположение о том, что это было.

С 19 века биологам известно, что все живые существа состоят из «клеток»: крошечных мешочков с живым веществом, которые бывают разных форм и размеров.Клетки были впервые обнаружены в 17 веке, когда были изобретены первые современные микроскопы, но потребовалось более века, чтобы кто-нибудь понял, что они являются основой всей жизни.

Используя только материалы и условия, обнаруженные на Земле более 3,5 миллиардов лет назад, мы должны создать клетку

Вы можете не подумать, что очень похожи на сома или тираннозавра Tyrannosaurus rex , но микроскоп покажет что все вы состоите из очень похожих клеток.То же самое с растениями и грибами.

Но самые многочисленные формы жизни — это микроорганизмы, каждая из которых состоит всего из одной клетки. Бактерии — самая известная группа, и они встречаются повсюду на Земле.

В апреле 2016 года ученые представили обновленную версию «древа жизни»: своеобразное генеалогическое древо для каждого живого вида. Практически все ветви — бактерии. Более того, форма дерева предполагает, что бактерия была общим предком всего живого. Другими словами, все живые существа — включая вас — в конечном итоге произошли от бактерии.

Это означает, что мы можем более точно определить проблему происхождения жизни. Используя только материалы и условия, обнаруженные на Земле более 3,5 миллиардов лет назад, мы должны создать клетку.

Ну как это может быть сложно?

Глава 1. Первые эксперименты

На протяжении большей части истории не считалось необходимым спрашивать, как зародилась жизнь, потому что ответ казался очевидным.

До 1800-х годов большинство людей верило в «витализм». Это интуитивная идея, что живые существа были наделены особым магическим свойством, которое отличало их от неодушевленных предметов.

Химические вещества жизни могут быть созданы из более простых химикатов, которые не имеют ничего общего с жизнью

Витализм часто был связан с заветными религиозными убеждениями. Библия говорит, что Бог использовал «дыхание жизни», чтобы оживить первых людей, а бессмертная душа — это форма витализма.

Есть только одна проблема. Витализм — это явная ошибка.

К началу 1800-х годов ученые открыли несколько веществ, которые казались уникальными для жизни. Одним из таких химических веществ была мочевина, которая была обнаружена в моче и была выделена в 1799 году.

Это все еще было совместимо с витализмом. Казалось, только живые существа могут производить эти химические вещества, поэтому, возможно, они были наполнены жизненной энергией, и именно это делало их особенными.

Но в 1828 году немецкий химик Фридрих Велер нашел способ получения мочевины из обычного химического вещества, называемого цианатом аммония, которое не имело очевидной связи с живыми существами. Другие пошли по его стопам, и вскоре стало ясно, что все химические вещества жизни могут быть сделаны из более простых химикатов, которые не имеют ничего общего с жизнью.

Это был конец витализма как научной концепции. Но людям было очень трудно отказаться от этой идеи. Для многих утверждение о том, что в химических веществах жизни нет ничего «особенного», казалось, лишало жизнь ее магии, превращая нас в простые машины. Это также, конечно, противоречило Библии.

Тайна происхождения жизни игнорировалась десятилетиями

Даже ученые пытались избавиться от витализма. Еще в 1913 году английский биохимик Бенджамин Мур горячо продвигал теорию «биотической энергии», которая, по сути, была витализмом под другим названием.Идея имела сильную эмоциональную окраску.

Сегодня идея цепляется за самые неожиданные места. Например, существует множество научно-фантастических историй, в которых «жизненная энергия» человека может быть увеличена или истощена. Подумайте об «энергии регенерации», которую использовали Повелители времени в Doctor Who , которую можно даже пополнить, если она иссякнет. Это кажется футуристическим, но это глубоко старомодная идея.

Тем не менее, после 1828 года у ученых были законные причины искать безбожное объяснение того, как образовалась первая жизнь.Но они этого не сделали. Это кажется очевидным предметом для исследования, но на самом деле загадка происхождения жизни игнорировалась десятилетиями. Возможно, все еще были слишком эмоционально привязаны к витализму, чтобы сделать следующий шаг.

Вместо этого большим биологическим прорывом 19 века стала теория эволюции, разработанная Чарльзом Дарвином и другими.

Дарвин знал, что это серьезный вопрос.

Теория Дарвина, изложенная в книге О происхождении видов в 1859 году, объясняла, как огромное разнообразие жизни могло возникнуть из одного общего предка.Вместо того, чтобы каждый из различных видов был создан Богом индивидуально, все они произошли от первобытного организма, который жил миллионы лет назад: последнего универсального общего предка.

Эта идея оказалась чрезвычайно спорной, опять же потому, что она противоречила Библии. Дарвин и его идеи подверглись яростным нападкам, особенно со стороны возмущенных христиан.

Теория эволюции ничего не говорит о том, как возник этот первый организм.

Дарвин знал, что это серьезный вопрос, но — возможно, опасаясь начать еще одну борьбу с Церковью — он, кажется, обсуждал этот вопрос только в письме, написанном в 1871 году.Его возбужденный язык показывает, что он знал глубокое значение вопроса:

Первая гипотеза происхождения жизни была изобретена в дикой тоталитарной стране

«Но если (и о, какое большое если) мы могли бы зачать ребенка в какой-то теплый маленький пруд со всеми видами аммиака и фосфорных солей, светом, теплом, электричеством и т. д., что химически образовалось белковое соединение, готовое претерпеть еще более сложные изменения … »

Другими словами, что, если там Когда-то это был небольшой водоем, наполненный простыми органическими соединениями и залитый солнечным светом.Некоторые из этих соединений могут объединяться, чтобы сформировать похожее на жизнь вещество, такое как белок, который затем может начать развиваться и становиться более сложным.

Это была отрывочная идея. Но это станет основой первой гипотезы о том, как зародилась жизнь.

Идея возникла неожиданно. Вы можете подумать, что эта смелая форма свободного мышления была бы развита в демократической стране с традициями свободы слова: возможно, в Соединенных Штатах. Но на самом деле первая гипотеза происхождения жизни была изобретена в дикой тоталитарной стране, где свободное мышление было искоренено: в СССР.

В сталинской России все находилось под контролем государства. Сюда входили идеи людей, даже по таким предметам, как биология, которые, казалось, не имели отношения к коммунистической политике.

Опарин представил себе, какой была Земля, когда она только что сформировалась.

Известно, что Сталин фактически запретил ученым изучать традиционную генетику. Вместо этого он насаждал идеи сельскохозяйственного рабочего по имени Трофим Лысенко, которые, по его мнению, больше соответствовали коммунистической идеологии.Ученые, занимающиеся генетикой, были вынуждены публично поддержать идеи Лысенко, иначе они рисковали попасть в трудовой лагерь.

Именно в этой репрессивной среде Александр Опарин проводил свои исследования в области биохимии. Он мог продолжать работать, потому что был верным коммунистом: он поддерживал идеи Лысенко и даже получил орден Ленина — высшую награду, которую только можно было наградить живущим в СССР.

В 1924 году Опарин опубликовал свою книгу Происхождение жизни .В нем он изложил видение зарождения жизни, поразительно похожее на теплый маленький пруд Дарвина.

Опарин представил себе, какой была Земля, когда она только что сформировалась. Поверхность была обжигающе горячей, когда камни из космоса падали на нее и ударялись. Это был беспорядок из полурасплавленных горных пород, содержащих огромное количество химикатов, в том числе многие на основе углерода.

Если вы посмотрите на коацерваты под микроскопом, они будут вести себя пугающе, как живые клетки.

В конце концов Земля остыла настолько, что водяной пар конденсировался в жидкую воду, и выпал первый дождь.Вскоре на Земле появились горячие океаны, богатые углеродными химическими веществами. Теперь могут произойти две вещи.

Во-первых, различные химические вещества могут вступать в реакцию друг с другом с образованием множества новых соединений, некоторые из которых будут более сложными. Опарин предположил, что жизненно важные молекулы, такие как сахара и аминокислоты, могли образоваться в водах Земли.

Во-вторых, некоторые химические вещества начали образовывать микроскопические структуры. Многие органические химические вещества не растворяются в воде: например, масло образует слой поверх воды.Но когда некоторые из этих химикатов контактируют с водой, они образуют сферические глобулы, называемые «коацерваты», которые могут достигать 0,01 см (0,004 дюйма) в поперечнике.

Если вы посмотрите на коацерваты под микроскопом, они будут вести себя пугающе, как живые клетки. Они растут и меняют форму, а иногда делятся на две части. Они также могут поглощать химические вещества из окружающей воды, поэтому в них могут концентрироваться химические вещества, похожие на живые. Опарин предположил, что коацерваты были предками современных клеток.

Идея о том, что живые организмы, образованные чисто химическим путем, без бога или даже «жизненной силы», была радикальной.

Пять лет спустя, в 1929 году, английский биолог Дж.Б. С. Холдейн независимо предложил некоторые очень похожие идеи в короткой статье, опубликованной в « Rationalist Annual ».

Холдейн уже внес огромный вклад в эволюционную теорию, помогая интегрировать идеи Дарвина с развивающейся наукой генетикой.

Он также был персонажем грандиозным. Однажды он получил перфорированную барабанную перепонку из-за некоторых экспериментов с декомпрессионными камерами, но позже написал, что: «барабан обычно заживает; и если в нем остается дыра, даже если человек несколько глухой, из него можно выдувать табачный дым. рассматриваемое ухо, что является социальным достижением.«

Как и Опарин, Холдейн описал, как органические химические вещества могут накапливаться в воде» [пока] примитивные океаны не достигли консистенции горячего разбавленного супа ». Это подготовило почву для« первых живых или полуживых существ ».

Это говорит о том, что из всех биологов в мире именно Опарин и Холдейн предложили эту идею. без бога или даже «жизненной силы» было радикальным.Как и предыдущая теория эволюции Дарвина, она бросила вызов христианству.

Возникла одна проблема. Не было экспериментальных доказательств, подтверждающих это

Это вполне устраивало СССР. Советский режим был официально атеистическим, и его лидеры стремились поддержать материалистические объяснения таких глубоких явлений, как жизнь. Холдейн также был атеистом и при этом преданным коммунистом.

«В то время принятие или неприятие этой идеи зависело в основном от личностей: были ли они религиозными или поддерживали левые или коммунистические идеи», — говорит эксперт по происхождению жизни Армен Мулкиджанян из Университета Оснабрюка в Германии.«В Советском Союзе их приняли с радостью, потому что они не нуждались в Боге. В западном мире, если вы посмотрите на людей, которые думали в этом направлении, все они были левыми, коммунистами и так далее».

Идея о том, что жизнь образовалась в изначальном супе из органических химикатов, стала известна как гипотеза Опарина-Холдейна. Это было красиво и убедительно, но была одна проблема. Не было экспериментальных доказательств, подтверждающих это. Этого не было почти четверть века.

К тому времени, когда Гарольд Юри заинтересовался происхождением жизни, он уже получил Нобелевскую премию 1934 года по химии и помог создать атомную бомбу.Во время Второй мировой войны Юри работал над Манхэттенским проектом, собирая нестабильный уран-235, необходимый для ядра бомбы. После войны он боролся за то, чтобы ядерные технологии оставались под гражданским контролем.

В 1952 году Миллер начал самый известный эксперимент по происхождению жизни, который когда-либо предпринимался.

Он также заинтересовался химией космического пространства, особенно тем, что происходило, когда Солнечная система только формировалась. Однажды он прочитал лекцию и указал, что, вероятно, в атмосфере Земли не было кислорода, когда она только образовалась.Это обеспечило бы идеальные условия для образования изначального супа Опарина и Холдейна: хрупкие химические вещества были бы разрушены при контакте с кислородом.

Докторант по имени Стэнли Миллер был в аудитории и позже подошел к Юри с предложением: могут ли они проверить эту идею? Юри был настроен скептически, но Миллер его уговорил.

Итак, в 1952 году Миллер начал самый известный эксперимент по происхождению жизни, который когда-либо проводился.

Настройка была простой.Миллер соединил серию стеклянных колб и распространил четыре химиката, которые, как он подозревал, присутствовали на ранней Земле: кипящая вода, газообразный водород, аммиак и метан. Он подвергал газы многократным ударам электрическим током, чтобы имитировать удары молнии, которые так давно были обычным явлением на Земле.

Вы можете выйти из простой атмосферы и произвести много биологических молекул.

Миллер обнаружил, что «вода в колбе стала заметно розовой после первого дня, а к концу недели раствор стал темно-красным и мутным. «.Очевидно, образовалась смесь химикатов.

Когда Миллер проанализировал смесь, он обнаружил, что она содержит две аминокислоты: глицин и аланин. Аминокислоты часто называют строительными блоками жизни. Они используются для образования белков, которые контролируют большинство биохимических процессов в нашем организме. Миллер с нуля создал два самых важных компонента жизни.

Результаты были опубликованы в престижном журнале Science в 1953 году. Юри, совершив самоотверженный поступок, необычный для высокопоставленных ученых, вычеркнул свое имя из статьи, отдав должное Миллеру.Несмотря на это, исследование часто называют «экспериментом Миллера-Юри».

«Сила Миллера-Юри в том, чтобы показать, что можно выйти из простой атмосферы и произвести множество биологических молекул», — говорит Джон Сазерленд из Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже, Великобритания.

Жизнь была сложнее, чем кто-либо думал.

Детали оказались неверными, поскольку более поздние исследования показали, что в атмосфере ранней Земли был другой состав газов.Но это почти не относится к делу.

«Это было широко культовым, стимулировало воображение публики и до сих пор широко цитируется», — говорит Сазерленд.

После эксперимента Миллера другие ученые начали искать способы создания простых биологических молекул с нуля. Решение загадки происхождения жизни казалось близким.

Но потом стало ясно, что жизнь сложнее, чем кто-либо думал. Оказалось, что живые клетки — это не просто мешки с химикатами: это замысловатые маленькие машины.Внезапно создание одного с нуля стало казаться намного более сложной задачей, чем предполагали ученые.

Глава 2. Великая поляризация

К началу 1950-х годов ученые отошли от давнего предположения, что жизнь — это дар богов. Вместо этого они начали исследовать возможность того, что жизнь возникла спонтанно и естественно на ранней Земле — и благодаря культовому эксперименту Стэнли Миллера они даже получили некоторую практическую поддержку этой идеи.

Пока Миллер пытался создать материю жизни с нуля, другие ученые выясняли, из чего сделаны гены.

К этому времени было известно много биологических молекул. К ним относятся сахара, жиры, белки и нуклеиновые кислоты, такие как «дезоксирибонуклеиновая кислота» или, для краткости, ДНК.

Их открытие было одним из величайших научных открытий 20 века.

Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что ДНК несет в себе наши гены, но на самом деле это стало шоком для биологов 1950-х годов.Белки сложнее, поэтому ученые думали, что это гены.

Эта идея была опровергнута в 1952 году Альфредом Херши и Мартой Чейз из Института Карнеги в Вашингтоне. Они изучали простые вирусы, которые содержат только ДНК и белок и должны заражать бактерии, чтобы воспроизводиться. Они обнаружили, что в бактерии попала вирусная ДНК, а белки остались снаружи. Ясно, что ДНК была генетическим материалом.

Открытия Херши и Чейза вызвали безумную гонку за выяснением структуры ДНК и, следовательно, того, как она работает.В следующем году проблема была решена Фрэнсисом Криком и Джеймсом Уотсоном из Кембриджского университета, Великобритания, при значительной помощи со стороны их коллеги Розалинды Франклин.

Их открытие было одним из величайших научных открытий 20 века. Это также изменило процесс поиска происхождения жизни, обнаружив невероятную сложность, скрытую внутри живых клеток.

Крик и Ватсон поняли, что ДНК представляет собой двойную спираль, похожую на лестницу, скрученную в спираль.Каждый из двух «полюсов» лестницы состоит из молекул, называемых нуклеотидами.

В конечном итоге ваши гены происходят от наследственной бактерии

Эта структура объясняет, как клетки копируют свою ДНК. Другими словами, он показал, как родители копируют свои гены и передают их своим детям.

Ключевым моментом является то, что двойную спираль можно «разархивировать». Это раскрывает генетический код, состоящий из последовательностей генетических оснований A, T, C и G, который обычно заперт внутри «ступенек» лестницы ДНК.Затем каждая нить используется в качестве шаблона для воссоздания копии другой.

Используя этот механизм, гены передаются от родителей к ребенку с самого начала жизни. В конечном итоге ваши гены происходят от наследственной бактерии — и на каждом этапе они копировались с использованием механизма, открытого Криком и Ватсоном.

Изучите структуру ДНК в этом видео:

Крик и Ватсон изложили свои выводы в статье 1953 года в журнале Nature . В течение следующих нескольких лет биохимики пытались выяснить, какую именно информацию несет ДНК и как эта информация используется в живых клетках.Впервые были раскрыты сокровенные тайны жизни.

Внезапно идеи Опарина и Холдейна показались наивно простыми

Оказалось, что ДНК выполняет только одну задачу. Ваша ДНК сообщает вашим клеткам, как производить белки: молекулы, которые выполняют множество важных задач. Без белков вы не смогли бы переваривать пищу, ваше сердце останавливалось, и вы не могли дышать.

Но процесс использования ДНК для создания белков оказался поразительно сложным.Это было большой проблемой для любого, кто пытался объяснить происхождение жизни, потому что трудно представить, как могло начаться что-то столь сложное.

Каждый белок представляет собой длинную цепочку аминокислот, соединенных в определенном порядке. Последовательность аминокислот определяет трехмерную форму белка и, следовательно, то, что он делает.

Эта информация закодирована в последовательности оснований ДНК. Поэтому, когда клетке необходимо произвести определенный белок, она считывает соответствующий ген в ДНК, чтобы получить последовательность аминокислот.

Оказалось, что у ДНК всего одна работа

Но есть нюанс. ДНК драгоценна, поэтому клетки предпочитают хранить ее в безопасном месте. По этой причине они копируют информацию из ДНК на короткие молекулы другого вещества, называемого РНК (рибонуклеиновая кислота). Если ДНК — это библиотечная книга, то РНК — это клочок бумаги с нацарапанным на нем ключевым отрывком. РНК похожа на ДНК, за исключением того, что имеет только одну цепь.

Наконец, процесс преобразования информации в этой цепи РНК в белок происходит в чрезвычайно сложной молекуле, называемой «рибосомой».

Этот процесс происходит в каждой живой клетке, даже в простейших бактериях. Это так же важно для жизни, как еда и дыхание. Любое объяснение происхождения жизни должно показать, как эта сложная троица — ДНК, РНК и рибосомный белок — возникла и начала работать.

Внезапно идеи Опарина и Холдейна показались наивно простыми, в то время как эксперимент Миллера, который производил лишь несколько аминокислот, используемых для создания белков, выглядел дилетантским. Его основополагающее исследование не только не помогло нам продвинуть большую часть пути к созданию жизни, но и было лишь первым шагом на долгом пути.

Идея о том, что жизнь началась с РНК, окажет огромное влияние.

«ДНК заставляет РНК производить белок, и все это в этом инкапсулированном липидом мешочке с химическими веществами», — говорит Джон Сазерленд. «Вы смотрите на это, и это просто« вау, это слишком сложно ». Как мы собираемся найти органическую химию, которая сделает все это за один раз?»

Первым, кто действительно взялся за дело, был британский химик по имени Лесли Оргел. Он был одним из первых, кто увидел модель ДНК Крика и Ватсона, а позже помог НАСА с их программой «Викинг», которая отправляла на Марс роботизированные посадочные устройства.

Orgel решил упростить задачу. Написанный в 1968 году и поддержанный Криком, он предположил, что в первой жизни не было белков или ДНК. Вместо этого он почти полностью состоял из РНК. Чтобы это работало, эти первичные молекулы РНК должны были быть особенно универсальными. Во-первых, они должны были создавать копии самих себя, предположительно используя тот же механизм спаривания оснований, что и ДНК.

Идея о том, что жизнь началась с РНК, окажет огромное влияние. Но это также спровоцировало научную войну за сферы влияния, которая длится до наших дней.

Предполагая, что жизнь началась с РНК и чего-то еще, Оргель предполагал, что один важный аспект жизни — ее способность воспроизводить себя — появился раньше всех остальных. В некотором смысле он не просто предлагал, как впервые была устроена жизнь: он говорил что-то о том, что такое жизнь.

Ученые, изучающие происхождение жизни, разделились на лагеря

Многие биологи согласятся с идеей Оргеля «репликация в первую очередь». В теории эволюции Дарвина способность создавать потомство является абсолютно центральной: единственный способ «победить» организм — это оставить много детей.

Но есть и другие особенности жизни, которые кажутся не менее важными. Наиболее очевидным является метаболизм: способность извлекать энергию из окружающей среды и использовать ее для поддержания жизни. Для многих биологов метаболизм, должно быть, был изначальной определяющей чертой жизни, с появлением репликации позже.

Итак, начиная с 1960-х годов, ученые, изучающие происхождение жизни, разделились на лагеря.

«Основной поляризацией был метаболизм, а не генетика», — говорит Сазерленд.

Научные собрания по происхождению жизни часто были делом суетливым

Между тем третья группа утверждала, что первое, что появилось, — это контейнер для ключевых молекул, чтобы они не улетали. «Компартментализация должна была быть на первом месте, потому что нет смысла заниматься метаболизмом, если вы не разделены», — говорит Сазерленд. Другими словами, должна быть клетка — как подчеркивали Опарин и Холдейн несколькими десятилетиями ранее — возможно, заключенная в мембрану из простых жиров и липидов.

Все три идеи приобрели приверженцев и сохранились до наших дней. Ученые стали страстно привержены своим любимым идеям, иногда даже слепо.

В результате научные встречи, посвященные происхождению жизни, часто были спорными, и журналистам, освещающим эту тему, ученые из одного лагеря регулярно говорят, что идеи, исходящие из других лагерей, глупы или даже хуже.

Благодаря Оргелу идея о том, что жизнь началась с РНК и генетики, была очень ранней.Затем наступили 80-е годы, и произошло поразительное открытие, которое, казалось, в значительной степени подтвердило это.

Глава 3. Поиск первого репликатора

После 1960-х годов ученые, пытающиеся понять происхождение жизни, разделились на три группы. Некоторые были убеждены, что жизнь началась с образования примитивных версий биологических клеток. Другие считали, что ключевым первым шагом была метаболическая система, а третьи сосредоточили внимание на важности генетики и репликации.Эта последняя группа начала пытаться выяснить, как мог бы выглядеть этот первый репликатор, уделяя особое внимание идее, что он состоит из РНК.

Еще в 1960-х годах у ученых были основания полагать, что РНК является источником всей жизни.

В частности, РНК может делать то, чего не может ДНК. Это одноцепочечная молекула, поэтому в отличие от жесткой двухцепочечной ДНК она может складываться в различные формы.

Вы не смогли бы жить без ферментов

Сворачивание РНК, похожее на оригами, выглядело довольно похоже на поведение белков.Белки также в основном представляют собой длинные цепи, состоящие из аминокислот, а не нуклеотидов, и это позволяет им создавать сложные структуры.

Это ключ к удивительной способности белков. Некоторые из них могут ускорять или «катализировать» химические реакции. Эти белки известны как ферменты.

Многие ферменты находятся в кишечнике, где они расщепляют сложные молекулы пищи на простые, такие как сахара, которые могут использовать ваши клетки. Вы не можете жить без ферментов.

У Лесли Оргела и Фрэнсиса Крика возникло подозрение. Если бы РНК могла складываться как белок, возможно, она могла бы образовывать ферменты. Если бы это было правдой, РНК могла бы быть исходной — и весьма универсальной — живой молекулой, хранящей информацию, как ДНК сейчас, и катализирующей реакции, как некоторые белки.

Это была отличная идея, но не было доказательств более десяти лет.

Томас Чех родился и вырос в Айове. В детстве он был очарован камнями и минералами. К тому времени, когда он учился в неполной средней школе, он посещал местный университет и стучался в двери геологов, прося показать модели минеральных структур.

Но в конце концов он стал биохимиком, сосредоточившись на РНК.

Теперь представление о том, что жизнь началась с РНК, выглядело многообещающим

В начале 1980-х годов Чех и его коллеги из Университета Колорадо в Боулдере изучали одноклеточный организм под названием Tetrahymena thermophila . Часть его клеточного аппарата включает цепи РНК. Чех обнаружил, что один конкретный участок РНК иногда отделяется от остальных, как если бы что-то вырезало его ножницами.

Когда команда удалила все ферменты и другие молекулы, которые могли действовать как молекулярные ножницы, РНК продолжала делать это. Они открыли первый фермент РНК: короткий кусок РНК, способный вырезать себя из большей цепи, частью которой он был.

Чех опубликовал результаты в 1982 году. В следующем году другая группа обнаружила второй фермент РНК — или «рибозим», как его окрестили.

Обнаружение двух РНК-ферментов в быстрой последовательности показало, что их гораздо больше.Идея о том, что жизнь началась с РНК, выглядела многообещающей.

Узнайте больше о РНК из этого видео:

Имя этой идее дал Уолтер Гилберт из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс. Физик, увлекшийся молекулярной биологией, Гилберт также был одним из первых сторонников секвенирования генома человека.

Мир РНК — это элегантный способ создать сложную жизнь с нуля.

Написав в 1986 году на языке Nature , Гилберт предположил, что жизнь началась в «Мире РНК».

Первая стадия эволюции, утверждал Гилберт, состояла из «молекул РНК, выполняющих каталитическую активность, необходимую для сборки себя из нуклеотидного супа». Нарезая и склеивая вместе разные кусочки РНК, молекулы РНК могут создавать еще более полезные последовательности. В конце концов они нашли способ производить белки и белковые ферменты, которые оказались настолько полезными, что в значительной степени вытеснили версии РНК и дали начало жизни в том виде, в каком мы ее понимаем сегодня.

The RNA World — это элегантный способ создать сложную жизнь с нуля.Вместо того, чтобы полагаться на одновременное образование десятков биологических молекул из изначального супа, одна универсальная молекула могла выполнять работу всех из них.

В 2000 году гипотеза мира РНК получила убедительные доказательства.

Томас Стейтц 30 лет изучал структуру молекул в живых клетках. В 1990-х он взял на себя самую большую задачу: выяснить структуру рибосомы.

Тот факт, что эта важная машина была основана на РНК, сделало мир РНК еще более правдоподобным.

Каждая живая клетка имеет рибосому.Эта огромная молекула считывает инструкции с РНК и связывает аминокислоты в цепочки для образования белков. Рибосомы в ваших клетках составляют большую часть вашего тела.

Известно, что рибосома содержит РНК. Но в 2000 году команда Стейтца создала подробное изображение структуры рибосомы, которое показало, что РНК является каталитическим ядром рибосомы.

Это было критически важно, потому что рибосома настолько важна для жизни и настолько древняя. Тот факт, что эта важная машина была основана на РНК, сделало мир РНК еще более правдоподобным.

Сторонники RNA World были в восторге от открытия, и в 2009 году Стейтц получит долю Нобелевской премии. Но с тех пор сомнения вернулись.

С самого начала у идеи мира РНК было две проблемы. Может ли РНК действительно выполнять все функции жизни сама по себе? И могло ли оно образоваться на ранней Земле?

Они намеревались создать самореплицирующуюся РНК для себя

Прошло 30 лет с тех пор, как Гилберт заложил основу для мира РНК, и у нас до сих пор нет убедительных доказательств того, что РНК может делать все то, что теория требует от него.Это удобная маленькая молекула, но может оказаться недостаточно удобной.

Выдалось одно задание. Если жизнь началась с молекулы РНК, эта РНК должна была создавать копии самой себя: она должна была самовоспроизводиться.

Но ни одна из известных РНК не может самовоспроизводиться. Не может и ДНК. Требуется батальон ферментов и других молекул, чтобы создать точную копию фрагмента РНК или ДНК.

Итак, в конце 1980-х несколько биологов начали довольно-таки донкихотские поиски. Они решили создать самовоспроизводящуюся РНК.

Джек Шостак из Гарвардской медицинской школы был одним из первых, кто принял участие. В детстве он был настолько увлечен химией, что у него в подвале была лаборатория. Совершенно пренебрегая собственной безопасностью, он однажды устроил взрыв, в результате которого стеклянная трубка вонзилась в потолок.

Они показали, что ферменты РНК могут быть действительно мощными

В начале 1980-х годов Шостак помог показать, как наши гены защищают себя от процесса старения. Это раннее исследование в конечном итоге принесло ему долю Нобелевской премии.

Но вскоре он был очарован ферментами РНК Чеха. «Я думал, что эта работа была действительно классной», — говорит он. «В принципе, у РНК может быть возможность катализировать собственную репликацию».

В 1988 году Чех обнаружил фермент РНК, который мог строить короткую молекулу РНК длиной около 10 нуклеотидов. Шостак намеревался улучшить открытие путем разработки новых ферментов РНК в лаборатории. Его команда создала пул случайных последовательностей и проверила их, чтобы увидеть, какие из них проявляют каталитическую активность.Затем они взяли эти последовательности, настроили их и снова протестировали.

После 10 раундов этого процесса Шостак произвел фермент РНК, который заставил реакцию идти в семь миллионов раз быстрее, чем это было бы естественно. Они показали, что ферменты РНК могут быть действительно мощными. Но их фермент не мог сам себя копировать, даже близко. Шостак ударился о стену.

Следующим крупным достижением стал в 2001 году бывший студент Шостака Дэвид Бартель из Массачусетского технологического института в Кембридже.Бартел создал фермент РНК под названием R18, который мог добавлять новые нуклеотиды к цепи РНК на основе существующей матрицы. Другими словами, это было не просто добавление случайных нуклеотидов: это было правильное копирование последовательности.

Это все еще не самовоспроизводящийся, но приближается к нему. R18 состоял из цепочки из 189 нуклеотидов и мог надежно добавлять 11 нуклеотидов к цепи: 6% от его собственной длины. Была надежда, что несколько настроек позволят ему сделать цепь длиной 189 нуклеотидов — такой же, как она сама.

РНК, похоже, не годится для запуска жизни

Лучшая попытка была предпринята в 2011 году Филиппом Холлигером из Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже, Великобритания. Его команда создала модифицированный R18 под названием tC19Z, который копирует последовательности длиной до 95 нуклеотидов. Это 48% от собственной длины: больше R18, но не необходимые 100%.

Альтернативный подход был предложен Джеральдом Джойсом и Трейси Линкольн из Исследовательского института Скриппса в Ла-Хойе, Калифорния.В 2009 году они создали фермент РНК, который косвенно воспроизводит себя.

Их фермент соединяет два коротких фрагмента РНК, чтобы создать второй фермент. Затем он соединяет вместе еще две части РНК, чтобы воссоздать исходный фермент.

Этот простой цикл можно продолжать бесконечно, учитывая сырье. Но ферменты работали, только если им были даны правильные цепи РНК, которые должны были создать Джойс и Линкольн.

Для многих ученых, которые скептически относятся к миру РНК, отсутствие самовоспроизводящейся РНК является фатальной проблемой для этой идеи.РНК, похоже, не годится для запуска жизни.

Может быть, на ранней Земле существовал какой-то другой тип молекулы.

Дело также было ослаблено неспособностью химиков создать РНК с нуля. По сравнению с ДНК это выглядит как простая молекула, но оказалось, что сделать РНК чрезвычайно сложно.

Проблема в сахаре и основании, из которых состоит каждый нуклеотид. Можно сделать каждого из них индивидуально, но двое упорно отказываются связывать вместе.

Эта проблема прояснилась уже к началу 1990-х годов. Это оставило многих биологов острым подозрением, что гипотеза мира РНК, хотя и ясна, не может быть совершенно верной.

Вместо этого, возможно, на ранней Земле существовал какой-то другой тип молекулы: что-то более простое, чем РНК, которая действительно могла собраться из первичного бульона и начать самовоспроизведение. Это могло произойти сначала, а затем привело к РНК, ДНК и прочему.

В 1991 году Питер Нильсен из Копенгагенского университета в Дании выдвинул кандидата на роль первичного репликатора.

По сути, это была сильно модифицированная версия ДНК. Нильсен сохранил основания такими же — придерживаясь A, T, C и G, обнаруженных в ДНК, — но сделал основу из молекул, называемых полиамидами, вместо сахаров, обнаруженных в ДНК. Он назвал новую молекулу полиамидной нуклеиновой кислоты, или PNA. Как ни странно, с тех пор она стала известна как пептидная нуклеиновая кислота.

ПНК, в отличие от РНК, могла легко образоваться на ранней Земле.

ПНК никогда не встречалась в природе.Но он во многом похож на ДНК. Нить ПНК может даже заменить одну из нитей в молекуле ДНК, при этом комплементарные основания образуют пары как обычно. Более того, ПНК может свернуться в двойную спираль, как и ДНК.

Стэнли Миллер был заинтригован. Глубоко скептически относясь к миру РНК, он подозревал, что ПНК была более вероятным кандидатом на роль первого генетического материала.

В 2000 году он представил неопровержимые доказательства. К тому времени ему было 70 лет, и он только что перенес первый в серии изнурительных инсультов, из-за которых он в конечном итоге оказался в доме престарелых, но он еще не закончил.Он повторил свой классический эксперимент, который мы обсуждали в первой главе, на этот раз с использованием метана, азота, аммиака и воды — и получил полиамидную основу PNA.

Это говорит о том, что ПНК, в отличие от РНК, могла легко образоваться на ранней Земле.

Другие химики придумали свои собственные альтернативные нуклеиновые кислоты.

У каждой из этих альтернативных нуклеиновых кислот есть свои сторонники: обычно это человек, который ее создал.

В 2000 году Альберт Эшенмозер создал нуклеиновую кислоту треозы (TNA).По сути, это ДНК, но с другим сахаром в основе. Нити ТНК могут соединяться в пары, образуя двойную спираль, и информация может копироваться туда и обратно между РНК и ТНК.

Более того, TNA может складываться в сложные формы и даже связываться с белком. Это намекает на то, что ТНК может действовать как фермент, как и РНК.

Точно так же в 2005 году Эрик Меггерс создал нуклеиновую кислоту гликоля, которая может образовывать спиральные структуры.

У каждой из этих альтернативных нуклеиновых кислот есть сторонники: обычно это человек, который ее создал.Но в природе их нет и следа, поэтому, если первая жизнь действительно их использовала, в какой-то момент она должна была полностью отказаться от них в пользу РНК и ДНК. Это может быть правдой, но нет никаких доказательств.

Все это означало, что к середине 2000-х сторонники Мира РНК оказались в затруднительном положении.

Мир РНК, каким бы аккуратным он ни был, не мог быть всей правдой

С одной стороны, ферменты РНК существовали, и они включали в себя одну из самых важных частей биологического механизма — рибосому.Это было хорошо.

Но самовоспроизводящейся РНК не было обнаружено, и никто не мог понять, как РНК образуется в первичном бульоне. Альтернативные нуклеиновые кислоты могли бы решить последнюю проблему, но не было никаких доказательств их существования в природе. Это было не так хорошо.

Очевидный вывод заключался в том, что мир РНК, каким бы аккуратным он ни был, не мог быть всей правдой.

Между тем конкурирующая теория неуклонно набирала обороты с 1980-х годов. Его сторонники утверждают, что жизнь началась не с РНК, ДНК или любого другого генетического вещества.Вместо этого он начался как механизм использования энергии.

Глава 4. Сила протонов

Во второй главе мы видели, как ученые разделились на три школы мысли о том, как зародилась жизнь. Одна группа была убеждена, что жизнь началась с молекулы РНК, но они изо всех сил пытались понять, как РНК или подобные молекулы могли спонтанно образоваться на ранней Земле, а затем сделать копии самих себя. Поначалу их усилия были захватывающими, но в конечном итоге разочаровывающими.Однако даже в то время, когда это исследование продвигалось, были и другие исследователи происхождения жизни, которые были уверены, что жизнь началась совершенно по-другому.

Теория мира РНК основана на простой идее: самое важное, что может сделать живой организм, — это воспроизвести себя. С этим согласятся многие биологи. Все живые существа, от бактерий до синих китов, стремятся к потомству.

Вехтерсхойзер предположил, что первые организмы «радикально отличались от всего, что мы знаем»

Однако многие исследователи происхождения жизни не верят, что воспроизводство действительно является фундаментальным фактором.Они говорят, что прежде чем организм сможет воспроизводиться, он должен быть самоподдерживающимся. Он должен оставаться в живых. В конце концов, у вас не может быть детей, если вы умрете первым.

Мы сохраняем жизнь за счет еды, а зеленые растения — за счет извлечения энергии из солнечного света. Возможно, вы не думаете, что человек, откусивший сочный стейк, очень похож на лиственный дуб, но когда вы сразу перейдете к нему, оба начнут поглощать энергию.

Этот процесс называется метаболизмом. Во-первых, вы должны получить энергию; скажем, из богатых энергией химических веществ, таких как сахар.Затем вы должны использовать эту энергию для создания полезных вещей, таких как клетки.

Этот процесс использования энергии настолько важен, что многие исследователи полагают, что это было первое, что когда-либо делала жизнь.

Как могли бы выглядеть эти организмы, работающие только с метаболизмом? Одно из самых важных предложений было выдвинуто в конце 80-х годов Гюнтером Вехтерсхойзером. Он был не штатным ученым, а скорее патентным юристом с химическим образованием.

Wächtershäuser предположил, что первые организмы «разительно отличались от всего, что мы знаем».Они не были из клеток. У них не было ферментов, ДНК или РНК.

Все остальные составляющие современных организмов — такие как ДНК, клетки и мозг — появились позже.

Вместо этого Вехтерсхойзер представил поток горячей воды, вытекающий из вулкана. Вода была богата вулканическими газами, такими как аммиак, и содержала следы минералов из сердца вулкана.

Там, где вода стекала по скалам, начались химические реакции. В частности, металлы из воды помогли простым органическим соединениям превратиться в более крупные.

Переломным моментом стало создание первого метаболического цикла. Это процесс, в котором одно химическое вещество преобразуется в ряд других химикатов, пока, в конце концов, не будет воссоздано исходное химическое вещество. При этом вся система потребляет энергию, которую можно использовать для перезапуска цикла — и для начала выполнения других задач.

Метаболические циклы могут показаться не похожими на жизнь, но они фундаментальны для жизни

Все остальные составляющие современных организмов — такие как ДНК, клетки и мозг — появились позже, на основе этих химических циклов.

Эти метаболические циклы не очень похожи на жизнь. Вехтерсхойзер назвал свои изобретения «организмами-предшественниками» и написал, что их «едва ли можно назвать живыми».

Но метаболические циклы, подобные тем, которые описал Wächtershäuser, лежат в основе каждого живого существа. По сути, ваши клетки представляют собой микроскопические химические перерабатывающие предприятия, постоянно превращающие одно химическое вещество в другое. Метаболические циклы могут показаться не похожими на жизнь, но они имеют фундаментальное значение для жизни.

В течение 1980-х и 1990-х годов Вехтерсхойзер разработал свою теорию довольно подробно.Он обрисовал в общих чертах, какие минералы подходят для лучших поверхностей и какие химические циклы могут иметь место. Его идеи начали привлекать сторонников.

Но это все еще теоретическое. Вехтерсхойзер нуждался в открытии из реального мира, подтверждающем его идеи. К счастью, это уже было сделано — десятью годами ранее.

В 1977 году группа под руководством Джека Корлисса из Университета штата Орегон совершила погружение на глубину 1,5 мили (2,5 км) в восточную часть Тихого океана. Они обследовали горячую точку Галапагосских островов, где высокие горные хребты возвышаются над морским дном.Они знали, что хребты вулканически активны.

Каждое вентиляционное отверстие было своего рода изначальным диспенсером для супа.

Корлисс обнаружил, что гребни были испещрены, по сути, горячими источниками. Горячая вода, богатая химическими веществами, поднималась из-под морского дна и выкачивалась через отверстия в скалах.

Удивительно, но эти «гидротермальные жерла» были густо заселены странными животными. Были огромные моллюски, блюдца, мидии и трубочники. Вода также была насыщена бактериями.Все эти организмы питались энергией из гидротермальных источников.

Открытие гидротермальных жерл сделало имя Корлисса. Это также заставило его задуматься. В 1981 году он предположил, что подобные жерла существовали на Земле четыре миллиарда лет назад и что они были местом зарождения жизни. Он потратит большую часть остальной части своей карьеры, работая над этой идеей.

Корлисс предположил, что гидротермальные источники могут создавать коктейли из химикатов. По его словам, каждое вентиляционное отверстие было своего рода изначальным диспенсером для супа.

Ключевые соединения, такие как сахар, «выживут… в течение нескольких секунд»

По мере того, как горячая вода протекала сквозь камни, тепло и давление заставляли простые органические соединения сливаться в более сложные, такие как аминокислоты, нуклеотиды и сахара. Ближе к границе с океаном, где вода была не такой горячей, они начали связываться в цепочки, образуя углеводы, белки и нуклеотиды, такие как ДНК. Затем, когда вода приблизилась к океану и еще больше остыла, эти молекулы собрались в простые клетки.

Это было аккуратно и привлекло внимание людей. Но Стэнли Миллер, чей экспериментальный эксперимент с происхождением жизни мы обсуждали в первой главе, не убедил его. В 1988 году он утверждал, что вентиляционные отверстия слишком горячие.

В то время как сильная жара может вызвать образование таких химических веществ, как аминокислоты, эксперименты Миллера показали, что она также разрушит их. Ключевые соединения, такие как сахар, «выжили бы… самое большее секунды». Более того, эти простые молекулы вряд ли соединятся в цепочки, потому что окружающая вода разорвет цепочки почти сразу.

Тут в бой вступил геолог Майк Рассел. Он думал, что теорию вентиляции можно заставить работать. Более того, ему казалось, что вентиляционные отверстия были идеальным домом для организмов-предшественников Wächtershäuser. Это вдохновение привело его к созданию одной из наиболее широко признанных теорий происхождения жизни.

Если Рассел был прав, жизнь зародилась на дне моря

Рассел провел свои ранние годы, занимаясь производством аспирина, разведкой ценных минералов и — в одном примечательном инциденте в 1960-х годах — координацией реакции на возможное вулканическое воздействие. высыпание, несмотря на отсутствие тренировок.Но его настоящий интерес заключался в том, как поверхность Земли менялась за эоны. Эта геологическая перспектива сформировала его представления о происхождении жизни.

В 1980-х годах он нашел ископаемые свидетельства менее экстремального типа гидротермального источника, где температура была ниже 150 ° C. Он утверждал, что такие более мягкие температуры позволят молекулам жизни выжить гораздо дольше, чем предполагал Миллер.

Более того, в окаменелостях этих вентиляционных отверстий было что-то странное.Минерал под названием пирит, состоящий из железа и серы, образовал трубки диаметром около 1 мм.

В своей лаборатории Рассел обнаружил, что пирит также может образовывать сферические капли. Он предположил, что первые сложные органические молекулы образовались внутри этих простых структур пирита.

Примерно в это время Вехтерсхойзер начал публиковать свои идеи, основанные на потоке горячей, богатой химическими веществами воды, текущей по минералу. Он даже предположил, что речь идет о пирите.

Его идея основывалась на работе одного из забытых гениев современной науки

Итак, Рассел сложил два и два.Он предположил, что гидротермальные источники в глубоком море, достаточно прохладные для образования структур пирита, являются местом обитания организмов-предшественников Вехтершойзера. Если Рассел был прав, жизнь зародилась на дне моря — и сначала появился метаболизм.

Рассел изложил все это в статье, опубликованной в 1993 году, через 40 лет после классического эксперимента Миллера. Это не получило такого же восторженного освещения в СМИ, но, возможно, было более важным. Рассел объединил две, казалось бы, отдельные идеи — метаболические циклы Вехтерсхойзера и гидротермальные источники Корлисса — во что-то действительно убедительное.

Чтобы сделать это еще более впечатляющим, Рассел также предложил объяснение того, как первые организмы получали свою энергию. Другими словами, он выяснил, как мог работать их метаболизм. Его идея опиралась на работы одного из забытых гениев современной науки.

В 1960-х биохимик Питер Митчелл заболел и был вынужден уйти из Эдинбургского университета. Вместо этого он создал частную лабораторию в удаленном особняке в Корнуолле. Изолированный от научного сообщества, его работа частично финансировалась стадом дойных коров.Многие биохимики, в том числе поначалу Лесли Оргел, чью работу над РНК мы обсуждали во второй главе, считали его идеи совершенно нелепыми.

Теперь мы знаем, что процесс, идентифицированный Митчеллом, используется всеми живыми существами на Земле

Менее чем через два десятилетия Митчелл добился окончательной победы: Нобелевской премии по химии 1978 года. Его имя никогда не было нарицательным, но его идеи есть в каждом учебнике биологии.

Митчелл провел свою карьеру, выясняя, что организмы делают с энергией, которую они получают из пищи.По сути, он спрашивал, как все мы живем от момента к моменту.

Он знал, что все клетки хранят свою энергию в одной и той же молекуле: аденозинтрифосфате (АТФ). Решающим моментом является цепочка из трех фосфатов, прикрепленных к аденозину. Добавление третьего фосфата требует много энергии, которая затем блокируется в АТФ.

Когда клетке нужна энергия — скажем, если мышце нужно сокращаться — она ​​отщепляет третий фосфат от АТФ. Это превращает его в аденозиндифосфат (АДФ) и высвобождает накопленную энергию.

Его имя никогда не было нарицательным.

Митчелл хотел знать, как именно клетки производят АТФ. Как они сконцентрировали достаточно энергии на АДФ, чтобы прикрепился третий фосфат?

Митчелл знал, что фермент, производящий АТФ, находится на мембране. Поэтому он предположил, что клетка перекачивает заряженные частицы, называемые протонами, через мембрану, так что протонов было много с одной стороны и почти не было — с другой.

Протоны затем попытались бы течь обратно через мембрану, чтобы уравновесить количество протонов с каждой стороны, но единственное место, через которое они могли пройти, — это фермент.Проходящий поток протонов давал ферменту энергию, необходимую для производства АТФ.

Посмотрите, как клетки используют энергию, в этом видео:

Митчелл впервые высказал эту идею в 1961 году. Он провел следующие 15 лет, защищая ее от всех желающих, пока доказательства не стали неопровержимыми. Теперь мы знаем, что процесс, идентифицированный Митчеллом, используется всеми живыми существами на Земле. Это происходит прямо сейчас внутри ваших клеток. Как и ДНК, она имеет фундаментальное значение для жизни, какой мы ее знаем.

Вентиляционные отверстия Корлисса не годятся

Ключевой момент, который понял Рассел, — это градиент протонов Митчелла: наличие большого количества протонов на одной стороне мембраны и нескольких — на другой.Всем клеткам нужен протонный градиент для хранения энергии.

Современные клетки создают градиенты, перекачивая протоны через мембрану, но при этом задействован сложный молекулярный механизм, который не мог просто возникнуть. Итак, Рассел совершил еще один логический скачок: жизнь должна была образоваться где-то с естественным протонным градиентом.

Где-то вроде гидротермального источника. Но это должен быть особый тип вентиляции. Когда Земля была молодой, моря были кислыми, а в кислой воде было много протонов, плавающих внутри.Чтобы создать протонный градиент, вода из вентиляционного отверстия должна быть с низким содержанием протонов: она должна быть щелочной.

Вентиляционные отверстия Корлисса не подходят. Они были не только слишком горячими, но и кислыми. Но в 2000 году Дебора Келли из Вашингтонского университета открыла первые щелочные вентили.

Келли пришлось сражаться, чтобы стать ученым. Ее отец умер, когда она заканчивала среднюю школу, и ей пришлось много работать, чтобы прокормить себя до учебы в колледже.

Он убедился, что жерла, подобные жерлам Затерянного города, были тем местом, где зародилась жизнь

Но ей это удалось, и она была очарована подводными вулканами и обжигающими горячими гидротермальными жерлами. Эта любовь близнецов в конечном итоге привела ее к середине Атлантического океана. Там земная кора разрывается, и из морского дна поднимается горный хребет.

На этом хребте Келли нашла поле гидротермальных жерл, которое она назвала «Затерянным городом». Они не такие, как те, что нашел Корлисс.Температура воды, вытекающей из них, составляет всего 40-75 ° C, и она слабощелочная. Карбонатные минералы из этой воды собрались в крутые белые «дымоходы», которые поднимаются со дна моря, как органные трубы. Их внешний вид жуткий и похож на призраков, но это вводит в заблуждение: они являются домом для плотных сообществ микроорганизмов, которые процветают в вытяжной воде.

Эти щелочные вентили идеально подходили для идей Рассела. Он пришел к убеждению, что вентиляционные отверстия, подобные тем, что есть в Затерянном городе, были тем местом, где зародилась жизнь.

Но у него была проблема.Будучи геологом, он недостаточно знал о биологических клетках, чтобы сделать свою теорию действительно убедительной.

Итак, Рассел объединился с биологом Уильямом Мартином, драчливым американцем, который большую часть своей карьеры провел в Германии. В 2003 году пара представила улучшенную версию более ранних идей Рассела. Это, пожалуй, самая конкретная история о том, как началась жизнь.

Эта история теперь считается одной из ведущих гипотез происхождения жизни

Благодаря Келли они теперь знали, что камни щелочных отверстий были пористыми: они были покрыты крошечными отверстиями, заполненными водой.Они предположили, что эти маленькие карманы действуют как «клетки». Каждый карман содержал необходимые химические вещества, в том числе такие минералы, как пирит. В сочетании с естественным протонным градиентом из вентиляции они были идеальным местом для начала метаболизма.

По словам Рассела и Мартина, как только жизнь использовала химическую энергию вытяжной воды, она начала создавать молекулы, подобные РНК. В конце концов он создал свою собственную мембрану и превратился в настоящую клетку, вырвавшись из пористой породы в открытую воду.

Эта история сейчас считается одной из главных гипотез происхождения жизни.

Это нашло мощную поддержку в июле 2016 года, когда Мартин опубликовал исследование, реконструировавшее некоторые особенности «последнего универсального общего предка» (LUCA). Это организм, который жил миллиарды лет назад и от которого произошла вся существующая жизнь.

Сторонники RNA World утверждают, что у теории вентиляции есть две проблемы. выжить сегодня.Это то, что сделал Мартин.

Он исследовал ДНК 1930 современных микроорганизмов и идентифицировал 355 генов, которые были почти у всех из них. Это, возможно, свидетельство того, что эти 355 генов передавались из поколения в поколение с тех пор, как эти 1930 микробов имели общего предка — примерно в то время, когда LUCA была жива.

Среди 355 генов были некоторые для использования протонного градиента, но не гены для его генерации — в точности, как предсказывали теории Рассела и Мартина.Более того, похоже, что LUCA адаптирована к присутствию химических веществ, таких как метан, что позволяет предположить, что он населял вулканически активную среду — например, вентиляционное отверстие.

Несмотря на это, сторонники RNA World говорят, что у теории вентиляции есть две проблемы. Одно потенциально могло быть исправлено: другое могло быть фатальным.

Первая проблема состоит в том, что нет экспериментальных доказательств описанных Расселом и Мартином процессов. У них есть пошаговая история, но ни один из шагов не был замечен в лаборатории.

«Люди, которые думают, что репликация была первой, они постоянно предоставляют новые экспериментальные данные», — говорит эксперт по происхождению жизни Армен Мулкиджанян. «Люди, которые предпочитают метаболизм, не делают этого».

Химический состав всех этих молекул несовместим с водой

Это могло измениться благодаря коллеге Мартина Нику Лейну из Университетского колледжа Лондона. Он построил «реактор происхождения жизни», который будет имитировать условия внутри щелочной вентиляции. Он надеется наблюдать метаболические циклы и, возможно, даже такие молекулы, как РНК.Но это еще не все.

Вторая проблема — расположение жерл в глубоком море. Как указал Миллер в 1988 году, длинноцепочечные молекулы, такие как РНК и белки, не могут образовываться в воде без ферментов, которые им помогают.

Для многих исследователей это несостоятельный аргумент. «Если у вас есть химический опыт, вы не можете купить идею глубоководных жерл, потому что вы знаете, что химический состав всех этих молекул несовместим с водой», — говорит Мулкиджанян.

Несмотря на это, Рассел и его союзники сохраняют оптимизм.

Но в последнее десятилетие на первый план вышел третий подход, подкрепленный серией необычных экспериментов. Это обещает то, чего пока не удалось ни миру РНК, ни гидротермальным источникам: способ создать целую клетку с нуля.

Глава 5. Как сделать ячейку

К началу 2000-х годов существовало две основные идеи о том, как могла возникнуть жизнь. Сторонники «Мира РНК» были убеждены, что жизнь началась с самовоспроизводящейся молекулы.Тем временем ученые из лагеря «прежде всего метаболизм» разработали подробный рассказ о том, как жизнь могла зародиться в гидротермальных жерлах в глубоком море. Однако вот-вот выдвинулась третья идея.

Все живое на Земле состоит из клеток. Каждая клетка представляет собой мягкий шарик с жесткой внешней стенкой или «мембраной».

Смысл клетки — хранить вместе все необходимое для жизни. Если внешняя стенка разрывается, кишки выплескиваются наружу и клетка умирает — точно так же, как человеку, которому выпотрошили кишки, как правило, недолго осталось жить.

В жару и бурю ранней Земли некоторые сырьевые материалы должны были собраться в сырые клетки

Внешняя стенка клетки настолько важна, что некоторые исследователи происхождения жизни утверждают, что это, должно быть, первое, что возникло. Они считают, что попытки «прежде всего генетика», обсуждаемые в третьей главе, и идеи «прежде всего метаболизм», обсуждаемые в четвертой главе, ошибочны. Их альтернатива — «сначала разделение» — имеет своего чемпиона Пьера Луиджи Луизи из Университета Рома Тре в Риме, Италия.

Рассуждения Луизи просты, и с ними трудно спорить. Как вы могли бы настроить рабочий метаболизм или самовоспроизводящуюся РНК, каждая из которых зависит от наличия большого количества химических веществ в одном месте, если у вас сначала нет контейнера для хранения всех молекул?

Если вы согласитесь с этим, жизнь могла начаться только одним способом. Каким-то образом в жару и бурю ранней Земли некоторые виды сырья должны были собраться в грубые клетки или «протоклетки». Задача состоит в том, чтобы сделать это в лаборатории: создать простую живую клетку.

Луизи может проследить свои идеи вплоть до Александра Опарина и зарождения науки о происхождении жизни в СССР, что обсуждается в первой главе. Опарин подчеркнул тот факт, что некоторые химические вещества образуют капли, называемые коацерватами, которые могут удерживать другие вещества в своих ядрах. Он предположил, что эти коацерваты были первыми протоклетками.

Задача заключалась в том, чтобы сделать протоклетки только из нужного вещества.

Любое жирное или маслянистое вещество будет образовывать капли или пленки в воде.Эти химические вещества в совокупности известны как липиды, и идея о том, что они сформировали первую жизнь, получила название «липидный мир».

Но просто формировать капли недостаточно. Капли должны быть стабильными, они должны иметь возможность делиться, образуя «дочерние» капли, и им нужен хотя бы некоторый контроль над тем, что перемещается в них и из них — и все это без сложных белков, которые современные клетки используют для достижения этих целей. .

Задача заключалась в том, чтобы сделать протоклетки только из нужного материала.Несмотря на то, что Луизи испробовал множество веществ за десятилетия, ему так и не удалось сделать ничего достаточно реалистичного, чтобы быть убедительным.

Затем в 1994 году Луизи сделал смелое предложение. Он предположил, что первые протоклетки должны были содержать РНК. Более того, эта РНК должна была реплицироваться внутри протоклетки.

Мы встречались на встречах по происхождению и обсуждали эти длинные споры.

Это был большой вопрос, и это означало отказ от подхода, основанного на чистом разделении.Но у Луизи были веские причины.

Клетка с внешней стенкой, но без генов внутри, не могла ничего сделать. Он мог бы делиться на дочерние клетки, но не мог передавать какую-либо информацию о себе своему потомству. Он мог бы начать развиваться и становиться все более сложным, только если бы содержал какие-то гены.

Эта идея скоро получит решающую поддержку в лице Джека Шостака, чью работу над гипотезой мира РНК мы исследовали в третьей главе. В то время как Луизи был членом лагеря, ориентированного на компартментализацию, Шостак поддерживал приоритетность генетики, поэтому в течение многих лет они не встречались лицом к лицу.

«Мы встречались на встречах по происхождению и долго спорили о том, что важнее, а что первое», — вспоминает Шостак. «В конце концов мы поняли, что в клетках есть и то, и другое. Мы пришли к консенсусу, что для происхождения жизни критически важно иметь и раздробленность, и генетическую систему».

Шостак и двое его коллег объявили о большом успехе

В 2001 году Шостак и Луизи изложили свои аргументы в пользу этого более унифицированного подхода. В статье Nature они утверждали, что должно быть возможно создавать простые живые клетки с нуля, размещая реплицирующиеся РНК в простом жирном пятне.

Это была драматическая идея, и вскоре Шостак решил вложить деньги туда, где ему было нужно. Рассуждая, что «мы не можем выдвинуть эту теорию без каких-либо подтверждений», он решил начать эксперименты с протоклетками.

Два года спустя Шостак и двое его коллег объявили о большом успехе.

Они экспериментировали с пузырьками: сферическими каплями с двумя слоями жирных кислот снаружи и центральной жидкостью.

Монтмориллонит и подобные ему глины могли иметь важное значение в происхождении жизни

Пытаясь найти способ ускорить создание пузырьков, они добавили маленькие частицы разновидности глины, называемой монтмориллонитом.

Это заставило пузырьки формироваться в 100 раз быстрее. Поверхность глины действовала как катализатор, как и фермент.

Более того, везикулы могут поглощать как частицы монтмориллонита, так и нити РНК с поверхности глины. Эти протоклетки теперь содержали гены и катализатор, все из одной простой установки.

Решение о добавлении монтмориллонита было принято не случайно. Несколько десятилетий работы показали, что монтмориллонит и подобные ему глины могут играть важную роль в происхождении жизни.

Монтмориллонит — обычная глина. В настоящее время его используют для самых разных целей, в том числе для изготовления наполнителя для кошачьих туалетов. Он образуется, когда вулканический пепел разрушается погодой. Поскольку на ранней Земле было много вулканов, вполне вероятно, что монтмориллонита было в изобилии.

Еще в 1986 году химик Джеймс Феррис показал, что монтмориллонит является катализатором, который помогает формированию органических молекул. Позже он обнаружил, что он также ускоряет образование малых РНК.

Это заставило Ферриса предположить, что эта невзрачная глина была местом зарождения жизни.Шостак взял эту идею и начал ее реализовывать, используя монтмориллонит для создания своих протоклеток.

Если протоклетки могли расти, возможно, они также могли бы делиться

Год спустя команда Шостака обнаружила, что их протоклетки могут расти сами по себе.

По мере того, как все больше молекул РНК упаковывалось в протоклетку, внешняя стенка подвергалась все возрастающему натяжению. Как будто протоклетка набита желудком и может лопнуть.

Для компенсации протоклетка собрала больше жирных кислот и включила их в свою стенку, что позволило ей набухнуть до большего размера и ослабить напряжение.

Что особенно важно, он взял жирные кислоты из других протоклеток, которые содержали меньше РНК, что привело к их сокращению. Это означало, что протоклетки конкурировали, а те, у которых было больше РНК, побеждали.

Это наводило на мысль о еще более впечатляющем. Если протоклетки могли расти, возможно, они также могли бы делиться. Могут ли протоклетки Шостака воспроизводиться?

Первые эксперименты Шостака показали способ деления протоклеток. Выдавливание их через маленькие отверстия вытягивало их в трубочки, которые затем распадались на «дочерние» протоклетки.

Протоклетки росли и меняли форму, вытягиваясь в длинные, похожие на веревку нити

Это было аккуратно, потому что не задействовался клеточный механизм: просто приложение давления. Но это не было отличным решением, потому что протоклетки потеряли часть своего содержимого в процессе. Это также означало, что первые клетки могли делиться только в том случае, если их проталкивали через крошечные отверстия.

Есть много способов заставить везикулы делиться: например, добавление сильного потока воды, создающего силу сдвига.Хитрость заключалась в том, чтобы заставить протоклетки делиться, не разрывая кишки.

В 2009 году Шостак и его ученик Тин Чжу нашли решение. Они сделали протоклетки несколько более сложными, с несколькими концентрическими внешними стенками, немного похожими на слои луковицы. Несмотря на свою сложность, эти протоклетки все же было легко изготовить.

По мере того, как Чжу кормил их все большим количеством жирных кислот, протоклетки росли и меняли форму, превращаясь в длинные, похожие на веревку нити. Как только протоклетка становится достаточно длинной, небольшого усилия сдвига становится достаточно, чтобы разбить ее на десятки маленьких дочерних протоклеток.

Каждая дочерняя протоклетка содержала РНК от родительской протоклетки, и почти вся РНК была потеряна. Более того, протоклетки могут повторять цикл многократно, при этом дочерние протоклетки растут, а затем делятся сами.

В более поздних экспериментах Чжу и Шостак нашли еще больше способов убедить протоклетки разделиться. По крайней мере, этот аспект проблемы вроде бы решен.

Однако протоклетки все еще недостаточно работали. Луизи хотел, чтобы протоклетки содержали реплицирующуюся РНК, но до сих пор РНК просто сидела в них и ничего не делала.

В этих пыльных бумагах были спрятаны ценные улики.

Чтобы действительно показать, что его протоклетки могли быть первой жизнью на Земле, Шостаку нужно было убедить РНК внутри них воспроизвести себя.

Это будет нелегко, потому что, несмотря на десятилетия попыток, описанных в главе 3, никому не удалось создать РНК, которая могла бы самовоспроизводиться. Это была та самая проблема, которая поставила Шостака в тупик в его ранней работе над «Миром РНК», и которую никому другому не удалось решить.

Итак, он вернулся и перечитал работу Лесли Оргела, который так долго работал над гипотезой мира РНК. В этих пыльных бумагах были похоронены ценные улики.

Оргел провел много 1970-х и 1980-х годов, изучая, как копируются цепи РНК.

Это могло быть то, как первая жизнь копировала свои гены

По сути, это просто. Возьмите одну цепь РНК и пул свободных нуклеотидов. Затем используйте эти нуклеотиды для сборки второй цепи РНК, комплементарной первой.

Например, цепь РНК, которая читается как «CGC», будет давать комплементарную цепь, которая читается как «GCG». Если вы сделаете это дважды, вы получите копию оригинального «CGC» окольным путем.

Оргел обнаружил, что при определенных обстоятельствах цепи РНК могут копироваться таким образом без какой-либо помощи ферментов. Возможно, именно так первая жизнь скопировала свои гены.

К 1987 году Orgel мог взять цепь РНК длиной 14 нуклеотидов и создать дополнительные цепи, длина которых также была 14 нуклеотидов.Больше ему ничего не удавалось, но этого было достаточно, чтобы заинтриговать Шостака. Его ученица Катаржина Адамала пыталась вызвать эту реакцию в протоклетках.

Они построили протоклетки, которые держатся за свои гены, принимая полезные молекулы извне.

Они обнаружили, что для работы реакции необходим магний, что было проблемой, потому что магний разрушал протоклетки. Но было простое решение: цитрат, который почти идентичен лимонной кислоте в лимонах и апельсинах и в любом случае содержится во всех живых клетках.

В исследовании, опубликованном в 2013 году, они добавили цитрат и обнаружили, что он цепляется за магний, защищая протоклетки, позволяя продолжить копирование шаблона.

Другими словами, они достигли того, что Луизи предложил в 1994 году. «Мы начали заниматься химией репликации РНК внутри этих везикул жирных кислот», — говорит Шостак.

Всего за десять лет исследований команда Шостака достигла чего-то выдающегося.

Они построили протоклетки, которые держатся за свои гены, принимая полезные молекулы извне.Протоклетки могут расти, делиться и даже соревноваться друг с другом. РНК может реплицироваться внутри них. По любым меркам они поразительно похожи на живые.

Подход Шостака пошел вразрез с 40-летней работой над источником жизни

Они также устойчивы. В 2008 году команда Шостака обнаружила, что протоклетки могут выжить при нагревании до 100 ° C — температуры, которая уничтожит большинство современных клеток. Это подтвердило тот факт, что протоклетки были похожи на первые живые существа, которые должны были выдерживать обжигающий жар от постоянных ударов метеоритов.

«Шостак делает большую работу», — говорит Армен Мулкиджанян.

Однако на первый взгляд подход Шостака противоречил 40-летним исследованиям происхождения жизни. Вместо того, чтобы сосредоточиться на «сначала репликации» или «компартментализации», он нашел способы добиться того, чтобы и то и другое происходило практически одновременно.

Это вдохновило бы на новый единый подход к происхождению жизни, который пытается запустить все функции жизни одновременно. Эта идея «все в первую очередь» уже накопила множество доказательств и потенциально может решить все проблемы с существующими идеями.

Глава 6. Великое объединение

На протяжении второй половины 20 века исследователи происхождения жизни работали в племенах. Каждая группа предпочитала собственное повествование и по большей части отвергала конкурирующие гипотезы. Этот подход, безусловно, оказался успешным, о чем свидетельствуют предыдущие главы, но каждая многообещающая идея происхождения жизни в конечном итоге наталкивается на серьезную проблему. Итак, несколько исследователей сейчас пробуют более унифицированный подход.

Эта идея получила первый большой импульс несколько лет назад в результате результата, который на первый взгляд, казалось, поддерживал традиционный мир РНК, ориентированный на репликацию.

Все ключевые компоненты жизни могли быть сформированы сразу

К 2009 году у сторонников Мира РНК возникла большая проблема. Они не могли создавать нуклеотиды, строительные блоки РНК, так, как это, вероятно, могло произойти на ранней Земле. Это, как мы узнали из третьей главы, заставляло людей подозревать, что первая жизнь вообще не была основана на РНК.

Джон Сазерленд думал об этой проблеме с 1980-х годов. «Я подумал, если бы вы могли продемонстрировать, что РНК способна самостоятельно собираться, это было бы круто», — говорит он.

К счастью для Сазерленда, он получил работу в Лаборатории молекулярной биологии (LMB) в Кембридже, Великобритания. Большинство исследовательских институтов заставляют своих сотрудников постоянно публиковать новые открытия, но LMB этого не делает. Таким образом, Сазерленд мог подумать, почему так сложно создать нуклеотид РНК, и потратить годы на разработку альтернативного подхода.

Его решение привело бы его к предложению радикально новой идеи о происхождении жизни, а именно о том, что все ключевые компоненты жизни могут быть сформированы одновременно.

«Были некоторые ключевые аспекты химии РНК, которые не работали», — говорит Сазерленд. Каждый нуклеотид РНК состоит из сахара, основания и фосфата. Но убедить сахар и основу объединиться оказалось невозможным. Просто молекулы имели неправильную форму.

Он считает, что РНК была в большой степени задействована, но это не было единым целым

Итак, Сазерленд начал пробовать совершенно другие вещества.В конце концов его команда остановилась на пяти простых молекулах, включая другой сахар и цианамид, который, как следует из названия, связан с цианидом. Команда провела с этими химическими веществами серию реакций, в результате которых были получены два из четырех нуклеотидов РНК, без образования отдельных сахаров или оснований.

Это был головокружительный успех, и он сделал имя Сазерленда.

Многие наблюдатели интерпретировали полученные данные как дополнительные доказательства существования мира РНК. Но сам Сазерленд совсем этого не видит.

«Классическая» гипотеза мира РНК гласит, что у первых организмов РНК отвечала за все жизненные функции. Но Сазерленд говорит, что это «безнадежно оптимистично». Он считает, что РНК была очень вовлечена в процесс, но это не было единым целым.

Молекулы просто имели неправильную форму

Вместо этого он черпает вдохновение из недавней работы Джека Шостака, который, как обсуждалось в пятой главе, сочетает в себе мир РНК, «ориентированный на репликацию», с «компартментализацией» Пьера Луиджи Луизи. первые «идеи».

Но Сазерленд идет дальше. Его подход — «все в первую очередь». Он стремится собрать целую клетку с нуля.

Его первой подсказкой была странная деталь о его синтезе нуклеотидов, которая поначалу казалась случайной.

Последним шагом в процессе Сазерленда было прикрепление фосфата к нуклеотиду. Но он обнаружил, что лучше всего включать фосфат в смесь с самого начала, потому что это ускоряет более ранние реакции.

На первый взгляд, включение фосфата до того, как он был строго необходим, было неприятным занятием, но Сазерленд обнаружил, что этот беспорядок — это хорошо.

Получите достаточно сложную смесь, и все компоненты жизни могут образоваться сразу

Это заставило его задуматься о том, насколько беспорядочными должны быть его смеси. На ранней Земле, должно быть, существовали десятки или сотни химических веществ, плавающих вместе. Звучит как рецепт приготовления осадка, но, возможно, это был оптимальный уровень беспорядка.

Смеси, которые Стэнли Миллер сделал еще в 1950-х годах, которые мы рассмотрели в первой главе, были гораздо более беспорядочными, чем смеси Сазерленда.Они действительно содержали биологические молекулы, но Сазерленд говорит, что они «были в следовых количествах, и они сопровождались огромным количеством других соединений, которые не являются биологическими».

Для Сазерленда это означало, что установка Миллера была недостаточно хороша. Это было слишком грязно, поэтому полезные химические вещества терялись в смеси.

Итак, Сазерленд решил найти «химию Златовласки»: такую, которая не настолько беспорядочная, что становится бесполезной, но также не настолько проста, чтобы ограничивать свои возможности.Получите достаточно сложную смесь, и все компоненты жизни могут сформироваться одновременно, а затем соединиться.

Другими словами, четыре миллиарда лет назад на Земле был пруд. Он оставался там годами, пока смесь химикатов не стала подходящей. Затем, возможно, через несколько минут появилась первая ячейка.

Это может показаться неправдоподобным, как утверждения средневековых алхимиков. Но свидетельств Сазерленда растет. С 2009 года он показал, что тот же химический состав, что и два его нуклеотида РНК, может также создавать многие другие молекулы жизни.

Весь наш подход к происхождению жизни за последние 40 лет был неправильным

Очевидным следующим шагом было создание большего количества нуклеотидов РНК. Ему пока не удалось это сделать, но в 2010 году он создал близкородственные молекулы, которые потенциально могут превращаться в нуклеотиды.

Точно так же в 2013 году он сделал предшественники аминокислот. На этот раз ему нужно было добавить цианид меди, чтобы реакция пошла.

Химические вещества, связанные с цианидами, оказались общей темой, и в 2015 году Сазерленд пошел еще дальше.Он показал, что тот же горшок с химическими веществами может также производить предшественники липидов, молекулы, из которых состоят клеточные стенки. Все реакции были вызваны ультрафиолетовым светом, с участием серы и медью для их ускорения.

«Все строительные блоки [возникают] из общего ядра химических реакций», — говорит Шостак.

Эксперименты были слишком чистыми

Если Сазерленд прав, то весь наш подход к происхождению жизни за последние 40 лет был ошибочным.С тех пор, как стала очевидна явная сложность клетки, ученые работали над предположением, что первые клетки должны были создаваться постепенно, по одной части.

Следуя предложению Лесли Оргела о РНК, исследователи «пытались поставить одно перед другим, а затем заставили их изобрести другое», — говорит Сазерленд. Но он считает, что лучший способ — сделать все сразу.

«Мы оспорили идею о том, что слишком сложно сделать все за один раз», — говорит Сазерленд.«Вы, конечно, можете создать строительные блоки для всех систем одновременно».

Шостак теперь подозревает, что большинство попыток создать молекулы жизни и собрать их в живые клетки потерпели неудачу по той же причине: эксперименты были слишком чистыми.

Я действительно вернулся к мысли, что первый полимер был чем-то довольно близким к РНК.

Ученые использовали несколько интересующих их химикатов, исключив все остальные, которые, вероятно, присутствовали на поверхности. ранняя Земля.Но работа Сазерленда показывает, что, добавляя еще несколько химикатов, можно создать более сложные явления.

Шостак испытал это на себе в 2005 году, когда пытался заставить свои протоклетки принимать фермент РНК. Ферменту нужен магний, который разрушает мембраны протоклеток.

Решение оказалось неожиданным. Вместо того, чтобы делать везикулы из одной чистой жирной кислоты, они сделали их из смеси двух. Эти новые нечистые везикулы могли справиться с магнием — а это означало, что они могли стать хозяином для работающих ферментов РНК.

Более того, Шостак говорит, что первые гены тоже могли охватывать беспорядок.

Современные организмы используют чистую ДНК для переноса своих генов, но чистой ДНК, вероятно, поначалу не существовало. Это была бы смесь нуклеотидов РНК и нуклеотидов ДНК.

В 2012 году Шостак показал, что такая смесь может собираться в «мозаичные» молекулы, которые выглядят и ведут себя очень похоже на чистую РНК. Эти перемешанные цепи РНК / ДНК могли даже аккуратно сложиться.

Есть одна проблема, которую ни Сазерленд, ни Шостак не нашли решения для

Это говорит о том, что не имеет значения, если первые организмы не могли производить чистую РНК или чистую ДНК.«Я действительно вернулся к мысли, что первый полимер был чем-то очень похожим на РНК, более сложной версией РНК», — говорит Шостак.

Возможно, даже найдется место для альтернатив РНК, которые были приготовлены в лабораториях, таких как TNA и PNA, с которыми мы познакомились в третьей главе. Мы не знаем, существовали ли какие-либо из них когда-либо на Земле, но если да, то первые организмы вполне могли использовать их вместе с РНК.

Это был не мир РНК: это был «мир Ходжа-Толстяка».

Урок из этих исследований состоит в том, что создание первой клетки, возможно, было не так сложно, как когда-то казалось.Да, клетки — это сложные машины. Но оказывается, что они все еще работают, хотя и не так хорошо, когда их бросают вразрез из того, что есть под рукой.

Казалось бы, такие неуклюжие клетки не выжили бы на ранней Земле. Но у них не было бы большой конкуренции и не было бы угрожающих хищников, так что во многих отношениях жизнь могла быть легче тогда, чем сейчас.

Есть одна проблема, которую ни Сазерленд, ни Шостак не нашли решения, и это большая проблема.У первого организма должна была быть какая-то форма метаболизма. С самого начала жизнь должна была получить энергию, иначе она бы умерла.

Тогда жизнь могла быть проще, чем сейчас.

В этом вопросе, если не в чем другом, Сазерленд соглашается с Майком Расселом, Биллом Мартином и другими сторонниками теорий четвертой главы о метаболизме. «Пока ребята из RNA боролись с ребятами из области метаболизма, обе стороны были правы», — говорит Сазерленд.

«Истоки метаболизма каким-то образом должны быть там», — говорит Шостак.«Источник химической энергии будет большим вопросом».

Даже если Мартин и Рассел ошибаются в том, что жизнь зарождается в глубоководных жерлах, многие элементы их теории почти наверняка верны. Один из них — важность металлов для зарождения жизни.

В природе многие ферменты имеют в своей основе атом металла. Часто это «активная» часть фермента, а остальная часть молекулы по существу является опорной структурой. В первой жизни не могло быть этих сложных ферментов, поэтому вместо этого она, вероятно, использовала «голые» металлы в качестве катализаторов.

Жизнь не может начаться в глубоком море

Гюнтер Вехтерсхойзер указал на это, когда предположил, что жизнь формируется на железном пирите. Точно так же Рассел подчеркивает, что воды гидротермальных источников богаты металлами, которые могут действовать как катализаторы, а исследование LUCA Мартином обнаружило много ферментов на основе железа.

В свете этого, это говорит о том, что многие химические реакции Сазерленда зависят от меди (и, кстати, от серы, которую также подчеркивал Вехтерсхойзер), и что РНК в протоклетках Шостака нуждается в магнии.

Возможно, гидротермальные источники еще будут иметь решающее значение. «Если вы посмотрите на современный метаболизм, там есть все эти действительно наводящие на размышления вещи, такие как кластеры железа и серы», — говорит Шостак. Это соответствует представлению о том, что жизнь зародилась в вентиляционном отверстии или вокруг него, где вода богата железом и серой.

Тем не менее, если Сазерленд и Шостак находятся на правильном пути, один аспект теории вентиляции определенно неверен: жизнь не могла начаться в глубоком море.

«Обнаруженный нами химический состав настолько зависит от УФ [ультрафиолетового света]», — говорит Сазерленд.Единственный источник ультрафиолетового излучения — Солнце, поэтому его реакции могут происходить только в солнечных местах. «Это исключает сценарий глубоководных источников».

Возможно, жизнь началась на суше, в вулканическом пруду.

Шостак согласен с тем, что глубокое море не было рассадником жизни. «Хуже всего то, что он изолирован от химии атмосферы, которая является источником высокоэнергетических исходных материалов, таких как цианид».

Но эти проблемы не исключают полностью гидротермальные источники.Возможно, вентиляционные отверстия находились просто на мелководье, откуда до них доходили солнечный свет и цианид.

Армен Мулкиджанян предложил альтернативу. Может, жизнь началась на суше, в вулканическом пруду.

Мулкиджанян изучил химический состав клеток: в частности, какие химические вещества они допускают, а какие не пропускают. Оказывается, все клетки, независимо от того, к какому организму они принадлежат, содержат много фосфатов, калия и других металлов, но почти не содержат натрия.

Моим любимым сценарием на данный момент были бы какие-то мелкие озера или пруды на поверхности

В настоящее время клетки достигают этого, закачивая вещи внутрь и наружу, но первые клетки не могли этого сделать, потому что у них не было бы необходимая техника.Итак, Мулкиджанян предположил, что первые клетки образовались где-то с примерно такой же смесью химических веществ, как и современные клетки.

Это немедленно устраняет океан. Клетки содержат намного больше калия и фосфатов, чем когда-либо было в океане, и гораздо меньше натрия.

Вместо этого он указывает на геотермальные пруды, обнаруженные рядом с действующими вулканами. В этих прудах содержится именно тот коктейль металлов, который содержится в клетках.

Шостак фанат. «Я думаю, что мой любимый сценарий на данный момент — это какие-то мелкие озера или пруды на поверхности в геотермически активной зоне», — говорит он.«У вас есть гидротермальные источники, но они не похожи на глубоководные, а больше похожи на те, что есть в вулканических областях, таких как Йеллоустоун».

Земля была поражена метеоритами в течение первых полмиллиарда лет своего существования

Химия Сазерленда вполне могла сработать в таком месте. В источниках содержатся подходящие химические вещества, уровень воды колеблется, поэтому некоторые места будут время от времени пересыхать, и есть много ультрафиолетового излучения от Солнца.

Более того, Шостак говорит, что пруды подходят для его протоклеток.

«Протоклетки большую часть времени могут быть относительно холодными, что хорошо для копирования РНК и других видов простого метаболизма», — говорит Шостак. «Но время от времени они ненадолго нагреваются, и это помогает цепям РНК разделиться и подготовиться к следующему раунду репликации». Также будут токи, вызванные потоками горячей воды, которые могут помочь протоклеткам делиться.

Опираясь на многие из тех же аргументов, Сазерленд выдвинул третий вариант: зона падения метеорита.

Земля была поражена метеоритами в течение первых полумиллиарда лет своего существования — и с тех пор иногда на нее падали. Удар приличного размера создаст обстановку, очень похожую на пруды Мулкиджаняна.

Во-первых, метеориты в основном металлические. Зоны воздействия обычно богаты полезными металлами, такими как железо, а также серой. И что особенно важно, удары метеоритов расплавляют земную кору, что приводит к геотермальной активности и горячей воде.

Если окажется, что в одном из сценариев отсутствует ключевое химическое вещество или что-то, что разрушает протоклетки, будет исключено

Сазерленд представляет небольшие реки и ручьи, стекающие по склонам ударного кратера, выщелачивая цианид химические вещества на основе горных пород, в то время как ультрафиолетовое излучение льется сверху.В каждом потоке будет немного разная смесь химикатов, поэтому будут происходить разные реакции, и будет произведено множество органических химикатов.

Наконец, потоки впадут в вулканический пруд на дне кратера. Это могло быть в таком пруду, где все части сошлись вместе и образовались первые протоклетки.

«Это очень специфический сценарий», — говорит Сазерленд. Но он выбрал его на основании обнаруженных им химических реакций. «Это единственное, что мы можем придумать, совместимое с химией.«

Шостак в любом случае не уверен, но он согласен с тем, что идея Сазерленда заслуживает пристального внимания.» Я думаю, что сценарий столкновения хорош. Я думаю, что идея вулканических систем тоже может сработать. Есть несколько аргументов в пользу каждого ».

На данный момент эти дебаты, похоже, продолжаются. Но это не будет принято по прихоти. Решение будет зависеть от химии и протоклеток. Если окажется, что это одно из в сценариях отсутствует ключевое химическое вещество или что-то, что разрушает протоклетки, будет исключено.

Это означает, что впервые в истории у нас есть начало исчерпывающего объяснения того, как зародилась жизнь.

«Все становится намного более достижимым, — говорит Сазерленд.

Лучшее, что мы когда-либо можем сделать, — это составить историю, которая согласуется со всеми доказательствами.

Пока что подход Шостака и Сазерленда «все и сразу» предлагает только отрывочное повествование. Но те шаги, которые были разработаны, подкреплены десятилетиями экспериментов.

В этой идее также использован любой подход к происхождению жизни. Он пытается использовать все их хорошие стороны, в то же время решая все их проблемы. Например, он не столько пытается опровергнуть идеи Рассела о гидротермальных источниках, сколько, скорее, включить их лучшие элементы.

Мы не можем знать наверняка, что произошло четыре миллиарда лет назад. «Даже если вы сделали реактор и выскочили E. coli на другой стороне… вы все равно не сможете доказать, что мы возникли таким образом», — говорит Мартин.

Лучшее, что мы можем когда-либо сделать, — это составить историю, которая согласуется со всеми доказательствами: с экспериментами по химии, с тем, что мы знаем о ранней Земле, и с тем, что биология открывает о древнейших формах жизни. Наконец, после столетия напряженных усилий, эта история стала очевидной.

Это означает, что мы приближаемся к одному из величайших разделов в истории человечества: разрыв между теми, кто знает историю начала жизни, и теми, кто никогда не знал.

Некоторые из ныне живущих людей станут первыми в истории, кто сможет честно сказать, что они знают, откуда они пришли

Каждый человек, умерший до того, как Дарвин опубликовал Происхождение видов в 1859 году, не знал о происхождении человечества, потому что они ничего не знали об эволюции.Но все живущие сейчас, за исключением изолированных групп, могут знать правду о нашем родстве с другими животными.

Точно так же каждый, кто родился после того, как Юрий Гагарин облетел Землю в 1961 году, жил в обществе, которое может путешествовать в другие миры. Даже если мы никогда не поедем сами, космические путешествия — это реальность.

Эти факты незаметно меняют наше мировоззрение. Возможно, они делают нас мудрее. Эволюция учит нас ценить все живые существа, потому что они наши кузены. Космические путешествия позволяют нам увидеть наш мир на расстоянии, показывая, насколько он уникален и хрупок.

Некоторые из ныне живущих людей станут первыми в истории, кто сможет честно сказать, что они знают, откуда они пришли. Они узнают, каким был их предок и где он жил.

Эти знания изменят нас. На чисто научном уровне он расскажет нам о вероятности образования жизни во Вселенной и о том, где ее искать. И это расскажет нам кое-что о сущности жизни. Но помимо этого, мы еще не можем знать мудрость, которую откроет происхождение жизни.

Присоединяйтесь к более чем пяти миллионам поклонников BBC Earth, поставив нам лайк на Facebook или подписавшись на нас в Twitter и Instagram.

Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com под названием «Если вы прочитаете только 6 статей на этой неделе». Тщательно подобранная подборка историй из BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel и Autos, которые доставляются вам на почту каждую пятницу.

Определение и примеры организмов — Биологический онлайн-словарь

Биологическое определение организма: живое существо, которое имеет организованную структуру, может реагировать на стимулы, воспроизводить, расти, адаптироваться и поддерживать гомеостаз

Организм относится к живому существу который имеет организованную структуру, может реагировать на раздражители, воспроизводить, расти, адаптироваться и поддерживать гомеостаз.Таким образом, организмом может быть любое животное, растение, гриб, простейший, бактерия или археон на Земле. Эти организмы можно классифицировать по-разному. Один из способов — основываться на количестве составляющих его ячеек. Две основные группы — это одноклеточные (например, бактерии, археи и протисты) и многоклеточные (животные и растения). Организмы также можно классифицировать по их субклеточным структурам. Те, у кого есть четко выраженное ядро, называются эукариотами, а те, у кого нет — прокариотами.Оба они обладают генетическим материалом, но расположение отличается. У эукариот генетический материал находится внутри ядра, тогда как у прокариот он расположен в особой области, называемой нуклеоидом. Современная система классификации группирует живые существа на три отдельных домена: (1) археи (архебактерии), (2) бактерии (эубактерии) и (3) эукариоты (эукариоты). И археи, и бактерии являются прокариотическими организмами, в то время как Eucarya, как следует из названия, включает в себя всех эукариот. Научное исследование всех организмов называется биология .Биология — это область науки, которая направлена ​​на изучение структуры, функций, распределения и эволюции живых существ.

Этимология

Термин организм происходит от греческого органон , что означает «инструмент». Синонимы: жизненная форма; живое существо; живое существо.

Определение организма

Организм определяется как сущность с жизнью. И живые, и неживые существа в основном состоят из молекул. Однако живое существо можно отличить от неодушевленного предмета по его отличительным характеристикам.Например, организм состоит из одной или нескольких клеток. Эта структура состоит из молекул, которые производятся биологическим путем и встречаются в природе. Такие молекулы называются биомолекулами . Примерами являются белки, нуклеиновые кислоты, липиды и углеводы. Эти биомолекулы могут организовываться в сложные частицы, которые, в свою очередь, могут образовывать субклеточные структуры. Эти субклеточные структуры содержатся внутри клетки. Клетка считается основной биологической единицей, поскольку каждое живое существо состоит как минимум из одной клетки.

Рекомендовано: Игральные карты Biochemi Macromolecule, с сайта Digitalworldbiology.com. Отличное занятие для изучения четырех основных групп биомолекул: жиров, углеводов, нуклеиновых кислот и белков.

Одним из наиболее важных субклеточных компонентов клетки является хромосома. Хромосома несет генетический материал. У бактерий и архей хромосома представляет собой кольцевую цепь ДНК. У людей и других высших форм организмов это нитевидная линейная цепь ДНК.

Часть ДНК, которая отвечает за физические и наследственные характеристики организма, называется геном . Гены кодируют аминокислоты, белки и молекулы РНК. Белки — одна из самых распространенных групп биомолекул. Многие из них представляют собой ферменты, катализирующие многие биологические процессы.

Изменения, связанные с геном, могут привести к мутациям. В результате могут возникнуть новые особенности. Хотя некоторые мутации могут быть летальными или вызывать пагубные последствия, существуют также определенные мутации, которые могут привести к положительным результатам.Мутации могут управлять эволюцией и естественным отбором. Приобретение новых черт в результате этих мутаций может быть полезным для выживания вида. Например, штамм бактерий, изначально восприимчивых к антибиотикам, может трансформироваться и стать устойчивым к антибиотикам, когда приобретет новые гены. В этом отношении организм, следовательно, способен к изменению (путем мутации) и адаптации.

Помимо ферментов, многие биологические реакции требуют энергии. Наиболее распространенной формой энергии, используемой живым существом, является АТФ, т.е.е. химическая энергия, используемая для подпитки различных биологических реакций. У растений и других фотосинтезирующих организмов световая энергия преобразуется в химическую энергию в процессе фотосинтеза. Другой способ производства энергии — клеточное дыхание. Клеточное дыхание — это клеточный процесс, в котором углеводы перерабатываются для производства химической энергии.

Организмы метаболизируются. Это означает, что они выполняют процессы, которые поддерживают их жизнь. Метаболические процессы включают рост, реакцию на раздражители, размножение, удаление отходов и биосинтез.Две формы метаболизма — анаболизм и катаболизм. Анаболизм включает реакции, требующие энергии, которые приводят к накоплению биомолекул. И наоборот, катаболизм включает процессы, в которых разлагают частицы на более простые молекулы. Живые существа осуществляют эти метаболические процессы организованным, систематизированным образом. У них есть разнообразные регуляторные механизмы, обеспечивающие поддержание и поддержание гомеостатических условий.
Организмы способны обнаруживать раздражители и реагировать на них.Они могут обнаруживать изменения в своей среде. У людей и других животных есть чувства, чтобы обнаруживать раздражители. Пять основных чувств — это зрение, обоняние, осязание, вкус и слух. Ответ имеет решающее значение для выживания. Например, отдельный организм может уйти от источника стимулов. Другие могут двинуться к нему.

Организмы могут воспроизводиться. Они могут дать начало другому подобному виду (виду). По сути, это можно сделать двумя способами: (1) половым размножением, то есть с участием гамет, или (2) путем бесполого размножения, т.е.е. воспроизведение без гамет. При бесполом размножении потомство является клоном родителя. При половом размножении потомство представляет собой новую особь, образованную объединением половых клеток.

Организмы проходят жизненные стадии. Потомство вырастет до зрелого возраста, что означает фазу, на которой оно также способно к воспроизводству. На клеточном уровне рост влечет за собой увеличение размера или увеличения числа. Увеличение размера клетки — это увеличение размера клетки по мере того, как она синтезирует и хранит биомолекулы.Увеличение количества влечет за собой увеличение количества клеток за счет клеточного деления.

Типы организмов

Прокариоты и эукариоты

Живые существа можно разделить на две основные группы: эукариоты и прокариоты. Выше показаны два типа ячеек. Эукариотическая клетка (слева) имеет ядро ​​и другие мембраносвязанные цитоплазматические структуры, в отличие от прокариотической клетки (справа), в которой они отсутствуют.

Ядро — это органелла, имеющая мембрану (называемую ядерной оболочкой), перфорированную отверстиями (называемыми ядерными порами , ).Внутри ядра находится генетический материал и ядерные тела, взвешенные в нуклеоплазме. Нуклеоплазма — материал протопласта внутри ядра. Эти ядерные структуры отсутствуют в прокариотической клетке.

В ядре эукариотической клетки происходит репликация ДНК (процесс дублирования сегмента ДНК) и транскрипция (процесс, при котором продуцируется транскрипт мРНК). Наоборот, эти процессы происходят в цитоплазме прокариотической клетки. Наличие ядра разделяет генетический материал и эти процессы.Ядерная оболочка препятствует легкому проникновению молекул и тем самым регулирует прохождение молекул в ядро ​​и из него. Однако есть случай, когда ядро ​​ исчезает . Во время деления клетки ядерная оболочка распадается, позволяя хромосомам разделиться и перемещаться к противоположным полюсам, а затем восстанавливается, чтобы разделить генетический материал в каждой из двух новых клеток.

Помимо ядра, другие мембраносвязанные органеллы, обнаруженные в эукариотической клетке, которые не присутствуют в прокариотической клетке, — это митохондрии, пластиды, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, лизосомы и эндосомы.Из-за наличия более крупных цитоплазматических структур эукариотическая клетка заметно больше прокариотической клетки.

Что общего между прокариотической клеткой и эукариотической клеткой, так это наличие генов, хранящих генетическую информацию. Рибосомы (цитоплазматические структуры, которые служат местом синтеза белка) также присутствуют в обоих типах клеток. Тем не менее, прокариотические рибосомы — это 70S (состоящие из 50S и 30S), тогда как эукариотические рибосомы — 80S (состоящие из 60S и 40S).И хотя рибосомы прокариот образуются в цитоплазме, процесс синтеза рибосом включает как цитоплазму, так и ядрышко ядра у эукариот.

Примерами прокариот являются бактерии и археи, тогда как эукариоты включают протистов, грибы, растения и животных.

Сравнение одноклеточных и многоклеточных

Организмы можно описать как одноклеточные (одноклеточные) или многоклеточные. Одноклеточные организмы — это те, которые состоят только из одной клетки.Напротив, многоклеточных организмов состоят из множества клеток, которые действуют как единое целое, выполняющее определенную функцию. Примерами одноклеточных прокариот являются бактерии и археи, а одноклеточные эукариоты — протисты и некоторые грибы. Многоклеточные организмы включают растения и животных.

В многоклеточных организмах группа клеток составляет ткань. Клетки в ткани имеют аналогичную структуру и функции. Примерами тканей животных являются нервная ткань, мышечная ткань, сосудистая ткань и соединительная ткань.Что касается растений, примерами тканей являются меристематические ткани, постоянные ткани и репродуктивные ткани. Группа тканей, которые организованы в анатомическую единицу, называется биологическим органом . Примеры органов животных: сердце, легкие, мозг, желудок, кожа, поджелудочная железа, печень, кишечник, почки и половые органы. У растений органы — это корни, стебли, листья, цветы, плоды и семена.

У животных органы могут далее организовываться в систему органов .У человека и других позвоночных это следующие системы: покровная система, лимфатическая система, мышечная система, нервная система, репродуктивная система, дыхательная система, скелетная система, эндокринная система, иммунная система и мочевыделительная система. Каждая из этих систем выполняет определенную функцию. Например, пищеварительная система отвечает за переваривание пищи. Сердечно-сосудистая система предназначена для транспортировки биомолекул и веществ по всему телу. В то время как у многоклеточного живого существа есть отдельные системы для выполнения определенных задач, одноклеточный организм будет выполнять эти жизненные процессы как единая независимая единица.

Таксономическая классификация

Живые существа классифицируются по трем основным областям, как это было предложено Карлом Вёзе. Этими доменами являются археи, эубактерии (настоящие бактерии) и эукарии. Ниже домена находятся другие основные таксономические уровни: царство, тип, класс, отряд, семейство, род и вид.

Домен архей и домен эубактерий

Археи и эубактерии являются прокариотами, тогда как эукариотами являются эукариоты. Таким образом, как у архей, так и у эубактерий отсутствуют отчетливые мембраносвязанные органеллы.Однако между ними есть тонкие различия, которые привели к их разделению на отдельные области. У архей есть гены и определенные метаболические пути, которые более тесно связаны с эукариотами, чем с эубактериями. Например, ферменты транскрипции и трансляции похожи на ферменты эукариот, чем у эубактерий. Таким образом, им дается отдельная область, поскольку они имеют особенности, отличные от настоящих бактерий.

Домен Eucarya

Список живых организмов, принадлежащих домену Eucarya, выглядит следующим образом:

Протисты

Протисты — это живые существа, для которых характерна относительно простая организация.Некоторые из них одноклеточные, а другие — многоклеточные. Другая группа протистов является колониальной, то есть они образуют колонию независимых клеток. Они живут в водных средах обитания, и у них отсутствует специализированная тканевая организация. Примерами являются животноподобные простейшие, растительные водоросли, грибковые простейшие, слизевики и водяные формы.

Грибы

Грибы — это эукариоты, которые известны своим гетеротрофным режимом питания, поскольку им не хватает хлорофилла (пигмента, необходимого для фотосинтеза).Многие из них нитевидные. Нити, называемые гифами, представляют собой многоклеточные структуры, образующие мицелий. Они используют свои гифы для поглощения пищи. Они похожи на растения наличием клеточной стенки. Их способ размножения — образование спор. Тип спор, которые они производят (например, бесполые или половые ), используется в качестве основы для дальнейшей классификации их на совершенные грибы (производящие как бесполые, так и половые споры) или несовершенные грибы (производящие только бесполые споры). Примерами грибов являются дрожжи, ржавчина, вонючка, плесень, лепешки, плесень и грибы.

Растения

Растения — многоклеточные фотосинтезирующие формы жизни. Одной из основных отличительных черт растений является наличие хлоропластов, содержащих системы хлорофилла, которые собирают световую энергию от источника света для преобразования в химическую энергию посредством фотосинтеза. Это автотрофные эукариоты. Они способны производить сахар (в пищу) из углекислого газа, воды и световой энергии. При фотосинтезе кислород является побочным продуктом. Через устьица растения выделяют кислород в окружающую среду.Помимо хлоропластов, присутствуют другие пластиды — хромопласты (пластиды, которые хранят пигменты) и лейкопласты (непигментированные пластиды, используемые в основном для хранения пищи). Обычно самой крупной цитоплазматической структурой в растительной клетке является вакуоль, которая используется для осморегуляции и регулирования тургорного давления. Размножаются растения бесполым и половым путем. Бесполое размножение происходит за счет бутонизации, образования спор, фрагментации и бутонизации. Половое размножение включает мужские и женские гаметы.В частности, у трахеофитов есть жизненный цикл, состоящий из чередующихся фаз спорофита и гаметофита.

Животные

Животные — многоклеточные эукариоты. Клетки в ткани соединяются через соединения клеток и (например, плотные соединения, щелевые соединения и десмосомы). Отсутствие в них хлоропластов (и зеленого пигмента хлорофилла) делает их неспособными к фотосинтезу. Таким образом, они полагаются на другие организмы для пропитания. Таким образом, животные, как и грибы, тоже гетеротрофны.У них может отсутствовать клеточная стенка, но у них есть скелетная система, обеспечивающая структурную поддержку. Они также обладают органами чувств, такими как глаза, нос, кожа, уши и язык, для обнаружения раздражителей. Сенсорная информация передается в мозг для обработки. Ответ может быть ретранслирован в целевую соту, например другой нерв или мышца, вызывающие действие. Большинство животных размножаются половым путем. Гаплоидная мужская гамета соединяется с гаплоидной женской гаметой, образуя диплоидную зиготу. Животные дышат, набирая кислород на вдохе, а затем выделяя углекислый газ на выдохе.

Вирусы и вироиды

Иллюстрация структуры вируса. ДНК (красный) содержится внутри капсида (синий). Внешний слой, усеянный молекулами белка (желтый), окружает всю структуру.

Вопрос о том, являются ли вирусы организмами или нет, является предметом споров. Подобно живому существу, вирусы имеют генетический материал. Однако очевидно, что они живы только тогда, когда находятся внутри хозяина. В противном случае они биологически неактивны. Когда они активны, они используют биологические механизмы хозяина, особенно для репликации.Помимо вирусов, еще одним примером бесклеточной сущности являются вироиды. Они кажутся живыми, поскольку являются патогенными. Они также содержат генетический материал (например, короткую цепь РНК).

Структура организма

Одноклеточный или многоклеточный организм состоит из основной единицы жизни — клетки. Как упоминалось ранее, клетка — это фундаментальная единица всего живого. Это мембраносвязанная структура, содержащая различные цитоплазматические структуры. Прокариоты и одноклеточные эукариоты могут существовать как функционально независимые единицы жизни.И наоборот, у многоклеточных эукариот есть несколько клеток, которые действуют как единое целое, выполняя определенную функцию.

Живая клетка содержит протопласт, заключенный в плазматическую мембрану. Протопласт содержит цитозоль и цитоплазматические структуры, такие как органеллы и включения. У эукариот основные органеллы включают ядро, эндоплазматический ретикулум, аппарат Гольджи, митохондрии и хлоропласты. Каждая из этих органелл специализируется на выполнении определенной задачи. Например, ядро ​​ является центром управления клеткой.Гены внутри ядра несут коды , которые определяют последовательность аминокислот и белков.

Когда клетке нужен определенный белок, кодирующий его ген открывает , чтобы создать транскрипт (мРНК). Позднее транскрипт транслируется на рибосоме, прикрепленной к эндоплазматическому ретикулуму, так что вновь продуцируемый белок претерпевает созревание внутри эндоплазматического ретикулума. Когда это сделано, белок направляется в аппарат Гольджи для маркировки .Метка определяет, куда будет идти белок в следующий раз, то есть для транспортировки вне клетки или внутри нее.

Митохондрия (во множественном числе: митохондрии) — это полуавтономная органелла, отвечающая за выработку АТФ (за счет цикла лимонной кислоты и путей окислительного фосфорилирования). Это полуавтономная органелла, потому что у нее есть собственный генетический материал. Точно так же хлоропласт, который в основном предназначен для фотосинтеза, также является полуавтономным, потому что у него есть собственная ДНК. Эти внеядерные ДНК отличаются от ядерной ДНК.Фактически, он используется в качестве основы в теории эндосимбиотиков . Согласно этой теории, эти полуавтономные органеллы, вероятно, являются ранними прокариотами, которые были поглощены более крупной клеткой. В конце концов, прокариот внутри большой клетки адаптировался и жил в симбиозе со своим хозяином.

Эволюция организмов

Древо эволюции (также называемое «деревом жизни») — это диаграмма, используемая для изучения филогенетических отношений. Это дерево указывает на то, что существует три домена: археи, эубактерии и эукарии.

Эдиакарский период — один из самых известных геологических периодов. В этот период произошел всплеск жизни одноклеточных и многоклеточных организмов.

До сих пор неясно, как зародилась жизнь. Существует несколько теорий, объясняющих, как возникла жизнь на Земле. Например, в Abiogenesis предполагается, что жизнь произошла из неживой материи, и процесс, который сделал это, вероятно, занял несколько миллиардов лет.

Первобытная земля изображена как первобытный суп.Его сравнивали с супом, потому что Земля могла быть водной средой обитания, содержащей различные соединения, особенно РНК.

Согласно гипотезе мира РНК, предполагается, что изначальная жизнь была основана на РНК. Это потому, что РНК — это молекула, которая может действовать как генетический материал и в то же время как катализатор. Недавно НАСА предположило, что метеориты, упавшие на Землю из космоса, могли быть источником строительных блоков РНК (а также ДНК). Это предположение связано с азотистыми основаниями, которые они нашли в метеоритах. ^{(Ссылка 1)} Это могло означать, что самые ранние организмы не имели органелл и, следовательно, были прокариотами.

Органеллы, вероятно, возникли в результате симбиоза клетки меньшего размера и клетки большего размера. Меньшая клетка могла трансформироваться в полуавтономные органеллы, такие как митохондрия или хлоропласт. Одним из контрольных признаков того, что это может быть правдой, является сходство рибосом 70S митохондрий с рибосомами прокариот.

Гипотетический первобытный организм, откуда произошла вся жизнь на Земле, упоминается как Последний всеобщий общий предок (LUCA).Этот общий предок мог существовать от 3,5 до 3,8 миллиарда лет назад (палеоархейская эпоха). ^{(Ссылка 2, 3)}
Диаграмма под названием эволюционное дерево (также известное как древо жизни) может быть полезным инструментом в изучении филогенетических отношений. Как организмы переходили из одной формы в другую, можно судить по ветвям дерева. С его помощью можно также отследить и идентифицировать общее происхождение организмов. Отслеживание эволюционного курса всего живого приведет к LUCA.Однако не все ученые поддерживают эту теорию. Например, Жан-Батист Ламарк опроверг эту теорию. Он верил в жизнь, возникающую не из одного, а из многих. ^{(Ссылка 4)}

Многоклеточные организмы могли появиться около 600 миллионов лет назад. В геологической истории происходили циклические всплески жизни и массовые вымирания. Один из заметных взрывов жизни произошел в эдиакарский период. Предполагается, что эдиакарская биота состоит из одноклеточных и многоклеточных живых существ.Еще один всплеск жизни произошел в кембрийский период (около 541 миллиона лет назад). В 2016 году количество видов, населяющих Землю, оценивается примерно в 1 триллион. ^{(Ссылка 5)}

См. Также

Ссылки

1. НАСА — Исследователи НАСА: Строительные блоки ДНК могут быть созданы в космосе . (2011, 1 января). Получено по ссылке
2. Doolittle, W. F. (февраль 2000 г.). «Выкорчевывание древа жизни». Scientific American 282 (2): 90–5.
3. Glansdorff, N., Xu, Y., & Labedan, B. (2008). «Последний универсальный общий предок: возникновение, конституция и генетическое наследие неуловимого предшественника». Biology Direct 3: 29.
4. Bowler, P.J. (2003). «Эволюция. История идеи », третье издание, с.90-91.
5. История эволюции животных . (2000, 1 января). Получено по ссылке
6. Исследователи обнаружили, что Земля может быть домом для 1 триллиона видов. NSF — Национальный научный фонд.(2016, 1 января). Источник: https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=138446

Дополнительная литература

---

© Biology Online. Контент предоставлен и модерируется Biology Online Editors

---

Истоки жизни на Земле

Все, что мы знаем о жизни, исходит из выборки размером один: жизнь здесь, на Земле. И дело в том, что мы действительно не знаем точно, как жизнь возникла из неорганической материи все эти миллиарды лет назад … и кто может сказать, что на разных планетах во Вселенной не могло быть разных процессов? Возможно, есть еще вопросы, которые нужно задать, больше возможностей для рассмотрения.Но давайте начнем с того, что мы знаем о некоторых из самых первых живых существ на Земле.

Цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, появились на Земле довольно давно. Возможные примеры окаменелостей были найдены в породах, возраст которых составляет около 3500 миллионов лет, в Западной Австралии.

Хотя цианобактерии обычно называют сине-зелеными водорослями, на самом деле это не водоросли. Цианобактерии и бактерии в целом представляют собой прокариотические формы жизни. По сути, это означает, что их клетки не имеют органелл (крошечных структур внутри клеток, которые выполняют определенные функции) и не имеют отдельных ядер — их генетический материал смешивается с остальной частью клетки.Эта характеристика характерна для бактерий и архей; все другие формы жизни на Земле, включая настоящие водоросли, состоят из эукариотических клеток с органеллами и генетическим материалом, содержащимся в одном месте (ядре).

Полосатый рисунок масс цианобактерий (сине-зеленых водорослей). Изображение адаптировано из: Bobby McKay; CC BY ND 2.0

Бактерии (и археи) — выносливые существа. Они процветают в горячей, холодной, соленой, кислой и щелочной среде, в которой погибнет большинство эукариот.Несмотря на это, у них плохой имидж: ведь бактерии вызывают у человека множество болезней.

Но без них нас, возможно, вообще не было бы. Прокариоты были самыми ранними формами жизни, простыми существами, которые питались соединениями углерода, которые накапливались в ранних океанах Земли. Постепенно развивались другие организмы, которые использовали энергию Солнца вместе с такими соединениями, как сульфиды, для выработки собственной энергии. Затем цианобактерии пошли еще дальше: они начали использовать воду во время фотосинтеза, выделяя кислород в качестве побочного продукта.Со временем в атмосфере Земли накопилось достаточно кислорода, чтобы обеспечить эволюцию организмов, метаболизирующих кислород.

Когда мы выходим во Вселенную в поисках жизни за пределами нашей родной планеты, мы думаем, что, скорее всего, найдем ее где-то там, где есть вода…

Но мы можем быть обязаны бактериям больше, чем воздухом, которым мы дышим. Вполне вероятно, что эукариотические клетки, из которых состоит человек, произошли от бактерий около двух миллиардов лет назад. Одна из теорий состоит в том, что эукариотические клетки эволюционировали посредством симбиотических отношений между двумя независимыми прокариотическими бактериями.Одна бактерия была поглощена другой, а меньшая клетка продолжала существовать внутри другой, что было выгодно обеим. Они эволюционировали, чтобы стать более продвинутой эукариотической клеткой с заключенным в мембрану ядром.

Независимо от того, как это произошло, эволюция эукариотических клеток стала важной вехой в истории жизни на Земле. По мере того, как условия становились более благоприятными, начали развиваться более сложные организмы.

Одно из самых старых свидетельств существования жизни на Земле — 3 года.Окаменелые остатки микробных матов возрастом 49 миллиардов лет, которые выглядят как следы морщин на скалах, найдены в регионе Пилбара в Западной Австралии. Также в районе Пилбара обнаружены окаменелые остатки строматолитов. Это также похожие на циновки структуры микробов, которые живут в мелководной морской среде и все еще существуют сегодня. Песок скапливается поверх микробных матов, и микробы поднимаются к поверхности, чтобы снова попасть на свет, образуя характерные слои выпуклой формы, которые в конечном итоге затвердевают в камни.

Строматолиты в бассейне Хамелин, залив Шарк, Западная Австралия Изображение адаптировано из: Пол Моррис; CC BY SA 2.0

Когда мы ищем жизнь за пределами нашей родной планеты где-нибудь во Вселенной, мы думаем, что, скорее всего, найдем ее где-нибудь, где есть вода и где есть источник тепла, согревающий воду. Хотя мы знаем, что некоторые живые существа процветают в более экстремальных условиях, сочетание тепла и воды, по-видимому, является наиболее вероятным требованием для создания среды, способной поддерживать какую-то жизнь — по крайней мере, формы жизни, подобные тем, что мы делаем. найти на Земле.Но кто знает, какие еще виды живых существ могут существовать?

---

Эта статья была адаптирована из материалов веб-сайта Академии и проверена следующим экспертом: Профессор Малькольм Уолтер AM FAA Австралийский центр астробиологии, Школа биологических наук о Земле и окружающей среде, UNSW Сидней

Глава 5: Живая среда

РАЗНООБРАЗИЕ ЖИЗНИ НАСЛЕДСТВО ЯЧЕЙКИ ВЗАИМОЗАВИСИМОСТЬ ЖИЗНИ ПОТОК ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ Глава 5: ЖИЛАЯ СРЕДА Людей давно интересовали живые существа — сколько разных виды есть, какие они, где живут, как связаны друг к другу, и как они себя ведут.Ученые пытаются ответить на эти вопросы и многое другое об организмах, населяющих Землю. В частности, они пытаются разработать концепции, принципы и теории. которые позволяют людям лучше понимать среду обитания. Живые организмы состоят из тех же компонентов, что и все другие материи, вовлекать в себя такие же преобразования энергии и двигаться используя те же основные виды сил.Таким образом, все физические принципы обсуждаемые в главе 4 «Физическая обстановка», применимы и к жизни. что касается звезд, капель дождя и телевизоров. Но живые организмы также обладают характеристиками, которые лучше всего можно понять через применение других принципов. В этой главе предлагаются рекомендации по базовым знаниям о том, как живые существа функционируют и как они взаимодействуют друг с другом и их окружение.Глава посвящена шести основным темам: разнообразие жизни, что отражено в биологических характеристиках организмов Земли; передача наследственных характеристик от поколения к поколению; структура и функционирование клетки, основные строительные блоки всех организмов; взаимозависимость всех организмов и окружающей их среды; поток материи и энергии через грандиозные жизненные циклы; и как биологическая эволюция объясняет сходство и разнообразие жизни. РАЗНООБРАЗИЕ ЖИЗНИ Существуют миллионы различных типов отдельных организмов, которые населяют землю в любое время — некоторые очень похожи друг на друга, некоторые совсем другие. Биологи классифицируют организмы по иерархии групп и подгрупп на основе сходства и различий в их структуре и поведении.Одно из самых общих различий между организмами находится между растениями, которые напрямую получают свою энергию от солнечного света и животных, которые изначально потребляют высококалорийную пищу синтезируется растениями. Но не все организмы однозначно являются одними или Другие. Например, есть одноклеточные организмы без организованной ядра (бактерии), которые классифицируются как отдельная группа. У животных и растений есть большое разнообразие строения тела, с разными общие конструкции и расположение внутренних частей для выполнения основные операции по приготовлению или поиску пищи, получение энергии и материалов из него, синтезируя новые материалы и воспроизводя.Когда ученые классифицируют организмы, они считают более актуальными детали анатомии чем поведение или общий вид. Например, из-за таких особенности как молочные железы и структура мозга, киты и летучие мыши классифицируются как более похожие, чем киты, и рыба или летучие мыши и птицы. В разной степени родства собаки классифицируются с рыбами как имеющие позвоночник, а коровы как имеющие волосы, а кошки — мясоеды. Для организмов, размножающихся половым путем, вид включает все организмы. которые могут спариваться друг с другом, чтобы произвести плодородное потомство. Определение однако вид не является точным; на границах может быть сложно определиться с точной классификацией того или иного организма. Действительно, системы классификации не являются частью природы. Скорее это рамки создан биологами для описания огромного разнообразия организмов, предлагая отношения между живыми существами и создавая рамки исследования вопросов. Разнообразие форм жизни на Земле очевидно не только из изучение анатомических и поведенческих сходств и различий между организмов, но также из изучения сходств и различий среди их молекул. Самые сложные молекулы, построенные в живых организмы представляют собой цепочки из более мелких молекул. Различные виды малых молекулы практически одинаковы во всех формах жизни, но конкретные последовательности компонентов, составляющих очень сложные молекулы, характерны данного вида.Например, молекулы ДНК представляют собой длинные цепи, соединяющие всего четыре вида более мелких молекул, точная последовательность которых кодирует генетическая информация. Близость или отдаленность отношений между организмами можно сделать вывод по степени, в которой их ДНК последовательности аналогичны. Родство организмов, выведенное из сходство в их молекулярной структуре близко соответствует классификации на основе анатомического сходства. Сохранение разнообразия видов важно для человека. существа. Мы зависим от двух пищевых цепей, чтобы получать энергию и материалы. необходимо для жизни. Каждый начинается с микроскопических океанских растений и водорослей. и включает животных, которые питаются ими, и животных, которые питаются этими животные. Другой начинается с наземных растений и включает животных. которые питаются ими и так далее. Сложные взаимозависимости между виды служат для стабилизации этих пищевых сетей.Незначительные сбои в работе конкретное место, как правило, приводит к изменениям, которые в конечном итоге восстанавливают система. Но большие волнения живого населения или их окружающая среда может привести к необратимым изменениям в пищевых сетях. Сохранение разнообразия увеличивает вероятность того, что некоторые сорта будут иметь характеристики, подходящие для выживания в изменившихся условиях. НАСЛЕДСТВО Давно знакомое наблюдение: потомство очень похоже на их родители, но все же показывают некоторые различия: Потомки несколько различаются от родителей и друг от друга.На протяжении многих поколений эти различия могут накапливаться, поэтому организмы могут сильно отличаться внешность и поведение от своих далеких предков. Например, люди разводили своих домашних животных и растения, чтобы выбрать желаемые характеристики; результаты — современные сорта собак, кошек, крупного рогатого скота, мясо птицы, фрукты и зерна, которые заметно отличаются от их предки. Также наблюдались изменения — например, в зернах, — которые достаточно обширны, чтобы производить новые виды.На самом деле некоторые ветки потомков одного и того же родительского вида настолько отличаются от других что они больше не могут спариваться друг с другом. Инструкции по развитию передаются от родителей к потомкам в тысячах дискретных генов, каждый из которых теперь известен как сегмент молекулы ДНК. Потомство бесполых организмов (клонов) наследуют все гены родителей. При половом размножении растений и животных, специализированная клетка самки сливается со специализированной ячейка от мужчины.Каждая из этих половых клеток содержит непредсказуемый половина генетической информации родителей. Когда конкретная мужская клетка сливается с определенной женской клеткой во время оплодотворения, они образуют клетка с одним полным набором парной генетической информации, комбинация по одной половинке от каждого родителя. Когда оплодотворенная клетка размножается чтобы сформировать зародыш и, в конечном итоге, семя или зрелую особь, комбинированные наборы реплицируются в каждой новой ячейке. Сортировка и комбинация генов в результатах полового размножения в большом количестве комбинаций генов в потомстве от двух родителей. Существуют миллионы различных возможных комбинаций генов в половина распределяется на каждую отдельную половую клетку, а также есть миллионы возможных комбинаций каждой из этих женщин и мужские половые клетки. Однако новые сочетания генов — не единственный источник вариаций. в характеристиках организмов.Хотя генетические инструкции могут передаваться практически без изменений в течение многих тысяч поколений, иногда часть информации в ДНК клетки изменяется. Удаления, вставки или замены сегментов ДНК могут происходить спонтанно из-за случайных ошибок при копировании, или могут быть вызваны химическими веществами или радиация. Если мутировавший ген находится в половой клетке организма, копирует его можно передать потомству, став частью всех их клеток и, возможно, придавая потомству новые или измененные характеристики.Некоторые из этих измененных характеристик могут привести к увеличению способность организмов, у которых он есть, процветать и воспроизводиться, некоторые может снизить эту способность, а некоторые могут не иметь заметного эффекта. ЯЧЕЙКИ Все самовоспроизводящиеся формы жизни состоят из клеток — от одноклеточных. от бактерий до слонов с их триллионами клеток.Хотя несколько гигантские клетки, такие как куриные яйца, можно увидеть невооруженным глазом, большинство клетки микроскопические. Именно на клеточном уровне многие из основных выполняются функции организмов: синтез белка, экстракция энергии из питательных веществ, репликации и так далее. Все живые клетки имеют похожие типы сложных молекул, которые вовлечены в эти основные виды жизнедеятельности.Эти молекулы взаимодействуют в супе около 2/3 воды, окруженных мембраной, контролирующей что можно войти и уйти. В более сложных клетках некоторые из общих типы молекул организованы в структуры, которые выполняют те же основные функции более эффективно. В частности, ядро ​​включает ДНК и белковый каркас помогает организовать операции. Кроме того к основным клеточным функциям, общим для всех клеток, большинство клеток в многоклеточные организмы выполняют некоторые особые функции, которые выполняют другие нет.Например, клетки железы выделяют гормоны, мышечные клетки сокращаются, а нервные клетки проводят электрические сигналы. Молекулы клеток состоят из атомов небольшого числа элементов, в основном углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера. Углерод атомы из-за их небольшого размера и четырех доступных связывающих электронов, может соединяться с другими атомами углерода в цепях и кольцах с образованием больших и сложные молекулы.Большинство молекулярных взаимодействий в клетках происходят в водном растворе и требуют довольно узкого диапазона температур и кислотность. При низких температурах реакции идут слишком медленно, тогда как высокие температуры или экстремальная кислотность могут необратимо повредить структура белковых молекул. Даже небольшие изменения кислотности могут изменить молекулы и то, как они взаимодействуют. Как одноклеточные, так и многоклеточные у организмов есть молекулы, которые помогают поддерживать кислотность клеток внутри необходимый диапазон. Работа ячейки осуществляется различными типами собираемые им молекулы, в основном белки. Молекулы белка длинные, Обычно складчатые цепи состоят из 20 различных молекул аминокислот. Функция каждого белка зависит от его конкретной аминокислотной последовательности. кислоты и форма, которую принимает цепочка в результате притяжения между частями цепи. Некоторые из собранных молекул помогают в репликации генетической информации, восстановлении клеточных структур, помощи другие молекулы, чтобы попасть в клетку или выйти из нее, и, как правило, в катализе и регулирование молекулярных взаимодействий.В специализированных камерах другие молекулы белка могут переносить кислород, вызывать сокращение, реагировать на внешние раздражители или предоставить материал для волос, ногтей и другого тела конструкции. В других клетках собранные молекулы могут экспортироваться. служить гормонами, антителами или пищеварительными ферментами. Генетическая информация, закодированная в молекулах ДНК, содержит инструкции для сборки белковых молекул.Этот код практически такой же для всех форм жизни. Так, например, если ген из клетки человека помещается в бактерию, химический механизм бактерии будет следовать инструкциям гена и производить тот же белок, который будет производиться в клетках человека. Изменение даже одного атома в молекула ДНК, которая может быть индуцирована химическими веществами или радиацией, поэтому может изменить производимый белок.Такая мутация сегмента ДНК может не иметь большого значения, может фатально нарушить работа ячейки, или может изменить успешную операцию клетки в значительной степени (например, это может способствовать неконтролируемому репликация, как при раке). Все клетки организма являются потомками одного оплодотворенного яйцеклетки и имеют ту же информацию о ДНК. Как последовательные поколения клеток образуются путем деления, небольшие различия в их непосредственном окружении заставляют их развиваться немного по-другому, активируя или деактивируя различные части информации ДНК.Более поздние поколения клеток еще больше различаются и в конечном итоге превращаются в клетки как разные как железы, мышцы и нервные клетки. Сложные взаимодействия между бесчисленными видами молекул в клетке может вызвать различные циклы деятельности, такие как рост и разделение. Контроль клеточных процессов происходит также извне: Cell на поведение могут влиять молекулы из других частей организма или от других организмов (например, гормонов и нейромедиаторов) которые прикрепляются или проходят через клеточную мембрану и влияют на скорость реакции между составляющими клетки. ВЗАИМОЗАВИСИМОСТЬ ЖИЗНИ Каждый вид прямо или косвенно связан с множеством других в экосистеме. Растения обеспечивают пищу, укрытие и гнездо сайты для других организмов. Со своей стороны, многие растения зависят от животные для помощи в размножении (например, пчелы опыляют цветы) и для определенных питательных веществ (например, минералов в продуктах жизнедеятельности животных).Все животные являются частью пищевых сетей, в том числе растений и животных. других видов (а иногда и того же вида). Хищник / жертва отношения обычны, с его орудиями нападения для хищников — зубами, клювы, когти, яд и т. д. — и его средства защиты от добычи — маскировка чтобы спрятаться, скорость, чтобы убежать, щиты или шипы, чтобы отразить, раздражает вещества для отражения. Некоторые виды очень сильно зависят от других. (например, панды или коалы могут есть только определенные виды деревьев).Некоторые виды настолько приспособились друг к другу, что ни один из них не мог выжить без другого (например, осы, которые гнездятся только в инжир и являются единственным насекомым, способным их опылять). Между организмами существуют и другие отношения. Паразиты попадают питание от их организмов-хозяев, иногда с плохими последствиями для хозяев. Падальщики и разлагатели питаются только мертвыми животными. и растения.А некоторые организмы имеют взаимовыгодные отношения — ибо Например, пчелы, которые потягивают нектар из цветов и случайно несут пыльца от одного цветка к другому, или бактерии, которые живут в нашем кишечник и, кстати, синтезирует некоторые витамины и защищает слизистая оболочка кишечника от микробов. Но взаимодействие живых организмов не происходит на пассивный экологический этап.Экосистемы формируются неживыми окружающая среда земли и воды — солнечная радиация, осадки, минеральные концентрации, температура и топография. В мире есть большое разнообразие физических условий, что создает большое разнообразие окружающей среды: пресноводные и океанические, леса, пустыни, луга, тундра, гора и многие другие. Во всех этих средах организмы использовать жизненно важные ресурсы земли, каждый ищет свою долю по-своему которые ограничены другими организмами.В каждой части жилого окружающая среда, различные организмы соперничают за пищу, пространство, свет, тепло, вода, воздух и укрытие. Связанные и колеблющиеся взаимодействия формы жизни и окружающая среда составляют единую экосистему; понимание любая его часть требует знания того, как эта часть взаимодействует с остальными. Взаимозависимость организмов в экосистеме часто приводит к приблизительная стабильность на протяжении сотен или тысяч лет.Как один размножается, его сдерживают одна или несколько экологических факторы: истощение кормов или гнездовий, повышенный урон хищникам, или нашествие паразитов. Если стихийное бедствие, такое как наводнение или пожар происходит последовательное восстановление поврежденной экосистемы. этапов, что в конечном итоге приводит к системе, аналогичной исходной один. Как и многие сложные системы, экосистемы склонны демонстрировать циклические колебания. около состояния приблизительного равновесия.Однако в конечном итоге экосистемы неизбежно изменяются при изменении климата или когда он сильно отличается новые виды появляются в результате миграции или эволюции (или вводятся преднамеренно или случайно людьми). ПОТОК ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ Какими бы сложными ни были живые организмы, они все другие природные системы те же физические принципы сохранения и преобразование материи и энергии.За долгие промежутки времени материя и энергия преобразуются среди живых существ, и между их и физическая среда. В этих масштабных циклах общее количество материи и энергии остается постоянным, даже если их форма и расположение постоянно меняются. Почти вся жизнь на Земле в конечном итоге поддерживается преобразованиями. энергии от солнца. Растения улавливают солнечную энергию и используют ее синтезировать сложные, богатые энергией молекулы (в основном сахара) из молекулы углекислого газа и воды.Эти синтезированные молекулы затем служить, прямо или косвенно, источником энергии для сами растения и, в конечном итоге, для всех животных и организмов-разлагателей (например, бактерии и грибки). Это пищевая сеть: организмы которые потребляют растения, получают энергию и материалы от разрушения вниз по молекулам растений, использовать их для синтеза собственных структур, а затем сами потребляются другими организмами.На каждом этапе в пищевой сети часть энергии накапливается во вновь синтезированных структурах а часть рассеивается в окружающую среду в виде тепла, выделяемого энергосберегающие химические процессы в клетках. Подобный энергетический цикл начинается в океанах с захвата солнечной энергии крошечными, растительные организмы. Каждый последующий этап пищевой сети фиксирует только малая часть содержания энергии организмов, которыми он питается на. Элементы, из которых состоят молекулы живых существ, постоянно переработанный. Главные среди этих элементов — углерод, кислород, водород, азот, сера, фосфор, кальций, натрий, калий и железо. Эти и другие элементы, в основном содержащиеся в богатых энергией молекулах, проходят по пищевой сети и в конечном итоге перерабатываются разложителями вернуться к минеральным питательным веществам, используемым растениями.Хотя часто быть локальными излишествами и дефицитами, ситуация по всей земле в том, что организмы умирают и разлагаются примерно с той же скоростью, что и то, в чем синтезируется новая жизнь. То есть общая жизнь биомасса остается примерно постоянной, существует циклический поток материалов от старой к новой жизни, и идет необратимый поток энергии из захваченного солнечного света в рассеянное тепло. По-видимому, важное прерывание обычного потока энергии. произошло миллионы лет назад, когда рост наземных растений и морские организмы превзошли возможности деструкторов по их переработке. Накапливающиеся слои богатого энергией органического материала постепенно разрушались. превратились в уголь и нефть под давлением вышележащей земли. В энергия, хранящаяся в их молекулярной структуре, теперь мы можем высвободить путем сжигания и наша современная цивилизация зависит от огромного количества энергии от такое ископаемое топливо извлекают из земли.Сжигая ископаемое топливо, мы наконец передаем большую часть накопленной энергии в окружающую среду как тепло. Мы также возвращаемся в атмосферу — в относительно очень короткое время — большое количество углекислого газа, которое было удаляется из него медленно, на протяжении миллионов лет. Количество жизни, которое может выдержать любая среда, ограничено ее самые основные ресурсы: приток энергии, полезных ископаемых и воды.Устойчивый продуктивность экосистемы требует достаточного количества энергии для новых продуктов которые синтезируются (например, деревья и посевы), а также для вторичной переработки полностью остатки старого (мертвые листья, человеческие сточные воды и т. д.). Когда человеческие технологии вторгаются, материалы могут накапливаться как отходы это не перерабатывается. Когда притока ресурсов недостаточно, происходит ускоренное вымывание почвы, опустынивание или истощение минеральных запасов. ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ Современные формы жизни на Земле, по-видимому, произошли от обычных предки, восходящие к простейшим одноклеточным организмам, почти четыре миллиарда лет назад. Современные идеи эволюции дают научный объяснение трех основных наборов наблюдаемых фактов о жизни на Земля: огромное количество различных форм жизни, которые мы видим вокруг нас, систематическое сходство в анатомии и молекулярной химии мы увидеть в этом разнообразии и последовательность изменений в окаменелостях найдены в последовательных слоях горных пород, которые были сформированы более чем миллиард лет. С начала летописи окаменелостей многие новые формы жизни появились, и большинство старых форм исчезло. Многие прослеживаемые последовательность изменения анатомических форм, выведенная из эпохи горных пород слоев, убеждают ученых, что накопление отличий от одно поколение за другим привело в конечном итоге к появлению различных видов друг от друга, как бактерии от слонов.Молекулярные доказательства подтверждает анатомические свидетельства окаменелостей и предоставляет дополнительные подробно о последовательности, в которой разветвлялись различные линии спуска друг от друга. Хотя подробности истории жизни на Земле все еще собранных вместе из комбинированных геологических, анатомических и молекулярных свидетельства, основные черты этой истории в целом согласны.В самом начале простые молекулы могли образовывать сложные молекулы. которые в конечном итоге превратились в клетки, способные к самовоспроизведению. Жизнь на Земле существует три миллиарда лет. До этого простой молекулы могли образовывать сложные органические молекулы, которые в конечном итоге сформированы в клетки, способные к самовоспроизведению. В течение первых двух миллиардов лет жизни существовали только микроорганизмы — некоторые из них очевидно очень похожи на бактерии и водоросли, которые существуют сегодня.С участием развитие клеток с ядрами около миллиарда лет назад, там был большой рост скорости эволюции все более сложных, многоклеточные организмы. Скорость эволюции новых видов была неравномерно с тех пор, возможно, отражая разные темпы изменений в физической среде. Центральным понятием теории эволюции является естественный отбор, который вытекает из трех хорошо установленных наблюдений: (1) Существует некоторые вариации наследственных характеристик внутри каждого вида организм, (2) некоторые из этих характеристик будут давать людям преимущество перед другими в дожитии до зрелости и воспроизводства, и (3) у этих особей будет больше потомства, которое сами будут с большей вероятностью, чем другие, выживать и воспроизводиться.Вероятный результат состоит в том, что в течение следующих друг за другом поколений пропорция лиц, унаследовавших дающие преимущества характеристики будет иметь тенденцию к увеличению. Выбираемые характеристики могут включать детали биохимии, такие как как молекулярная структура гормонов или пищеварительных ферментов, и анатомическая особенности, которые в конечном итоге возникают в процессе развития организма, например, размер кости или длина меха.Они также могут включать более тонкие особенности, определяемые анатомией, такие как острота зрения или накачка работоспособность сердца. Биохимическим или анатомическим методом по выбору характеристики также могут влиять на поведение, например, плетение определенных форму сети, предпочитая определенные характеристики в партнере, или расположен к заботе о потомстве. Новые наследственные характеристики могут быть результатом новых комбинаций родительские гены или их мутации.За исключением мутации ДНК в половых клетках организма, характеристики, возникающие в результате происшествия в течение жизни организма не могут быть биологически перешла к следующему поколению. Так, например, изменения в физическое лицо, вызванное использованием или неиспользованием структуры или функции, или изменениями в окружающей среде не могут быть обнародованы естественным отбором. По самой своей природе естественный отбор может привести к появлению организмов с характеристиками, которые хорошо приспособлены к выживанию, в частности среды.Тем не менее, только случай, особенно в небольших группах населения, может приводят к распространению унаследованных характеристик, которые не имеют присущих выживание или репродуктивное преимущество или недостаток. Более того, когда изменяется окружающая среда (в этом смысле другие организмы также являются частью окружающей среды), преимущество или недостаток характеристик может измениться. Таким образом, естественный отбор не обязательно приводит к долгосрочному прогресс в заданном направлении.Эволюция опирается на то, что уже существует, так что чем больше разнообразия уже существует, тем больше может быть. Продолжение естественного отбора над новыми характеристиками и в меняющихся условиях снова и снова для миллионов лет, произвел ряд разнообразных новых видов. Эволюция это не лестница, в которой все низшие формы заменены высшими формы, и люди, наконец, оказались на вершине как наиболее продвинутые разновидность.Скорее, это похоже на куст: много ветвей появилось давно; некоторые из этих ветвей вымерли; некоторые выжили, по-видимому, незначительные или нулевые изменения с течением времени; а некоторые неоднократно разветвлялись, иногда давая начало более сложным организмам. Современная концепция эволюции обеспечивает объединяющий принцип для понимание истории жизни на земле, взаимоотношений между всеми живые существа и зависимость жизни от физической среды.Хотя до сих пор далеко не ясно, как работает эволюция в каждой детали, концепция настолько хорошо известна, что обеспечивает основу для организация большей части биологических знаний в связную картину.

История жизни на Земле

В начале

Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что живем среди различных сообществ животных, которые питаются друг другом.Наши экосистемы построены на основе кормовых отношений, например, касатки, поедающие тюленей, кальмаров и криль. Этим и другим животным требуется кислород для извлечения энергии из пищи. Но раньше жизнь на Земле была совсем другой.

В окружающей среде, лишенной кислорода и с высоким содержанием метана, на протяжении большей части своей истории Земля не была бы гостеприимным местом для животных. Самые ранние формы жизни, о которых мы знаем, были микроскопическими организмами (микробами), которые оставляли сигналы о своем присутствии в горных породах примерно 3 раза.7 миллиардов лет. Сигналы представляли собой молекулы углерода, производимые живыми существами.

Доказательства наличия микробов сохранились также в созданных ими твердых структурах («строматолитах»), которые датируются 3,5 миллиардами лет назад. Строматолиты представляют собой липкие маты из ловушек микробов, которые связывают отложения слоями. Минералы осаждаются внутри слоев, создавая прочные структуры, даже когда микробы отмирают. Ученые изучают сегодняшние редкие живые строматолитовые рифы, чтобы лучше понять самые ранние формы жизни на Земле.

Кислородная атмосфера

Когда цианобактерии эволюционировали по крайней мере 2,4 миллиарда лет назад, они подготовили почву для замечательной трансформации. Они стали первыми на Земле фото-синтезаторами, которые производили пищу с использованием воды и энергии Солнца и в результате выделяли кислород. Это стало катализатором внезапного резкого повышения уровня кислорода, что сделало окружающую среду менее благоприятной для других микробов, которые не могли переносить кислород.

Свидетельством этого Великого окислительного события являются изменения в породах морского дна.Когда кислород находится рядом, железо химически реагирует с ним (окисляется) и удаляется из системы. Скалы, относящиеся к периоду до события, покрыты полосами железа. Скалы, датируемые после события, не имеют железных полос, что указывает на присутствие кислорода.

После первоначального импульса кислорода он стабилизировался на более низких уровнях, где он будет оставаться еще пару миллиардов лет. Фактически, когда цианобактерии умирали и перемещались по воде, разложение их тел, вероятно, привело к снижению уровня кислорода.Таким образом, океан по-прежнему не был подходящей средой для большинства форм жизни, нуждающихся в достаточном количестве кислорода.

Многоклеточная жизнь

Однако происходили и другие нововведения. Хотя они могут обрабатывать множество химикатов, у микробов не было специализированных клеток, необходимых для сложных тел. В теле животных есть различные клетки — кожа, кровь, кости, — которые содержат органеллы, каждая из которых выполняет свою работу. Микробы — это просто отдельные клетки без органелл и ядер для упаковки их ДНК.

Произошло нечто революционное, когда микробы начали жить внутри других микробов, функционируя для них как органеллы.Митохондрии, органеллы, перерабатывающие пищу в энергию, возникли в результате этих взаимовыгодных отношений. Кроме того, впервые ДНК была упакована в ядра. Новые сложные клетки («эукариотические клетки») могут похвастаться специализированными частями, играющими особые роли, которые поддерживают всю клетку.

Клетки тоже начали жить вместе, вероятно, потому, что можно было получить определенные преимущества. Группы клеток могут питаться более эффективно или получить защиту от простого увеличения. Живя коллективно, ячейки начали поддерживать потребности группы, выполняя определенную работу каждой ячейки.Некоторым клеткам было поручено создавать соединения, чтобы удерживать группу вместе, в то время как другие клетки вырабатывали пищеварительные ферменты, которые могли расщеплять пищу.

Первые животные

Эти кластеры специализированных взаимодействующих клеток в конечном итоге стали первыми животными, которые, согласно данным ДНК, эволюционировали около 800 миллионов лет назад. Губки были одними из самых ранних животных. Хотя химические соединения губок сохраняются в породах возрастом 700 миллионов лет, молекулярные данные указывают на то, что губки развивались еще раньше.

Уровень кислорода в океане был все еще низким по сравнению с сегодняшним днем, но губки способны переносить условия с низким содержанием кислорода. Хотя, как и другим животным, им для метаболизма требуется кислород, им не нужно много, потому что они не очень активны. Они питаются, сидя на месте, извлекая частицы пищи из воды, которая прокачивается через их тела специализированными клетками.

Простое строение губки состоит из слоев клеток вокруг полостей, заполненных водой, поддерживаемых твердыми частями скелета.Эволюция все более сложных и разнообразных строений тела в конечном итоге приведет к появлению отдельных групп животных.

Инструкции по сборке строения тела животного заложены в его генах. Некоторые гены действуют как дирижеры оркестра, контролируя экспрессию многих других генов в определенных местах и ​​в определенное время, чтобы правильно собрать компоненты. Хотя они не были разыграны сразу, есть свидетельства того, что части инструкций для сложных тел присутствовали даже у самых ранних животных.

Благодаря своим твердым скелетам губки стали первыми строителями рифов на Земле. Такие ученые, как доктор Клаус Рютцлер из Смитсоновского института, работают над пониманием эволюции тысяч видов губок, живущих сегодня на Земле.

Эдиакарская биота

Примерно 580 миллионов лет назад (эдиакарский период), помимо губок, произошло распространение других организмов. Эти разнообразные существа морского дна — с телами в форме листьев, лент и даже лоскутных одеял — жили вместе с губками в течение 80 миллионов лет.Их окаменелости можно найти в осадочных породах по всему миру.

Однако строение тела большинства эдиакарских животных не было похоже на современные группы. Доктор Дуглас Эрвин из Смитсоновского института, используя сравнительные данные о развитии, исследовал, были ли какие-либо из окаменелых эдиакарских животных родственниками современных животных.

К концу эдиакарского периода уровень кислорода повысился, приблизившись к уровням, достаточным для поддержания жизни, основанной на кислороде. Первые губки, возможно, действительно помогли увеличить количество кислорода, поедая бактерии, удаляя их из процесса разложения.Следы организма под названием Dickinsonia costata предполагают, что он мог перемещаться по морскому дну, предположительно питаясь матами из микробов.

Конец эдиакарского вымирания

Однако около 541 миллиона лет назад большинство эдиакарских существ исчезло, что свидетельствует о серьезном изменении окружающей среды, над пониманием которого Дуглас Эрвин и другие ученые все еще работают. Возможно, определенную роль сыграли эволюция строения тела животных, взаимоотношений с кормлением и инженерии окружающей среды.

Норы, найденные в летописи окаменелостей, датируемые концом эдиакарского периода, показывают, что червеобразные животные начали раскапывать дно океана. Эти первые инженеры-экологи беспокоили и, возможно, аэрировали отложения, нарушая условия жизни других эдиакарских животных. По мере того, как условия окружающей среды ухудшались для одних животных, они улучшались для других, потенциально способствуя смене видов.

Кембрийский взрыв

Кембрийский период (541–485 миллионов лет назад) стал свидетелем бурного взрыва новых форм жизни.Наряду с новым стилем жизни в норках появились твердые части тела, такие как раковины и шипы. Твердые части тела позволили животным более радикально изменять среду обитания, например рыть норы. Также произошел сдвиг в сторону более активных животных с определенными головами и хвостами для направленного движения, чтобы преследовать добычу. Активное питание хорошо вооруженных животных, таких как трилобиты, могло еще больше разрушить морское дно, на котором жили мягкие эдиакарские существа.

(Посмотрите видео «Кембрийский взрыв жизни» с палеонтологом Кармой Нанглу.»)

Уникальные стили кормления разделили окружающую среду, давая возможность разнообразить жизнь. В 1909 году четвертый секретарь Смитсоновского института Чарльз Дулиттл Уолкотт обнаружил окаменелости сланцевых отложений Берджесса, которые выявили беспрецедентное биоразнообразие кембрийской жизни. В то время как Waptia рыскали по дну океана, приапулидные черви зарывались в отложения, Wiwaxia прикреплялись к губкам, а Anomalocaris курсировали выше.

Многие из этих странно выглядящих организмов были эволюционными экспериментами, например, пятиглазая опабиния . Однако некоторые группы, такие как трилобиты, процветали и доминировали на Земле в течение сотен миллионов лет, но в конце концов вымерли. Строматолитовые рифообразующие бактерии также уменьшились, а рифы, созданные организмами, называемыми брахиоподами, возникли по мере того, как условия на Земле продолжали меняться. Сегодняшние доминирующие строители рифов, твердые кораллы, появились лишь через пару сотен миллионов лет спустя

.

Однако, несмотря на все изменения, которые должны были произойти, к концу кембрия почти все существующие типы или типы животных (моллюски, членистоногие, кольчатые червяки и т. Д.)) были созданы, и появились пищевые сети, формирующие основу экосистем на Земле сегодня.

репродукции | Определение, примеры, типы, значение и факты

Размножение , процесс, посредством которого организмы воспроизводят себя.

Британская викторина

Биология Bonanza

Что означает слово «миграция»? Сколько комплектов ножек у креветки? От ядовитой рыбы до биоразнообразия — узнайте больше об изучении живых существ в этой викторине.

В общем смысле воспроизводство — одно из важнейших понятий в биологии: оно означает создание копии, подобия и, таким образом, обеспечение продолжения существования вида. Хотя воспроизводство часто рассматривается исключительно с точки зрения производства потомства у животных и растений, более общее значение имеет гораздо большее значение для живых организмов. Чтобы понять этот факт, необходимо учитывать происхождение жизни и эволюцию организмов.Одной из первых характеристик жизни, которая возникла в первобытные времена, должно быть, была способность некой примитивной химической системы копировать себя.

Таким образом, на самом низком уровне воспроизводство — это химическая репликация. По мере развития эволюции должны были возникать клетки все более высокого уровня сложности, и было абсолютно необходимо, чтобы они обладали способностью делать себе подобия. У одноклеточных организмов способность одной клетки воспроизводить себя означает воспроизводство новой особи; Однако у многоклеточных организмов это означает рост и регенерацию.Многоклеточные организмы также воспроизводятся в строгом смысле этого слова — то есть они копируют себя в форме потомства — но делают это разными способами, многие из которых связаны со сложными органами и сложными гормональными механизмами.

Уровни воспроизводства

Характеристики, которые наследует организм, в основном хранятся в клетках в виде генетической информации в очень длинных молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). В 1953 году было установлено, что молекулы ДНК состоят из двух комплементарных цепей, каждая из которых может копировать другую.Пряди похожи на две стороны лестницы, закрученной по своей длине в виде двойной спирали (пружины). Ступени, соединяющие две стороны лестницы, состоят из двух концевых оснований. В ДНК четыре основания: тимин, цитозин, аденин и гуанин. В середине каждой ступени основание одной цепи ДНК связано водородной связью с основанием другой цепи. Но они могут соединяться только определенным образом: аденин всегда соединяется с тимином, а гуанин — с цитозином. Вот почему одна цепь ДНК считается комплементарной другой.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Двойные спирали дублируются, разделяясь в одном месте между двумя нитями и постепенно отделяясь друг от друга. По мере того, как одна нить отделяется от другой, каждая цепочка приобретает новые дополнительные основания, пока в конечном итоге каждая цепочка не станет новой двойной спиралью с новой дополнительной цепью, которая заменит исходную. Поскольку аденин всегда располагается напротив тимина, а гуанин — напротив цитозина, этот процесс называется репликацией шаблона — одна нить служит шаблоном для другой.Следует добавить, что этапы, связанные с дублированием ДНК, не происходят спонтанно; они требуют катализаторов в виде ферментов, которые способствуют процессу репликации.

Молекулярное воспроизведение

Последовательность оснований в молекуле ДНК служит кодом, по которому хранится генетическая информация. Используя этот код, ДНК синтезирует одну цепь рибонуклеиновой кислоты (РНК), вещества, которое настолько похоже по структуре на ДНК, что оно также образуется путем репликации ДНК по матрице.РНК служит посланником для переноса генетического кода в те места в клетке, где производятся белки. То, как информационная РНК транслируется в определенные белки, представляет собой замечательный и сложный процесс. (Более подробную информацию о ДНК, РНК и генетическом коде см. В статьях «Нуклеиновая кислота и наследственность: Хромосомы и гены»). Способность синтезировать ферменты и другие белки позволяет организму производить любые вещества, существовавшие в предыдущем поколении.Белки воспроизводятся напрямую; однако такие другие вещества, как углеводы, жиры и другие органические молекулы, обнаруженные в клетках, производятся серией контролируемых ферментами химических реакций, причем каждый фермент первоначально происходит из ДНК через информационную РНК. Именно потому, что все органические составляющие, производимые организмами, в конечном итоге происходят из ДНК, молекулы организмов точно воспроизводятся каждым последующим поколением.

Воспроизведение клеток

Химические составляющие цитоплазмы (той части клетки, которая находится вне ядра) не синтезируются повторно из ДНК каждый раз, когда клетка делится.Это связано с тем, что каждая из двух дочерних клеток, образующихся во время деления клетки, обычно наследует примерно половину клеточного материала от материнской клетки (см. Клетка: деление и рост клеток), и это важно, поскольку присутствие основных ферментов позволяет ДНК реплицироваться еще раньше. он сделал необходимые для этого ферменты.

Клетки высших организмов содержат сложные структуры, и каждый раз, когда клетка делится, эти структуры должны дублироваться. Метод дублирования различается для каждой структуры, и в некоторых случаях механизм все еще не определен.Одно яркое и важное явление — это образование новой мембраны. Клеточные мембраны, хотя они очень тонкие и кажутся простыми по форме и структуре, содержат много ферментов и являются участками большой метаболической активности. Это относится не только к мембране, окружающей клетку, но и ко всем мембранам внутри клетки. Новые мембраны, которые, кажется, образуются быстро, неотличимы от старых.

Таким образом, образование новой клетки включает дальнейший синтез многих компонентов, которые присутствовали в родительской клетке.