KOMPENDIUM DER ALLG EMEINEN BIOLOGIE

Herausgegeben von Eike Libbert, Rostock Vierte, durchgesehene Auflage

ОСНОВЫ

ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ

Verzelchnis der Mitarbeiter

Под общей редакцией

Э. ЛИББЕРТА

Ciinther Elisabeth, Dr. sc. nat., o. Professor fur Genetik an der Sektion Biologie der Ernst-Moritz-Arndt-Universitat Greifswald

Kampfe Lothar, Dr. sc. nat„ o. Professor fur Zoologie an der Sektion Biologie der Ernst-Moritz-Arndt-Universitat Greifswald

Libbert Eike, Dr. sc. nat., o. Professor fur Pflan-zenphysiologie an der Sektion Biologie der Wilhelm-Pieck-Universitat Rostock

Mflller Hans Joachim, Dr. rer. nat. habil., o. Professor fur Zoologie an der Sektion Biologie der Friedrich-Schiller-Universitat Jena

Penzlin Heinz, Dr. sc. nat., o. Professor fur Tier-physiologie an der Sektion Biologie der Friedrich-Schiller-Universitat Jena

Перевод с немецкого

канд. биол. наук Г. С. Колесниковой и Ю. М. Фролова

стод редакцией акад. В. А. Энгельгардта

VEB Gustav Fischer Verlag Jena • 1982

МОСКВА «МИР» 1982

ББК 28.0 028 УДК 570

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

Авторы: Гюнтер Э., Кемпфе Л., Либберт Э., Мюллер X., Пенцлин X.

028 Основы общей биологии: Пер. с нем./Под обшей ред. Э. Либберта. — М.: Мир, 1982. — 440 с, ил.

Книга ученых из ГДР под общей редакцией Э. Либберта, уже известного советскому читателю. В книге а систематической форме даются основные сведения по общим вопросам биологии (особенности организации живой матерки, обмен веществ, генетический код, наследственность и изменчивость, процессы размножения, эмбриогенез, регуляторные механизмы, поведение животных, эволюция, экологические взаимоотношения).

Предназначена для биологов всех специальностей, студентов университетов, медицинских, сельскохозяйственных и ветеринарных институтов, преподавателей биологии средних школ и специалистов смежных областей.

Книга Либберта представляет собой весьма своеобразный труд, преследующий, казалось бы, неосуществимую задачу: в ограниченном объеме текста подытожить вырисовывающиеся к настоящему времени основные положения общей биологии во всем их многообразии и широком диапазоне уровней — от в известной степени общего понятия о жизни и живой материи вплоть до наиболее широкого охвата, присущего современной экологии, т. е. до представления о единстве живого мира и окружающей среды. Если позволительно в тексте предисловия воспользоваться шутливым оборотом речи, то можно бы сказать, что предлагаемый читателю труд как бы опровергает известный афоризм Козьмы Пруткова: «Никто не обнимет необъятного». Авторскому коллективу, участвовавшему (под общим руководством проф. Либберта) в составлении данной книги, это в значительной степени удалось. На всем протяжении книги сохранены лаконичный язык изложения, четкость выводов, лапидарность многих формулировок, отчетливое разграничение того, что твердо установлено, от того, где еще существует различие в мнениях. Это отражено в самом названии книги в ее немецком оригинале — «Kompendium», что не имеет точного русского эквивалента и объединяет значение слов «сгусток», «сжатый итог», «сводка». Как правило, подчеркивает проф. Либберт, это не материал для легкого, беглого чтения, а «рабочая» книга, как бы конденсат того, что обычно растягивается на целую серию томов.

О полезности и широком использовании книги Либберта говорит быстро завоеванная ею популярность в стране первоначального появления — в ГДР, где она выходит уже четвертым изданием, с корректурных листов которого и сделан данный перевод. Таким образом, оригинал и перевод должны появиться в одном и том же 1982 году. Это обеспечивает наиболее полное соответствие содержания самым последним шагам науки на пути изучения живого мира.

Редакция литературы по биологии

Февраль 1982

В. А. Энгельгардт

VEB Gustav Fischer Verlag, 1982 Перевод на русский язык, «Мир», 1982

ПРЕДИСЛОВИЕ К ЧЕТВЕРТОМУ ИЗДАНИЮ

ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ

Авторы благодарны читателям первых изданий этой книги за многочисленные отклики, подтвердившие верность избранного нами пути и давшие, кроме того, необходимый стимул к переработке книги. Значительному изменению с учетом новейших данных подверглись в основном главы о строении и метаболизме клетки, о реализации генетической информации и о наследственных изменениях. Содержание книги расширено: более подробно освещены строение и функции отдельных организмов и их многообразие, что привело прежде всего к увеличению объема главы «Организм». Данный в приложении обзор растительного и животного царств должен не только продемонстрировать разнообразие живого, но и облегчить читателю выяснение того, какое место в системе организмов занимает та или иная группа растений или животных, упомянутая в книге. Введен ряд новых разделов, в том числе о регенерации, старении, клонировании, а также о молекулярной эволюции. Многочисленные пожелания читателей особенно полно учтены в новом разделе «Человек и окружающая среда» и в значительно расширенном и переработанном разделе «Поведение».

Мы благодарны издательству «ФЕБ Густав Фишер», в особенности Иоганне Шлютер, за внимательное отношение к нашим пожеланиям, за предоставление возможности увеличить объем книги и за ряд полезных указаний. Мы также благодарны нашему постоянному иллюстратору Инге Дуги, которая заново выполнила или улучшила более половины всех рисунков, Кристе Бухте и Эльфриде Фишер за перепечатку рукописи и чтение корректур и — не в последнюю очередь — всем, кто помог нам критикой и предложениями.

Росток, апрель 1981 г. Э. Либберт

Уже давно преподавание биологии в высшей школе начинают не с ботаники и зоологии, а с общей биологии. Однако соответствующей литературы на немецком языке не хватает. Восполнить эту нехватку и должна настоящая книга. Она послужит введением в биологию для изучающих эту науку, а также биохимию, медицину и фармакологию, сельское хозяйство и ветеринарию, да и для всех интересующихся биологией. Кроме того, она послужит источником информации и пособием для студентов всех курсов, которым нужно будет освежить в памяти основы важнейших общебиологических дисциплин.

Книга охватывает те аспекты, которые, по субъективному мнению авторов, имеют общее значение по крайней мере для большей части живых существ. Мы не ввели отдельных глав по микробиологии, ботанике или зоологии, а вместо этого старались во всех главах выдвинуть на первый план все общезначимое, объединяющее. Мы не приводим здесь планов строения и описаний отдельных групп организмов — ничего такого, что относят не к общей, а к частной биологии.

Мы старались равномерно распределить акценты, но вместе с тем сочли необходимым пойти на некоторый компромисс с обычными программами высшей школы. Так, поскольку в начале обучения в центре внимания стоит клетка, соответствующая глава сделана особенно подробной. Но книга не рассчитана на какую-то одну из существующих программ и ее содержание нигде не совпадает с какой-то определенной лекцией. Тем не менее мы надеемся, что каждый студент сможет найти в этой книге все существенное, что обычно включают в лекции по общей биологии. В этом смысле книга — не учебник, а рабочее пособие.

Авторы отдельных разделов: Э. Понтер (гл. 5, 6, 10), Л. Кемпфе и Э. Гюнтер (гл. 11), Э. Либберт (введение, гл. 2, 3, 4), Э. Либберт и X. Пенцлин (гл. 7), X. И. Мюллер (гл. 12), X. Пенцлин (гл. 1, 8, 9). Используя многообразные формы сотрудничества, редактор и авторы старались сделать различные главы хорошо согласованными и составляющими цельную книгу.

Я благодарен авторам за их готовность к совместной работе, за то, что они с пониманием относились к моим замыслам при работе над рукописью, за подчинение индивидуальных

8 Предисловие к первому изданию

вкладов идее общего труда. Я признателен Инге Дуги из Рос-тока за тщательное исполнение рисунков. Я благодарен издательству «ФЕБ Густав Фишер» и особенно Иогание Шлютер за чрезвычайно плодотворную помощь.

Редактор и авторы старались приспособить книгу к запросам тех, для кого оиа предназначена. Поэтому мы надеемся на ?сотрудничество многочисленных читателей и приглашаем их к ?сотрудничеству! Я заранее благодарен каждому, кто напишет мн«, чтобы помочь авторам и редактору конструктивной критикой, идеями и предложениями по улучшению этой книги.

Росток, февраль 1975 г. 9. Либберт

ВВЕДЕНИЕ

Биология (от греч. биос — жизнь и логос — слово) ?— это наука о живых системах.

Дословный перевод «наука о жизни» был бы не совсем правильным, ибо «жизнь» не существует сама по себе — это лишь специфическое свойство определенных систем, называемых «живыми».

Живое отличается необычайным разнообразием, оно представлено неисчислимым множеством видов живых существ. На Земле известно более 3000 видов прокариот (бактерий и сине-зеленых водорослей), более 450000 видов растений и более 1,2 млн. видов животных. Выявление и объяснение общего, одинаково верного для всего многообразия организмов — задача общей биологии.

К признакам живых систем относится их типичный химический состав, для которого характерно присутствие нуклеиновых кислот и белков, т. е. макромолекул, состоящих из апериодически соединенных мелких субъединиц и поэтому намного превосходящих по своему разнообразию весь мир живых существ, В организме макромолекулы постоянно синтезируются заново и распадаются (оборот, или обновление). Такого рода обмен веществ — важный признак живых систем — делает необходимыми механизмы для использования внешних источников энергии (либо богатых энергией веществ, т. е. пищи, либо света), поскольку процессы синтеза требуют расхода энергии. Поэтому живые системы — это открытые системы, через которые проходят потоки вещества и энергии; эти системы находятся в динамическом стационарном состоянии, но в то же время отграничены от окружения структурами, которые затрудняют обмен веществами, сводят к минимуму потери веществ и служат для поддержания пространственного единства системы. Эта обособленность, или индивидуализация, начинается на клеточном уровне — клетка ограничена мембраной — и продолжается Дальше у много