Жизнь на грани

Жизнь на грани

Жизнь — самый экстраординарный феномен в наблюдаемой Вселенной; но как возникла жизнь? Даже в эпоху клонирования и синтетической биологии остается справедливой замечательная истина: никому еще не удалось создать живое из полностью неживых материалов. Жизнь возникает только от жизни. Выходит, мы до сих пор упускаем какой-то из ее основополагающих компонентов? Подобно книге Ричарда Докинза «Эгоистичный ген», позволившей в новом свете взглянуть на эволюционный процесс, книга «Жизнь на грани» изменяет наши представления о фундаментальных движущих силах этого мира. В ней авторы рассматривают как новейшие экспериментальные данные, так и открытия с переднего края науки, и делают это в неповторимо доходчивом стиле. Джим Аль-Халили и Джонджо Макфадден рассказывают о недостающем компоненте квантовой механики; феномене, который лежит в основе этой самой таинственной из наук.

Жанр: Биология
Серия: New Science
Всего страниц: 132
ISBN: 978-5-496-02158-6
Год издания: 2016
Формат: Полный

Жизнь на грани читать онлайн бесплатно

Шрифт
Интервал

Благодарности

Авторы работали над этой книгой на протяжении трех лет, хотя их сотрудничество в области новой увлекательной научной дисциплины, объединяющей квантовую механику, биохимию и биологию, длится почти два десятилетия. Однако, когда речь идет о такой междисциплинарной области знаний, как квантовая биология, едва ли возможно даже за такой длительный срок стать в ней полноценным экспертом, чувствующим себя уверенным и глубоко разбирающимся во всех смежных науках, которые и создают целостную картину новой области исследования. Не менее трудно браться за написание первой книги о такой области, особенно если эта книга адресована широкому кругу читателей, далеких от науки.

Совершенно точно никто из нас не смог бы написать такую книгу в одиночку, поскольку один из нас физик, а другой — биолог. Мы также с уверенностью можем сказать, что не смогли бы издать эту книгу, которой мы оба очень гордимся, если бы не помощь и советы многих людей, и большинство из них — ученые с мировым именем, признанные специалисты в своих исследовательских областях.

Мы безмерно благодарны Полу Дейвису за плодотворные обсуждения многих вопросов, связанных с квантовой механикой и значением ее явлений для биологических процессов, которые он вел с нами на протяжении 15 лет. Мы также благодарны многим физикам, химикам и биологам, которые ежегодно совершают научные прорывы в новой науке и обладают такими талантами и глубокими знаниями в своих исследовательских областях, каких у нас не было и нет. Мы выражаем особую признательность Дженнифер Брукс, Грегори Энджелу, Адаму Годбиру, Сету Ллойду, Александре Олайа-Кастро, Мартину Пленио, Санду Попеску, Торстену Ритцу, Грегори Шоулзу, Найджелу Скраттону, Полу Стивенсону, Луке Турину и Влатко Ведралу. Мы также хотим поблагодарить Мирелу Дьюмик, координатора Института перспективных исследований Университета Суррея, которая практически в одиночку организовала международный симпозиум «Квантовая биология: актуальное состояние и возможности», успешно прошедший в Суррее в 2012 году (спонсорами симпозиума выступили IAS, BBSRC (Совет по научно-исследовательским работам в области биотехнологий и биологических наук) и проект MILES). Этот симпозиум позволил встретиться всем ведущим специалистам в области исследований квантовой биологии (новая наука только развивается, поэтому в данной научной области работает небольшое число ученых) и помог нам ощутить, что каждый из нас является частью действительно существующего исследовательского сообщества.

Когда текст данной книги был готов, мы попросили нескольких коллег из перечисленных выше просмотреть книгу и высказать свое мнение. Таким образом, мы выражаем благодарность Мартину Пленио, Дженнифер Брукс, Александре Олайа-Кастро, Грегори Шоулзу, Найджелу Скраттону и Луке Турину. Мы также хотим поблагодарить Филипа Бола, Пита Доунза и Грега Ноулза — за то, что они прочитали весь текст или отдельные главы в последней редакции и высказали проницательные комментарии, которые оказались очень важными и помогли нам значительно улучшить книгу. Мы выражаем признательность нашему агенту Патрику Уолшу, без которого эта книга не была бы опубликована, и Салли Гаминара из издательства «Рэндом Хаус» за веру в нас и за искреннюю заинтересованность в нашем проекте. Патрик заслуживает особых благодарностей, как и Кэрри Плитт из издательства «Конвилл и Уолш», за их советы и предложения, касающиеся структуры и формата книги, и за то, какой эта книга получилась, особенно в сравнении с ее первоначальным видом. Мы также выражаем восхищение редакторским талантом Джиллиан Сомерскейлс.

Наконец, мы хотим выразить глубокую благодарность нашим семьям за неоценимую поддержку, особенно в периоды дедлайнов, установленных издателями, а также авторам — самим себе — за то, что мы откладывали все текущие дела и погружались с головой в ноутбуки. Мы потеряли счет вечерам, выходным и семейным праздникам, когда вместо того, чтобы провести время с близкими людьми, мы отдавали его квантовой биологии. Надеемся, что эта книга того стоит.

Мы верим, что самое интересное ожидает и нас, и новую науку — квантовую биологию — впереди, в будущем.

Джим Аль-Халили и Джонджо Макфадден,
август 2014 года

1. Введение

В этом году морозы в Европу пришли рано, вечерний воздух скован пронизывающим холодом. Дремлющие где-то в глубине сознания, пробуждаются целеустремленность и решительность молодой малиновки.

На протяжении нескольких предшествующих недель птица ежедневно съедала гораздо больше насекомых, пауков, червяков и ягод, чем ей обычно требуется. Теперь она весит вдвое больше, чем в августе, когда ее птенцы покинули гнездо. Этот лишний вес в основном составляют жировые запасы, которые понадобятся ей для поддержания сил в предстоящем нелегком путешествии.

Ей впервые предстоит покинуть еловый лес в Центральной Швеции, где она прожила свою пока еще короткую жизнь и где еще несколько месяцев назад вырастила птенцов. К счастью для малиновки, прошлая зима была не такой суровой. Год назад она сама была птенцом и ей не хватило бы сил на столь длинный перелет. Но сейчас, когда родительские обязанности отложены до следующей весны, малиновке нужно думать только о себе и она готова лететь на юг от надвигающейся зимы в поисках более теплого климата.


Еще от автора Джонджо Макфадден
Мир физики и физика мира. Простые законы мироздания

Фантастические масштабы и диапазон тем, которыми занимается современная физика, поражают воображение. Мы знаем, из чего состоит всё (или почти всё), что нас окружает, видим невидимое, исследуем связи всех кубиков мироздания, можем проследить эволюцию Вселенной чуть ли не с момента зарождения пространства и времени, а законы физики позволяют создавать технологии, которые меняют нашу жизнь. Всё, что окружает вас в настоящий момент, всё, что создало или построило человечество, стало реальностью благодаря нашему понимаю законов природы – сил, участвующих в формировании мира и свойств материи, на которую эти силы воздействуют.


Рекомендуем почитать
Психология стресса

Курс «Психология стресса» относится к вариативной части профессионального цикла обязательных дисциплин (Б3.В.ОД.10) подготовки бакалавра по направлению «Психология». Курс предполагает работу по двум модулям: «Психология стресса и его коррекция» и «Психология кризисных ситуаций». Цель изучения курса – формирование представлений о биологических, психологических и социальных закономерностях развития стресса, навыков выявления стрессовых факторов в зависимости от индивидуальных особенностей организма.Для студентов, аспирантов и преподавателей психологических и педагогических факультетов вузов.


Педагогика

Учебное пособие соответствует Федеральному Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по специальностям «Педагогика», «Психология». Материалы пособия собраны на основе современных сведений по общей педагогике с обращением к смежным дисциплинам: психологии, педагогической психологии, философии. Каждая тема завершается вопросами и заданиями по изученному материалу, а после модулей идут списки тематики семинаров, литературы к ним и интернет-ресурсов. Учебное пособие содержит значительное число ссылок и пояснений, содержащих сведения об упоминаемых авторах и толкования терминов, список дополнительной литературы, примерный список вопросов для самоподготовки к экзаменам или зачетам, методические рекомендации, приложения.Для студентов и преподавателей высших учебных заведений, готовящих педагогов, психологов, воспитателей, а также всех интересующихся педагогикой.


Простота Божественной природы и различия в Боге по св. Григорию Нисскому

ПРОСТОТА БОЖЕСТВЕННОЙ ПРИРОДЫ И РАЗЛИЧИЯ В БОГЕ ПО СВ. ГРИГОРИЮ НИССКОМУКРИВОШЕИН ВАСИЛИЙ.


Детектив Франции

В настоящий сборник вошли два шпионских романа: «В тенетах смерти» Алена Пажа и «Да здравствует Че Гевара» из знаменитой серии «С. А. С.» популярного во Франции и в мире Жерара де Виллье, а также ироничное криминальное произведение Шарля Эксбрая «Мы еще увидимся, детка...».


Животные

Наша энциклопедия – это прекрасное дополнение к школьному курсу биологии. К тому же она пригодится ученикам не только в процессе учебы (например, при написании рефератов), но и поможет значительно расширить представления о животном мире. Книга также включает разделы, в которых рассказывается о заповедниках Украины и их обитателях.


Записки натуралиста

Член-корреспондент АН УССР В. А. Водяницкий (1893—1971) — видный советский ученый в области гидробиологии и океанографии — в течение многих лет возглавлял Новороссийскую и Севастопольскую биологические станции. Он рассказывает о своем жизненном пути, об интересных людях, с которыми его сталкивала судьба, о научных экспедициях по Черному, Средиземному, Красному и другим морям.


Задачи современной антропологии и ее отношения к другим наукам

«Подъ именемъ антропологіи разумеютъ, въ настоящее время, изученіе человека въ естественно-историческомъ отношеніи, т. е. изученіе видоизмененій человеческаго типа, какъ онъ представляется намъ въ различныхъ этническихъ группахъ (расахъ, племенахъ, народахъ), на различныхъ пунктахъ земнаго шара и въ различныя историческія и до-историческія эпохи. До некоторой степени антропологію можно, пожалуй, считать отделомъ біологіи или точнее зоологіи, если, согласно съ большинствомъ зоологовъ, начиная съ Линнея, принимать, что человекъ, по своей физической природе, образуетъ первую группу во главе животнаго царства…»Произведение дается в дореформенном алфавите.


За пещерным человеком

Широко известный чешский археолог рассказывает в научно-популярной книге о «детстве» человечества, его древних обиталищах — пещерах, о той роли, которую они играли в жизни древнего человека, о сохранившихся до наших дней исторических пещерных памятниках, их изучении и сохранении.Книга рассчитана на массового читателя.


Охотники за черепами

В наши дни мысль, что человек произошел от обезьяны, совершенно бесспорна и даже банальна. Однако цепь от «последней обезьяны» до первого человека протянуть не так-то просто. Хотя недостающих звеньев становится все меньше и меньше, разрывы еще порой довольно значительны.И они не дают покоя исследователям. Один за другим открывают они центры зарождения человечества: в Европе и Сибири, на Яве и в Центральной Азии, Китае и Африке.Рассказывая, как развивались поиски наших предков, автор старается показать «драму идей», действия которой вот уже более ста лет разворачиваются в разных уголках нашей планеты.


И у крокодила есть друзья

В Новой Зеландии на скалистых островах живет знаменитая трехглазая ящерица туатара. Животное это более древнее, чем бронтозавры, ихтиозавры, диплодоки и другие вымершие ящеры-великаны. Туатары произошли 200 миллионов лет назад от первых рептилий.Это удивительное существо, достигающее 75 сантиметров в длину, «дружит» с буревестником и живет с ним в одной норе!Автор книги, ученый-биолог, увлекательно рассказывает о том, как танцуют весной пауки, скорпионы и змеи, как «разговаривают» комары и пчелы, и о других удивительных приспособлениях, повадках и инстинктах животного мира, связанных с взаимопомощью.Интересными фактами автор убедительно доказывает полную несостоятельность мальтузианского утверждения о будто бы предопределенном развитием природы праве сильного жить за счет слабого.


История всего. 14 миллиардов лет космической эволюции

Наше происхождение началось не на Земле, а, на самом деле, в космосе. Основываясь на научных открытиях и исследованиях, где пересекаются несколько наук — геология, биология, астрофизика и космология, — вы узнаете, как сформировались наши знания о космосе. В этой книге Нил Деграсс Тайсон и Дональд Голдсмит отправят вас в космический тур, где вы узнаете о рождении галактики, исследованиях Марса, об открытии воды на одной из лун Юпитера и многое другое.


Вечность. В поисках окончательной теории времени

Что такое время в современном понимании и почему оно обладает именно такими свойствами? Почему время всегда двигается в одном направлении? Почему существуют необратимые процессы? Двадцать лет назад Стивен Хокинг пытался объяснить время через теорию Большого Взрыва. Теперь Шон Кэрролл, один из ведущих физиков-теоретиков современности, познакомит вас с восхитительной парадигмой теории стрелы времени, которая охватывает предметы из энтропии квантовой механики к путешествию во времени в теории информации и смысла жизни. Книга «Вечность.


Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле

«Карло Ровелли – это человек, который сделал физику сексуальной, ученый, которого мы называем следующим Стивеном Хокингом». – The Times Magazine Что есть время и пространство? Откуда берется материя? Что такое реальность? «Главный парадокс науки состоит в том, что, открывая нам твердые и надежные знания о природе, она в то же время стремительно меняет ею же созданные представления о реальности. Эта парадоксальность как нельзя лучше отражена в книге Карло Ровелли, которая посвящена самой острой проблеме современной фундаментальной физики – поискам квантовой теории гравитации. Упоминание этого названия многие слышали в сериале “Теория Большого взрыва”, но узнать, в чем смысл петлевой гравитации, было почти негде.


Квантовые миры и возникновение пространства-времени

Надеемся, что отсутствие формул в книге не отпугнет потенциальных читателей. Шон Кэрролл – физик-теоретик и один из самых известных в мире популяризаторов науки – заставляет нас по-новому взглянуть на физику. Столкновение с главной загадкой квантовой механики полностью поменяет наши представления о пространстве и времени. Большинство физиков не сознают неприятный факт: их любимая наука находится в кризисе с 1927 года. В квантовой механике с самого начала существовали бросающиеся в глаза пробелы, которые просто игнорировались.