Первый претендент на альтернативный строительный материал скелета позвоночного — кремний, а именно — соединения кремния с кислородом и различными органическими структурами. (На Земле кремний входит в состав диатомовых водорослей, радиолярий, губок.) В качестве замены кальция могут выступать его соседи по группе в Периодической системе — двухвалентные барий и стронций. (Например, скелет простейших морских организмов — акантарий состоит из сульфата стронция SrSO4, после гибели простейшего скелет полностью растворяется в морской воде. В талломе харовых водорослей содержится барит BaSO4.) Катионы бария и стронция значительно крупнее и тяжелее, чем кальция, и их участие в обмене веществ энергетически более затратное, поэтому эволюционно на роль строительного материала матрикса подошел кальций. К тому же кальций более распространен в природе. Что касается альтернативного «белка», то в первую очередь — это «белок» кремнийорганический, основа которого - линейные и разветвленные цепочки -Si-O- (силоксановые цепочки), соединенные с различными функциональными группами, содержащими, например, серу, азот и др. Кремниевый матрикс был бы очень прочным, но он целесообразен, если окружающая среда имеет очень высокую кислотность и температуру. Такие условия бы деминерализации углеродно-кальциевого матрикса современных позвоночных, то есть он не смог бы эволюционно сформироваться. Но средняя температура на Земле невелика, а океаническая вода, преимущественно — слабощелочная. Гены, отвечающие за построение кремниевого матрикса, у высших организмов отсутствуют.
Эпителиальная ткань, или эпителий, почти не содержит межклеточного вещества и состоит из слоев клеток, плотно прилегающих друг к другу. Именно поэтому из эпителия образованы покровы многоклеточных животных. Клетки внешнего эпителиального слоя могут выделять слизь (как у червей, рыб), вещество хитин (как у раков, насекомых). В состав покровного эпителия могут входить несколько слоев омертвевших и ороговевших клеток (как у змей, воробьев, бегемотов, человека). Понятно, что ткань с такими свойствами надежно защищает организм. Из эпителия состоят не только покровы — из него образованы внутренние поверхности органов. Строение клеток таких эпителиальных тканей зависит от функции органа (рис. 5.1). Клетки эпителия полости носа многих млекопитающих, например собаки, человека, оснащены множеством ресничек, задерживающих пылинки, которые вместе с воздухом попадают в нос. А в легких реснички мешали бы газообмену, поэтому эпителиальные клетки в них «голые». Клетки эпителия внутренней поверхности кишечника снабжены выростами — ворсинками. Они увеличивают площадь кишечника проникновению в клетки как можно большего количества питательных веществ.
