POCHODZENIE I ROZWÓJ ŻYCIA NA ZIEMI
1. RÓŻNORODNOŚĆ ŚWIATA ORGANICZNEGO
Jeżeli spojrzymy uważnie dokoła
wszędzie oznaki życia. W powietrzu s^;
mnóstwo latających owadów. Na ziemi
skaczą najrozmaitsze zwierzęta, mniej
z nazwy i zwyczajów życia. Gdy zajrzyijny
rzeki, ujrzymy ryby, mniejsze i większe,
lub w ucieczce przed wrogiem, ślimaki
tów i wielkości, różnobarwny i różnokszjtałtny
i ich larw.
Słowem, wszędzie dokoła siebie dosljrze
i zwierząt, zadziwiający swą ilością i
Wystarczy powiedzieć, że uczeni opisali
tora miliona gatunków zwierząt i przesz
Rośliny i zwierzęta nie tylko różnią s
ł trybem życia, i przystosowaniem się do
Węże i żółwie mogą znieść wielomiesięczny
ptaki nie zniosą głodzenia nawet w ciągu
raźnie widać, że ryba przystosowana jest
a kret do przebywania w ziemi. Przykładów
toczyć niezliczoną wprost ilość. Toteż
suwa się pytanie: jak powstało życie na
się ono i rozrosło do takiej różnorodności
Pytanie to nurtuje człowieka od dawha,
jedna z najbardziej interesujących ludzkość
siebie, dostrzeżemy
ybują ptaki i roi się
przebiegają, pełzają,
więcej nam znane
w głąb stawu czy
w pogoni za zdobyczą
najrozmaitszych kształ-
świat owadów
;gamy świat roślin
rozmaitym wyglądem.
dotychczas około pół-
:o 300 tysięcy roślin.
kształtem ciała, ale
warunków bytowania.
głód, podczas gdy
riiewielu dni. Jak wy-
do życia w wodzie,
takich można przy-
:nie naturalnie na-
tiemi i jak rozwinęło
bogactwa?
Zagadka życia, to
zagadek, a próby
lub
s.ę
zu Dełr
rozwiązywania jej przewijają się w różnej formie w ciągu wie-
ków historii ludzkości, łącząc się z zagadnieniami początku
świata.
Wyobrażenia o świecie i początku życia zmieniały się
z biegiem czasu, w miarę jak nauka odsłaniała tajniki przyro-
dy. Toteż, jak długo wiedza nie mogła dać prawdziwego, nauko-
wego wytłumaczenia otaczającego świata, wszelkie próby wy-
jaśnienia były zbiorem różnych przesądów.
Dociekanie zagadki pochodzenia życia natrafiło w wiekach
średnich na duże trudności. Klasie panującej, magnatom
i szlachcie najbardziej na rękę był taki pogląd, że cały świat
i porządek na nim istniejący pochodzi z woli sił wyższych i że
wobec tego jest raz na zawsze ustalony i niezmienny. Zrozumia-
le, że w tych warunkach trudno było o naukowe wyjaśnienie
zagadki, jak powstało życie na ziemi.
W dziedzinie badań przyrodniczych dopiero wiek X'I stał
się przełomowym. Człowiek zaczął produkować na szeroką ska-
lę. Rozwija się handel. Rozpoczynają się dalekie podróże i od-
krycia. Mnożą się wiadomości o dalekich krajach, o tamtej-
szych roślinach i zwierzętach. Zmieniają się dzięki temu zain-
teresowania ludzi, którzy na nowo zaczynają badać przyrodę
w celu rozwiązania jej tajemnic.
BIAŁKO ZACZĄTEK ŻYCIA
Poprzednio stwierdziliśmy, że białko jest nieodzownym
składnikiem życia.
♦ Znany środek konserwujący używany do dezynfekcji
Mówiliśmy również', że w żywych" ciałach znajdują się i do
głównych składników należą prócz białek, tłuszcze i węglowo-
dany. Składają się one jednak tylko z trzech składników —
pierwiastków: węgla, wodoru i tlenu.
Najmniejsza cząsteczka tłuszczu czy węglowodanów składa
się z kilkudziesięciu atomów. Dlatego też możemy je wytworzyć
sztucznie. Białko natomiast posiada bardzo skomplikowaną bu-
dowę, ponieważ najmniejsza cząstka, białka składa się z kilku
tysięcy atomów.
Dalszą cechą białek jest ich zdolność łączenia się z wielo-
ma innych ciałami. Białka rozpuszczone w roztworach np. w wo-
dzie z solą mogą wydzielać się w postaci kropelek widzialnych
już pod mikroskopem. Te kropelki mogą pochłaniać różne
związki np. tłuszcz i łączyć się z nimi. W zabarwionej wodzie
pochłaniają one rozpuszczony w niej barwnik i woda odbarwia
się.
Ta ich działalność bardzo przypomina pewne ważne cechy
życia a mianowicie:
1. pobieranie pokarmów,
2. wzrost.
Jest to bardzo ważna właściwość białek. Poprzednio mówi-
liśmy, że białka, aby stały się żywymi, muszą mieć trzy właś-
ciwości. Otóż dwie właściwości, tj. jakby — pobieranie pokarmu
i wzrost już wykazaliśmy. Trzecia cecha to rozmnażanie. W ja-
ki sposób białka pierwotne zdobyły i tę trzecią właściwość?
Otóż uczeni wielu krajów a przede wszystkim radziecki profe-
sor Oparin tak to objaśnia:
Życie powstało w morzu. Woda morska ma w sobie wiele
rozpuszczonych cząstek. Owe pierwsze białka znajdując się
w wodzie morskiej, bogatej w różne substancje łączyły się z ni-
mi. Chemia zna takie ciała, które przyspieszają i ułatwiają łą-
czenie się jednych związków z drugimi. Otóż gdy jakieś pier-
wotne białko wchłonęło w siebie takie ciało — to rosło ono szyb-
ciej, szybciej się rozwijało, szybciej wchłaniało inne substancje.
Ale taka kropla nie mogła rosnąć nieograniczenie. Gdy by-
ła już duża, rozpadała się. I znów poszczególne części pochła-
niały różne ciała, rosły, rozwijały się i znów się rozpadały. W
ten sposób zdobywały trzecią cechę życia — rozmnażały się.
Słowem białko nabierało coraz bardziej trzeciej cechy ży-
cia — rozmnażania. Białko rozmnażało się wówczas jeszcze
w sposób najprostszy — przez podział.
Dodajemy więc do powyższego opisu pewne uwagi. Otóż
należy sobie zdać sDrawe z tego. że cechy, po których poznajemy
żywy organizm, nie powstały wszystkie naraz, lecz gromadziły
się stopniowo, powoli, w ciągu wielu milionów lat. W przeciągu
tego długiego czasu te pierwsze białka nabierały coraz wyraź-
niej cech żywego organizmu. Wskutek oddziaływania warun-
ków otoczenia zmieniał się ciągle, choć bardzo powoli, ich spo-
sób życia oraz budowa. Te pierwsze białka nabierały większej
trwałości.
Z tych białek powstały drogą nieustannego rozwoju ja-
kieś nieznane nam pierwotne organizmy. Nie wykazywały one
na pewno jeszcze wszystkich cech, jakie przywykliśmy uważać
za cechy istoty żywej. Wiemy np., że wirusy nie wykazują zja-
wiska oddychania, choć wyraźne są u nich inne właściwości ży-
wego organizmu (pobieranie i przerabianie pożywienia, rozmna-
żanie się). Z owych pierwotnych organizmów powstały drogą
ewolucji w ciągu wielu milionów lat organizmy wyższe, choć
bardzo jeszcze proste pod względem budowy i czynności życio-
wych. Były one zbliżone do znanych nam bakterii, do jednoko-
mórkowych żyjątek.
Pierwotnie życie skupiało się w wodzie. Tu było bowiem
pełno rozpuszczonych związków chemicznych, które stanowiły
pożywienie tych organizmów.
Potężnym bodźcem dalszego rozwoju żywych istot pierwot-
nych było wysychanie zbiorników wodnych. Zmianę warunków
życiowych przetrzymały tylko żyjątka najbardziej wytrzymałe
i te dały początek organizmom o wyższej organizacji, bardziej
przystosowanej do otoczenia. Z tych żyjątek powstały zarówno
zwierzęta, jak i rośliny.NAUKA O ORGANIZMACH WYMARŁYCH
Przez długie wieki panowało przekonanie, że wszystkie
Istniejące gatunki zwierząt i roślin istnieją do dnia dzisiejszego
bez zmian w takiej postaci, w jakiej zostały niegdyś stworzo-
ne. Jednakże doświadczenie ludzkie mówiło coś innego. Wydo-
bywano z ziemi kamienie, które wyglądem swym przypominały
jakieś zwierzęta lub rośliny, ale niepodobne do współcześnie
żyjących. Początkowo nie umiano sobie wytłumaczyć ich po-
chodzenia. Z czasem w umysłach badaczy zaczęła świtać myśl,
że skorupa ziemska kryje w sobie resztki roślin i zwierząt,
które niegdyś występowały na powierzchni ziemi, lecz potem
wyginęły.
Pierwszym uczonym, który w ten sposób tłumaczył znale-
zione kamienie, był genialny Włoch, Leonardo da Vinci *. Zna-
• Leonardo da Vinci (L. da Winczi) — 1452 — 1519, wielki włoski
uczony i artysta. (
21
lazł on w górach Apenińskich * skorupy n
i twierdził, że żyły one w morzu, które po'
siejszą Italię.
Jednakże myśli te nie od razu się
przekonanych o tym, że świat i wszystko, C( i
je, nie zmienia się, nie chciało zgodzić j
istnieć jakieś rośliny i zwierzęta, różne od
później, kiedy wydobywano z ziemi coraz
ków, z końcem XVIII i początkiem XIX
gląd, że kamienie te (nazywamy je
pozostałością dawnego życia, że są one resz
ślin. które niegdyś żyły na ziemi.
W jaki sposób rośliny i zwierzęta
mielin?
Wiadomo, że rośliny i zwierzęta po
gniją i po pewnym czasie niczym nie
gahizmu. Ale nie wszystkie części ciała
organizmu w jednakowy sposób i nie zawsze
dowi. Twarde części ciała, jak kości, zęb;
niektórych zwierząt, pnie drzew mogą się
staną zagrzebane w miejscu, gdzie
w warstwach ziemi nasyconej ropą naftow^
Tak np. w roku 1900 znaleziono w
Syberii ciało mamuta, olbrzymiego przodkja
siące lat temu wpadł zapewne do wąskiej
nął. Dzięki mroźnemu klimatowi i przykrty
ciało mamuta tak dobrze się zakonserwowałc >
i na zębach znaleziono jeszcze resztki traw|y
służyła za pożywienie.
W zbiorach Polskiej Akademii Nauk w
je się doskonale zachowany nosorożec sp
na którym częściowo .pozostała skóra, pokry
ni koło Ojcowa (woj. krakowskie) znalezionej*
muta, w jaskiniach tatrzańskich odkryto
dzisiaj niedźwiedzia jaskiniowego. W
znaleźć pozostałości po bujnych lasach, z
lat wytworzyły się pokłady węgla kamienni
pnie drzew z dobrze zachowanym rysunkiem
itp. Są to resztki roślinności sprzed 400 mil
.TTaj .yicccj zachowało się szczątków
kich gzl^ki temu, że żyjące w morzu org;
• Apeniny — pasmo górskie przecinające Włochy,
eznanych ślimaków
wało niegdyś dzi-
kry
przyjęły. Wielu ludzi,
na nim się znajdu-
ę z tym, że mogły
dzisiejszych. Dopiero
więcej tych szcząt-
"wHeku ustalił się po-
są istotnie
kami zwierząt i ro-
skamic linami)
przy brały postać ska-
śmierci rozkładają się,
przyp amina ją żywego or-
zmięniają się po śmierci
ulegają one rozkła-
y, muszle, pancerze
::achować, jeżeli zo-
utrudnipne jest gnicie, np.
lub w lodzie.
północno-wschodniej
słonia, który ty-
jfirzepaści i tam zgi-
ciu warstwą' lodu
, że w żołądku jego
która zwierzęciu
Krakowie znajdu-
zed 30 tysięcy lat,
sierścią. W jaski-
przed 80 laty ma-
kiści wymarłego już
kopał liach węgla można
których w ciągu wielu
go. Są to zwęglone
kory, odciski liści
onów lat.
zwierząt i roślin mors-
nizrry opadły po śmier-
ia
ci na dno 1 przeniknięte osadzającym się zwolna i twardnieją-
cym mułem weszły w skład powstałych później skał. Skamie-
liny, znajdowane w różnych miejscach kuli ziemskiej, pozwoliły
uczonym zapoznać się z roślinami i zwierzętami nie żyjącymi
już dzisiaj i porównać je z organizmami współczesnymi. Oka-
zuje się, że wymarłe rośliny i zwierzęta są tym mniej podobne
do dzisiejszych, im z głębszych pochodzą skał.
Musiano się więc zgodzić, że wygląd organizmów nie był
stale jednakowy. Przyczyny tego nie umiano jednak wyjaśnić.
Uczynił to na początku XIX wieku francuski uczony, La-
marck. Twierdził on, że gatunki roślin i zwierząt nie są stałe,
leez podlegają z biegiem czasu ciągłym zmianom, oraz że jedno
gatunki rozwijają się z drugich, współczesne gatunki organiz-
mów powstały z niewielkiej liczby pierwotnych, tj. dawniej
żyjących przodków. W ten sposób Lamarck zapoczątkował nau-
kę o rozwoju świata organicznego.O EWOLUCJI
Na początku XIX wieku kłóciły się ze sobą dwa poglądy na
temat pochodzenia życia: jeden głoszący, że gatunki roślin
i zwierząt zostały stworzone przez siłę wyższą, a więc są stałe
i niezmienne, oraz drugi, ewolucyjny pogląd, według którego
organizmy w przeciągu długiego okresu czasu zmieniają się tak
dalece, że tworzą się z nich nowe gatunki.
Śmiała teoria Lamarcka nie znalazła uznania, ponieważ
uczony ten nie przedstawił takich dowodów, które mogłyby
przekonać innych.
Zasługa udowodnienia zasady ewolucji należy do genial-
nego przyrodnika angielskiego Karola Darwina (1809 — 1882).
Wyraz „ewolucja" oznacza tyle, co rozwój. W szerszym znacze-
niu jest to rozwój całej przyrody, a więc: tworzenie się i rozwój
gwiazd, słońca, planet. Wyrazu tego używamy jednak najczęś-
ciej dla oznaczenia powstania i rozwoju życia na ziemi. W ta-
kim znaczeniu będziemy się posługiwali nadal tym pojęciem.
Ewolucja jest historią rozwoju i przemian roślin i zwierząt
od najprostszej postaci do postaci dzisiejszej.
O przemianach tych mówią nam resztki roślin i zwierząt
zawarte w skałach. Dla przykładu podamy historię rozwoju ko-
nia. Jak wiemy, dzisiejszy koń posiada na każdej kończynie
jedno kopyto, ochraniające palec, na którym stąpa. Obok tego
palca widzimy dwie tzw. kostki rysikowe, które są resztkami
nierozwiriiętych palców. Ale oto w skałach sprzed pół miliona
lat znaleziono kości konia, świadczące o tym, że był on znacz-
nie mniejszych rozmiarów aniżeli dzisiejszy i, co ciekawsze, że
posiadał trójdzielne kopyto przednich i tylnych nóg. W jeszcze
dawniejszych resztkach szkieletu konia sprzed miliona lat zna-
leziono, że koń posiadał nogi zakończone trzema wyraźnymi ko-
pytami i czwartym szczątkowym, a w warstwach jeszcze star-
szych, sprzed 2 milionów lat, odkryto resztki konia o dobrze
wykształconych 4 kopytach, a więc i takiej samej ilości palców.
Ułożywszy obok siebie wymienione szczątki kończyny konia od
najstarszej postaci do dzisiejszej — można łatwo wywniosko-
wać, że koń przeobrażał się z postaci cztero, a może nawet pię-
ciopalczastej w dzisiejszą postać, jednopalczastą. Odbywało się
to w taki sposób, że w ciągu dwu milioniów lat rozwijał się co-
raz silniej jeden (trzeci) palec, natomiast pozostałe stopniowo
zanikały. Równolegle do zmian, jakim ulegały kończyny konia,
szły również przeobrażenia innych części organizmu.
Badaczom udało się również znaleźć szczątki zwierząt, cie-
kawe przez to, że zawierają w swej budowie cechy dwu różnych
grup zwierzęcych. Postacią taką jest pierwotny ptak o cechach
ptaka i gada*, pochodzący sprzed 120 milionów lat. Miał
długi ogon jak jaszczurka, uzębione szczęki, a w skrzydłach po
trzy palce zakończone pazurami. Poza tym pokryty był piórami
i umiał latać, choć niezgrabnie. Wspinał się po drzewach, poma-
gając sobie przy tym palcami u skrzydeł.; Istnienie takich zwie-
rząt o cechach mieszańych, tj. gadów i ptaków, świadczy o tym,
że obie te grupy pochodzą od wspólnych przodków, z których
z biegiem czasu rozwinęły się dzisiejsze gady i dzisiejsze ptaki.
Zresztą i dzisiaj można spotkać zwierzęta o cechach miesza-
nych: w Australii żyje tzw. dziobak, który jest ssakiem, tj. kar-
mi swe młode mlekiem, ale składa jaja, [podobnie jak gady.
Dziobak podobny jest więc do gada i do ssaka.
Jeżeli porównamy ze sobą szkielety różnych kręgowców,
np. ps?. i nietoperza, wówczas zobaczymy, że kończyny tych
zwierząt składają się z takich samych kości, chociaż zwierzęta
te bardzo różnią się od siebie zewnętrznia Podobieństwo budo-
wy szkieletów pochodzi stąd, że zwierzęta te musiały mieć
wspólnego przodka. Nauka dostarcza wielb podobnych przykła-
dów. Wszystkie one świadczą o słuszności nauki, która twier-
* Do gadów zaliczamy jaszczurki, węże, krokodyle i żółwie.
dzi, że rośliny i zwierzęta nie są niezmienne, lecz ulegały i ule-
gają ciągłemu rozwojowi. .
Dowodem ewolucji, czyli rozwoju roślin i zwierząt, jest
również i to, że człowiek potrafi zmieniać je, prowadząc hodo-
wlę zwierząt domowych czy uprawiając rośliny. Rasy bydła
domowego, koni czy odmiany zbóż człowiek wyhodował sobie
w przeciągu tysięcy lat.
Jak tego dokonał? Przykładem takiej działalności mogą
być doświadczenia nad uszlachetnieniem marchwi.
Około 100 lat temu francuski przyrodnik Vilmorain (czyt.
Wilmoren) szukał odpowiedz: na pytanie, jak powstały rośliny
uprawne? Hodował on dziką marchew, której korzenie są cien-
kie i mało przypominają soczysty korzeń marchwi uprawnej.
Pomimo to. że uprawiał ją w najlepszej glebie, otrzymywał stale
marchew dziką. Wówczas (w następnym roku) zasiał nasiona
nie wiosną, lecz w czerwcu. W tych warunkach roślina nie zdą-
żyła już przejść całkowitego rozwoju i nie zakwitła w tym sa-
mym roku. Badając korzenie tych roślin, Vilmorain zauważył,
że są one nieco grubsze, ponieważ w korzeniach nagromadziły
się zapasy pożywienia.
Wówczas Vilmorain wybrał rośliny o najgrubszych korze-
niach posadził je wiosną następnego roku, doczekał się z nich
owoców i nasion i powtórzył cały zabieg od początku, tzn. na-
siona te zasiał znowu w czerwcu. Postępując tak w ciągu kilku
lat Vilmorain uzyskał z dzikiej marchwi marchew o zgrubia-
łych korzeniach, takich, jakie widzimy u marchwi ogrodowej.
Proste to doświadczenie pokazuje nam, jak człowiek stopniowo
może wyhodować roślinę o właściwościach pożytecznych. Czy-
ni to drogą selekcji, czyli doboru, wybierając najbardziej na-
dające się do dalszego chowu rośliny i zwierzęta. Jeżeli hodow-
ca owiec zechce otrzymać owce o najbardziej puszystej wełnie,
wówczas będzie dobierał do rozrodu tylko takie osobniki, któ-
re pod względem puszystości wełny będą mu • najbardziej od-
powiadały.
Dzięki Darwinowi zrozumieliśmy dobrze, jak człowiek przy-
czynia się przez hodowlę do powstania zupełnie nowych form
roślin i zwierząt. Ale czy zasady te dadzą się zastosować do
dzikich, tj. nie hodowanych roślin i zwierząt? Tu przecież nie-
ma ręki hodowcy, która-dokonuje selekcji. Ale Darwin wyka-
zał, że i w przyrodzie istnieje selekcja, dokonywana przez siły
przyrody, otoczenie, warunki życia itp. W jaki sposób odbywa
się selekcja w przyrodzie?
Darwin zwrócił przede wszystkim uwagą na to, ze zwierzę-
ta i rośliny produkują ogromną ilość potomstwa, z którego do
wieku dojrzałości dochodzi znacznie mniejsza liczba. Dzieje się
to dlatego, że młode roślinki, które wyrastają z nasion, czy mło-
de zwierzęta, które przychodzą na świat, j nie są tak samo roz-
winięte i wiele z nich ginie w trudnych warunkach życiowych.
Np. spośród milionów młodych rybek, które wylęgną się z ikry,
e tylko dorosną, które potrafią skuteczniej unikać niebezpie-
zeństwa pożarcia przez wroga.
Do zagłady może również przyczynić się surowy klimat,
lługotrwały mróz lub upalne lato, posucha, choroby itp.
Które osobniki przeżyją? Te, które posiadają jakieś cechy
łające im przewagę nad innymi organizmami, np. siła, szyb-
cość, zręczność, barwa itp.
W nieustannym zmaganiu się z warunkami życiowymi,
v walce o byt — jak nazwał to Darwin — zginą osobniki, które
są mniej przystosowane do warunków otoczenia. Wymieranie
osobników gorzej przystosowanych może: odbywać się bardzo
powoli, przez pokolenia całe. Będzie się ono wyrażać zmniej-
szaniem się rozrodczości, słabszym rozwojem ciała — aż w koń-
:u gorsze „przygotowanie do życia" doprowadzi do całkowite-
go wymarcia tego rodu.
Widzimy więc, że w samej przyrodzie, w jej warunkach
życiowych istnieją przyczyny, które powodują, że organizmy
silniejsze, lepiej przystosowane do otoczenia utrzymują się przy
życiu i rozwijają się, a giną gorzej przystosowane do życia.
W odróżnieniu od doboru, który prowadzi człowiek w cza-
sie hodowli, Darwin nazwał te przyczyny doborem naturalnym.
Z drugiej strony osobniki, które mają lepsze szanse życiowe
dzięki pożytecznym cechom, lepiej uzbrajającym je w wake
o byt, przekazują te cechy potomstwu. W ten sposób cechy te
występują w przyszłości coraz silniej, co tak dalece zmienia da-
ny gatunek, że prowadzi to do powstania nowego gatunku.
Tak więc Darwin wykrył i nauczył nas — jak powstają
w sposób naturalny nowe gatunki roślin i zwierząt. Każde żyją-
ce dziś zwierzę i roślinę musimy więc rozpatrywać jako wynik
przemian, przeobrażeń, odbywających się w ciągu wielu milio-
nów lat.
Dzięki takiemu poglądowi jeszcze bardziej ciekawe stało
się pytanie, jaka jest historia życia.O RÓŻNYCH POGLĄDACH NA POCHODZENIE ŻYCIA
Dopóki panowało przekonanie o tym, że gatunki roślin
i zwierząt są stałe i niezmienne, tłumaczono, że wszystkie zo-
stały w gotowej postaci stworzone. Ale jeszcze w starożytności
byli i tacy myśliciele, którzy starali się dać bardziej naturalne
tłumaczenie początków życia. Uważali oni, że żywe istoty mogą
powstawać same przez się, np., że ryby powstają bezpośrednio
z mułu rzecznego, owady z kurzu itp. Taki pogląd mieli i śred-
niowieczni uczeni.
Poglądy takie mogły trwać tak długo, dopóki nauka nie wy-
kryła, w jaki sposób rozmnażają się owe zwierzęta. Ale jeżeli
udało się uczonym udowodnić, że poglądy te w odniesieniu do
zwierząt są błędne, to jednakże wierzono, że bakterie i inne
drobnoustroje mogą powstawać przez samorództwo, tj. same
przez się.
W drugiej połowie XIX wieku francuski uczony Ludwik
Pasteur udowodnił, że i drobnoustroje nie rodzą się same przez
się, lecz rozwijają się z zarodków, podobnie jak rośliny rozwija-
ją się z nasion, a zwierzęta z jajeczek.
Wystarczy, żeby zarodnik drobnoustroju upadł na miejsce,
w którym znajdzie pożywienie, a wkrótce rozwiną; się miliony
tych organizmów.
W ten sposób np. w mlekumożemy wykryć bakterie i inne
drobnoustroje.
Ale jeżeli przegotujemy to mleko i w ten sposób zabijemy
bakterie i ich zarodniki, które mogły się tam znajdować, a na-
stępnie przez odpowiednie zamknięcie naczynia nie dopuścimy
nowych zarodników z zewnątrz, mleko pozostanie wolne od bak-
terii. Doświadczenia Pasteura przekonały do tego stopnia ówcze-
snych uczonych, że zaczęto snuć inne przypuszczenia odnośnie
do powstania życia. A mianowicie uważano, że życie zostało
przeniesione z innej planety na ziemię i tu już rozwijało się
dalej.
Ale i ta teoria nie wytrzymała próby. Wykryto, że prze-
strzenie. międzyplanetarne przenikają tzw. promienie kosmicz-
ne, niewidzialne dla oka, lecz zabójczo działające na bakterie.
W tych warunkach zarodniki unoszące się w przestrzeniach mię-
dzy planetami musiałyby zginąć.
Spróbujmy wyciągnąć wnioski z dotychczasowych rozwa-
żań. Dowiedzieliśmy się, że żywe organizmy rodzą się z podob-
nych sobie, że nie mogą one powstawać bezpośrednio z ciał przy-
rody martwej — jak sądzili dawniej zwolennicy samorództwa,
że życie nie mogło być przeniesione z innej planety na ziemię.
Odrzuciliśmy również tłumaczenie, że zwierzęta i rośliny zosta-
ły stworzone i trwają bez zmian — bo takie tłumaczenie jest
sprzeczne z nauką.
Jak widzimy, żadne z dotychczasowych tłumaczeń nie dało
odpowiedzi, bo nauka ówczesna nie mogła tej odpowiedzi udzie-
lić. Zdołały to uczynić badania uczonych przeprowadzone w XX
wieku, przy pomocy nowoczesnych aparatów i przyrządów.PIERWOCINY ŻYCIA
Badania naukowo dowodzą, że cały współczesny świat ro-
ślin i zwierząt rozwinął się w ciągu wielu milionów lat i powstał
z najprostszych istot żywych, które zamieszkiwały niegdyś zie-
mię. Stopniowo rozwijały się coraz bardziej złożone organizmy.
Toteż stawiając sobie pytanie, jak powstało życie na ziemi,
możemy zapytać inaczej: skąd wzięły się owe najprostsze żywe
istoty?
Po wynalezieniu i udoskonaleniu mikroskopu jesteśmy
w stanie dojrzeć niezmiernie drobne żyjątka, które znajdują się
wszędzie w naszym otoczeniu. Są to bakterie i inne tzw. drob-
noustroje.
Bakterie posiadają rozmaity kształt — kuleczek, pałeczek,
ziarnek itp. Jedne są bardzo ruchliwe, inne nie posiadają tej
zdolności. Jedne z nich wywołują ciężkie choroby zakaźne, jak
gruźlicę, błonicę, tężec itd., inne są dla zdrowia nieszkodliwe,
a nawet niezbędne dla człowieka. Niezmiernie ważna jest dzia-
łalność bakterii żyjących w glebie. Bakterie te rozkładają
zwłoki zwierząt, resztki roślin na coraz prostsze ciała chemiczne,
aż do takich ciał, jak dwutlenek węgla, para wodna i inne, które
unoszą się w powietrzu. Działalność drobnoustrojów jest bardzo
ważna w gospodarstwie domowym. Powodują one kwaśnienie
mleka, ogórków, kapusty, fermentację wina i octu. Mikroskop
odkrywa przed badaczem i inne drobne organizmy zwierzęce
i roślinne * różnych kształtów i sposobów życia.
Wszystkie drobne żyjątka odżywiają się, rosną, poruszają
się, rozmnażają się, tj. wykazują czynności życiowe, które widzi-
my u człowieka i najwyżej zbudowanych zwierząt. Organizacja
ich ciała jest jednak o wielekroć prostsza od organizacji ciała
człowieka czy zwierząt i owadów.
A jednak gdyby ktoś zapytał, czy drobnoustroje takie były
owymi pierwszymi organizmami na ziemi, odpowiedzielibyśmy
bez wahania: nie. Ciało bakterii składa się z drobnej grudki ży-
wej substancji, całe jest jedną komórką **, ale pomimo prymi-
* Podział świata żyjącego na zwierzęcy i roślinny polega, z grubsza
biorąc, na tym, że zwierzęta żywią się gotowym pokarmem (białko, tłusz-
cze, mąka itp), natomiast rośliny wytwarzają ten p"VPrm same, czerpiąc
z powietrza tlen, węgieł, z gleby — wodę, sole minei ^.ae, azot itp. 1 prze-
rabiając je na białko, mączkę itp. we własnym organizmie.
** Komórka — najprostsza cząstka żywego organizmu zwierzęcego
lub roślinnego, składa się w zasadzie z grudki białka, tzw. plazmy i za-
wartego w niej jądra. Komórkę zazwyczaj (alt ni* zawszą) otacza błonka.
tywnej budowy, bakterie są już organizmami wysoko zorganizo-
wanymi, na których znać miliony lat rozwoju. W ciągu tych lat
ciągłego rozwoju i doskonalenia się bakterie wyspecjalizowały
się i przystosowały do różnych warunków życiowych. Dlatego
też pierwszymi organizmami, które dały początek całemu świa-
tu roślin i zwierząt, musiały być istoty o jeszcze prostszej budo-
wie niż bakterie.
Przed niewielu laty skonstruowano nowy typ mikroskopu
tzw. mikroskop elektronowy, przy pomocy którego można zoba-
czyć na ekranie i sfotografować cząstki o wymiarach miliono-
wych części milimetra. Posługując się takim mikroskopem, zdo-
łano wykryć pewną grupę zarazków tak drobnych, że na jeden
milimetr przypadłoby ich od 10 do 170 milionów.
Zarazki te nazwano wirusami *. Badając ich budowę
stwierdzono, że ich budowa jest znacznie prostsza od naj-
prostszej bakterii. Widać to choćby w tym, że wirusy nie wyko-
nują wszystkich czynności życiowych, jakie widzimy u bakterii
czy innych drobnoustrojów, nie oddychają one na przykład. Ale
pobierają jednak pokarm z otoczenia i rozmnażają się.
Badania nad wirusami wykazały, że ich cząsteczki podob-
ne są do cząstek białka kurzego, a więc czegoś zupełnie nieoży-
wionego. Wirus może występować w postaci drobnych kryształ-
ków, a więc ciał martwych, a w odpowiednim środowisku np.
we krwi staje się zarazkiem mogącym powodować choroby, a
więc rozmnaża się jak żywe organizmy. Odkrycie to było naj-
większym wydarzeniem w nauce o żywych organizmach.
W wirusie widzimy organizm o najprostszej jaką znamy
dotąd budowie. Stoi on jakby na granicy między żywym cia-
łem a materią martwą.
Można sądzić, że pierwsze żyjące istoty były podobne do
wirusów, ale miały jeszcze prostszą budowę niż znane nam dzi-
siaj wirusy.
Z najprostszych pierwotnych organizmów, które w za-
mierzchłej przeszłości powstały na ziemi, drogą nieustannego
rozwoju powstawały coraz to bardziej skomplikowane organiz-
my i rozwinął się świat żywych organizmów.
Dlatego chcąc zbadać jak powstało życie, musimy zbadać,
jak powstały najprostsze organizmy podobne do wirusów.
* Wirusy są przyczyną wielu chorób roślin, zwierząt i człowieka.
Spośród tych ostatnich należy wymienić ospę, wściekliznę, grypę, katar
nosa i inpe.ROLA WĘGLA DLA POWSTANIA ŻYCIA
Wiemy, że podstawowym składnikiem ciała jest białko,
obecne zarówno w organizmie wirusa, jak i człowieka, zwierząt
i roślin. Toteż uczeni całą swoją uwagę skierowali w kierunku
zbadania, z czego składa się białko.
Najważniejszym, centralnym jakby pierwiastkiem białka,
dokoła którego układają się inne, jest węgiel.
Jeżeli mówimy o węglu, myślimy często o węglu kamien-
nym. Musimy sobie uświadomić, że węgiel kamienny nie jest
czystym pierwiastkiem chemicznym, tzn. nie jest czystym
węglem, lecz związkiem węgla z innymi pierwiastkami.
Węgiel, wchodzący w skład żywych organizmów, występuje
głównie w połączeniu z kilkoma innymi pierwiastkami, tworząc
podstawowe składniki ciała, jakimi są: tłuszcze, cukry i białka.
Węgiel to dziwny pierwiastek. Występuje w przyrodzie w
kilku postaciach o bardzo różnych właściwościach. Czystym
Si
węglem jest diament, który jest tak twardy, że rysuje, mówimy
„tnie" szkło, i grafit — bardzo miękki. Inaczej zachowuje się
węgiel w wysokich temperaturach, inne własności okazuje w
niższych. Węgiel posiada wyjątkową zdolność łączenia się w
związki z innymi pierwiastkami.
Dzięki zdolności tworzenia licznych związków chemicznych
węgiel odegrał pierwszorzędną rolę w powstaniu życia
na ziemi.
Chcąc więc rozwiązać zagadkę pochodzenia życia musimy
prześledzić historię pierwiastka węgla. Musimy poznać, w jakie
połączenia chemiczne on wchodził, ponieważ te są jakby drogą,
po której rozwijuła się stopniowo materia, przechodząc od stanu
martwego do żywego.
Z poprzedniej pogadanki „Jak powstała ziemia" wiadomo,
że kiedy rozmiary Ziemi doszły do pewnej wielkości, zaczęła się
ona rozgrzewać, osiągając w głębi temperaturę 1500 — 2000°.
W temperaturze tej miękły i topiły się różne związki chemiczne
i pierwiastki. Cięższe składniki, jak metale, spływały do wnę-
trza ziemi, lżejsze wypływały na powierzchnię. Powstawały no-
.we związki chemiczne, spośród których związki węgla i metali
okazały się szczególnie ważnymi dla późniejszego powstania ży-
wej materii. Stopniowo tworzyła się skorupa ziemska, a dokoła
niej. atmosfera gazowa. Wszystkie te zjawiska odbywały się
ogromnie gwałtownie, wybuchowo. Cienka jeszcze skorupa ziem-
ska nie wytrzymywała naporu wewnętrznego. Przez powrstałe
w niej szczeliny wylewała się na powierzchnię ziemi roztopiona
masa i tu stykała się z obłokami pary wodnej, otaczającej skoru-
l , ziemi. Połączenia węgla i metali w zetknięciu z parą wodną
tworzyły nowe związki. Pewnym porównaniem może tu
być działanie wody na tzw. „karbid", który składa się z węgla
i metalu, zwanego wapniem. Jak wiemy, karbid w zetknięciu
z wodą wytwarza gaz (acetylen) złożony z węgla i wodoru. Po-
dobne zjawiska ' w olbrzymiej skali odbywały się również
w pierwszym okresie istnienia ziemi. W ten sposób atmosfera
ziemska nasycała się połączeniami węgla i wodoru, czyli tzw.
węglowodorami (nie mieszać z węglowodanami, które są ciałami
stałymi, j. np. cukier).
Można by w tym miejscu zapytać, jakie mamy dane dla po-
wyższych twierdzeń. Otóż dowodem słuszności naszych domy-
słów są wyniki badania atmosfery innych planet. Badania te
wykazują, że i obecnie można zaobserwować takie planety, któ-
rych atmosfera jest nasycona dużą ilością węglowodorów.
Obraz ówczesnej ziemi był inny niż obecnie. Kulę ziemską
stanowiły nagie skały otoczone atmosferą pary wodnej i innych
gazów. Na ziemi nie było wody w postaci ciekłej, na rozgrzanej
bowiem powierzchni nie utrzymałaby się ona w tym stanie.
Kiedy jednak temperatura atmosfery spadła poniżej 100 stopni,
para wodna skraplała się, a strugi gorącej wody poczęły spadać
na powierzchnię skorupy ziemskiej. Początkowo woda ta w zet-
knięciu z rozgrzanymi skałami parowała, unosząc się znów w po-
wietrze. Z czasem jednak, kiedy powierzchnia ziemi stygła, spa-
dająca woda zatrzymywała się w szczelinach i nierównościach
tworząc powoli morza i oceany. Razem z deszczami spadały do
wód tych najróżniejsze związki chemiczne.
W nowych warunkach, znajdując się w wodzie, związki
te, działając na siebie, tworzyły samorzutnie nowe połączenia,
bardziej złożone. Że zjawiska takie są możliwe, potwierdziły to
doświadczenia, przeprowadzone w laboratoriach chemicznych.
Jeszcze w połowie ubiegłego stulecia rosyjski chemik Butlerów
wykonał następujące doświadczenie: Do naczynia z formaliną*
dolał pewną ilość wody wapiennej (otrzymujemy ją z lasowane-
go wapna). Po pewnym czasie stwierdził on, że w naczyniu znaj-
duje się cukier!
Doświadczenie to pokazało, że z prostego związku, jakim
jest formalina, utworzył się w zetknięciu z wodą wapienną s a-
morzutnie związek bardziej złożony, a mianowicie cu-
kier. Inny przykład: Wybitny uczony radziecki, akademik
A. N. Bach, zmieszał formalinę z tzw. cyjankiem potasu. Po
pewnym czasie z tej mieszaniny uformowały się związki biał-
kowe. Na białku tym udało się wyhodować bakterie gnilne,
które żywią się związkami białkowymi.
Przykładów takich można przytoczyć więcej. Wskazują one
na to, że związki chemiczne, które znajdowały się w wodach
pierwotnych mórz i oceanów, przekształcały się samorzut-
nie w związki coraz bardziej złożone. Tą drogą wytworzyły się
białka, podstawowe związki chemiczne, z których zbudowane
jest ciało żywych organizmów.
Ale białka te stanowiły dopiero budulec, materiał, z które-
go w dalszym rozwoju powstały żywe organizmy.ROZWÓJ ŻYCIA NA ZIEMI
Uczeni, badający dzieje życia na ziemi, dzielą jego historią
na szereg okresów, tzw. er.
Z najstarszej ery, której wiek oblicza się średnio na 3 mi-
liardy lat, pochodzą skały wapienne. /
Skały wapienne to cmentarzysko pierwotnych żyjątek, któ-
re w ciągu milionów lat ginąc, opadały na dno mórz i tworzyły
olbrzymie warstwy wapna. Tu i ówdzie znajdujemy w tych
skałach szczątki węgla, antracytu i grafitu, co również świadczy
o śladach życia, wiadomo bowiem, że węgiel w czystej postaci
powstał ze zmieniających się (rozkładających) powoli szczątków
roślinnych. Istnieją więc ślady życia tego okresu historii Ziemi,
ale nic bliższego nie wiadomo o budowie tych organizmów, któ-
re wówczas żyły. Zapewne podobne były do bakterii.
Obfity i bujny rozwój żywych istot znajdujemy w na-
stępnej erze tzw. „starego życia" trwającej około 400 min.
lat. Na początku tej ery życie skupiało się w wodzie. Zwierzęta,
które żyły w tym okresie, należały przeważnie do bezkręgow-
ców, to znaczy nie posiadały kręgosłupa (takimi są np. robaki,
owady itp.). Spośród kręgowców żyły wówczas pierwotne ryby
o nie spotykanej dzisiaj budowie.
W początkowym okresie tej ery ląd (ziemia) nie nadawał
się dla życia. Był on w całym tego słowa znaczeniu pustynią
gołą, pozbawioną wszelkiej roślinności, pokrytą skałami. Toteż
nie było na początku tej ery roślin, żyjących na lądzie. Z czasem.
dopiero, gdy skalista powierzchnia ziemi nieco rozkruszyła się
pod wpływem wody, wiatrów i słońca, ukazały się pierwsze roś-
liny lądowe o bardzo prostej budowie. Były one pozbawione ko-
rzeni i liści i rozmnażały się za pomocą zarodników, podobnie
jak nasze mchy i paprocie. Uczeni przypuszczają, że rozwinęły
się one z morskich wodorostów, które w ciągu dłuższego czasu
przystosowały się do życia lądowego. W ciągu wielu milionów
lat rozwinęły się też pewne grupy zwierząt, które porzuciły
wodę i przystosowały się do życia lądowego. Dały one początek
prymitywnym płazom *.
Należy dodać, że w ciągu wielu milionów lat, które minęły
od pojawienia się pierwszych roślin lądowych, gruntownie zmie-
nił się klimat. Z suchego i pustynnego na początku ery „starego
życia" staje się ciepły i wilgotny. W tzw. okresie węglowym
tej ery dochodzą do rozkwitu ogromne lasy, złożone z drzewia-
stych skrzypów, widłaków i paproci. Z roślinności tego okresu
powstały potem pokłady węgla kamiennego, występujące w róż-
nych miejscach kuli ziemskiej, a u nas głównie na Śląsku. Buj-
ny rozwój lasów zmienia również warunki życia zwierząt. Świat
zwierzęcy rozwija się coraz bardziej, powstają coraz to nowe
gatunki zwierząt.
Ale i te warunki zmieniają się powoli, choć nieustannie.
Klimat staje się coraz bardziej suchy: chmur, które dotąd nie-
mal stale zakrywały niebo, jest coraz mniej. Wskutek tego słoń-
ce coraz silniej ogrzewa Ziemię. W tych nowych warunkach
drzewiaste paprocie wymierają, a pojawiają się i rozwijają coraz
silniej nowe rośliny, głównie drzewa szpilkowe.
* Grupa zwierząt, do której zaliczamy dziś żaby, traszki itp.
£3
W świecie zwierzęcym rozwijają się gady *, które w ciągu
przeszło 160 milionów lat są głównymi jego przedstawicielami.
Erę ..średniego życia" cechowały zwierzęta ogromnych rozmia-
rów i niezwykłych kształtów. Były to olbrzymy wielometrowej
diugości lub wysokości, łażące, skaczące, pływające i latające.
Wszystkie one odznaczały się jednak niebywale małą głową
*w stosunku do ogromu ciała, a więc i małym rozwojem mózgu,
a co za tym idzie, małą ruchliwością i inteligencją (patrz —
rys. 22). Pod koniec tej ery wyginęły one, ustępując miejsca
zwierzętom, które zapanowały i panują do dzisiaj na ziemi, tj.
ssakom.
W erze tej pojawiły się również pierwsze ptaki, które roz-
winęły się z gadów. Były to dziwne istoty o mieszanych cechach
gadów i ptaków. Odciski ich (rys. 23—24) dobrze zachowały się
w skałach wapiennych z tego okresu. Z kolei nastąpiła era
„nowego życia". Pierwszy okres tej ery, który trwał około 90
min. lat, był okresem największego rozwoju życia na ziemi. Lą-
dy pokrywały w tym czasie nieprzebyte puszcze złożone z drzew
liściastych o potężnych pniach i dużych koronach liści, rzuca-
jących gęsty cień. Na zboczach górskich rosły gaje palmowe,
magnolie o dużych kwiatach i inne rośliny klimatu gorącego.
Europa była olbrzymim lądem, poprzerzynanym licznymi od-
nogami morskimi, gdzie rośliny i zwierzęta miały doskonałe wa-
runki bytowania. Świat zwierzęcy składał się głównie z ssaków
i ptaków.
Ale z czasem klimat zaczął się pogarszać. Na północy za-
częły pojawiać się drzewa umiarkowanego klimatu, jak brzoza,
olcha i osika. Z biegiem czasu klimat stawał się jeszcze ostrzej-
szy. Rozpoczęła się epoka lodowa, w csasie której powstałe na
północy masy lodu przesunęły się daleko na południe, pokrywa-
jąc teren aż po Alpy Szwajcarskie, Karpaty i Kaukaz. W ciągu
2 milionów lat, jakie nas dzielą od tego okresu, zmieniały się
kilkakrotnie warunki klimatyczne, a tym samym i warunki ży-
ciowe roślin i zwierząt. Wiele z nich nie przetrwało tak ostrej
próby wytrzymałości i zginęło, inne zaś przystosowały się do
klimatu surowego i przetrwały, dając początek istniejącym dziś
roślinom i zwierzętom. Za najbardziej typowe rośliny tego okre-
su uważa się trawy, których przedtem nie było.
* Grupa zwierząt, do której zaliczamy węże, żółwie, krokodyle, jasz-
czurki itp
Wszystkim tym zmianom towarzyszy człowiek. Od pojawie-
nia się jego w epoce lodowej nieustannie rośnie wpływ człowie-
ka na przyrodę. Z początku korzy się on przed siłami natury,
ale z biegiem czasu poznaje prawa przyrody i w coraz większym
stopniu panuje nad nią, wykorzystuje ją dla swych potrzeb.
* '*
* * *
Z krótkiego tego przeglądu dziejów życia na ziemi widzi-
my, że człowiek dzięki nauce zdołał przyrodzie wydrzeć naj-
głębszą jej tajemnicę, bo tajemnicę przeszłości życia.
Nauka krok za krokiem stara się rozwikłać zagadkę pocho-
dzenia życia. Wprawdzie odpowiedź na to pytanie nie jest jesz-
cze pełna, ale na podstawie danych naukowych można stwier-
dzić, że:
Życie powstało w sposób naturalny, zgodny z prawami
przyrody. Zgodnie z odkryciami wielkiego uczonego radzieckie-
go Oparina żywe organizmy p&wstały w wyniku stopniowych
przemian związków chemicznych, które przekształcały się
w związki coraz bardziej złożone. W wyniku tych przemian po-
wstało białko, które z biegiem czasu nabrało cech żywego or-
ganizmu.
Można by zapytać, czy nauka potrafi kiedyś wytworzyć ży-
we białko. W tej chwili trudno na to odpowiedzieć. Życie two-
rzyło się i rozwijało w ciągu miliardów lat, w warunkach, które
znamy tylko w przybliżeniu. Nauka jednak nie obawia się trud-
ności. Chemicy zajmują się szczegółowym badaniem białka i mo-
gą poszczycić się uzyskaniem związków bardzo bliskich białkom.
Najnowsze prace uczonych radzieckich zupełnie wyraźnie ,
dowodzą, że z „martwego" białka, np. białka jaja kurzego, po-
wstają i rozwijają się samorzutnie (przy pewnych warunkach)
żywe komórki.
Toteż czego dzisiaj jeszcze nie osiągnęliśmy, jutro może
stać się rzeczywistością wobec ogromnego rozwoju nauki, szcze-
gólnie zaś w Związku Radzieckim i państwach demokracji ludo-
wej, gdzie uczeni korzystają z szerokiej pomocy państwa.Z CZEGO ZBUDOWANE SĄ ŻYWE ORGANIZMY
Organizmy żywe zbudowane są ze związków chemicznycK.
Co to są związki? Otóż wszystko, co na świecie istnieje, składa
się z najprostszych składników tzw. pierwiastków. Mamy np.
takie pierwiastki jak węgiel, złoto, srebro, tlen którym oddy-
chamy. Pierwiastków jest ponad 100.
Łączą się one ze sobą w różne związki chemiczne. Otóż w
żywych ciałach rozróżniamy następujące podstawowe związki:
białka, tłuszcze i węglowodany.
Wszystkim jest wiadomo co to są tłuszcze, a więc np. słoni-
na, masło, olej itp. Do węglowodanów należy np. cukier.
A co to są białka? Białko wchodzi w skład mięsa zwierząt.
Białkiem jest znane wszystkim białko jajka kurzego.
Żywe istoty mogą nie mieć cukrów i tłuszczów. Ale każda
z nich musi mieć w swym składzie białko. Chcąc stwierdzić jak
powstało życie musimy zbadać jak powstało białko.
Ale nie wystarczy nam zbadanie samego białka. Musimy
zbadać jak ciała białkowe otrzymały te właściwości, aby stać
się żywymi.
Właściwości te są następujące:
1. Pobieranie pokarmów,
2. Zdolność wzrostu do pewnych granic,
3. Rozmnażanie się.