Итак, мы установили, что в генетическом алфавите всего четыре буквы, а все слова, из них составленные, трехбуквенные. Не правда ли, не верится, что этих символов и слов достаточно, чтобы закодировать весь бесконечно разнообразный план строения организма — от синтеза специфических для его тела белков до цвета глаз и свойств характера?

Слов, которыми записаны генетические фразы, очень много. В некоторых молекулах ДНК до 30 тысяч азотистых оснований. Число их взаимных сочетаний поистине бесконечно. Ведь если бы даже азотистых оснований в каждой ДНК было всего по сто, полная коллекция их различных сочетаний достигла бы 4¹⁰⁰. Четыре в сотой степени! Это больше, чем атомов во всей Солнечной системе!

А ведь молекулы ДНК содержат не сто, а тысячи и десятки тысяч азотистых оснований! Трудно даже вообразить, какое великое множество генетических фраз, иначе говоря генов, способны они образовать, объединяясь друг с другом в разной последовательности.

Подсчитали также, что, если бы удалось все молекулярные нити ДНК извлечь из клеток человека и развернуть их в одну цепь, она протянулась бы через всю Солнечную систему!

После этих упражнений в арифметике вы теперь, надо полагать, с большим уважением относитесь к четырем буквам генетического алфавита: их выразительные способности действительно безграничны.

Что же собой представляют четыре всемогущие буквы?

Соединения азота, углерода, водорода и кислорода.

Каждое из оснований в молекуле ДНК соединено с сахаром. Сахар не простой: в нем не шесть, как в обычных сахарах, а только пять атомов углерода. У сахара, который входит в состав ДНК, его называют дезоксирибоза, на один атом кислорода меньше, чем у рибозы — сахара РНК.

Сахара связаны в длинные цепи фосфорной кислотой. Но это не все: две сахарно-фосфорные нити ДНК соединяются в одну спирально закрученную молекулу. Соединяются так, что азотистые основания двух нитей-антиподов, цепляясь попарно друг за друга, образуют как бы перекладины лестницы. Притом аденин всегда соединяется с тимином, а гуанин — с цитозином.

Молекула же РНК остается одинарной.

В этом странном удвоении ДНК заключен большой биологический смысл. Благодаря ему облегчается стереотипное копирование материнской ДНК дочерними при размножении клетки. Когда клетка делится пополам, все ее хромосомы и заключенные в них молекулы ДНК удваиваются. И каждая новая клетка получает полную копию с хромосом и с ДНК родительской клетки.

Но копирование необходимо не только при делении, но и в течение всей жизни клетки для синтеза белков. Ведь ДНК штампует РНК по образу своему и подобию, а РНК сообразно с этим подобием штампует белки из аминокислот.

Копирование происходит так: спираль ДНК раскручивается, связи между перекладинами (азотистыми основаниями) обрываются, и обе составлявшие ее цепочки расходятся, как половинки расстегнутой «молнии» на вороте свитера. Затем половинки начинают воссоздавать своих антиподов, присоединяя к каждому из азотистых оснований нужные вещества. И таким образом, каждая из разошедшихся спаренных нитей ДНК восстанавливает полную копию своего утерянного партнера. В результате число нитей ДНК удваивается, и дочерние клетки получают полный комплект наследственной информации, совершенно подобный материнскому.

Копирование при синтезе происходит так же. Только в этом случае разошедшиеся половинки ДНК восстанавливают рядом с собой не одинарную ДНК, а РНК. И не одну, а тысячи их. Ведь даже самые длинные РНК во много раз короче ДНК, поэтому вдоль одной ДНК синтезируются цепочкой друг за другом сразу много РНК. Скопировав со своей родоначальницы наследственную информацию, они уходят затем из ядра в протоплазму клетки, в рибосомы и там руководят синтезом белков.

После того как все ДНК произведут себе подобных двойников, клетка делится. В ход пускается тот великий микромеханизм, который распределяет наследственные задатки по потомкам. В движение его приводит энергия света, аккумулированная растениями. Значит, все явления наследственности в любом уголке животного и растительного царства не проявили бы себя, не будь в клетках митохондриев и хлорофилловых зерен в зеленых листьях. А стоит ли говорить, что без наследственности не было бы и жизни на Земле!

Тип саркомастигофоры

Наиболее древние и примитивные из одноклеточных. Тип мастигофор объединяет тех из простейших, которые передвигаются с помощью псевдоподиев (ложноножек) — временных, то появляющихся, то исчезающих выростов тела или жгутиков — нитевидных, подвижных «хвостиков», расположенных, однако, не сзади, а спереди. У одного и того же животного могут быть и псевдоподии, и жгутики, но обычно они сменяют друг друга на разных этапах его жизни.

Саркодовые (подтип вышеназванного типа) всегда (или почти всегда) ползают, вытягивая в направлении движения только псевдоподии. Этих животных разделяют на три класса: корненожки (ризопода), радиолярии (лучевики) и солнечники (гелиозоа).

Всего саркодовых — немногим более десяти тысяч видов.

Самые доступные для наблюдения и просто устроенные из них — пресноводные амёбы. У них нет никакого скелета, и потому отряд, который они составляют, получил название «Голые» (Нуда).

Неуклюжее, странное на вид животное медленно (очень медленно: 13 миллиметров в час!) ползет по стеклу. Оно, как резиновое, то сжимается в круглый комочек, то раскидывает в стороны какие-то языки.

Языки-ножки тянутся вперед, жидкое тело животного переливается в них. Новые выросты ползут дальше, и, переливаясь в их нутро, животное «перетекает» на новое место. Так оно путешествует в капле воды, которую мы зачерпнули из пруда. Это амёба, микроскопическое одноклеточное существо, и мы рассматриваем его под микроскопом.

Отнеситесь с уважением к странному созданию: ведь так или приблизительно так выглядели миллиарды лет назад предки всего живого на Земле. И сейчас еще в нашем организме живут клетки, очень похожие на амёб: лейкоциты — белые кровяные тельца.

Вот амёба наткнулась на зеленый шарик — одноклеточную водоросль или мелкое простейшее. Она обнимает ее своими «ножками», обтекает со всех сторон полужидким тельцем, и микроскопическая водоросль уже внутри амёбы.

С амёбы все и началось. У нее (и ее родичей жгутиконосцев) был первый в мире желудок. Вернее, первая импровизированная модель желудка: пищеварительный пузырек — вакуоль.

Как только водоросль (или бактерия), «утонув» в амёбе, погружается в ее протоплазму, сейчас же протоплазма как бы немного отступает, сторонясь своей добычи, и в пустоту натекает жидкость: образуется внутри амёбы (и вокруг водоросли) пищеварительная вакуоль.

Пищеварительная потому, что в соках, ее наполняющих, растворены разные ферменты. Например, пепсин, которого немало и в нашем желудке. От этих ферментов жгутиконосцы (амёбы «глотают» их порой по сто штук!) через сутки, а то и через полсуток превращаются в… молекулы: глюкозу, мальтозу, глицерин, жирные кислоты и в пептиды. В общем перевариваются.

Потом всасываются в протоплазму амёбы из вакуоли-желудка. А что не переварилось, амёба в себе не бережет, выбрасывает наружу, вакуоль течет вместе с протоплазмой к краю амёбы — любому концу ее тела — и, прорвавшись через тонкую пленочку эктоплазмы, то есть через «кожу» амёбы, выливается прочь.