Что было сначала курица или яйцо
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.
Что возникло раньше: яйцо или курица?
Курица или яйцо? Эта логическая загадка волновала умы маститых ученых-философов на протяжении всего человеческого существования. С одной стороны, для появления курицы необходимо яйцо, а с другой стороны, без курицы яйцо просто не способно появиться. Так что же говорят по этому поводу современные ученые? Давайте раз и навсегда разберемся в этом вопросе и расскажем об этом своим друзьям!
Парадокс яйца и курицы пытались решить еще древнегреческие философы Аристотель и Плутарх
Что такое яйцо?
В курином желтке находится вся генная информация о будущем цыпленке
Что произошло раньше: курица или яйцо?
Когда-то давно на планете Земля проживали только самые простейшие одноклеточные организмы. Нам практически ничего не известно о том, где они могли обитать, из какой естественной среды они вышли и вообще как же они выглядели. Несмотря на этот печальный факт, ученые уверены, что некоторые гены этих существ были весьма схожи с генами современных организмов. Иными словами, одноклеточные организмы — наши общие с курицей предки — являлись носителями своеобразных яйцеклеток. И хотя подобные «яйца» не совсем похожи на куриные или крокодильи, свою функцию они выполняли на ура. Иными словами, самые первые яйца могли существовать за миллиард лет до появления куриц.
Примерно так могла выглядеть эволюция курицы
Ну а что произошло потом — и так всем известно. Клетки организмов продолжали совершенствоваться, превращая своих носителей во все новых и новых существ. Простейшие превратились в рыб, которые постепенно отрастили лапы и превратились в земноводных. Земноводные эволюционировали в пресмыкающихся, которые научились откладывать яйца на суше. Спустя миллионы лет такой эволюции, на юной планете появились динозавры, которые спустя время «отрастили» перья и превратились в птиц. Хотя и не все. Часть из них все-таки вымерла.
Иными словами, первое в мире яйцо имеет возраст более миллиарда лет, в то время как первая курица появилась на Земле всего лишь около 90 миллионов лет назад.
Что же, кажется, в мире стало на одну неразрешимую загадку меньше.
Если вам понравилась эта статья, заходите к нам в наш официальный канал на Яндекс.Дзен, а также в наш Telegram.
platon2
platon2Платонов Игорь
В специальной дискуссии, посвященной решению этой проблемы, приняли участие ученый-генетик, эксперт в области философии науки и хозяин птицефермы.
С этими выводами согласились другие приглашенные на дебаты эксперты – профессор Дэвид Папино из Лондонского университетского колледжа, и хозяин птицефермы Чарльз Боурнс. Дэвид Папино является специалистом по философии науки. Его объяснение было еще проще: первый цыпленок появился из яйца, следовательно, яйцо было раньше цыпленка.
Аристотель считал, что ничего из них не было первично, а появилось одновременно. Он рассуждал: если бы был первый человек, он должен был родиться без отца или матери, — а это противно природе. Яйцо не могло быть первым, чтобы дать начало птицам, ибо само должно быть снесено ею, и не может быть первой птица, раз сама появилась из яйца.
ЯЙЦО ПЕРВОЕ. В условный исторический момент возникновения класса птиц было снесено яйцо, из которого позднее вылупилась «птица». Поэтому яйцо появилось раньше.
БИБЛИЯ. «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» (Быт 1: 19-22).
ДАРВИН. Первым было яйцо. Так как яйцо является самой большой клеткой, а мир, по Дарвину, возник из мельчайших «самооживившихся» клеток.
СПЕНСЕР. «Курица — лишь способ, которым одно яйцо производит другое яйцо»,
Британские ученые дали ответ на вопрос, который многие годы ставил в тупик самые блестящие умы человечества: что появилось первым – курица или яйцо.
Согласно данным исследований, первой все-таки появилась курица.
Ученые из университетов городов Шеффилда и Уорика провели исследования с помощью мощного компьютера, который смоделировал на генетическом уровне процесс появления куриного яйца.
Как отмечают авторы исследования, ключевую роль в его формировании играет протеин овоклединин-17 или ОС-17. Он участвует в создании яичной скорлупы. Без этого протеина, который находится в организме курицы, появиться яйцо не может.
«Данный протеин был известен уже давно, однако только сейчас мы установили, что он напрямую связан с формированием яйца и контролирует данный процесс», – заявил один из руководителей работ профессор Колин Фримэн.
Также ученый отмечает, что у различных видов птиц существуют различные варианты данного протеина, хотя они и выполняют сходные функции. Таким образом, курицы обладают уникальной формой ОС-17, без которой известное всем куриное яйцо появиться на свет не может.
В результате британские ученые смогли ответить на считавшийся неразрешимым научный вопрос, установив, что первой появилась курица, а лишь затем яйцо.
СНАЧАЛА БЫЛА КУРИЦА И БЫЛА ОНА ЖИВОРОДЯЩЕЙ. В 2012 году телеканал BBC сообщил о курьёзном случае на Шри-Ланке, где курица родила цыплёнка без откладывания яйца. Цыплёнок родился здоровым и полностью сформировавшимся, однако курица умерла от внутренних травм, полученных при родах. По словам ветеринаров, оплодотворённая яйцеклетка за 21 день развилась в полноценного цыплёнка.
Как ДНК курицы (макромолекула с генетической программой развития курицы) удалось запихнуть в яйцо?
Что было первым – курица или яйцо? Ученые смогли дать конкретный ответ
Этот вопрос традиционно относится к риторическим. Желая смутить собеседника, можно спросить у него: «Что было первым – курица или яйцо?». И любой вариант ответа тут же породит резонный довод, заставляющий усомниться в правильности выбора. Ведь если первой была курица, то из чего она вылупилась? А если сначала появилось яйцо, то кто его снес? Установить причинно-следственную связь кажется невозможным. Так что этот вопрос считается неразрешимым логичным парадоксом. Вот только наука смогла дать на него вполне конкретный ответ.
Интересно, что вопрос этот обсуждался еще философами Древней Греции, правда, речь шла просто о птице, а не о курице. Аристотель пришел к выводу, что появились на свет одновременно оба: птица и яйцо. Проблемой занимался и Плутарх, и Макробий. Философов интересовали не столько птицы, сколько анализ циклических явлений. Суть рассматриваемой проблемы была схожа с вопросом «Где начало у кольца?». Но с тех пор философский оттенок проблемы отошел на задний план, а вот биологическая сторона ученых заинтересовала.
Говоря в данном вопросе о яйце, мы подразумеваем, естественно, куриное. И именно это формирует парадокс. Ведь если бы яйцо было чьим-то другим, то ответ стал бы очевидным. С помощью откладывания яиц живые существа размножались еще тогда, когда и куриц никаких в помине не было. Считается, что далекими предками птиц являлись динозавры, которые обитали на нашей планете еще до появления класса птиц. И эти пресмыкающиеся как раз и размножались откладыванием яиц.
Процесс появления первой курицы понятен. Некогда на планете существовал вид существ-прародителей этих птиц. Назовем их пракурицами. Одна из них с помощью прапетуха снесла яйцо. В ходе процесса зачатия произошла мутация, и из яйца вылупился новый организм – курица. Эволюция – достаточно медленный процесс, четкую грань между пракурицей и курицей провести сложно. Дети всегда будут очень похожими на своих родителей. Изменение вида – это процесс, затрагивающий множество особей. Удачная мутация закрепляется и передается потомкам. Но можно задать определенный критерий. Пусть это будет присутствие определенного белка. И с ним мутант-потомок пракурицы может считаться уже курицей. Она появилась на свет из яйца, снесенного не курицей. То есть яйцо появилось раньше курицы. Но таких случаев было множество. Единичный случай просто не дал бы развиться новому виду.
Тут еще надо понимать, что мы хотим считать куриным яйцом. Это может быть или яйцо с курицей внутри, или снесенное курицей яйцо. В первом случае наука дает однозначный ответ – первым на свет появилось яйцо, снесенное не курицей, а пракурицей. Во втором же случае рьяные спорщики назовут яйцо-предок не куриным, а пракуриным. Впрочем, такие аргументы годятся лишь для компанейских споров, тогда как наука ответ уже дала. Последовательность вполне очевидная – пракурица, яйцо и только потом курица.
Объяснение основывается на том, что генетический материал не изменяется в течение жизни животного. Поэтому первая птица, которая в доисторические времена развилась в то, что мы называем курицей, должна была вначале существовать как эмбрион в яйце, утверждает профессор Джон Брукфилд, специалист по эволюционной генетике из Университета Ноттингема, сообщает CNN.
Профессор Папинео, специализирующийся на философии науки, согласился, что первая курица вылупилась из яйца, и это доказывает, что перед курицами были яйца.
Он сказал, что люди ошибаются, когда утверждают, будто яйцо мутировавшего вида определяется по «некуриным» родителям птицы.
Чарльз Борнс, председатель торговой ассоциации «Британский цыпленок» (Great British Chicken), сказал, что он также находится в «прояичном» лагере.
По его словам, «яйца были вокруг, прежде чем появилась первая курица. Конечно, они, возможно, не были теми куриными яйцами, которые мы видим сегодня, но они были яйцами».
Дебаты, которые помогли решить этот вопрос, организовала компания Disney для продвижения выпуска фильма «Цыпленок Цыпа» (Chicken Little) на DVD.
Таким образом, вопрос, продолжительное время занимавший умы исследователей и философов, можно считать разрешенным. На другие важнейшие вопросы мироздания попытался ответить в свое время журнал New Scientist. Авторы издания дали ответы на 10 самых популярных вопросов, интересующих многих людей, но неразрешимых в обычных условиях. Среди них, например, были такие: «Испытывает ли человек боль, когда ему отрубают голову?», «Насколько толстым человеку нужно стать, чтобы быть пуленепробиваемым?», «Почему природа не изобрела колесо?» и т. д.
Однако, несмотря на проделанную учеными работу, множество вечных вопросов все еще остается без ответов. Многие из них беспокоят людей с самого детства, но во взрослой жизни так и не остается времени на то, чтобы узнать:
Как засовывают джем в карамельки?
Что происходит с банкой тушенки в ночь окончания срока годности?
Почему все мамы, кормящие с ложечки ребенка, всегда открывают рот?
Как засовывают кораблики в подарочные бутылки?
Почему кошка выживает, упав с огромной высоты?
Как долго можно жить, питаясь только пивом?