что такое жизнь понять биологию за пять простых шагов читать

09.12.202319.04.2022 admin 0 Comments

Что такое жизнь понять биологию за пять простых шагов читать

Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов

WHAT IS LIFE? Understand Biology in Five Steps

Мы живем в грандиозной и ужасающей Вселенной, но жизнь, которая цветет здесь и сейчас, в нашем крохотном уголке этого гигантского единого целого, – одна из его самых чарующих и таинственных частей. Пять понятий этой книги должны служить ступенями, по которым мы станем восходить, последовательно выявляя принципы, определяющие жизнь на Земле. Это также поможет нам задуматься о том, как могла начаться жизнь на нашей планете и какой она может быть, если нам доведется когда-нибудь встретиться с ней где-то еще во Вселенной. Какова бы ни была ваша отправная точка – даже если вы считаете, что не знаете ничего или почти ничего о науке, – я желаю, чтобы к финалу этой книги вы стали лучше понимать связь между мною, вами, хрупкой желтой бабочкой и всеми остальными живыми существами на нашей планете. Я верю, вместе мы окажемся ближе к пониманию, что такое жизнь.

В книге одного из самых знаменитых ученых и популяризаторов науки объясняется, как развертываются жизненные процессы и дается ответ на вопрос о том, что такое жизнь, насколько это вообще возможно в науке. Сегодня, когда мы столкнулись с тем, что новые болезни могут распространяться по всему земному шару с небывалой скоростью, крайне важно, чтобы все мы были максимально информированы. Эта книга может спасти тысячи жизней.

Лучшее из всех известных мне введений в современную биологию. Прекрасно написанное исследование, вероятно, самого важного вопроса современной науки. Редкая возможность основательно разобраться в сложной и поистине глубокой теме.

Первооткрыватель ряда важнейших генов, управляющих делением клеток, проникает в глубины биологии, обрисовывая пять основ жизни. Текст написан так живо и настолько информативен, что я не мог оторваться. Эта книга послужит источником вдохновения для нескольких поколений биологов.

Краткий и доходчивый ответ на извечный вопрос… Автор не только делится обширными знаниями, приобретенными за долгие годы работы, но и демонстрирует мудрый, нестандартный личностный взгляд.

Посвящается Энди Мартинога, моей внучке Зои и внукам Джозефу, Оуэну и Джошуа, а также их поколению, которому предстоит заботиться о жизни на нашей планете

Возможно, впервые серьезно я о биологии задумался из-за бабочки. Было начало весны, мне было лет двенадцать-тринадцать, и я сидел в саду, когда над изгородью, трепеща, пролетела бабочка. Она развернулась, зависла и села на краткое время – как раз чтобы я смог разглядеть прихотливые прожилки и пятнышки на ее крыльях. Потом ее вспугнула какая-то тень, она снова взлетела и исчезла за изгородью напротив. Эта бабочка, ее изощренная и безупречная форма заставили меня задуматься. Она была совершенно непохожей на меня и в то же время чем-то родственной. Подобно мне она была, вне всяких сомнений, живой: могла двигаться, могла чувствовать, могла реагировать, у нее, казалось, есть предназначение. Я поймал себя на мысли: а что значит быть живым? Что такое жизнь?

Я думал и думаю над этим вопросом большую часть своей жизни, но найти удовлетворительный ответ нелегко. Удивительно, но у нас нет стандартного определения «жизни», хотя ученые веками бьются над этим вопросом. Даже само название этой книги было бессовестно заимствовано у физика Эрвина Шрёдингера, опубликовавшего имевшую значительное влияние книгу под тем же названием в 1944 г. Главный упор был им сделан на одном важном аспекте жизни: каким образом живые существа сохраняют поколение за поколением столь поразительный порядок и единство во Вселенной, которая, согласно второму закону термодинамики, постоянно движется к беспорядочному и хаотичному состоянию? Шрёдингер вполне справедливо счел этот вопрос фундаментальным и полагал, что ключом к нему служит понимание наследственности, то есть что представляют собой гены и каким образом они исправно передаются от поколения к поколению.

В этой книге я ставлю тот же вопрос – что такое жизнь? – но не считаю, что одна лишь расшифровка наследственности даст нам полный ответ. Вместо этого я рассматриваю пять великих понятий биологии, пользуясь которыми как ступенями мы шаг за шагом совершим восхождение, чтобы добиться более ясного представления о том, как устроена жизнь. Эти понятия уже какое-то время не представляют собой секрет и в целом были хорошо восприняты в качестве объяснения функционирования живых организмов. Но я по-новому объединю их и использую для выработки ряда общих принципов, раскрывающих понятие «жизнь». Надеюсь, они помогут вам увидеть живой мир свежим взглядом.

Я должен сказать, что мы, биологи, часто уклоняемся от разговоров о великих идеях и великих теориях. В этом отношении мы мало похожи на физиков. Иногда создается впечатление, что биологам гораздо комфортнее погружаться в детали, каталоги и описания, будь это составление списков всех видов в какой-то конкретной среде обитания, подсчет волосков на лапке жука или секвенирование тысяч генов. По-видимому, приводящее в замешательство и даже ошеломление разнообразие природы затрудняет поиск простых теорий и обобщающих концепций. Но в биологии действительно имеются важные и всеобъемлющие идеи такого рода, и они помогают нам понять смысл жизни во всей ее сложности.

Вот пять понятий, которые я собираюсь объяснить вам: «клетка», «ген», «эволюция путем естественного отбора», «жизнь как химия» и «жизнь как информация». Помимо разъяснений, как они возникли, в чем их важность и каким образом они взаимодействуют, я хочу показать, что они и сегодня продолжают изменяться и развиваться, так как ученые по всему миру совершают новые открытия. Кроме этого, я хочу, чтобы вы почувствовали, каково это – участвовать в научном открытии, и для этого познакомлю вас с учеными, которым довелось его сделать, некоторых из этих людей я знал лично. Я также расскажу истории из собственного опыта лабораторных исследований, в том числе о предчувствиях, разочарованиях, удачах и редких, но волшебных моментах подлинных озарений. Моя цель в том, чтобы вы познали упоение научного открытия и испытали радость от того, что вам удалось чуть глубже понять мир природы.

Деятельность человека подводит климат планеты и зависящие от него экосистемы к пределам – или еще и дальше – того, что они способны вынести. Чтобы сохранить жизнь такой, как мы ее знаем, потребуются все знания о причинах и взаимосвязях, которые возможно получить путем изучения живого мира. Вот почему в последующие годы и десятилетия биология будет все больше управлять выбором условий, в которых люди живут, рождаются, питаются, лечатся и защищаются от пандемий. Я опишу некоторые способы использования биологических знаний и трудные компромиссные решения, неопределенность этических оценок и возможные непреднамеренные последствия, к которым они могут привести. Но, прежде чем мы сможем вступить в полемику на эти темы, нам нужно сначала задаться вопросом, что такое жизнь и как она функционирует.

Источник

Читать онлайн «Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов»

Автор Нёрс Пол

Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов

WHAT IS LIFE? Understand Biology in Five Steps

Филип Пулман, автор серии книг «Темные начала»

Брайан Кокс, физик, профессор Манчестерского университета, научный сотрудник Лондонского королевского общества

Сиддхартха Мукерджи, доктор медицины, профессор Колумбийского университета и лауреат Пулитцеровской премии

Дава Собел, финалист Пулитцеровской премии

Источник

Почему наша целеустремленность обусловлена эволюцией? Отрывок из книги «Что такое жизнь?» нобелевского лауреата Пола Нерса

Esquire публикует фрагмент главы « Жизнь как информация».

Что заставило ту желтую бабочку решиться залететь в сад моего детства в то давно минувшее лето? Голод, поиск места для кладки яиц или бегство от охотящейся птицы? Или просто отклик на врожденную потребность исследовать мир? Естественно, мне неизвестно, почему бабочка так себя вела, но могу сказать, что она вступала в общение с окружающим миром и потом начинала действовать. И для этого ей нужно было обрабатывать информацию.

Информация занимает центральное положение в существовании бабочки да и всей жизни в целом. Чтобы живые организмы могли эффективно действовать как сложные, организованные системы, им нужно постоянно собирать и использовать информацию о внешнем мире, в котором они живут, и о своем внутреннем состоянии. Когда эти миры — внешний или внутренний — изменяются, организмам нужны способы, чтобы обнаружить изменения и отреагировать на них. Если они этого не сделают, их будущее может оказаться весьма недолгим.

Как сказанное относится к бабочке? Пока она тут летала, ее восприятие выстраивало детальную картину сада. Ее глаза улавливали свет; ее антенны брали пробы молекул разных химических веществ рядом с ней, а ее волоски следили за колебаниями воздуха. В сумме она собирала массу информации о саде, где я находился. Затем она обобщила все эти различные сведения, преобразуя их в полезные знания для последующих действий. К этим знаниям могли относиться обнаружение птичьей тени или назойливо любопытного ребенка или узнавание запаха цветочного нектара. Следствием была упорядоченная последовательность взмахов крыльев, чтобы скрыться от птицы или сесть на цветок для кормления. Бабочка комбинировала сведения из множественных и различных источников информации и пользовалась ими для принятия решений со взвешенными последствиями, решающими для ее будущего.

Зависимость живых существ от информации тесно связана с целеустремленностью. Информация, которую собирала бабочка, имела некий смысл. Она использовалась бабочкой, чтобы помочь ей решить, что нужно сделать далее, чтобы достичь определенной цели. Это значит, бабочка действовала целенаправленно.

Биология — область науки, где часто есть смысл говорить о цели. В противоположность этому в физических науках странно спрашивать о цели реки, кометы или гравитационной волны. Но есть смысл спрашивать о цели гена cdc2 в дрожжах или полета бабочки. Все живые организмы поддерживают и организуют свое существование, растут и воспроизводят себя. Такое целевое поведение развилось, потому что оно повышает шансы живых существ достичь своей главнейшей цели, а именно продления существования себя и своего потомства.

Целенаправленное поведение — один из отличительных признаков жизни, но оно воз- можно, только если живые системы действуют как единое целое. Одним из первых людей, осознавших в начале XIX в. эту отличительную черту живых существ, был философ Иммануил Кант. В своей книге «Критика способности суждения» Кант утверждал, что части живого тела существуют ради целого, а целое — ради своих частей. Он предположил, что живые организмы представляют собой упорядоченные, целостные и саморегулирующиеся сущности, управляющие своей судьбой.

Рассмотрим этот тезис на уровне клетки. Каждая клетка вмещает в себя огромное количество различных химических реакций и форм физической деятельности. Все быстро развалится, если все эти процессы будут вестись хаотично или в непосредственной борьбе друг с другом. Только посредством управления ин- формацией клетка может наводить порядок в чрезвычайно сложной системе происходящих в ней процессов и тем самым достигать своей конечной цели — сохранять жизнь и размножаться.

Чтобы понять, как это работает, вспомним, что клетка — физическая и химическая машина, ведущая себя как единое целое. Можно многое понять о клетке, изучая ее отдельные компоненты, но для правильного функционирования различные химические реакции, происходящие в живой клетке, должны иметь связь друг с другом и действовать согласованно. Таким образом, при изменении окружения или внутреннего состояния — на- пример, в клетке заканчивается сахар или ей попадается ядовитое вещество — она может ощущать это изменение и регулировать свои действия, тем самым поддерживая, насколько возможно, функционирование всей системы. Подобно тому как бабочка собирает информацию о мире и использует это знание для изменения собственного поведения, клетки ведут постоянный анализ химических и физических обстоятельств, как внутри, так и снаружи, и используют эту информацию для регулирования своего состояния.

Источник

Сэр Пол Нёрс (Paul Nurse) – британский биохимик и микробиолог, лауреат Нобелевской премии в области медицины и физиологии (2001) за исследования «молекулярных машин», управляющих работой клеток.
«Современные самолеты эволюционируют, как живые организмы, а не конструируются в обычном смысле слова»
Как и многие большие ученые, сэр Пол умеет рассказывать о сложнейших проблемах своей науки доступно, но при этом увлекательно – именно такова его новая книга «Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов» (выходит на днях в ИД Азбука-Аттикус).

С любезного разрешения издательства мы выбрали для публикации небольшой фрагмент главы «Случайность и необходимость», где Нёрс максимально компактно описывает основные принципы естественного отбора, цитирует стихи Эразма Дарвина – «колоритного дедушки» основателя эволюционной теории – и проводит смелые параллели между эволюцией жизни и развитием современных технологий.
Первые крошечные формы, невидные в сферическое стекло,

Движутся в грязи или пронзают водную массу;

С расцветом следующих поколений они

Приобретают Новые Силы и более длинные конечности;

Отсюда вырастают бесчисленные группы растений

И дышащие царства плавников, ног и крыльев.

Подход Чарльза Дарвина к эволюции был более научным и систематическим, а средства общения с читателями более традиционными – проза, а не стихи. Он накопил огромное количество наблюдений в палеонтологической летописи и исследованиях растений и животных на родине и за границей. Все это должно было служить веским доказательством мнения, разделявшегося Ламарком, Эразмом Дарвином и другими мыслителями, что живые организмы действительно эволюционируют. Но Чарльз Дарвин добился большего, предложив естественный отбор как механизм эволюции. Он расставил все точки над i и показал миру, как реально может действовать эволюция.

Идея естественного отбора основана на том, что, если популяции живых организмов демонстрируют вариации и если таковые вызваны генетическими изменениями, они будут наследоваться из поколения в поколение.

Какие-то из этих вариантов будут воздействовать на характеристики, придающие определенным особям успешности в производстве потомства. Такая возросшая репродуктивная способность означает, что потомство, обладающее этими вариациями, составит более высокую долю в следующем поколении.
Данный процесс известен как естественный отбор, поскольку ограничения, накладываемые всевозможными естественными факторами, такими как борьба за пищу или за самок или наличие болезней и паразитов, приводят к тому, что некоторые особи получают больше шансов и, следовательно, чаще дают потомство.

Такой же механизм был выдвинут натуралистом и коллекционером Альфредом Уоллесом. И Уоллес, и Дарвин шли в русле размышлений о естественном отборе, опубликованных за несколько десятилетий до того шотландским агрономом и землевладельцем Патриком Мэтью в книге 1831 г. о корабельной древесине. Тем не менее Дарвин был первым, кто представил идею целиком убедительно, всесторонне проработанно и неотразимо привлекательно.

На самом деле люди без зазрения совести в течение тысяч лет использовали этот процесс для выведения организмов с особыми характеристиками. Это называется искусственным отбором, и в действительности Дарвин разрабатывал свои идеи о естественном отборе, наблюдая за тем, как голубятники отбирают особенные экземпляры для выведения разнообразнейших пород. Искусственный отбор может давать впечатляющие результаты. Мы таким путем превратили серых волков в лучших друзей человека, формируя породы собак от крохотного чихуа-хуа до здоровенного датского дога. Этим же путем из полевой горчицы получили брокколи, кочанную, цветную, кормовую капусту и кольраби. Эти превращения произошли за сравнительно небольшое число поколений, что говорит о великой мощи эволюционного процесса, который может идти своим чередом миллионы лет.

Естественный отбор ведет к выживанию наиболее приспособленных – Дарвин, кстати говоря, такой термин не употреблял – и устранению от процесса воспроизведения себя особей, неспособных конкурировать.

Вследствие данного процесса в популяциях накапливаются специфические генетические изменения, в конечном счете приводящие к устойчивым изменениям формы и функции живых существ. Этим объясняется то, как у некоторых жуков возникают красные пятна на крыльях, а другие приобретают умение плавать, скатывать шары из навоза или способность светиться во тьме.

Естественный отбор – глубокая идея, чье значение выходит за пределы биологии. Она обладает как объяснительной способностью, так и практической утилитарностью в ряде других дисциплин, не в последнюю очередь – в экономике и информатике.

Именно на изменчивости строится естественный отбор. Он превращает медленный и случайным путем образующийся источник изменчивости в представляющийся безграничным и постоянно развивающийся арсенал жизненных форм, существующий вокруг нас.

Три обязательных свойства непосредственно вытекают из концепций клетки и гена. Все клетки воспроизводятся в ходе клеточного цикла, и у всех клеток есть система наследования, состоящая из генов, копируемых и наследуемых в виде хромосом в процессе митоза и деления клеток. Изменение вносится появлением случайных мутаций, изменяющих последовательности ДНК, – следствий редких ошибок в копировании двойной спирали или же повреждения ДНК воздействием окружающей среды.

Клетки исправляют эти мутации, но не совсем успешно, в противном случае все особи какого-либо вида были бы идентичными и эволюция остановилась. Из этого следует, что частота ошибок сама попадает под действие естественного отбора.

В сложных эукариотических организмах дальнейшая изменчивость вносится половым размножением при перемешивании части хромосом в ходе деления клеток, при котором образуются половые клетки (также называемые зародышевыми клетками: сперматозоиды и яйцеклетки у животных, пыльца и семязачатки у цветковых растений) во время мейоза. В этом главная причина, почему родные братья или сестры генетически отличаются друг от друга: если гены их родителей уподобить колоде карт, каждый из них – плод разной генетической “сдачи”.

Нобелевский лауреат Пол Нёрс: «Естественный отбор – глубокая идея, чье значение выходит за пределы биологии. Она обладает не только объяснительной способностью, но и практической утилитарностью в ряде других дисциплин, не в последнюю очередь – в технологиях и информатике»

Источник

Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов

WHAT IS LIFE? Understand Biology in Five Steps

Введение

Я верю, вместе мы окажемся ближе к пониманию, что такое жизнь.

1
Клетка
Атом биологии

Свою первую клетку я увидел, когда учился в школе, вскоре после встречи с желтой бабочкой. Мой класс проращивал лук и расплющивал корни под предметным стеклом микроскопа, чтобы увидеть, из чего они состоят. Мой учитель, энтузиаст биологии Кит Нил, объяснял, что мы увидим клетки, основную единицу жизни. И мы увидели: аккуратные ряды похожих на ящички клеток, выстроенные в правильные колонны. Поразительным казалось, что благодаря тому, что малюсенькие клетки растут и делятся, корни лука пробиваются сквозь почву, а растущее растение получает воду, питательные вещества и крепится в грунте.

Чем больше я узнавал о клетках, тем большее изумление они вызывали. Разнообразие их форм и размеров невероятно. Большую часть их не увидеть невооруженным глазом, настолько они мелкие. Можно выстроить 3000 отдельных клеток одной разновидности паразитических бактерий, поражающих мочевой пузырь, друг за другом на отрезке в один миллиметр. Другие клетки огромны. Если вы едите на завтрак яйцо, учтите, что весь его желток состоит из одной-единственной клетки. В нашем теле некоторые клетки тоже громадных размеров. Например, отдельные нервные клетки тянутся от основания позвоночника до кончика большого пальца на ноге. Это значит, что они могут достигать примерно метр в длину.

Каким бы ни было невероятным разнообразие клеток, для меня самое интересное то, что всех их объединяет. Ученых всегда интересуют основные единицы, лучшим примером служит атом как основная единица материи. В биологии эквивалент атома – клетка. Клетки – не только основная структурная единица всех живых организмов, они еще и основная функциональная единица жизни. Я имею в виду, что клетки – наименьшие объекты, обладающие главнейшими характеристиками жизни, основа того, что биологи называют клеточной теорией: насколько нам известно, все живое на планете либо представляет собой клетку, либо состоит из группы клеток. Клетка – наипростейшая вещь, о которой можно уверенно сказать, что она живая.

Клеточной теории уже около полутора сотен лет, она стала одним из краеугольных камней биологии. Учитывая значимость этой идеи, меня удивляет, что она так мало занимает воображение людей – вероятно, потому, что на уроках биологии школьников приучают думать о клетках просто как о строительных кирпичиках для более сложных существ, тогда как в реальности все намного интересней.

История клетки начинается в 1665 г. с Роберта Гука, члена незадолго до того созданного Лондонского королевского общества, одной из первых академий наук в мире. Как часто происходит в науке, открытию способствовало появление новой технологии. Поскольку большинство клеток невозможно увидеть невооруженным глазом, их обнаружения пришлось дожидаться, пока в начале XVII в. не был изобретен микроскоп. Ученые часто сочетают в себе теоретика и искусного ремесленника, это полностью справедливо в случае Гука, он в равной степени свободно чувствовал себя в физике, архитектуре или биологии, поскольку изобретал научные приборы.

Он конструировал микроскопы собственного изобретения и затем с их помощью исследовал странные миры, не видимые невооруженным глазом.

В числе других вещей Гук рассматривал тонкий срез коры пробкового дерева. Он обнаружил, что пробковая древесина состоит из рядов окруженных стенками полостей, очень похожих на концы корней лука, которые 300 лет спустя увидел я, учась в школе. Гук назвал их cells (от латинского слова cella, что значит «комнатка» или «келья»). В те времена Гук не знал, что зарисованные им клетки были, в сущности, основным компонентом не только растений, но и всего живого.

Спустя недолгое время после Гука голландский исследователь Антони ван Левенгук сделал другое важное наблюдение, открыв одноклеточную жизнь. Он обнаружил микроскопические организмы плавающими в пробах воды из пруда и развивающимися в налете, который он соскреб со своих зубов, что, надо сказать, его порядком расстроило, так как он гордился гигиеной полости рта! Он дал этим крохотным существам ласковое имя, которым мы сегодня не пользуемся, – animalcules («маленькие животные»). Те, кого он нашел благоденствующими в собственном рту, были, по сути, первыми описанными бактериями. Левенгук обнаружил целую новую область крохотных одноклеточных живых организмов.

Теперь мы знаем, что бактерии и другие виды микробных клеток (микробами принято называть все микроскопические организмы, способные жить в виде одиночных клеток) представляют собой самую распространенную форму жизни на Земле. Они населяют любую среду обитания от высоких слоев атмосферы до глубин земной коры. Без них жизнь остановилась бы. Они разлагают отходы, создают почву, возвращают в повторный цикл питательные вещества и поглощают из воздуха азот, необходимый для роста растений и животных. А когда ученые оглядываются на свое тело, они видят, что на все до единой из наших 30 или более триллионов человеческих клеток приходится по крайней мере одна микробная клетка. Вы, как и любой другой человек, не изолированный, отдельный объект, а огромная и постоянно изменяющаяся колония, состоящая из человеческих и нечеловеческих клеток. Эти клетки микроскопических бактерий и грибов живут на нас и в нас, влияя на то, как мы перевариваем пищу и боремся с болезнями.

Но до XVII в. никто не имел понятия даже о том, что эти невидимые клетки существуют, не говоря уж о том, что они функционируют по тем же основным принципам, что и другие лучше видимые живые формы.

В XVIII и в начале XIX в. методы и инструменты микроскопии усовершенствовались, и очень скоро ученые стали идентифицировать клетки у любых типов различных существ. Начали строить догадки о том, что все животные и растения созданы из тех групп простейших, обнаруженных Левенгуком несколько поколений назад. Затем, после долгого периода вызревания, была наконец рождена клеточная теория. В 1839 г. ботаник Маттиас Шляйден (Шлейден) и зоолог Теодор Шванн обобщили результаты собственной работы и выводы других исследователей и написали: «Мы увидели, что все организмы состоят из подобных по своей сути частей, а именно клеток». Наука добралась до вносящего ясность вывода, что клетка суть фундаментальная структурная единица жизни.

Эта проницательная догадка получила даль нейшее продолжение, когда биологи осознали, что каждая клетка представляет собой самостоятельный живой организм. Эту идею выразил основоположник клеточной патологии Рудольф Вирхов, написавший в 1858 г.: «Все животные появляются на свет как совокупность жизненно важных единиц, каждая из которых несет в себе полный набор характеристик жизни».

Это означает, что все клетки сами по себе живые. Самым наглядным образом это демонстрируется биологами, когда они берут клетки из многоклеточных тел животных или растений и сохраняют их живыми в стеклянных или пластиковых емкостях, чаще всего в тех, что имеют плоское дно и называются чашками Петри. Некоторые из этих клеточных линий выращиваются в лабораториях по всему миру десятилетиями кряду, давая исследователям возможность изучать биологические процессы, избегнув трудностей работы с организмами целиком. Клетки активны; они могут двигаться и реагировать на окружение, их содержимое постоянно находится в движении. В сравнении с целым организмом типа животного или растения клетка может казаться простой, но она явно живая.

Однако в клеточной теории, первоначально сформулированной Шляйденом и Шванном, имелся существенный пробел. Она не говорила о том, как возникают новые клетки. Пробел закрыли, когда учеными было признано, что клетки воспроизводятся делением одной клетки надвое, и был сделан вывод, что клетки могут возникать исключительно делением изначальной клетки надвое. Вирхов популяризировал эту идею с помощью латинской эпиграммы Omnis cellula e cellula, то есть «все клетки возникают из клеток». Фраза эта также помогла противостоять ошибочной идее, в то время еще довольно распространенной, что жизнь спонтанно возникает из косной материи – но это не так.

На делении клеток основан рост и развитие всех живых организмов. Это первый, критически важный этап преобразования одиночной, однородной оплодотворенной яйцеклетки в клубок клеток и затем в итоге в очень сложно организованное живое существо – эмб рион. Все начинается с момента, когда клетка делится и производит две клетки, которые могут иметь разную идентичность. Все последующее развитие эмбриона основано на том же процессе – повторяющиеся циклы деления клеток с дальнейшим созданием еще более сложно структурированного эмбриона по мере того, как клетки развиваются во все более специализированные ткани и органы. Из этого следует, что все живые организмы, независимо от размеров и сложности, возникают из одной клетки. Мне думается, что нам стоит относиться к клеткам с большим уважением, если вспомним, что каждый из нас когда-то был одиночной клеткой, образованной в момент зачатия при слиянии сперматозоида и яйцеклетки.

Рост, способность к восстановлению, дегенерация и злокачественные новообразования – все это связано с изменениями свойств наших клеток в болезни и в здоровье, в юности и в старости. В сущности, можно отследить истоки большинства болезней из нарушения функционирования клеток, а определение неисправностей в клетках ложится в основу разработки новых методов лечения.

Клеточная теория, как и прежде, влияет на пути развития науки о жизни и на медицинскую практику. Она в огромной мере повлияла и на историю моей жизни. С той самой поры, когда я разглядел в микроскоп клетки корней пресловутой луковицы, меня интересовали и клетки, и то, как они функционируют. Когда я занялся биологическими исследованиями, то решил изучать клетки, в частности как они воспроизводят себя и контролируют деление.

Клетки – это основные единицы жизни. Это отдельные живые объекты, окруженные мембранами из жироподобных липидов. Но, подобно тому как атомы содержат электроны и протоны, в клетках тоже имеются меньшие составляющие. Сегодня микроскопы стали очень мощными, и биологи с их помощью обнаруживают замысловатые и нередко очень красивые структуры в клетках. Самые крупные из них называются органеллами, каждая из которых имеет свою собственную мембранную оболочку. Среди них командным центром клетки служит ядро, так как в нем находятся генетические инструкции, записанные в хромосомах, а митохондрии – их в некоторых клетках бывают сотни – действуют как миниатюрные энергоустановки, обеспечивая клетку нужной для роста и выживания энергией. Другие разнообразные емкости и отсеки в клетках выполняют сложные функции логистики, постройки, разрушения или повторного использования частей клетки, а также транспортировки материалов в клетку, из клетки и перемещения внутри ее.

Источник

Онлайн портал info.epubbooks.ru

что такое жизнь понять биологию за пять простых шагов читать

Что такое жизнь понять биологию за пять простых шагов читать

Читать онлайн «Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов»

Автор Нёрс Пол

Почему наша целеустремленность обусловлена эволюцией? Отрывок из книги «Что такое жизнь?» нобелевского лауреата Пола Нерса

Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов

Введение

1
Клетка
Атом биологии

Добавить комментарий Отменить ответ

Что такое жизнь понять биологию за пять простых шагов читать

Читать онлайн «Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов»

Автор Нёрс Пол

Почему наша целеустремленность обусловлена эволюцией? Отрывок из книги «Что такое жизнь?» нобелевского лауреата Пола Нерса

Что такое жизнь? Понять биологию за пять простых шагов

Введение

1КлеткаАтом биологии

Вам также понравится

что такое нафталан обессмоленный

что такое меатомия в урологии

что такое микрики в мышке

Добавить комментарий Отменить ответ

1
Клетка
Атом биологии