Микрокосм. E. coli и новая наука о жизни [заметки]
1
У бактерий этот процесс называется конъюгацией. При этом две клетки вступают в контакт и часть генетического материала из одной клетки («мужской») переносится в другую («женскую»), — Прим. ред.
2
Умеренные бактериофаги инфицируют бактериальную клетку, но не вызывают ее гибели. — Прим. ред.
3
РНК, в отличие от ДНК, вместо дезоксирибозы содержит рибозу. — Прим. ред.
4
Этот фермент называется РНК — полимераза. — Прим. ред.
5
В ДНК вместо урацила содержится тимин. — Прим. ред.
6
У — обозначение урацила. — Прим. ред.
7
Сидерофоры (греч. sideros — железо и phoros — несущий) — синтезируемые многими микроорганизмами низкомолекулярные вещества разной химической структуры, которые эффективно связывают железо. — Прим. ред.
8
ДНК — полимеразы. — Прим. ред.
9
РНК — полимеразы. — Прим. ред.
10
Топоизомераза. — Прим. ред.
11
Профаг — геном умеренного бактериофага, встроенный в бактериальную хромосому. Это латентная (скрытая) неинфекционная форма бактериофага. Он реплицируется одновременно с репликацией бактериальной хромосомы. — Прим. ред.
12
Включение этих процессов на полную мощность возможно только при условии отсутствия глюкозы. — Прим. ред.
13
Метильная группа — соединение одного атома углерода с тремя атомами водорода (СН>3). — Прим. ред.
14
Метилирование ДНК — присоединение метальной группы к цитозину — модификация молекулы ДНК без изменения нуклеотидной последовательности. — Прим. ред.
15
Charles Darwin. On the Origin of Species by Means of Natural Selection or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life.
16
Палеонтологическая летопись — расположение остатков животных и растений, населявших Землю в прежние геологические эпохи, в осадочных пластах земной коры. Их последовательность позволяет вывести точный порядок филогенетического развития животных и растений. — Прим. ред.
17
Экспрессия генов — процесс передачи генетической информации, закодированной в ДНК, через РНК к белкам. — Прим. ред.
18
Дарвин Ч. Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение избранных пород в борьбе за существование. Пер. К. А. Тимирязева. — М: Терра — Книжный клуб, 2009. — Прим. ред.
19
Кропоткин П. А. Взаимная помощь среди животных и людей как двигатель прогресса. — М: Либроком, 2011. — Прим. ред.
20
Промотор — участок оперона, расположенный между оператором (регуляторным участком, с которым связывается репрессор, препятствуя началу считывания гена) и структурными генами; отвечает за инициацию считывания гена. — Прим. ред.
21
Диаграмма Венна — схематичное изображение всех возможных пересечений нескольких (часто трех) множеств. — Прим. ред.
22
Бактериальные маты — сложные многовидовые и многослойные сообщества микроорганизмов. Играют большую роль в экстремальных экосистемах. Часто встречаются на дне водоемов или в прибрежной зоне.
23
Аэробные бактерии. — Прим. ред.
24
Системы секреции белков во внешнюю среду у бактерий отличаются механизмом доставки белковых молекул наружу. Секреторная система III типа доставляет их прямо в клетку — мишень через шприцеподобную структуру, состоящую из различных белков. — Прим. ред.
25
Конвергенция — эволюционный процесс, при котором возникает сходство между организмами различных систематических групп, обитающих в похожих условиях. — Прим. ред.
26
Соматостатин — гормон, синтезируемый поджелудочной железой и гипоталамусом. Подавляет секрецию ряда гормонов (в том числе и гормона роста), а также различных гормонально активных пептидов (в частности, инсулина). — Прим. ред.
27
Существуют так называемые нестандартные аминокислоты, обнаруженные в составе белков, которые не входят в список встречающихся у всех живых организмов 20 аминокислот; к примеру, к ним относятся 21–я и 22–я аминокислоты — селе- ноцистеин и пирролизин. — Прим. ред.
28
В декабре 2010 г. группа Кристофера Войта объявила о создании E. coli, способной «выполнить» на генетическом уровне логическую функцию NOR («не — или»), и о возможности соединения колоний E. coli в различные пространственные конфигурации, выполняющие другие стандартные логические операции. В октябре 2012 г. они получили клетку E. coli, способную не только выполнить логическую операцию AND («и»), но и «обработать» четыре разных химических входных сигнала и «выдать сообщение» в том и только в том случае, если на все четыре входа подана «логическая единица». — Прим. пер.
29
Группа, которую раньше относили к растениям и называли сине — зелеными водорослями, теперь переименована в цианобактерии и относится к классу Oxyphotobacteria, так как они имеют типичные прокариотические клетки. — Прим. ред.
30
Белки, контролирующие процесс синтеза мРНК (транскрипцию) путем связывания с определенными участками ДНК. — Прим. ред.
31
Американцы давно окрестили пищу, приготовленную из генно-модифицированных продуктов, едой Франкенштейна — Frankenfood. — Прим. ред.
32
Герберт Уэллс. Остров доктора Моро. Пер. Н. Морозова. — М: Молодая гвардия, 1956. — Прим. ред.
33
Экранизация (1971) одноименного научно-фантастического романа американского писателя Майкла Крайтона, опубликованного в США в 1969 г.
34
Результаты эксперимента Labeled Release, предусматривавшего «подкормку» марсианского грунта питательными веществами, помеченными радиоактивным углеродом, и регистрацию углекислого газа, содержащего изотоп 14С, были неоднозначными. Его постановщик Джилберт Левин до сих пор убежден в том, что их следует считать положительными и что бактериальная жизнь в районах посадки «Викингов» была найдена. — Прим. пер.
35
Это был период резкого сокращения финансирования космической программы, а из оставшихся средств значительная доля пошла на создание системы Space Shuttle. К исследованиям Марса США вернулись лишь в конце 1980-х гг., и сейчас реализуется этап поиска материальных свидетельств когда-то существовавшей на этой планете жизни. — Прим. пер.
36
Стерилизация космического аппарата — сложная и дорогая процедура. Посадочные зонды проходят обеззараживание до различного уровня, в зависимости от того, насколько запланированный район приземления считается пригодным для жизни. Орбитальные аппараты, не предназначенные для спуска на планету, подвергаются стерилизации в меньшей степени: считается, что нахождение на орбите в течение десятилетий надежно уничтожит привезенные с Земли микроорганизмы. Сказанное относится и ко всем советским орбитальным аппаратам, ни один из которых не рухнул на Марс раньше ожидаемого срока. — Прим. пер.
Вирусы - невидимые, но активные участники борьбы за место в биосфере Земли. С их помощью происходит обмен ДНК между биологическими видами, они предоставляют новый генетический материал для эволюции и контролируют рост популяций. Каждое живое существо - от одноклеточных до млекопитающих - испытывает на себе их воздействие. Власть вирусов не ограничивается влиянием на живые организмы; вирусы способны воздействовать на состав почвы, климат, свойства воды в Мировом океане и пресных водоемах Земли. Когда мы рассматриваем эволюционный путь любого микроорганизма, растения или животного, то за каждым шагом эволюции стоят крошечные, но грозные вирусы - настоящие хозяева нашей планеты.
Книга о наследственности и человеческом наследии в самом широком смысле. Речь идет не просто о последовательности нуклеотидов в ядерной ДНК. На то, что родители передают детям, влияет целое множество факторов: и митохондриальная ДНК, и изменяющие активность генов эпигенетические метки, и симбиотические микроорганизмы… И культура, и традиции, география и экономика, технологии и то, в каком состоянии мы оставим планету, наконец. По мере развития науки появляется все больше способов вмешиваться в разные формы наследственности, что открывает потрясающие возможности, но одновременно ставит новые проблемы. Технология CRISPR-Cas9, используемая для редактирования генома, генный драйв и создание яйцеклетки и сперматозоида из клеток кожи – список открытий растет с каждым днем, давая достаточно поводов для оптимизма… или беспокойства.
Один из лучших научных журналистов нашего времени со свойственными ему основательностью, доходчивостью и неизменным юмором дает полный обзор теории эволюции Чарльза Дарвина в свете сегодняшних представлений. Что стояло за идеями великого человека, мучительно прокладывавшего путь новых знаний в консервативном обществе? Почему по сей день не прекращаются споры о происхождении жизни и человека на Земле? Как биологи-эволюционисты выдвигают и проверяют свои гипотезы и почему категорически не могут согласиться с доводами креационистов? В поисках ответа на эти вопросы читатель делает множество поразительных открытий о жизни животных, птиц и насекомых, заставляющих задуматься о людских нравах и ЭТИКЕ, о месте и предназначении человека во вселенной.
ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ МИР, где паразиты контролируют сознание своих хозяев, отправляя их на смерть.ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ МИР, где паразиты мастерски применяют химическое оружие и маскируются, прикрываясь молекулами собственного хозяина.ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ МИР, где паразиты задают направление эволюции и большинство видов ведет паразитический образ жизни.ПРЕДСТАВИЛИ? Добро пожаловать на Землю!Много сотен лет паразиты жили в ночных кошмарах, ужастиках и темных закоулках науки. Тем не менее эти существа относятся к самым успешным и изощренным организмам на свете.
Книга о подлинной роли и месте паразитов в природе, о паразите как движущей силе эволюции. Об их влиянии на иммунную систему и на сексуальное поведение животных, а возможно, и на необходимость гендерного деления вообще. О симбиозе между паразитом и хозяином. О работе и открытиях ученых, о том, как научиться жить в мире паразитов, почему не всегда надо с ними бороться и каким образом паразит может спасти нашу планету.
Как отличить живое от неживого? Где пролегает граница между ними? На первый взгляд, детские вопросы. И тем не менее уже много столетий ученые и философы не могут прийти к удовлетворяющему всех ответу. Этой теме – что такое жизнь – и посвящена новая книга Карла Циммера. Автор полагает, что нет другого объекта научного познания, которому было бы дано столь много определений. И существует ли единственное и безусловно верное? Ведь проявлений жизни великое множество. Вирус COVID-19 изменил наш мир, но можно ли его считать живым? А эритроцит или сорванное с дерева яблоко? Оплодотворенная яйцеклетка – живая? Можно ли констатировать смерть человека, мозг которого умер, но тело функционирует? Как зародилась жизнь на Земле и поймем ли мы, что инопланетяне живые, когда наконец встретимся с неземными формами существования? Темные вопросы! Блестящий популяризатор науки, уже полюбившийся русскоязычной аудитории, приглашает читателя на поиски ответов. Удастся ли их найти, достигнет ли автор своей цели? Нас ждет поистине интригующее повествование!
Это уникальное устройство перевернуло наши представления об античном мире. Однако история Антикитерского механизма, названного так в честь греческого острова Антикитера, у берегов которого со дна моря были подняты его обломки, полна темных пятен. Многие десятилетия он хранился в Национальном археологическом музее Греции, не привлекая к себе особого внимания.В научном мире о его существовании знали, но даже ученые не могли поверить, что это не мистификация, и поразительный механизм, использовавшийся для расчета движения небесных тел, действительно дошел до нас из глубины веков.
Технологии захватывают мир, и грани между естественным и рукотворным становятся все тоньше. Возможно, через пару десятилетий мы сможем искать информацию в интернете, лишь подумав об этом, – и жить многие сотни лет, искусственно обновляя своё тело. А если так случится – то что будет с человечеством? Что, если технологии избавят нас от необходимости работать, от старения и болезней? Всемирно признанный футуролог Герд Леонгард размышляет, как изменится мир вокруг нас и мы сами. В основу этой книги легло множество фактов и исследований, с помощью которых автор предсказывает будущее человечества.
Воздушную оболочку Земли — атмосферу — образно называют воздушным океаном. Велик этот океан. Еще не так давно люди, живя на его дне, почти ничего не знали о строении атмосферы, о ее различных слоях, о температуре на разных высотах и т. д. Только в XX веке человек начал подробно изучать атмосферу Земли, раскрывать ее тайны. Много ярких страниц истории науки посвящено завоеванию воздушного океана. Много способов изыскали люди для того, чтобы изучить атмосферу нашей планеты. Об основных достижениях в этой области и рассказывается читателю в нашей небольшой книге.
В природе все взаимосвязано. Деятельность человека меняет ход и направление естественных процессов. Она может быть созидательной, способствующей обогащению природы, а может и вести к разрушению биосферы, к загрязнению окружающей среды. Главная тема книги — мысль о нашей ответственности перед потомками за природу, о возможностях и обязанностях каждого участвовать в сохранении и разумном использовании богатств Земли.
Томас Альва Эдисон — один из тех людей, кто внес наибольший вклад в тот облик мира, каким мы видим его сегодня. Этот американский изобретатель, самый плодовитый в XX веке, запатентовал более тысячи изобретений, которые еще при жизни сделали его легендарным. Он участвовал в создании фонографа, телеграфа, телефона и первых аппаратов, запечатлевающих движение, — предшественников кинематографа. Однако нет никаких сомнений в том, что его главное достижение — это электрическое освещение, пришедшее во все уголки планеты с созданием лампы накаливания, а также разработка первой электростанции.
Книга авторитетного британского ученого Джона Дрейера посвящена истории астрономии с древнейших времен до XVII века. Автор прослеживает эволюцию представлений об устройстве Вселенной, начиная с воззрений древних египтян, вавилонян и греков, освещает космологические теории Фалеса, Анаксимандра, Парменида и других греческих натурфилософов, знакомит с учением пифагорейцев и идеями Платона. Дрейер подробно описывает теорию концентрических планетных сфер Евдокса и Калиппа и геоцентрическую систему мироздания Птолемея.