/
Tags: общее школьное образование общеобразовательная школа биологические науки в целом общая биология
ISBN: 978-5-9963-0046-4
Text
М. Б. Беркинблит, С. М. Глаголев
Ю. В. Малеева, В. В. Чуб
БИОЛОГИЯ
Учебник для 6 класса
2-е издание,
переработанное и дополненное
Допущено
Министерством образования и науки Российской Федерации
к использованию в образовательном процессе
в образовательных учреждениях,
реализующих образовательные программы
общего образования
Москва
БИНОМ. Лаборатория знаний
2010
УДК 373.167.1:57
ББК 28.0я72
Б48
Б48
Беркинблит М. Б.
Биология : учебник для 6 класса / М. Б. Беркинблит,
С. М. Глаголев, Ю. В. Малеева, В. В. Чуб. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. —
151 с. : ил.
ISBN 978-5-9963-0046-4
Учебник предназначен для изучения базового курса биологии
в 6 классе общеобразовательных школ. Учебник написан в соответствии
с принятым государственным образовательным стандартом по биологии.
Данный курс является вводным в систему биологических знаний,
знакомит учащихся с систематикой и разнообразием живого мира, дает
представление об основных царствах живых организмов: животных,
растениях, грибах, бактериях, вирусах. Формирует навыки выполнения
практических работ, закладывает основы межпредметных связей.
Учебник входит в комплект учебно-методической литературы по
курсу биологии наряду с рабочей тетрадью, книгой для дополнительного
чтения по биологии и методическим пособием для учителя.
УДК 373.167.1:57
ББК 28.0я72
ISBN 978-5-9963-0046-4
c БИНОМ. Лаборатория знаний,
2010
ИНТЕРАКТИВНОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ
КАК РАБОТАТЬ С УЧЕБНИКОМ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Глава 1. БИОЛОГИЯ КАК НАУКА. МЕТОДЫ БИОЛОГИИ . . . . . . . . . .
§ 1. Биология как наука . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 2. Микроскопия как метод изучения живых объектов . . . . . . . . . . . .
§ 3. Строение клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 4. Клетка - основа жизни. Деление клеток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 5. Биологический эксперимент . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
5
10
16
20
23
Глава 2. СИСТЕМА ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 6. Общее понятие о классификации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 7. Основные систематические категории . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 8. Принципы классификации организмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 9. Царства живых организмов — бактерии, растения, животные,
грибы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
27
32
36
39
Глава 3. ЦАРСТВО РАСТЕНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 10. Строение растительного организма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 11. Строение растительного организма. Клетки и ткани . . . . . . . . . .
§ 12. Питание растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 13. Строение цветка. Размножение семенами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 14. Вегетативное размножение растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 15. Растение — целостный организм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 16. Роль растений в природе и жизни человека . . . . . . . . . . . . . . . . . .
44
44
49
57
61
67
71
77
Глава 4. ЦАРСТВО БАКТЕРИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 17. Строение бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 18. Бактерии и продукты питания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 19. Бактерии — возбудители опасных заболеваний человека и животных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 20. Лечение и профилактика инфекционных заболеваний . . . . . . . .
§ 21. Вирусы — неклеточные формы жизни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
83
88
93
98
102
Глава 5. ЦАРСТВО ГРИБОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 22. Строение грибов. Съедобные и ядовитые грибы . . . . . . . . . . . . . .
§ 23. Роль грибов в природе и жизни человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 24. Симбиоз грибов и растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 25. Грибы-паразиты, вызывающие болезни растений, человека . . .
107
107
113
118
123
Глава 6. ЦАРСТВО ЖИВОТНЫХ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 26. Строение организма животных и процессы жизнедеятельности
§ 27. Обмен веществ в животном организме . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 28. Размножение и развитие животных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
§ 29. Роль животных в жизни человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
129
129
135
140
145
Как работать с учебником
Дорогие ребята!
Это ваш первый учебник, который познакомит вас с замечательной наукой — биологией. Биология изучает жизнь растений, животных, грибов и
бактерий, то, как они устроены, как работают их организмы и как они
взаимодействуют друг с другом.
Чтобы узнать, как человек видит, как растение использует солнечный
свет, как организм двигается и растёт, используя пищу, а также для решения многих других вопросов биологи работают вместе с физиками, химиками, математиками. Поэтому нам часто придётся ссылаться на сведения из
других наук. Мы надеемся, что часть этих знаний вы уже получили, изучая
природоведение. Иногда с биологическим явлением связаны интересные события или для него придуманы необычные названия. Здесь биология соприкасается с историей и языкознанием.
Эти дополнительные сведения в учебнике отмечены специальным значком на полях (см. справа).
Чтобы помочь вам глубже освоить материал, в учебник по ходу изложения включены вопросы, обозначенные вопросительным знаком (см. справа).
При первом чтении параграфа обязательно попытайтесь ответить на каждый из поставленных вопросов.
В биологии, как и в других науках, каждому явлению дают специальное
название (обозначают термином). Новые термины в каждом параграфе выделены курсивом. Некоторые уже знакомы вам из повседневной жизни
(цветок, лепесток, лист, глаз, мышцы, нервы). Но иногда попадаются и более сложные слова латинского или греческого происхождения. В этих случаях в тексте дана справка о происхождении того или иного термина.
В конце учебника есть указатель, с помощью которого легко найти, где в
учебнике поясняется каждый термин. Биологические термины — это своеобразный «пароль», которым пользуются учёные всего мира. На первый
взгляд термин может показаться сложным, но он звучит почти так же на
всех языках. Тем, кто увлечётся биологией, научные термины помогут в об-
3
Как работать с учебником
щении с людьми из других стран. Поэтому желательно запомнить термины, которые есть в учебнике.
Самые важные определения биологических понятий даны жирным
шрифтом. Определения нужно выучить как можно более точно, а чтобы
их было легче отыскать, в тексте на полях поставлен специальный знак
(см. слева).
В конце каждого параграфа дано краткое содержание, в котором сосредоточены самые важные сведения. Проверьте себя: постарайтесь развернуть каждую мысль из краткого содержания, приведите подтверждающие
ее наблюдения или опыты, расскажите запомнившиеся истории, связанные
с данным биологическим явлением. Краткое содержание поможет вам быстро повторить материал перед уроком. Оно обозначено полосой темнозеленого цвета на полях (см. слева).
Для проверки знаний в конце каждого параграфа даны вопросы на повторение, отмеченные вопросительным знаком (см. слева). Отвечая на них,
вы лучше разберётесь в изложенном материале. Вопросы повышенной
сложности отмечены звёздочкой.
Самые любознательные найдут в учебнике материал для дополнительного чтения — он обозначен значком «книга» (см. слева).
Биология — экспериментальная наука. Освоить её без опытов и наблюдений нельзя. Часть лабораторных работ можно провести в классе под руководством учителя. Они обозначены значком «колба» (см. слева).
Часто за живыми существами приходится долго наблюдать, чтобы сделать какие-то выводы. Биологические опыты, которые вы можете поставить дома самостоятельно, обозначены значком «ключ» (см. слева). Подробное описание этих работ вы найдете в рабочей тетради. Самые сложные
опыты обозначены звездочкой.
Желаем вам успехов в учёбе.
Надеемся, что вы с удовольствием будете
изучать биологию.
Авторы
4
ГЛАВА 1
БИОЛОГИЯ КАК НАУКА.
МЕТОДЫ БИОЛОГИИ
§1
БИОЛОГИЯ КАК НАУКА
ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУКАХ
Землю населяют разнообразные организмы: растения и животные, грибы и
бактерии. Их можно встретить в самых разных местах нашей планеты.
Когда учёные запускали воздушные шары в верхние слои атмосферы, чтобы взять пробы воздуха, в этих пробах оказались микроорганизмы и споры
растений. Когда учёные опускались в глубины океана, они видели необычных светящихся рыб и кальмаров, а на дне — глубоководных крабов.
В холодной Арктике живут белые медведи (рис. 1.1), а в Антарктиде — пингвины. Даже в горячих,
как кипяток, источниках ухитряются жить некоторые бактерии.
Живые организмы очень разнообразны. Среди них есть такие гиганты, как голубой кит весом в 150
тонн, но есть и крошечные землеройки весом всего в 2 грамма или
бактерии, которых нельзя увидеть
без микроскопа.
Многие насекомые питаются растениями. Но есть и растения, которые питаются насекомыми. Личинки
некоторых насекомых питаются
грибами (изъеденные ими грибы называют «червивыми»), но есть и такие грибы, которые ловят и поедают
микроскопических червей.
Рис. 1.1. Белый медведь обитает
в Арктике
5
§1
Биология как наука
Всё это разнообразие жизни изучает наука, которая называется биология. Это название происходит от двух греческих слов: «биос» — «жизнь» и
«логос» — «учение, знание, наука». Таким образом, биология — это наука
о жизни, обо всех организмах, населяющих планету Земля.
Биология складывается из целого ряда наук, изучающих ту или иную
особенность жизни. Важная часть биологии — систематика. Систематика
делит все живые организмы на группы. О систематике вы подробнее
узнаете, изучив § 6. Систематика делит все организмы на растения, животных, грибы и бактерии. Каждую из этих групп изучает своя наука.
Ботаника — это наука о растениях (рис. 1.2). Слово «ботаника» произошло от греческого слова «ботанес», что означает «трава», «растение».
Рис. 1.2. Растения изучает наука ботаника: а — роза; б — водяная лилия (кувшинка);
в — красная смородина
Зоология — наука о животных. Слово «зоология» произошло от двух
греческих слов: «зоон» — «животное» и «логос» — «учение, знание, наука»
(рис. 1.3).
Когда мы хотим познакомиться с какой-нибудь машиной, мы задаём
вопросы: 1) из каких частей состоит машина, как они соединены между
собой? 2) как работает машина, как движутся её части, как они взаимодействуют между собой? Эти же вопросы возникают при изучении организмов.
Первый вопрос — из каких частей состоит организм. Наука, которая
изучает внешнее строение организмов, называется морфология. О морфологии вы более подробно узнаете, изучив § 9.
Рис. 1.3. Животных изучает наука зоология: а — рыбы; б — птицы; в — насекомые
6
Биология как наука
Внутреннее строение организмов изучает
анатомия. Слово «анатомия» произошло от
греческого слова «рассекаю», потому что при
изучении строения животных и растений их
рассекали и смотрели, что находится внутри.
В ботанике есть раздел — анатомия растений
(рис. 1.4), а в зоологии — анатомия животных. Для проведения операций врачи должны хорошо знать анатомию человека.
Второй вопрос — как работает организм,
какие процессы в нём происходят. Наука о
жизнедеятельности организмов называется
физиология. Слово «физиология» произошло
от двух греческих слов: «физос» — «природа» (от него же произошло название науки
физики) и «логос» — «учение, знание, наука». В ботанике есть раздел — физиология
растений, а в зоологии — физиология животных. Без изучения физиологии человека невозможно было бы лечить разнообразные
заболевания. Поэтому медицина неразрывно
связана с биологическими науками.
Биология всё время развивается. Раньше
грибы и бактерий изучала ботаника, но теперь
для них пришлось выделить новые разделы
науки. Грибы изучает микология («микос» —
«гриб») (рис. 1.5), а бактерий — микробиология («микрос» — «маленький»). Иногда микробиологию называют «бактериология». Знания
о грибах нужны не только для выращивания
шампиньонов. Благодаря микологии заметно
снизились потери урожая на полях. С помощью микробиологии были побеждены многие
опасные заболевания человека и животных.
§1
Рис. 1.4. Анатомия растений изучает их внутреннее
строение. На снимке: срез
растения под микроскопом
Рис. 1.5. Грибы изучает
наука микология
Есть ещё одна наука, которая изучает
Рис. 1.6. Экология изучает
взаимосвязи между организмами и воздейвзаимодействие организмов
ствия на них внешней среды. Эта наука называется экология («эко» — «дом» и «логос» — «наука») (рис. 1.6). Есть и
другие биологические науки, о которых вы узнаете в дальнейшем.
РОЛЬ БИОЛОГИИ В ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЮДЕЙ
Как и любое другое живое существо, человек также находится в поле зрения биологии. Человек неразрывно связан с другими живыми организмами. Растения дают человеку пищу, одежду, лекарства. Животные дают
7
§1
Биология как наука
человеку шерсть, молоко, мясо, помогают в работе. Грибы и одноклеточные
организмы населяют пространство вокруг человека. Изучение живых существ и их связей друг с другом не просто интересное и увлекательное дело,
но и жизненная необходимость для человека. Изучение жизни невидимых
микроскопических существ — бактерий — привело к открытию возбудителей многих опасных заболеваний человека и животных. Если в средние
века инфекционные болезни уносили жизни более половины населения, то
сейчас люди научились успешно бороться с эпидемиями и даже предотвращать их. Риск инфекционных заболеваний, конечно, остаётся и до сих пор,
однако от них умирает гораздо меньше людей. Благодаря микробиологии
разработаны новые методы сохранения скоропортящихся продуктов. Теперь такие продукты можно хранить гораздо дольше. Иногда бактерии
оказываются не врагами, а союзниками человека. Так, кисломолочные продукты содержат бактерий, которые помогают предотвратить кишечные заболевания. Бактерий, вызывающих заболевания у насекомых, используют
для защиты полей и лесов. Дело в том, что гусеницы — личинки насекомых — повреждают листья полезных растений, а бактерии могут уничтожить гусениц, не причиняя вреда другим организмам. Изучать животных
тоже очень важно. Чем лучше мы умеем управлять ростом и развитием животных, тем больше мясных продуктов сможет получить человечество. Кроме того, изучая других животных, мы лучше понимаем особенности работы
собственного организма. А это позволяет лучше бороться с самыми разнообразными болезнями, увеличивает продолжительность жизни людей.
И наконец, сегодня особенно важными оказались экологические знания.
Деятельность человека часто приводит к нежелательным последствиям:
размножению вредителей, снижению урожайности, возникновению новых
болезней или даже к изменениям климата. Биологические науки позволяют прогнозировать и учитывать возникающий риск, смягчать нежелательные последствия от вмешательства в живую природу.
СВЯЗЬ БИОЛОГИИ С ДРУГИМИ НАУКАМИ
Часто для изучения живых объектов биологам приходится обращаться к
другим отраслям знаний. Так, чтобы провести анализ веществ, нужны знания по химии. В содружестве химиков и биологов возникла наука биохимия,
которая изучает превращения веществ в живом организме. В зависимости от
изучаемых живых организмов биохимию можно разделить на биохимию
животных, биохимию растений и т. д.
Сложные взаимодействия между крупными молекулами в живых организмах изучает молекулярная биология. Молекулярные биологи часто помогают врачам быстро определять некоторые заболевания. А это означает,
что вовремя будет назначено правильное лечение. Повышаются шансы спасти человеческую жизнь.
Физические явления, характерные для живых организмов, изучает биофизика. Например, она помогает понять, как свет воздействует на глаз или
лист зелёного растения, а также изучает разнообразные механические и
электрические явления, происходящие в живых организмах.
8
Биология как наука
§1
Казалось бы, знать, как летает насекомое, не столь уж важно. Тем не менее,
«подсмотрев» в природе способы полёта насекомых, человек пытается создать роботов размером с обычного комара, которые могли бы пролететь в
узкие щели завалов и определить, не остались ли там живые люди, пострадавшие, к примеру, от землетрясения. Такие роботы-«насекомые» в будущем позволят спасателям быстрее оказывать помощь. Чтобы создать
подобных роботов, нужно «научить» их видеть. Здесь тоже помогают биофизики, изучающие строение глаза у разных организмов.
Скорее всего, мы увидим рождение ещё не одной новой науки, использующей биологические знания о живых существах. Возможно, кто-нибудь из
вас после окончания школы займётся этими интересными и увлекательными исследованиями. Что ж, авторы могут вам только позавидовать.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Биология — наука о жизни во всех её проявлениях. Биологию можно разделить на специализированные науки. Так, систематика составляет каталог
всех известных живых существ. Ботаника изучает растения, зоология — животных, микология — грибы, микробиология — бактерий. Внешнее строение
организмов изучает морфология. Анатомия выясняет особенности внутреннего строения живых существ, а физиология — сложные процессы, которые
идут в организме (т. е. работу, функционирование организма). Биологи помогают медикам создавать новые лекарства, бороться с инфекционными болезнями и т. д. Наука о связях между всеми организмами называется экологией.
Биохимия и молекулярная биология изучают свойства сложных молекул и их
превращения в процессе жизнедеятельности живых существ. Биофизика занимается физическими явлениями в живом. Биология связана с другими
науками и всё время развивается.
Вопросы к параграфу
1. Как переводятся слова «биология», «зоология», «микология», «бактериология»? Что изучают эти науки? Что изучает ботаника?
2. Предположим, у вас есть книги по систематике, анатомии и физиологии. В какой из них написано о том, что:
а) нормальная частота пульса человека — 60–80 ударов в минуту;
б) цветковых растений, известных на сегодня, около 250 тысяч;
в) в пасти у тигра есть клыки, резцы и коренные зубы;
г) при быстром росте грибы поглощают много воды?
3. Приведите примеры различных живых организмов, которых изучает
биология.
4. В каких отраслях деятельности человека важны биологические знания?
9
§2
МИКРОСКОПИЯ КАК МЕТОД
ИЗУЧЕНИЯ ЖИВЫХ ОБЪЕКТОВ
НАБЛЮДЕНИЕ И ОПИСАНИЕ ЖИВЫХ ОБЪЕКТОВ
Если вы захотите стать биологом, то вам потребуются самые разнообразные
умения. Удивительно, но первым делом будущих биологов учат рисовать.
Ведь для того, чтобы уверенно распознавать разные грибы, растения или животных, нужно точно знать, какими именно признаками они отличаются.
«Зачем же рисовать, если можно просто сфотографировать?» — спросите вы.
Рисование позволяет развивать наблюдательность, подмечать характерные
признаки живых организмов. Щелчок по кнопке фотоаппарата не оставляет
времени задуматься и всмотреться в объект. А при рисовании человек выбирает необходимый ракурс, схематически может показать какие-нибудь важные детали, которые будут скрыты на фотографии. Биологам по мере
рисования приходится много думать и запоминать. Биология в значительной мере основана на наблюдении и точном описании живых объектов.
Справочники с описаниями растений или животных, обитающих, к примеру, на территории нашей страны, обычно издают в виде многих толстых томов. А там, где для описания не хватает слов, помогает научный рисунок.
Однажды одно и то же растение дали нарисовать биологу и профессиональному художнику, который не занимался биологией специально. Оказалось,
что по рисунку художника труднее опознать растение, чем по научному рисунку. На научном рисунке принято показывать важные признаки организма. Кроме того, в научном рисунке важен масштаб. Поэтому в серьёзных
научных изданиях принято на каждой иллюстрации приводить масштабную
линейку. Таким образом, важно измерить изучаемый объект, чтобы не спутать его с чем-то похожим, но другого размера. Если проводить измерения
регулярно, то можно заметить медленные процессы, которые на первый
взгляд не видны. Наверное, почти все родители делают отметки на стене, показывающие рост и возраст своего ребёнка. По этим отметкам легко рассчитать, к примеру, скорость роста или выяснить, в каком возрасте человек
перестал расти. Изучать очень медленные процессы биологам помогают регулярные измерения массы и длины. Без этих измерений трудно установить,
растёт живое существо или оно уже закончило рост. Однако не все особенности организма видны невооружённым глазом. Чтобы разглядеть что-либо получше, биологи часто используют увеличительные приборы. Наблюдение с
помощью увеличительных приборов называют микроскопией. Микроскопия — важный метод биологических исследований.
10
Микроскопия как метод изучения живых объектов
§2
УВЕЛИЧИТЕЛЬНОЕ СТЕКЛО
Наверное, каждый из вас держал в руках увеличительное стекло. Если поместить такое стекло на некотором расстоянии от книги, то буквы увеличатся (рис. 2.1). Пожилые люди, которые
плохо видят, используют для чтения большие увеличительные стёкла — лупы. Часто
два увеличительных стекла вставляют в
специальную оправу, и получаются очки.
Чем простое стекло (скажем, оконное) отличается от увеличительного?
Возьмите увеличительное стекло и положите его на книгу. Медленно приближайте
стекло к глазу. Как меняется картина, котоРис. 2.1. Увеличительное
рую вы видите? На каком расстоянии от
стекло (лупа)
книги и от глаза должно быть стекло, чтобы
получилось наиболее чёткое изображение? Интересно, давно ли люди
узнали про свойства увеличительного стекла? Во всяком случае, древнегреческий драматург Аристофан об увеличительных стёклах знал: в одной из его комедий есть эпизод, связанный с неожиданным
применением лупы. В то время писали на дощечках, покрытых воском. Герой комедии
взял взаймы много денег, и его долги были
записаны на такой дощечке. Ему и посоветовали: приди к тому, кто дал тебе деньги, с
увеличительным стеклом и незаметно направь им солнечные лучи на долговую дощечку, воск растает и долги исчезнут
(рис. 2.2). Жил Аристофан за 400 лет до наРис. 2.2. Древний грек расшей эры.
плавляет надпись на долгоОбычная лупа даёт увеличение всего в
вой дощечке с помощью лупы
10–30 раз, а то и меньше. Но нашёлся человек,
который стал делать лупы столь искусно, что они открыли ему целый новый
мир живых организмов, невидимых простым невооружённым глазом.
АНТОНИО ЛЕВЕНГУК. СВОЙСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ
Триста лет назад в Голландии жил торговец сукном Антонио Левенгук
(рис. 2.3). Он увлекался тем, что собирал увеличительные стёкла и рассматривал сквозь них самые разные предметы. К сожалению, собранные им
стёкла увеличивали не слишком сильно. Тогда Левенгук решил сделать
лупы, которые увеличивали бы сильнее, и начал заниматься шлифовкой
стёкол. Он много лет изготавливал лупы и сделал их сотни. Они были крохотного размера (меньше миллиметра) и увеличивали не в 10, а в 100 и
даже в 300 раз. Через такие стёкла можно было увидеть много интересного.
11
§2
Микроскопия как метод изучения живых объектов
Левенгук рассматривал то глаза насекомых, то жало пчелы, то лепесток или стебель
растения. И вот однажды он навёл свою лупу
на капельку воды, которую взял из кувшина,
стоявшего во дворе. В этой капле он увидел
огромное количество быстро движущихся существ разного вида. Левенгук назвал их
«анималькулюсы»; по-русски это значит «маленькие животные», «зверушки». Левенгук
решил выяснить, откуда берутся эти «зверушки». Может быть, они падают с неба? Он
взял чисто вымытое блюдо и во время дождя
собрал в него воду. «Зверушек» в воде не оказалось.
Однажды Левенгук задумался: почему пеРис. 2.3. Антонио Левенгук
рец щиплет язык? Он решил, что у перца
(1632–1723)
есть острые иголочки, но они такие мелкие,
что их нельзя увидеть простым глазом. Тогда
Левенгук на несколько дней положил перец в воду, чтобы он стал мягче, отщипнул от него частичку и поместил её под лупу. Он увидел огромное количество живых существ, которые появились в воде, где лежал перец. (Позже
учёные выяснили, что в сухом перце есть «спящие зверушки», которые в
воде начинают двигаться и размножаться.)
Точно так же Левенгук обнаружил своих «зверушек», рассматривая кусочек налёта с зуба. Оказалось, что во рту у человека тоже живёт множество «зверушек».
Левенгук обнаружил, что если нагреть воду, то при определённой температуре «зверушки» перестают двигаться, как будто умирают, и при охлаждении воды уже не оживают.
Свои открытия Левенгук описывал в письмах, которые посылал в
Англию, в Королевское общество. Он зарисовывал «зверушек» (рис. 2.4). А как узнать
размеры «зверушек»? Левенгук взял много
очень маленьких песчинок примерно одного
размера и уложил их рядом в линию. Потом
измерил её общую длину и вычислил размер
одной песчинки. Теперь уже он мог сравнивать размеры «зверушек» с размерами этой
песчинки.
Левенгук подсчитал, что в маленькой капельке воды плавает 2 млн 700 тыс. «зверушек».
Рис. 2.4. Рисунки «зверушек»-анималькулюсов
Левенгука
12
Подумайте, как Левенгук смог посчитать,
сколько «зверушек» плавает в капле воды.
Ведь он не мог пересчитать их всех. Как же он
вышел из положения?
Микроскопия как метод изучения живых объектов
§2
Левенгук, не получивший образования и даже не знавший латыни, но
сделавший такие важные открытия, был избран членом Королевского общества, т. е. стал академиком. Живые организмы, открытые Левенгуком,
сегодня принято называть микроорганизмами.
ИЗОБРЕТЕНИЕ МИКРОСКОПА
Во времена, когда жил Левенгук, был изобретён микроскоп. В чём идея
микроскопа? Если одна лупа увеличивает в 10 раз, а вторая увеличит то,
что получилось, ещё в 10 раз, тогда получится увеличение в 100 раз. Примерно так рассуждали изобретатели. Правда, сначала они думали про подзорную
трубу, с помощью которой можно было увидеть далёкие предметы. Капитаны смотрели
в такую трубу, чтобы заранее знать о приближении берега. Имя изобретателя микроскопа осталось неизвестным. Известно лишь,
что микроскоп (рис. 2.5) был изобретён
позже, чем подзорная труба. Что означает
слово «микроскоп»? Оно составлено из двух
греческих слов: «микро» — «маленький», и
«скоп» — «видеть». Итак, микроскоп — это
прибор для разглядывания маленьких предРис. 2.5. Первый микроскоп
метов.
Кто изобрёл микроскоп, точно не известно. По одной из легенд, изобрели
его дети, которые играли с увеличительными стёклами, вынутыми из очков,
и случайно удачно сложили два стекла.
УСТРОЙСТВО МИКРОСКОПА
Английский академик Роберт Гук (рис. 2.6)
сумел немного усовершенствовать микроскоп. Два стекла были закреплены на концах картонной трубки (по-латыни «тубус»).
То стекло, в которое смотрел Гук, называлось окуляр («окулус» — «глаз»), а второе,
направленное на объект исследования, —
объектив. Картон был заботливо выкрашен
бронзовой краской. Для работы с микроскопом по вечерам Гук приделал к этому прибору специальное осветительное зеркальце, в
котором отражалось пламя свечи, и свет попадал точно на исследуемый предмет. Штатив — подставка для микроскопа — был
достаточно солидным и красивым — три
Рис. 2.6. Роберт Гук
(1635–1703)
13
§2
Микроскопия как метод изучения живых объектов
Рис. 2.7. Современный микроскоп
бронзовых дельфина, поддерживающих предметный столик. (Вдруг в
Академию пожалует сам король или королева посмотреть в диковинную
игрушку?) Чтобы установить нужное расстояние между глазом, увеличительными стёклами и предметом, на подставке был специальный винт.
Роберт Гук помещал под микроскоп самые разные предметы, зарисовывал
их, а потом выпустил целую книгу таких рисунков.
Современные микроскопы состоят примерно из тех же частей, что и в
XVII веке (рис. 2.7). Конечно, их уже не делают такими красивыми, зато
сегодня даже в школьный микроскоп видно гораздо лучше, чем в микроскоп Гука.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Основными методами работы биологов являются наблюдения, описание и
измерение живых объектов. Для того чтобы лучше рассмотреть детали
строения живых организмов, применяют метод микроскопии. При микроскопии применяют увеличительные приборы. Ещё в Древней Греции придумали простейшие из таких устройств — выпуклые стёкла (лупы, или
линзы). Голландец Левенгук, живший в XVII веке, научился очень хорошо
шлифовать линзы и добился увеличения в сотни раз. Левенгук обнаружил
14
Микроскопия как метод изучения живых объектов
§2
целый мир живых существ, невидимых невооружённым глазом, которые
он назвал «анималькулюсами» (теперь их называют микроорганизмами).
Они встречались повсюду: в лужах и прудах, в полости рта и во многих других местах. Левенгук описал и зарисовал внешний вид и поведение многих
микроорганизмов. Примерно тогда же был изобретён микроскоп — конструкция, в которой несколько линз расположены так, чтобы усиливать
действие друг друга. У микроскопа есть окуляр, объектив и тубус, укреплённые на штативе, осветительное зеркало, предметный столик и специальные винты. Англичанин Роберт Гук усовершенствовал микроскоп и провёл
важные микроскопические наблюдения.
Вопросы к параграфу
1. Какие свойства увеличительного стекла вы знаете? Когда люди узнали
о свойствах лупы?
2. Для чего современные люди применяет увеличительные стёкла?
3. Во сколько раз увеличивает обычная лупа? Кто и когда впервые научился делать стёкла, которые увеличивали изображение в 100–300 раз?
4. Как были обнаружены первые микроскопические организмы — «анималькулюсы»?
5. Сравнив рис. 2.5 и 2.7, укажите, из каких частей состоит микроскоп?
Для чего они нужны?
Лабораторная работа
1. Устройство микроскопа и работа с ним.
15
§3
СТРОЕНИЕ КЛЕТОК
ОТКРЫТИЕ КЛЕТОК
В книге Роберта Гука помещён рисунок среза пробки, т. е. мёртвой растительной ткани. Рассматривая пробку под микроскопом, Гук увидел, что этот
кусочек растительной ткани состоит из мельчайших ячеек (рис. 3.1), которые Гук называл то «ящичками», то «коробочками», то «клетками». Вот
это последнее название и сохранилось. Роберт Гук увидел такие же клетки
и на срезах различных растений: бузины, укропа, моркови, репейника.
Рис. 3.1. Рисунок клеток из книги
Р. Гука
После Гука многие учёные в течение 100 лет наблюдали под микроскопом эти клетки. Но что это
такое, так и оставалось непонятным. Некоторые учёные думали,
что всё растение пронизано дырочками, как хлеб или сыр, и клетки —
это дырочки. Другие думали, что
всё растение разделено перегородками, как дом разделён на комнаты, и каждая клетка — такая
комната, а между ними есть отверстия вроде дверей.
Рис. 3.2. Примеры животных клеток, показывающие, что форма и строение клеток
различаются
16
Строение клеток
§3
Часто под микроскопом рассматривали самые разные органы животных.
У животных плохо видна граница между клетками, поэтому рассматривать
их труднее, чем клетки растений. Учёные подобрали краски, которыми
можно было окрасить клетки. Если в вашей школе есть окрашенные срезы
разных органов животных и растений, то вы можете посмотреть под микроскопом, как выглядят клетки (рис. 3.2).
ОРГАНОИДЫ — СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ КЛЕТОК
Все клетки имеют сходные главные составные части. Эти части называют органоидами (в переводе с латинского «похожие на органы»). Их называют также органеллами («маленькие органы»). Самый важный органоид — ядро.
Иногда в ядре видно более плотную часть — ядрышко. Если клетку разрезать
на две части, то живой останется только та часть, в которую попало ядро, а
вторая погибнет. Если окрасить живую клетку растения специальным
красителем, то видно, что жидкость, окружающая ядро в клетке, неоднородная. В ней можно заметить более тёмные участки, которые назвали цитоплазмой (от греческого «цитос» — «клетка»), а также слабо окрашенные
вакуоли (от латинского «вакуум» — «пустота»). На самом деле вакуоли не пустые, в них находится жидкость — клеточный сок (рис. 3.3). У клеток
животных также есть цитоплазма, а вакуоли очень маленькие. Цитоплазма
Рис. 3.3. Схема строения растительной клетки
17
§3
Строение клеток
клеток может двигаться. В микроскоп самой цитоплазмы не видно (она прозрачная), зато видно, как вместе с ней по клетке перемещаются другие
органоиды. Лучше всего движение цитоплазмы заметно в клетках водных
растений. Если клетка погибла, то движение цитоплазмы прекращается.
МЕМБРАНА И КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА
Снаружи клетка покрыта гибкой мембраной (рис. 3.3). Одни вещества (например, вода, кислород, углекислый газ) свободно проходят через мембрану как внутрь клетки, так и наружу. Другие вещества мембрана
«сортирует», пропуская в клетку питательные вещества, а вредные — выводя наружу. Но иногда питательные вещества идут через мембрану наружу (например, когда в клетке находится запас питательных веществ).
Внутрь клетки через мембрану проходят и некоторые посторонние вещества (красители, лекарства и др.), которые могут оказаться вредными.
Растительные клетки кроме мембраны покрыты клеточной стенкой.
Роберт Гук видел именно клеточные стенки в свой микроскоп. Клеточная
стенка придаёт клеткам прочность. (У животных клеточной стенки нет.)
Вакуоль также отделена от цитоплазмы мембраной, иначе клеточный сок
и цитоплазма перемешались бы. Внутри вакуоли нет движения, она служит
для накопления разных веществ. Например, в плодах винограда вакуоли содержат сладкую глюкозу, а у недозрелых яблок — яблочную кислоту.
МИТОХОНДРИИ И ПЛАСТИДЫ
В каждой клетке как у животных (рис. 3.4), так и у растений (рис. 3.3) есть
митохондрии. Митохондрии отделены от цитоплазмы двумя мембранами,
причём внутренняя мембрана с многочисленными складками. Митохондрии поглощают из цитоплазмы некоторые органические вещества, кислород и выделяют углекислый газ (дыхание, см. § 12). (Процесс дыхания вам
знаком из курса природоведения.) При дыхании освобождается энергия,
которую клетка может использовать для движения цитоплазмы и других
жизненно важных процессов. У растений кроме митохондрий есть другие
органоиды — пластиды (от греч. «пластикос» — «пластичный, изменчивый»). Такое название не случайно: пластиды очень разнообразны и легко
переходят из одной формы в другую. Зелёные пластиды содержат окрашенное вещество — хлорофилл (от греч. «хлорос» — «зелёный»). Зелёные
пластиды называют хлоропластами. Хлоропласты поглощают энергию
солнечного
света
и
используют
её
для
важных
процессов
жизнедеятельности. В хлоропластах происходит фотосинтез (см. § 12).
(Фотосинтез вы также изучали в курсе природоведения.)
Пластиды, окрашенные в жёлтый или оранжевый цвет, называют хромопластами (от греч. «хрома» — «цвет», «краска»). Яркая окраска корня моркови,
плодов томата и цветков одуванчика обусловлена хромопластами. В клубне
картофеля много бесцветных пластид — лейкопластов (от греч. «лейкос» —
«бесцветный»).
18
Строение клеток
§3
Рис. 3.4. Схема строения животной клетки
Наука, изучающая строение клеток и их функции, называется цитологией. Более подробно вы познакомитесь с ней в старших классах.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Роберт Гук первым заметил клетки на срезах растений. Исследователи подобрали краски для микроскопических препаратов, позволяющие хорошо
видеть клетки и их части. Клетки растений и животных имеют покрывающую их снаружи мембрану (иногда есть клеточная стенка), подвижное живое содержимое — цитоплазму, а также органоиды: ядро и митохондрии.
У растений есть пластиды — зелёные хлоропласты (в них идёт фотосинтез),
жёлто-оранжевые хромопласты и бесцветные лейкопласты, а также хорошо развитые вакуоли. Наука о строении клеток называется цитологией.
Вопросы к параграфу
1. Сравните рис. 3.3 и рис. 3.4. Чем отличаются клетки животных от клеток растений? Какие органоиды есть только у клеток растений?
2. Какой опыт доказывает, что без ядра клетка не может жить?
3. Для чего нужна наружная мембрана клетки?
4. Где расположена клеточная стенка? В чём её отличие от мембраны?
5. Какие вещества можно обнаружить в вакуоли?
6. Какие органоиды клетки связаны а) с дыханием; б) с фотосинтезом.
Найдите и покажите их на рис. 3.3 и 3.4.
2. Клеточное строение растений.
Лабораторная работа
19
§4
КЛЕТКА — ОСНОВА ЖИЗНИ. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК
КЛЕТКА — ОСНОВА ЖИЗНИ
Примерно 150 лет назад в Берлине работал молодой учёный Теодор Шванн.
Он изучал под микроскопом строение мозга головастика. Как и многие другие учёные, он видел клетки с ядром внутри. Одновременно с ним работал
Матиас Шлейден — ботаник, который занимался изучением растений под
микроскопом. Однажды они обсуждали, откуда берутся новые клетки у
растений и какую роль при этом могут играть клеточные ядра. И тут
Шванн рассказал Шлейдену, что он видел ядра, рассматривая клетки головастика. Шлейден и Шванн сравнили клетки растений и животных. Ядра
под микроскопом были очень похожи. Основываясь на совместных
наблюдениях, они сделали вывод, что клетки животных и клетки растений,
по существу, одно и то же. Все растения и все животные состоят из клеток.
Таким образом, клетки — это основные элементы, из которых состоят
все живые организмы. Точно так же, как из кирпичей можно построить самые разные сооружения, организмы разного размера и разной формы
состоят из клеток.
ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ ОРГАНИЗМЫ
Клетка — это элемент живого организма, и сама она тоже живая. Но можно
ли считать живой одну-единственную клетку? Оказывается, отдельные живые клетки были известны ещё до открытия Шванна (рис. 4.1). В море, озере или в реке можно найти и рассмотреть в микроскоп клетки водорослей.
Рис. 4.1. Организмы, состоящие из одной клетки: а — зелёная водоросль; б — инфузория-туфелька; в — дрожжи
20
Клетка — основа жизни. Деление клеток
§4
Среди водорослей учёные обнаружили такие, которые состоят всего из одной клетки. Шванн знал об этом и описал некоторые одноклеточные водоросли.
А есть ли одноклеточные животные? Тут надо вспомнить про «анималькулюсов» Левенгука. Рассмотреть их строение при плохих микроскопах было
трудно. С усовершенствованием микроскопа удалось установить, что мельчайшие «зверушки» (см. § 2) представляют собой всего одну клетку.
ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК
Новые клетки всегда возникают в результате деления уже существующих
клеток. Можно утверждать, что всякая клетка возникает из другой клетки,
подобно тому как всякое животное происходит только от животного, а растение — только от растения. Процесс, в результате которого из одной клетки
возникают две, называют клеточным делением (рис. 4.2). При клеточном
делении в каждой новой (дочерней) клетке должно оказаться новое ядро.
В ядре находятся хромосомы. В обычном состоянии хромосомы не заметны, а при делении оболочка ядра распадается, и хромосомы можно хорошо
разглядеть. Именно в хромосомах «записана» жизненно важная информация, без которой клетка погибнет. Число хромосом у разных организмов
отличается. Например, в ядрах большинства клеток человека 46 хромосом, а в клетках клевера — 14. Важно запомнить, что клетки (как и живые
Рис. 4.2. Деление клеток, при котором число хромосом дочерних клеток не изменяется
21
§4
Клетка — основа жизни. Деление клеток
организмы) происходят от уже имеющихся живых клеток и не могут возникать сами по себе. Из одной исходной (материнской) клетки в результате
одного клеточного деления получается две новых (дочерних). При клеточном делении число хромосом в дочерних клетках может остаться таким же,
как в материнской клетке (рис. 4.2).
Иногда одна клетка делится два раза подряд, причём получается 4 новых
клетки, у которых число хромосом уменьшилось в 2 раза. Более подробно о
таком делении вы можете прочитать в «Книге для чтения».
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Немецкие учёные Т. Шванн и М. Шлейден в середине XIX века пришли к
заключению, что клетка — элементарная единица живого. Все живые организмы состоят из одной или из множества клеток. Клетки сходны по строению. Клетки размножаются только делением. Каждая клетка возникает из
клетки. При этом число хромосом в ядре у материнской и дочерних клеток
одинаковое. (Иногда число хромосом уменьшается в два раза.) Организмы,
состоящие из одной клетки, называют одноклеточными.
Вопросы к параграфу
*
22
1. Кто впервые высказал мысль, что все живые организмы состоят из
клеток?
2. Какие организмы называют одноклеточными?
3. Рассмотрите рис. 4.2. Видны ли хромосомы а) в неделящейся клетке;
б) в делящейся клетке? Сколько хромосом оказалось в верхней и в нижней дочерней клетках? Сколько хромосом будет видно при следующем
делении? Из чего образуются ядра новых клеток?
§5
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
НАБЛЮДЕНИЕ И НАУЧНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Наблюдение за живыми существами и их описания позволяют многое выяснить. Например, можно изучить повадки зверей и птиц, узнать, когда происходит созревание плодов или листопад растений, в каких местах ждать
появления грибов и т. д. Однако многие вопросы трудно, а порой — просто
невозможно разрешить путём наблюдения. Тогда на помощь приходит научный эксперимент (его ещё можно назвать опытом).
В процессе эксперимента учёный активно вмешивается в наблюдаемый
процесс, чтобы получить ответ на интересующий его вопрос. Первые опыты в биологии давались трудно, учёные по привычке больше доверяли описанию и наблюдению, а не эксперименту. Мы расскажем вам лишь об одном
опыте, который помог прояснить важный биологический вопрос: могут ли
живые существа возникать из неживых компонентов?
Что касается домашних животных, то люди давно знали из наблюдений, что телёнок рождается у коровы, а жеребёнок — у лошади. Но, несмотря на это, они не делали заключения, что дело обстоит точно так же и
у всех остальных животных. В одной старинной научной книге было написано: «Оспаривать, что жуки и осы зарождаются из коровьего помёта, это
всё равно, что спорить против разума, здравого смысла и реального опыта.
Даже столь сложные животные, как мыши, не обязательно должны иметь
отцов и матерей; если кто-либо в этом сомневается, пусть поедет в Египет
и там убедится в том, что поля кишат мышами, зарождающимися из грязной тины реки Нила, что является большим бедствием для населения».
В этом отрывке содержится несколько верных наблюдений. Действительно, в Египте было много мышей, недаром наша домашняя кошка родом из
Египта (наверное, поэтому она так любит тепло). Верно и то, что из навоза
вылезают жуки-навозники (в Древнем Египте их считали священными).
Река Нил на самом деле даёт много ила. Однако рассуждение «если там, где
много ила, много мышей, значит, мыши заводятся в иле» неправильное.
И конечно, нельзя утверждать, что раз жуки вылезают из навоза, то, значит, они там и заводятся. Как размножаются мыши, учёные выяснили,
когда стали содержать их в клетках. Оказалось, что у каждого мышонка обязательно должны быть и отец, и мать. А вот про насекомых они продолжали
ещё долго думать, что они могут зарождаться в иле, грязи, навозе. Ведь
люди много раз замечали, как в гнилом мясе заводятся какие-то червячки,
23
§5
Биологический эксперимент
а потом оттуда вылетают мухи. Казалось, что
мухи возникают из мяса. Люди долго были
уверены, что крупные и сложные животные
имеют родителей, а мелкие организмы могут
возникать сами собой из мусора.
Важные возражения против этого мнения
были сделаны, когда появился микроскоп.
Рассматривая под микроскопом глаза мухи,
усики комара, исследователи увидели, что все
эти органы имеют очень сложное строение,
хотя и малы по размерам (рис. 5.1). Насекомые оказались настолько сложными, что
трудно было представить, чтобы они возникРис. 5.1. Организм мухи
ли случайно из грязи. Но, конечно, такие
имеет сложное строение
наблюдения ничего не доказывали. Сторонники старых взглядов говорили в ответ: а где же та мастерская, которая изготавливает жуков? Наверное, это организм матери. Ведь телёнок
развивается внутри коровы. Но никто никогда не видел, чтобы муха рождала другую муху. Видимо, мухи вполне могут возникать сами по себе в мусоре. Так можно было спорить до бесконечности, пока на помощь не пришёл
научный эксперимент.
ОПЫТ РЕДИ — ОДИН ИЗ ПЕРВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
В одно время с Левенгуком жил итальянский учёный Франческо Реди
(рис. 5.2). Реди поставил такой опыт: взял кусок мяса, разрезал его на две
части и каждую поместил в кувшин (рис. 5.3). Первый кувшин Реди обвязал сверху тонкой марлей, а второй оставил открытым. В первый кувшин
мухи никак не могли попасть, а во второй они свободно проникали и так же
свободно вылетали из него. Через некоторое время Реди обнаружил, что во
втором кувшине появились белые «червячки» (это были личинки мух), потом оттуда стали вылетать молодые мухи.
А в первом кувшине ни личинок, ни мух не
появилось.
Чем же отличается опыт от простого наблюдения? При наблюдении учёные видели,
что из мяса появляются мухи, но никак не
вмешивались в наблюдаемые события, не
меняли условий, в которых эти события происходили. Реди же не просто наблюдал за
куском мяса. Он вмешивался в ход событий,
изменяя те условия, в которых находилось
мясо (накрыл кувшин с мясом марлей так,
что мясо стало недоступным для мух). Научный эксперимент (опыт) отличается от простого наблюдения активным вмешательРис. 5.2. Франческо Реди
ством человека.
(1626–1698)
24
Биологический эксперимент
§5
Рис. 5.3. Опыт Реди
Какие же предположения были у Реди? Одно — старое, в которое он не
верил: мухи появляются в мясе сами по себе. Второе предположение было
таково: мухи откладывают в мясо яйца. Известно же про кур, что они откладывают яйца, насиживают их, и затем из яиц появляются цыплята. Может быть, и мухи откладывают яйца в мясо. Но в куриных яйцах много
питательных веществ, их хватает для развития цыплёнка, а у мух яйца маленькие, из них выводятся похожие на червячков личинки, которые питаются мясом, а потом как-то превращаются во взрослых мух.
Итак, было два предположения: 1) возникновение живых мух из
неживого мяса и 2) откладывание яиц мухами-родителями. Опыт Реди помог выяснить, какое из них верно. Если мухи возникают сами по себе
(без родителей), то они появятся в мясе независимо от того, завязано горлышко горшка марлей или нет (верно первое предположение). А если мухи
появляются только из отложенных яиц, в завязанный горшок мухи не
смогут попасть, и в мясе не появятся личинки мух (верно второе
предположение).
На самом деле могло случиться и так, что мухи через дырочки в марле откладывали бы свои яйца на мясо, но тут Реди повезло: этого не происходило.
Зачем же Реди взял (открытый) второй кувшин с мясом? Ведь и без этого
было очевидно, что мухи в гнилом открытом мясе заведутся. Второй горшок играл очень важную роль. Без него противники Реди могли бы сказать, что выбрано было такое мясо, которое вообще не может порождать
мух. Второй кувшин нужен был для контроля, для того чтобы проверить,
что без изменения условий (т. е. когда доступ мухам открыт) в таком же
куске мяса мухи появляются. Иначе Реди не смог бы сделать нужного вы-
25
§5
Биологический эксперимент
вода. Опыт Реди показал, что личинки мух появляются в мясе из
отложенных яиц. Насекомые должны иметь родителей. После опыта Реди
учёные поставили и другие эксперименты. В результате был открыт один
из самых важных биологических законов.
Все животные и растения имеют родителей, микроорганизмы происходят
от микроорганизмов, клетки получаются только из других клеток. Живые
организмы не могут возникать «сами по себе».
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Кроме наблюдений и описаний учёные проводят эксперименты (опыты).
При планировании опыта учёный приводит разные объяснения для наблюдений, придумывает, как он вмешается в естественный ход событий и что
может служить контролем в эксперименте. Одним из вопросов, которые
удалось решить с помощью эксперимента, является вопрос о рождении
насекомых. Долгое время люди считали, что некоторые организмы появляются «сами по себе» из неживых предметов. Франческо Реди выдвинул два
предположения: 1) мухи могут возникать «сами по себе» в гнилом мясе;
2) мухи рождаются из яиц, которые откладывают их родители. Чтобы проверить, какое из предположений верно, Реди поставил опыт. Два одинаковых куска мяса он поместил в кувшины. В контрольном кувшине
горлышко было открытым, чтобы показать, что выбранный кусок мяса
пригоден для развития мух. В опытном кувшине горлышко было затянуто
марлей, взрослые мухи не могли пробраться к мясу. В опытном кувшине
мух не было, а в контрольном они появились. Отсюда Реди сделал вывод,
что мухи выводятся из яиц. В дальнейших опытах было доказано, что все
животные и растения имеют родителей, а новые клетки возникают только
из других клеток.
Вопросы к параграфу
1. Почему люди считали, что небольшие животные возникают сами по
себе? На каких наблюдениях было основано это мнение?
2. Чем опыт отличается от наблюдения? Какие два предположения проверял Франческо Реди в своём опыте?
3. Как удалось показать, что мухи не могут возникать «сами по себе»?
4. В старину считалось, что если бросить грязную рубаху в бочку, в ней
«сами по себе» заведутся мыши. Придумайте опыт, которым можно
проверить, верно это мнение или нет.
Домашняя лабораторная работа
3. Наблюдение за ростом и развитием животных.
26