Что вперед появилось яйцо или курица исследовательская работа
Что было раньше: яйцо или курица?
Вопрос первичности яйца или курицы — один из самых известных парадоксов. Действительно, что было раньше? Для появления курицы нужно яйцо, но, в то же время, курица вылупливается из яйца. Загадка кажется неразрешимой, однако после долгих споров ответ на неё был найден.
Философский взгляд на проблему
Первым проблему «яйцо или курица» поднял ещё Аристотель более двух тысяч лет назад. Он считал, что ничего из них не было первичным. В качестве сравнения философ приводил пример с человеком: если бы он был первым, то должен был бы родиться без отца и матери, что противоречило природе. Значит, и яйцо не могло быть первым, ибо должно было быть снесено курицей, но и она сама должна была появиться из яйца. Таким образом, яйцо и курица появились одновременно.
Позднее эту проблему изучали представители средневековой школы схоластики, опираясь на постулаты Библии:
«И был вечер, и было утро: день четвёртый. И сказал Бог: да произведёт вода пресмыкающихся, душу живую; и птицы да полетят над землёю, по тверди небесной. И сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду её. И увидел Бог, что это хорошо. И благословил их Бог, говоря: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте воды в морях, и птицы да размножаются на земле».
В 18-м веке философы попытались найти логическую ошибку в постановке данного вопроса. Их идея заключалась в том, что понятия «яйцо» и «курица» не имеют чёткого объёма. То есть об объектах нельзя сказать точно, что они являются яйцом или курицей. Есть разные виды яиц: икринки, яйцеклетки, которые можно одновременно и относить, и не относить к понятию «яйцо». Аналогично и с курицей: в процессе эволюции появлялись промежуточные формы птиц, но о них нельзя точно сказать, что это курица.
Согласно другой концепции, нужно различать понятия «курица» и «некурица». Если куриное яйцо снесла курица, то сначала появилась она. Если же это яйцо, из которого вылупилась курица, то первым было яйцо.
Оригинально на эту тему высказался британский философ Спенсер в 19-м столетии: «курица — способ, которым одно яйцо производит другое». Тем самым он устранил один из объектов загадки.
Доказательство первичности яйца эволюционной и биологической теориями
Ещё Дарвин высказал предположение, что яйцо появилось первым, т.к. оно является клеткой, а мир возник именно из мельчайших клеток.
Современные биологи доказали, что яйцо возникло раньше курицы, поскольку яйцеклетка появилась задолго до появления кур и вообще птиц (у динозавров, археоптериксов).
Генетика также доказала, что первым было яйцо. В процессе жизни генетический материал не меняется, т.е. предок курицы не мог мутировать в курицу после вылупливания из яйца. Мутация могла произойти только на стадии эмбриона — внутри яйца. То есть курица могла вылупиться из яйца, которое снесла птица-предок, не являющаяся курицей (пракурица).
Все динозавры откладывали яйца. У некоторых из них в процессе эволюции чешуя переросла в перья, так появились первые птицы. Вероятнее всего, первые настоящие яйца животных появились более миллиарда лет назад. Яйца, напоминающие куриные, — около 225 миллионов лет назад. А птицы, ставшие прообразом современных кур, — около 90 миллионов лет назад. Так что яйцо намного старше курицы. Ну, а то, что первые яйца были не куриными, так ведь об этом в условии ничего не говорится!
Исследовательский проект на тему «Яйцо или курица? Моё решение проблемы»
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Районный конкурс исследовательских, проектных,
творческих работ учащихся
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
г.о. Зарайск Московской области
Секция: начальные классы
Тема: «Яйцо или курица?
Моё решение проблемы»
Автор: Проскурин Егор, учащийся 3 «Б» класса
Руководитель: учитель начальных классов
Васильева Евгения Владимировна
Скорлупа в гнезде хрустит.
Любопытный глаз блестит:
Из яйца, как из пелёнок,
Выбирается цыплёнок.
Потянулся, отряхнулся,
Тихо пискнул, оглянулся:
— Что ж, пожалуй, я пойду
И родителей найду!
Во всем мире люди спорят, что появилось первым «Яйцо или курица?» Но мы спорить не стали, т.к. это вечный вопрос и на него нет ответа. Я и моя семья начали действовать. У бабушки в деревне взяли яйца от домашних курочек и решили вывести из них цыплят при помощи инкубатора.
Актуальность проекта. Яйца в инкубатор можно заложить в середине апреля, чтобы цыплята появились в начале мая, и активно развивались в течение всего лета. Можно вывести несколько партий цыплят, обеспечив необходимое количество. Иметь кур на своем дворе выгодно и полезно.
Цель проекта : изучить процесс появления цыплят в инкубаторе в домашних условиях.
-узнать историю разведения кур и их породы;
— изучить научную литературу и Интернет-ресурсы по теме проекта;
— выяснить, можно ли в домашних условиях получить потомство из яйца;
-понаблюдать за процессом появления цыплёнка из яйца с помощью инкубатора;
Практическая значимость. Материал данной работы может быть использован на уроках окружающего мира.
Методы работы над проектом:
анализ источников информации;
обобщение полученных данных.
2.1.История разведения кур
История разведения кур уходит далеко в прошлое. Первыми разводить кур с целью получения от них яиц стали индусы еще три тысячи лет назад. Именно в лесах Юго- Восточной Азии обитали и до настоящего времени живут дикие банкивские джунглевые куры.
Банкивские куры проводят большую часть времени на деревьях или в зарослях, созревают достаточно поздно – к 7 месяцам, начинают нестись в возрасте 10 месяцев, откладывают 4-9 яиц и тут же принимаются их насиживать. Петухи формируют гарем из 3-5 самок. Дикие птицы отлично летают. Их человек и одомашнил. Позже птицеводство распространилось в Египет и Персию, а затем по всему миру.
Пищевые яйца получают в основном от кур яичных пород, в меньшем объеме от мясояичных и мясных кур. Главным источником получения мяса птицы является выращивание бройлеров.
Все существующие породы кур разделяют на 5 групп: яичные, мясо-яичные, мясные, бойцовые и декоративные
Куры яичного типа отличаются хорошей скороспелостью, молодняк быстро растет и начинает яйцекладку в 4,5-5 месяцев. К лучшим породам кур- несушек относятся: Леггорн, Русская белая, Минорка и др. Самой известной и популярной породой в мире является Леггорн.
Исследовательская работа по теме «Что появилось раньше: яйцо или курица?»
«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Региональный этап Всероссийского конкурса исследовательских работ и творческих проектов дошкольников и младших школьников « Я – исследователь»
Научно-исследовательская работа на тему:
«Что появилось раньше: яйцо или курица?»
Выполнил ученик 4 класса
МКОУ Анновская ООШ
учитель начальных классов
Насонова Татьяна Анатольевна
Актуальность выбранной темы заключается в том, что человеку всегда было интересно найти ответы на такие сложные вопросы как, что было раньше: яйцо или курица? Этот вопрос сотни лет волновал философов, ученых и простых обывателей. На первый взгляд, загадка является поистине неразрешимой: ведь любая курица появилась из яйца, которое, в свою очередь, было снесено другой курицей. Круг замкнулся, вопрос повис в воздухе.
Проблема в том, что ответа на сложный вопрос из темы моей работы не найдено до сих пор, хотя всем интересно, что же было в начале.
Цель моей работы проследить путь обычной курицы в эволюционном развитии, и, может быть, дойти до первой курицы или первого яйца.
В своей работе я буду использовать различные научные методы – теоретические (изучу литературу по этому вопросу, проанализирую полученную информацию) и эмпирические (проведу опыты с яйцом, а также проведу анкетирование среди учащихся нашей школы и побеседую с учителем биологии).
Гипотеза состоит в том, что если разыщется яйцо, которое снесла не «курица», а потом, через какие-то поколения, из него вывелась курица, то значит, первым было яйцо, а если, ещё в доисторические времена, существовало некое животное, которое само родилось не из яйца, а потом снесло первое яйцо, то первая была «курица».
Яйцо[1] — яйцеклетка либо зародышевая форма (оплодотворённая яйцеклетка) животных, выделяемая во внешнюю среду. Яйцеклетки по устройству в принципе похожи на обычные клетки. У них тоже есть ядро, цитоплазма и внешняя мембрана. Поверх нее почти всегда есть еще тонкая оболочка из белков. Но куриное яйцо гораздо крупнее обычной яйцеклетки и сложнее устроено. Яйцеклетка курицы — это желток яйца. Ядра в ней не видно, потому что оно маленькое и прозрачное. А всё остальное, белок и скорлупа, — это сложно устроенные оболочки. Ими курица «одевает» свою яйцеклетку, чтобы защитить будущего цыпленка от высыхания, болезнетворных бактерий и прочих невзгод.
Определение домашней курицы.
Дома́шняя ку́рица [1] (лат. Gallus gallus, иногда — Gallus gallus domesticus или Gallus domesticus; самец — пету́х, птенцы — цыпля́та) — самый многочисленный и распространённый вид домашней птицы. Летает плохо, недалеко. За длительную историю одомашнивания человеком выведено большое количество разнообразных пород кур. Куры принадлежат к числу наиболее полезных и выдающихся по своей продуктивности домашних птиц. Разводят их ради мяса и яиц, кроме того, от них получают перо и пух.
Проследим эволюционный путь нашей обычной домашней курицы. Терпеливо разыскивая более ранних родственников нашей курицы, мы дойдем до древних птиц. И вот что говорят ученые.
Когда-то на Земле жили только одноклеточные организмы. Значит, от каких-то из них произошли многоклеточные животные. Вероятно, жили они на мелководье морей, а предполагаемые сроки — примерно от миллиарда до 700 миллионов лет назад. Но что удивительно — некоторые гены в их яйцах уже были почти точно такие же, как у курицы. Таким образом, «прото-прото-куриные» яйца существовали за миллиард лет до куриц.
А потом у какого-то нашего далекого предка клетки, образующиеся при делении яйца, перестали разбегаться. Они оставались склеенными. Можно сказать, что это был первый «цыпленок» — будущее животное. Из таких яиц выходили существа, всё больше похожие на «куриц». Из яиц – икринок начали выходить рыбы. Потом, примерно 400 миллионов лет назад, некоторые рыбы научились дышать воздухом и ходить по дну на коротких лапах. А немножко позже некоторые из них начали выползать на сушу. Постепенно они превратились в земноводных, похожих на тритонов. Яйца – икринки они еще очень долго откладывали в воде.[6]
Наконец появились пресмыкающиеся [2]. Они научились «одевать» яйца скорлупой и откладывать их на суше. В середине каменноугольного периода в древних лесах вблизи водоемов уже можно было найти первых примитивных рептилий, или прарептилий – КОТИЛОЗАВРОВ. Весьма вероятно, что они строили норки, в которых пережидали опасность, откладывали яйца и отдыхали.
У пресмыкающихся так устроены ноги, что им трудно долго бегать. И нашлись такие пресмыкающиеся, которые «научились» это делать. Но для этого им пришлось встать на задние лапы. Так появились динозавры.
Тут уже до птиц было совсем недалеко. Все динозавры откладывали яйца, и некоторые их насиживали. Некоторые из динозавров, видимо, вообще были очень умными, могли опекать и воспитывать своих «цыплят». Они были почти такие же умные, как куры. И наконец, у некоторых таких динозавров чуть-чуть поменялись гены, и чешуя на их теле постепенно превратилась в перья. А сами динозавры (точнее, некоторые из них) вовсе не вымерли — они превратились в птиц.
Таким образом, первое настоящее яйцо животных появилось, вероятно, больше 700 миллионов лет назад, а может, и больше миллиарда. Первые яйца динозавров, уже очень похожие на куриные, появились около 225 миллионов лет назад.
Следуя поставленной цели, я нашёл первое яйцо. И снесла его не курица. Но это яйцо через миллионы лет приведет нас к курице, поэтому нельзя сказать, что оно никакого отношения к ней не имеет.
3. Беседа с экспертом
Я побеседовал с учителем биологии нашей школы Волковой Мариной Ивановной с целью проверить правильность своих выводов. Я рассказал о проделанной работе, и Марина Ивановна согласилась с моими выводами.
Получены следующие результаты (приложение 1, рис. 1, 2, 3):
1.Волнуют ли тебя сложные вопросы, такие как – когда и как появилась жизнь на Земле, есть ли жизнь на других планетах?
2. Знаешь ли ты об эволюции и происхождении видов животных на Земле?
Исследовательская работа по теме: Курица или яйцо?
Министерство образования Республики Саха (Якутии).
Научно – практическая конференция
Тема: «Курица или яйцо?
Тайны куриного яйца»
ученик 4-Б класс МАОУ «СОШ № 19»
учитель высшей категории МАОУ
2.2 Теоретические сведения о курице и яйце……………..……. 4 стр.
2.3 Практическая часть «Домашняя лаборатория»…………. …..6 стр.
Однажды у нас с мамой возник небольшой спор. Мама меня спросила: « Что появилось раньше «курица» или «яйцо»? Я ответил: «Конечно же, яйцо!» Но задумался: «Как же яйцо могло появиться первым, ведь его же кто-то снес? И как же курица могла появиться первой, ведь она же вылупилась из яйца? Какой-то замкнутый круг получается».
Я решил досконально разобраться в этом вопросе. А ещё я заинтересовался можно ли провести какие-то опыты с яйцом в домашних условиях.
Цель моей исследовательской работы: узнать интересные факты о яйце, выяснить, какие опыты можно провести с куриным яйцом и провести эти опыты.
Для достижения цели я поставил следующиезадачи:
1) Изучить теоретический материал о яйцах и их происхождении.
2) Провести эксперименты, демонстрирующие процесс взаимодействия яиц с различными веществами.
3) Провести анкетирование среди учеников 3-4 классов, проанализировать их ответы.
Объект исследования: куриное яйцо.
Предмет исследования: опыты с яйцом.
1) Предполагаю, что яйцо появилась раньше, чем курица.
2) Яйцо- удивительный предмет, с которым можно провести различные эксперименты.
— Изучение материалов из разных источников.
— Наблюдения за экспериментами.
Актуальность:выбранная тема актуальна тем, что этот вопрос сотни лет волновал ученых и простых людей. Опыты всегда вызывают интерес у детей.
Попробуем разобраться в этом вопросе. Но для начала давайте выясним «Что такое курица?» и «Что такое яйцо?» Я попросил учеников 3-4 классов помочь мне. Мною было опрошено 157 учащихся. Вот что из этого вышло.
Мною были предложены вопросы:
3.Как ты думаешь, что появилось раньше курица или яйцо?
4.Интересно было бы тебе увидеть или провести опыты с куриным яйцом?
По результатам анкетирования я увидел, что многие дети знают ответ на вопрос: «Кто такая курица?», но большинство детей затрудняются ответить на вопрос: «Что такое яйцо?»
На вопрос: «Что появилось раньше курица или яйцо?» мнение детей разделилось примерно 50% на 50%.
Также в результате анализа анкет, я пришёл к выводу, что тема интересна для детей, и я решил им об этом рассказать и показать опыты с яйцом.
С результатами анкетирования можно ознакомиться в приложении №1.
2.2 Теоретические сведения о курице и яйце
А что же такое яйцо? В холодильнике я увидел разные яйца, только одно маленькое (перепелиное), второе побольше (куриное). Я задумался: какие ещё бывают яйца.
Оказывается, несут, правильнее сказать откладывают яйца, не только птицы, но и змеи, крокодилы, черепахи, ехидны, утконосы, насекомые и даже рыбы.
Яйца животных, принадлежащих к разным группам, крайне разнообразны по величине, форме и окраске. Например, диаметр яйца утконоса – 4,4 мм, ехидны – 3 мм. Величину птичьих яиц обычно оценивают по их массе. Самое маленькое яйцо – всего 0,5 г – у колибри, а самое крупное яйцо в современном животном мире – у страуса: оно достигает 1400 г. Коренные жители Африки использовали скорлупу яиц страуса как сосуды для воды.
Вот ещё один удивительный факт. Самое маленькое яйцо относительно своих размеров сносит – страус. При весе страуса 120-160 кг, его яйцо может весить десятую часть массы своего тела. А самые большие яйца несет самка малого серого киви. Вес одного яйца составляет четвертую часть от веса птицы.
Из-за разных условий мест обитания птицы, откладывают яйца разных цветов. Вердикт ученых звучит так — чем холоднее климат, тем темнее яйца. На крайнем севере яйца птиц преимущественно окрашены в коричневый цвет. Птицы, живущие ближе к экватору, откладывают более светлые яйца, а в тропиках птичьи яйца имеют более разнообразный оттенок. Яйца с темной скорлупой, хорошо нагреваются на солнце, что позволяет взрослым птицам отправляться на охоту на более продолжительное время. Скорлупа светлого оттенка, в свою очередь, не дает яйцам излишне перегреваться на солнце. Разный цвет скорлупы нужен еще и для маскировки — яйца речных чаек окрашены в коричневатый цвет с темными пятнами. Такая окраска делает их практически незаметными в гнездах для людей и хищных животных.
То, что птицы произошли от динозавров, уже давно сомнению не подвергается. Самая первая находка, обнаруженная в Баварии в 1861 году. По обнаруженным отпечаткам было описано небольшое существо величиной с ворону, жившее около 150 млн. лет назад. На принадлежность к птицам указывает наличие перьев. Анатомически больше похож на рептилию. Полноценно летать не умел. Возможно, только планировал с ветки на ветку. Однако археоптерикс отнесён к классу птиц.
Американские ученые считают, что современные курицы являются прямыми потомками знаменитых тираннозавров. После обнаружения в США в 2003г. останков этого древнего хищника, жившего 68 млн. лет назад, ученым представилась возможность тщательно изучить его строение. Исследование останков выявило общий принцип строения скелета тираннозавра и современных птиц. Анализ белка, взятого из соединительных тканей, также показал, что наиболее близкими потомками тираннозавров являются куры.
2.3.Практическая часть «Домашняя лаборатория.
Опыт № 1. Как определить свежее яйцо или нет. (Приложение № 2)
Я взял два стакана, налил в них холодную воду. У нас есть два яйца одно из ячейки, которую мы купили вчера, а второе пролежало в холодильнике недели две. Внешне они не отличаются друг от друга. Опускаем яйца в воду. И что же мы видим? Одно яйцо опустилось на дно стакана, а второе плавает. Свежее яйцо тяжелее несвежего, поэтому оно опускается на дно, порченые яйца всплывают на поверхность.
Из дополнительной литературы я узнал, что яйцо всплывает на поверхность потому, что со временем влага внутри испаряется через оболочку, а образовавшееся свободное пространство заполняется воздухом. Чем больше воздуха внутри, тем выше он всплывает. И конечно, тем оно старее.
Вывод: опытным путем доказал, что первое яйцо свежее, второе яйцо не первой свежести, но пока его еще использовать в пищу можно
Опыт № 2. Как правильно варить яйца? (Приложение № 3)
Для проведения этого опыта мы приготовили две кастрюли и налили в них воду. В первую кастрюлю опустили три яйца поставили на печь на медленный огонь. Вторую поставили на печь и стали ждать, когда закипит вода. После того как вода закипела мы добавили соль, так как говорят в соленой воде яйца не лопаются, и аккуратно опустили туда яйца.
Что же у нас получилось? Одно яйцо, которое варили в холодной воде слегка лопнуло, почти не заметно, но белок не вытек. Яйцо, которое опустили в кипящую, соленную воду лопнуло с хлопком и вытек белок.
Почему так вышло? Я узнал, что получилось так, потому что температура внутри яйца и кипящей воды резко отличается. А при резком перепаде температур, происходит резкое расширение молекул и структура нарушается. Скорлупа становится хрупкой и яйцо лопается.
Вывод: яйца необходимо в начале варки вымыть, поместить в холодную воду, посолить и варить на медленном огне, так как они меньше трескаются.
Опыт № 3. Как отличить вареное яйцо от сырого не разбивая? (Приложение № 4)
Я готовился к проведению следующего опыта и так получилось, что на столе вареные яйца смешались с сырыми. Как определить какое яйцо сырое? Я узнал, что нужно просто яйца покрутить. Вареное яйцо сразу же начинает вертеться быстро и долго сохраняет движение, а сырое почти не будет крутиться. Я проверил это и это действительно подтвердилось.
Опыт № 4 Проверка на прочность. (Приложение 5)
Все знают, что яйцо разбить легко, но скорлупа яиц очень прочная и может выдержать большой вес.
Для проведения этого опыта мы взяли два лотка яиц. Для начала нужно перевернуть все яйца острым концом вверх и посмотреть, чтоб не было яиц с трещинами. Аккуратненько становимся на яйца, стараясь равномерно распределить свой вес. И ВУА-ЛЯ, я стою на двух десятках яиц.
Форма яйца такова, что при равномерном давлении напряжение распределяется по всей скорлупе и не дает ей сломаться.
Опыт № 5. Получение резинового яйца (Приложение 6)
Яичная скорлупа очень прочная, это я выяснил при проведении предыдущего опыта. Но предположим, что я смогу размягчить скорлупу.
Для проведения этого опыта нам понадобиться стакан, резиновые перчатки, уксусная кислота 9% и одно яйцо. Наливаем уксусную кислоту в стакан и осторожно опускаем туда яйцо. Поверхность яйца обрастает пузырьками. Оставим яйцо на один день.
Давайте посмотрим, что у нас вышло. На поверхности уксуса появился белый налёт. Промоем яйцо от уксуса. Кальций с поверхности яйца растворился. Невредимой осталась только пленка между скорлупой и яйцом. Яйцо немного увеличилось в размере, поскольку напиталось уксусом. Скорлупы нет, и яйцо стало упругим, как мячик. Если покрутить яйцо, можно увидеть, как перемещается желток. Желток и белок остался жидкими.
Вывод:Скорлупа куриного яйца состоит на 90 процентов из карбоната кальция. Поэтому при взаимодействии с кислотой он начинает распадаться и появляются пузырьки углекислого газа. Уксус растворяет кальций с поверхности яйца. Этот опыт показывает необходимость кальция для прочности скорлупы.
Опыт № 6. Замороженное яйцо. (Приложение 7)
Я положил два сырых яйца в морозильную камеру. Спустя несколько дней достал оба яйца. По описанию опыта, яйца должны были лопнуть, потому что в составе яйца, есть вода, замерзая, она превращается в лед, который всегда имеет больший объем. Лед в скорлупе расширяется и скорлупа трескается. Нам наверное попалось яйцо с прочной скорлупой.
Я попробовал очистить яйцо. Чтоб легче было чистить решил подставить яйцо под струю теплой воды. Скорлупа хорошо проводит тепло. Ближайший замерзший слой к ее стенкам растаял. Вода сжалась, образовалась пустота, которая помогла снять скорлупу. Положил замерзшее яйцо в тарелку и оставил на несколько часов. Наше замерзшее яйцо опять превратилось в обычное сырое яйцо. Теперь можно жарить из него яичницу.
Выполняя свою работу, я расширил свои знания об окружающем мире, узнал некоторые тайны куриного яйца и подтвердил свою первую гипотезу о том, что первым появилось яйцо, а не курица. Так же я научился находить нужный материал из различных источников, проводить опыты, делать выводы.
Выполняя опыты с использованием яйца, я пришёл к выводу, что выдвинутая мной вторая гипотеза в начале исследования о том, что яйцо не только продукт питания, но и предмет, который может участвовать в экспериментах, подтвердилась, так как во всех моих опытах участвовало яйцо. Мне очень понравилось ставить эксперименты самому, оценивать получившийся результат. Данная работа для меня интересна я планирую познакомить одноклассников с ней и продолжить дальше изучать тайны яйца.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Википедия — свободная энциклопедия //www.wikipedia.ru
https://nat-geo.ru/fact/samoe-bolshoe-i-samoe-malenkoe-yaytsa-ptits/ Самое большое и самое маленькое яйца птиц.
Научные эксперименты дома. Энциклопедия для детей. Перевод с немецкого П. Лемени-Македона.
Кто появился раньше — курица или яйцо?
Здравствуйте! Являюсь огромным поклонником Вашего сайта и науки как таковой, но меня удивляет, почему в списке детских вопросов до сей поры нет знаменитого вопроса — кто появился раньше, курица или яйцо? Уверен, мало кто из родителей сможет без труда понятно дать ответ. Жду с огромным нетерпением ваш вариант ответа.
Рис. 1. Простое решение сложной проблемы
Как ни странно, на этот знаменитый вопрос можно дать однозначный ответ — раньше появилось яйцо. Только это яйцо было совсем не куриное. Или, может быть, не совсем куриное.
Но сначала, чтобы ответ был понятнее, нужно разобраться в том, что же такое курица и что такое куриное яйцо. Казалось бы, что тут объяснять? Все это и так знают: яйца мама покупает в магазине, а курицу все дети видели на картинке или в зоопарке (а кое-кто и на воле, в деревне). Однако на самом деле вещи часто совсем не похожи на то, чем они кажутся, если на них просто посмотреть.
Рис. 2. Нужно внимательно присмотреться к яйцу, чтобы узнать, кто из него вылупится. Фото с сайта stuff.co.nz
А всё потому, что все яйца более-менее похожи. Не обязательно внешне: по внешнему виду можно спутать куриное яйцо с крокодильим, но никто, конечно, не спутает икринку лягушки или рыбы с куриным яйцом. Но по сути это одно и то же — оплодотворенные яйцеклетки.
Яйцеклетки по устройству в принципе похожи на обычные клетки. У них тоже есть ядро, цитоплазма и внешняя мембрана. Поверх нее почти всегда есть еще тонкая оболочка из белков. Но куриное яйцо гораздо крупнее обычной яйцеклетки и сложнее устроено. Диаметр обычной клетки — одна сотая или одна пятидесятая миллиметра. Диаметр яйцеклетки человека — около одной двадцатой миллиметра. Яйцеклетка лягушки — икринка — без оболочки имеет диаметр около одного миллиметра. Яйцеклетка курицы — это желток яйца. Ядра в ней не видно, потому что оно маленькое и прозрачное. А всё остальное, белок и скорлупа, — это сложно устроенные оболочки (рис. 3). Ими курица одевает свою яйцеклетку, чтобы защитить будущего цыпленка от высыхания, болезнетворных бактерий и прочих невзгод.
Кажется, некоторые люди до сих пор думают, что желток — это ядро яйцеклетки, белок — цитоплазма, а скорлупа — оболочка. Я как-то раз, лет пятнадцать назад, был свидетелем того, как это объяснял на уроке учитель биологии. В данном случае учитель был неправ! (Даже отчасти понятно, откуда ветер дует: геологи и географы злоупотребляют сравнением яйца с Землей: желток — ядро, белок — мантия, а скорлупа — земная кора.)
Рис. 3. Желток куриного яйца — это гигантская яйцеклетка. Зародышевый диск — ранний зародыш; в этой же области раньше находилось ядро
Как в ядре любой клетки, в ядре яйцеклетки содержится наследственная информация. Она записана на особых очень длинных молекулах (они называются ДНК). Что такое наследственная информация, в первом приближении можно объяснить даже тому, кто ничего не знает о молекулах. Это информация про то, как сделать из яйца курицу или человека. Информация записана буквами в одну строчку. Длина этой записи у курицы — примерно два с половиной миллиарда букв. Разных букв у всех организмов всего четыре. И из них составляются слова только из трех букв. Из таких слов состоят фразы (они называются гены). Фразы довольно длинные. В них может быть и сто слов, и тысяча. Каждая фраза, если клетка её прочтет, превращается в белок — сложную молекулу-машинку.
Именно белки сокращают наши мышцы, переносят кислород от легких, укрепляют кости и хрящи, делают для нас всякие другие вещества. И от состава белков зависит цвет наших волос и глаз, форма носа и ушей, а во многом даже черты характера и интеллект. И вообще все наши признаки, в том числе и видовые различия между курицей, крокодилом и человеком.
На самом деле «строчка» в клетках курицы порезана на 78 отрезков. Эти отрезки называются хромосомы. Клетка умеет копировать информацию — изготавливать второй экземпляр каждой хромосомы. Потом каждый отрезок очень плотно наматывается на особые катушки из белков — чтобы их легче было делить. А после этого ядро и сама клетка могут поделиться пополам.
У курицы или человека тело состоит из сотен миллиардов клеток, и все они происходят от яйцеклетки. Причем куриные клетки очень похожи на человеческие. Глядя на курицу и человека, догадаться об этом непросто! И в ядре каждой клетки у курицы и человека есть информация о целом организме.
Кажется, что сто миллиардов клеток — это очень много. Но на самом деле яйцеклетка и ее потомки могут делиться быстро — допустим, раз в час. Тогда через десять часов клеток будет уже примерно 1000 (2×2×2×2×2×2×2×2×2×2 = 1024). Через двадцать часов — миллион. Через тридцать — миллиард. Еще 5–6 часов — и нужное число достигнуто! Так что клеткам особенно можно и не спешить. Ведь на самом деле цыпленок развивается за 21 день.
Правда, если взять одну клетку курицы с ядром и посадить в питательную среду, то целую курицу таким способом не получишь (хотя с растениями этот номер проходит). Обычно клетки животных помнят, «кем они работали» в целом организме (см. Как клетки понимают, что одни должны стать волосами, другие костями, третьи мозгами и т. п.? И из какого центра им подаются команды?) и сохраняют свои свойства при размножении вне организма. Чтобы получить из обычной клетки целое животное, нужно извлечь из нее ядро и поместить его внутрь яйцеклетки (а ядро яйцеклетки убрать или разрушить). Тогда можно получить целый организм.
С курами и крокодилами этого не делают — с их яйцеклетками трудно работать. А вот с лягушками, мышами и многими другими млекопитающими уже научились.
Значит, в цитоплазме яйцеклетки есть какие-то важные вещества, которые помогают так прочитать наследственную информацию, чтобы получить целый организм. Кроме того, две копии информации в яйцеклетках не совсем обычные. Одна копия в виде набора из 39 хромосом, то есть из 39 молекул ДНК, — от курицы. Вторую копию (тоже в виде набора из 39 хромосом) дает петух. Сперматозоид петуха сливается с яйцеклеткой, пока у нее еще нет скорлупы. Потом курица одевает яйцеклетку дополнительными оболочками, откладывает яйцо и начинает его насиживать. Ядро яйцеклетки удваивает все 78 хромосом, и по 78 хромосом попадает в каждую дочернюю клетку.
Яйцеклетки есть практически у всех животных и растений. А как обстоит дело у других организмов — одноклеточных? Одноклеточные организмы, такие как амёба, внешне очень сильно отличаются от людей и куриц. Но способ записи информации и деления клеток у них почти одинаковые. Информация о строении клетки амёбы содержится в единственном ядре. При размножении сначала делится ядро, а потом клетка, и получаются две новые амёбы. А яйцеклеток и сперматозоидов у амёбы нет.
Но у многих одноклеточных организмов тоже есть яйцеклетки. «Яйца» эти внешне не очень похожи на куриные. И ведут они себя по-другому. После слияния со сперматозоидом они быстро делятся несколько раз, а потом образовавшиеся клетки разбегаются по своим делам. Так ведут себя, например, яйца одноклеточной зеленой водоросли-хламидомонады (рис. 4).
Рис. 4. Из яйца хламидомонады (8) выходит несколько клеток со жгутиками
Когда-то на Земле жили только одноклеточные организмы. Значит, от каких-то из них произошли многоклеточные животные. Ученые точно не знают, где и когда жили одноклеточные, которые стали нашими предками. Вероятно, жили они на мелководье морей, а предполагаемые сроки — примерно от миллиарда до 700 миллионов лет назад. Но что удивительно — некоторые гены в их яйцах уже были почти точно такие же, как у курицы. Это известно наверняка, потому что такие гены вообще почти одинаковые у всех организмов из клеток с ядром. (Подумайте сами, за что такие гены могут отвечать.) Таким образом, «прото-прото-куриные» яйца существовали за миллиард лет до куриц.
А потом у какого-то нашего далекого предка клетки со жгутиками, образующиеся при делении яйца, перестали разбегаться. Они оставались склеенными. Можно сказать, что это был первый «цыпленок» — будущее животное. Что предположительно происходило дальше — желающие родители могут почитать вот в этой научной статье. Постепенно в таких яйцах менялись гены — какие-то терялись, какие-то удваивались, некоторые новые появлялись (как это происходит, мы разберем в другой раз). Из таких яиц выходили существа, всё больше похожие на куриц. Из яиц (икринок) начали выходить рыбы. Потом, примерно 400 миллионов лет назад, некоторые рыбы научились дышать воздухом и ходить по дну на коротких лапах. А немножко позже некоторые из них начали выползать на сушу. Постепенно они превратились в земноводных, похожих на тритонов. Яйца (икринки) они еще очень долго откладывали в воде. Наконец появились пресмыкающиеся. Они «научились» одевать яйца скорлупой и откладывать их на суше (к ним относятся и крокодилы — кстати, наиболее близкие родственники птиц из числа современных рептилий).
У пресмыкающихся так устроены ноги, что им трудно долго бегать. А уметь быстро и долго бежать бывает, конечно, очень полезно. И нашлись такие пресмыкающиеся, которые «научились» это делать. Но для этого им пришлось встать на задние лапы. Так появились динозавры.
Тут уже до птиц было совсем недалеко. Все динозавры откладывали яйца, и некоторые их насиживали. Некоторые из динозавров, видимо, вообще были очень умными, могли опекать и воспитывать своих «цыплят». Они были почти такие же умные, как куры (а куры — вопреки распространенному о них мнению — очень умные и хитрые птицы). И наконец, у некоторых таких динозавров чуть-чуть поменялись гены, и чешуя на их теле постепенно превратилась в перья. А сами динозавры (точнее, некоторые из них) вовсе не вымерли — они превратились в птиц.
Таким образом, первое настоящее яйцо животных появилось, вероятно, больше 700 миллионов лет назад, а может, и больше миллиарда. Первые яйца динозавров, уже очень похожие на куриные, появились около 225 миллионов лет назад. А первые куры — более-менее близкие родственники современных кур — появились всего 90 миллионов лет назад. Вот насколько яйцо старше! А то, что первые яйца были не куриные, — так про это в вопросе и не спрашивается.