Способность превращать углекислоту и воду в крахмал отличает растения от животных. Животные используют вырабатываемые растениями питательные вещества в готовом виде.
Итак, вы видите, что, помимо тех веществ, которые растения получают из почвы, они питаются ещё и углекислотой воздуха, вырабатывая из неё сложные вещества, необходимые для жизни как растений, так и животных. Поставляя углекислоту для растений, животные получают её обратно в виде крахмала и других питательных веществ. Таким образом происходит круговорот углекислоты в природе.
Подсчитано, что растения потребляют в год 60 миллионов тонн углекислоты, а запасы этого газа в воздухе исчисляют в два миллиарда тонн. Следовательно, запасы углекислоты в воздухе могли бы истощиться примерно в 30 лет, если бы они не пополнялись, главным образом, животными.
Правда сами растения также дышат и выделяют в воздух углекислоту, но количество выделяемой растениями при дыхании углекислоты сравнительно очень невелико.
Из того, что вы узнали, видно, что ничто в природе не пропадает и ничто не возникает из ничего. Вещества не возникают и не уничтожаются, а только изменяются, принимают разный вид — то «соков» земли, то веществ, из которых состоит тело растений, то составных частей тела животных, которые съели эти растения.
6. ИСТОРИЯ ЖИВОГО МИРА
Чтобы полнее уяснить себе картину жизни растений и животных, необходимо познакомиться ещё с одним вопросом.
Живых существ на земле очень много. В одной маленькой капле воды вы видели целый мир. Жизнь имеется всюду. Откуда же взялось всё это обилие разнообразных живых существ? Как впервые возникла жизнь?
Несколько сотен лет назад над этим вопросом мало кто задумывался. А если и задумывались, то решали вопрос неверно. Люди замечали, например, что на гниющем мясе появляются мухи, и думали, что мухи возникли из гниющего мяса. Считали также, что черви рождаются из ила.
Так ли это на самом деле?
Если накрыть кусок мяса тонкой кисеёй или марлей, то на этом куске мухи не появляются, как бы долго мясо ни гнило. В то же самое время на другом незакрытом куске мяса мухи появятся. Значит, мухи появляются не сами собой из гниющего мяса, а попадают на него снаружи.
Если вы рассмотрите под микроскопом кусочек гниющего мяса, на котором сидели мухи, то увидите небольшие беловатые крупинки, — это личинки (зародыши) мух. Гниющее мясо — прекрасная пища для мушиных личинок; они начинают быстро на нём расти, и из них вырастают молодые мушки. Этого раньше не знали и полагали, что мухи зарождаются из гниющего мяса: ведь сами-то яйца и личинки мух глазом невидимы. А так как в то время ещё не было микроскопа, то люди и не догадывались о действительной причине появления мух на мясе.
Теперь известно, что все живые существа всегда развиваются из яиц или из материнских клеток. Таким образом, можно сказать, что всё живое происходит из живых клеток.
Однако не так легко это было доказать. В самом деле, вспомните хотя бы стакан с сенным настоем. Живые существа появились в нём дня через два. На первый взгляд кажется, что все эти существа — бактерии, амёбы, туфельки и другие — возникли из гниющего сена, тем более, что, как вам уже известно, эти одноклеточные существа не образуют яиц, и поэтому из яиц они возникнуть в гнилой воде не могли.
Но (подумайте немного, и вы поймёте, в чём тут дело. Вспомните, что бактерии и прочие существа из капли воды могут подсыхать, превращаться в споры и в таком виде пребывать очень долго. Эти споры до того малы, что легко разносятся ветром по воздуху. Спор в воздухе несметное число. В каждой комнате, на каждой улице в воздухе носятся миллионы зародышей мельчайших организмов. Из одной лишь лужи, как только она подсыхает, их поднимаются в воздух тысячи тысяч. Когда эти зародыши попадают в подходящие условия жизни, они оживают и из них развиваются бактерии и другие одноклеточные существа, которые начинают расти, питаться и размножаться.
Таким же путём, то есть из воздуха, попадают зародыши простейших организмов и в сенной настой. Через несколько дней в тёплом настое ожившие споры развиваются «вырастают. Но, для того чтобы эти организмы могли питаться сеном, они разлагают его, превращают одни вещества, составляющие сено, в другие. При этом и появляется дурной запах. Вот почему всё гнилое дурно пахнет.
Если прокипятить сенной настой, то все живые существа в нём погибнут, так как они не выносят такой высокой температуры, как температура кипения. Закройте хорошенько после этого стакан, чтобы туда не проникал воздух, и сено теперь не будет гнить, так как в сенном настое не будет ни бактерий, ни других живых существ, и попасть извне они туда не могут.
Конечно, закупорить стакан так, чтобы туда не попадал воздух, нелегко: это требует особых приспособлений. Но теперь умеют закупоривать сосуды очень хорошо. На заводах, например, готовят так называемую консервированную пищу, которая очень долго не портится. Делают это следующим образом: наполняют жестяную банку каким-либо пищевым продуктом и сильно нагревают её, чтобы убить бактерии и их споры, а потом хорошенько закупоривают.
В таком виде пища может лежать годы и не портиться. Но стоит такую банку открыть, как через день-два, особенно в тепле, из неё пойдёт дурной запах. Это значит, что там появились бактерии, которые принялись за работу.
Стало быть, гниение продуктов происходит от того, что в них попадают из воздуха бактерии или споры, которые разлагают пищу, питаясь ею. Таким же образом гниют и мёртвые тела.
Таким образом на примере бактерий и одноклеточных животных можно сказать: в известных нам условиях жизни всё живое происходит от живого. Все эти мельчайшие существа развиваются из спор. А спора — это живая клетка, находящаяся в состоянии скрытой жизни.
Но хотя в тех условиях, которые нам теперь известны, жизнь и не возникает, однако впервые она возникла именно из неживых веществ.
Много миллионов лет назад наша земля не была такой, какой мы её видим сейчас. Учёные полагают, что в очень далёкие времена земля была огненным раскалённым шаром, подобно нашему солнцу. На таком огненном шаре живые организмы существовать ещё не могли: для жизни необходимы умеренное тепло и пища, а в тех условиях не могло быть ни того, ни другого. Значит, было такое время, когда жизни на земле не было вовсе. Когда же и как она появилась? Вот вопрос, над разрешением которого упорно работают учёные. Вопрос этот очень труден, но в основном он разрешён.
Живое, несомненно, произошло от неживого в те времена, когда Земля стала остывать. В пользу этого говорит та тесная Связь, которая и в настоящее время существует между живым и неживым. Живое тело состоит из сложных химических веществ, среди которых особенно важны белковые вещества, без которых не может быть жизни. Поэтому жизнь впервые стала возможной после того, как на Земле появились белки. Белки состоят из простых веществ — углерода, водорода, кислорода, азота. Эти вещества в большом количестве встречаются на Земле, и в истории Земли был такой период, когда они могли дать начало простейшим белкам.
В настоящее время нет сомнений в том, что первые живые существа возникли из простейших белковых веществ. Эти существа были весьма просто устроены, вероятно, проще, чем известные нам ныне бактерии. Возможно также, что первые обитатели Земли были ещё мельче, чем бактерии. Тем не менее, они уже отличались от неживых тел теми признаками жизни, с которыми вы познакомились выше. И прежде всего они обладали способностью создавать вещества своего тела из веществ окружающей неживой природы.
Большой интерес представляют поэтому мельчайшие частицы — вирусы. Эти частицы значительно мельче самых маленьких бактерий; в обычный микроскоп их разглядеть невозможно. Только при помощи совершенно нового, недавно изобретённого микроскопа, который увеличивает частицы в десятки тысяч раз (этот микроскоп называется электродным), удалось увидеть вирусы.