Кто появился раньше — курица или яйцо?

Кто появился раньше — курица или яйцо? Рисунок © Е.В.
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

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

Рис. 2. Нужно внимательно присмотреться к яйцу, чтобы узнать, кто из него вылупится. Фото с сайта stuff.co.nz

С яйцом тут надо быть особенно осторожным. Смотришь на него — вроде бы куриное... И вдруг — хлоп! А из него вылупляется крокодил (рис. 2). Тут может получиться опасная путаница, как в повести Булгакова «Роковые яйца» (по мне так это роман по всем главным диагностическим признакам, но тут литературоведам виднее).

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

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

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...

Ответил: Сергей Глаголев


19
Показать комментарии (19)
Свернуть комментарии (19)

  • Rattus  | 10.02.2015 | 12:12 Ответить
    >На самом деле «строчка» в клетках курицы порезана на 78 отрезков.
    А зачем такое усложнение? Просто "78 строчек" чем хуже аналогия? Тем более, что каждая не просто порезана, но имеет свои собственные "поля" в виде теломер.

    >Когда-то на Земле жили только одноклеточные организмы.
    А вот что было _раньше_ в ответах для детей и правда лучше не писать, ибо среди РНКовых гиперциклов отделить носителей ("яйца") и реализаторов ("куриц") наследственной информации возможным не представляется.
    Ответить
  • samara  | 11.02.2015 | 21:54 Ответить
    на счёт философской составляющей вопроса: в общем то яйцо должно было быть первым, так как циплёнок(ребёнок) не обязан быть похожим на исходную куру(маму,или что там под этим подразумевают)в виду эпигенетики ..
    Ответить
  • newillusion  | 08.03.2015 | 09:17 Ответить
    Предлагаю эту фразу:

    > ... И в ядре каждой клетки у курицы и человека есть информация о целом организме...

    убрать из текста. Потом эти мифы въедаются в мировозрение и в более позднем возрасте человек вынужден выдирать их уже с 'мясом'.

    А в остальном статья очень понравилась и аналогии точные и запоминающиеся, и доступность на высоком уровне.
    Ответить
    • AnTi3z > newillusion | 09.03.2015 | 23:02 Ответить
      А можно немного ликбеза? У меня этот, как выяснилось, миф действительно глубоко въелся. Поделитесь, пожалуйста, что Вы имели ввиду. Заранее спасибо.
      Ответить
      • chech > AnTi3z | 24.03.2015 | 09:04 Ответить
        В генах записана не информация о будущем организме, а правила его постройки. На свойства организма кроме генов влияют среда и случайные события. Из одного и того же набора генов могут получиться разные организмы. Даже однояйцевые близнецы ведь чем-то, да отличаются. А если одного из них пересадить от одной матери к другой ещё в утробе, то отличий, думается, будет больше.
        Ответить
        • velimudr > chech | 25.03.2015 | 15:13 Ответить
          Конечно, "информация об организме" и "правила построения организма" - понятия не совсем синонимичные. Однако, в данном случае, думаю, разница особого значения не имеет. В любом случае, организм вырастает на основе именно информации, которая записана на молекулах ДНК. А каким уж образом она реализуется - вопрос не менее интересный, но все же другой.

          В разных условиях из одного набора генов, конечно, можно вырастить несколько отличающиеся организмы, тем не мене, они будут одного вида, а различия между ними будут несущественными. Так что, со фразой, на мой взгляд, все в порядке.
          Ответить
  • sancho  | 29.04.2015 | 00:32 Ответить
    ой, только недавно открыл для себя, плацента через свою поверхность с помощью каких-то жгутиков впитывает разные полезности и вредности из организма матери.
    т.е. у человеческого зародыша с матерью нет вообще никакой прямой связи, только через плаценту.
    другими словами, человеческие женщины до сих пор откладывают яйца...
    просто созревание происходит внутри, а при родах "скорлупа" лопается.
    Ответить
    • Displacer > sancho | 15.07.2016 | 21:18 Ответить
      Думаю это приспособление, чтобы на выживаемость потомства не влияли болезни матери.
      Ответить
  • Ceanick78  | 01.08.2015 | 11:33 Ответить
    Не понимаю, как можно отвечать такое ребёнку? Вы хотели объяснить, что вы знаете, что такое ДНК? Да и вообще, ваш "ответ" совершенно не отвечает на вопрос. Там нет логики и мысли, есть только ваши обрывочные знания. Кстати, а откуда по вашему появилось яйцо динозавра? Вы явно не Эйнштейн и не Бор, просто накидали своих сведений и получился ответ)))
    Ответить
    • npoxo*uu > Ceanick78 | 30.09.2015 | 13:29 Ответить
      из цикла: "Папа, а ты сейчас с кем разговаривал?" :)
      Ответить
  • ?ё!  | 17.09.2015 | 08:21 Ответить
    Ни курица, ни яйцо не могли появиться ни откуда и сразу. Если верить эволюции, то сначала появились простейшие. Сначала они не умели размножаться и просуществовав некоторое время погибали не оставив потомства. Но поскольку они были простейшими, то это было не страшно для популяции, т.к. тут же формировались новые простейшие. А по мере усложнения простейшие научились делиться, т.е. в них появились примитивные зачатки яйца. И пошло, и пошло. Если учесть, что простейшие предки курицы не могли размножаться, а способность эта развилась впоследствии в более сложных простейших, то курица первична! Точнее её предки предшествовали предкам её яиц. Ну а набор генов, необходимый для организма есть не только в яйце, но и в каждой клетке организма. Следовательно, это не аргумент в данном вопросе.
    Ответить
    • BiblioTeka > ?ё! | 18.11.2015 | 13:17 Ответить
      И сказал Бог: да произведет вода пресмыкающихся, душу живую; и птицы да полетят над землею, 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 ее. 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.
      И был вечер, и было утро: день пятый.
      И сказал Бог: да произведет земля душу живую по роду ее, скотов, и гадов, и зверей земных по роду их. И стало так.
      И создал Бог зверей земных по роду их, и скот по роду его, и всех гадов земных по роду их. И увидел Бог, что это хорошо.
      И сказал Бог: сотворим человека по образу Нашему по подобию Нашему, и да владычествуют они над рыбами морскими, и над птицами небесными, и над скотом, и над всею землею, и над всеми гадами, пресмыкающимися по земле.
      И сотворил Бог человека по образу Своему, по образу Божию сотворил его; мужчину и женщину сотворил их.
      И благословил их Бог, и сказал им Бог: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте землю, и обладайте ею, и владычествуйте над рыбами морскими и над птицами небесными, и над всяким животным, пресмыкающимся по земле. ( Библия )
      Ответить
      • ?ё! > BiblioTeka | 18.11.2015 | 14:03 Ответить
        А кто появился раньше - Бог, которого никто не видел или люди, которые его придумали? Если Бог,то вы правы, все вопросы к нему. Но если Бог первым создал яйцо, то кто же его насиживал и выхаживал цыплят?
        Ответить
        • BiblioTeka > ?ё! | 18.11.2015 | 15:22 Ответить
          Я хочу сказать что Бог создал животных и тут становиться понятно что в начале была курица, потом яйцо.
          Ответить
          • ?ё! > BiblioTeka | 18.11.2015 | 21:10 Ответить
            Извините за непонимание. Оказывается вы со мной солидарны. а я грешным делом подумал. что вы издеваетесь.
            Ответить
  • 66й  | 27.04.2016 | 17:23 Ответить
    >А вот с лягушками, мышами и многими другими млекопитающими уже научились.
    Это фраза неудачная или кваки-задаваки уже млекопитаются?
    Ответить
  • Sashiko34  | 07.07.2016 | 05:14 Ответить
    На самом деле, вопрос не эволюции, а диалектики. Курица со своим яйцом отличный пример закона о целом и его части. Каждое яйцо есть часть курицы, а курица - часть яйца. Поэтому появились они, скорее всего, одновременно.
    Ответить
    • Displacer > Sashiko34 | 15.07.2016 | 21:20 Ответить
      Пожалуй да, одновременно, в один и тот же миллиард лет.
      Ответить
  • awn-wgg  | 01.01.2017 | 07:53 Ответить
    В статье и комментариях полное непонимание вопроса. Ответ очень прост. Родители первой курицы не были курами. В яйце произошла мутация, сделавшая его куриным. И первая курица появилась из первого куриного яйца.
    Ответить
Написать комментарий

Другие вопросы


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»