Книга Вопрос жизни. Энергия, эволюция и происхождение сложности - Лейн Николас

Хлоропласт. Специализированный компартмент в растительных клетках и клетках водорослей, где осуществляется фотосинтез. Хлоропласты произошли от фотосинтетических бактерий, которые называются цианобактериями.

Хромосома. Цилиндрическая структура, состоящая из ДНК, плотно упакованной при помощи белков. Становится видна во время клеточного деления. У людей по 23 пары хромосом, и каждая пара содержит две копии каждого нашего гена. “Пластичная” хромосома подвергается рекомбинации, в результате чего образуются комбинации генов (аллелей).

Цитозоль. Водный раствор, который окружает внутренние компартменты клетки, например митохондрии.

Цитоплазма. Гелеподобная субстанция, заполняющая внутренний объем клетки (помимо ядра).

Цитоскелет. Пластичный белковый каркас внутри клетки, который может перестраиваться в соответствии с изменением формы клетки.

Щелочные гидротермальные источники. Источники, обычно на морском дне, из которых извергаются теплые щелочные жидкости, богатые водородом. Возможно, такие источники сыграли главную роль в появлении жизни.

Эгоистический конфликт. Конфликт интересов разных объектов, например конфликт между симбионтами или между плазмидами и клеткой-хозяином.

Экзергоническая реакция. Реакция, в ходе которой выделяется свободная энергия, которая может пойти на выполнение работы. При экзотермической реакции выделяется тепло.

Электрон. Субатомная частица, несущая отрицательный электрический заряд. Акцептор электрона – атом или молекула, принимающие один электрон или больше. Донор, напротив, отдает электроны.

Эндергоническая реакция. Реакция, для осуществления которой требуется вклад свободной энергии (“работы”, а не тепла). А чтобы произошла эндотермическая реакция, требуется энергия в виде тепла.

Эндосимбиоз. Взаимовыгодное сотрудничество (обычно обмен продуктами метаболизма) между двумя клетками, при котором один из партнеров живет внутри другого.

Энтропия. Состояние разлаженности на молекулярном уровне, которое стремится к хаосу.

Эукариоты. Организмы, состоящие из одной клетки или более, у которых есть ядро и другие специализированные структуры, например митохондрии. Все сложные формы жизни, включая растения, грибы, водоросли, животных и протистов (например амеб), состоят из эукариотических клеток. Эукариоты – один из трех главных доменов жизни. (Два остальных представлены более простыми, прокариотическими, организмами: бактериями и археями.)

Ядро. “Центр управления” сложными (эукариотическими) клетками, в котором укрыто подавляющее большинство клеточных генов (небольшая доля генов содержится, кроме ядра, в митохондриях).

pH. Мера кислотности, точнее мера концентрации протонов. В кислотах высокая концентрация протонов и низкий pH (< 7). В щелочах, напротив, низкая концентрация протонов и высокий pH (7–14). pH чистой воды равен 7.

Библиография

Работы, на которые я ссылался здесь, сгруппированы по главам и темам внутри глав. Это не полный список. Я перечислил те книги и статьи, которые в последнее десятилетие в наибольшей степени повлияли на мой образ мышления. Я не всегда согласен с их авторами, но все они представляют интерес. Кроме того, в список для каждой главы я включил и собственные научные статьи. В них подробно обоснованы доводы, приведенные здесь в более общем виде. Там же вы найдете полный перечень процитированных работ.

Введение

Левенгук и начало микробиологии

Dobell, C. Antony van Leeuwenhoek and his Little Animals. Russell and Russell, New York (1958).

Kluyver, A. J. Three decades of progress in microbiology // Antonie van Leeuwenhoek 13: 1–20 (1947).

Lane, N. The unseen world: reflections on Leeuwenhoek (1677) “Concerning little animals” // Phil. Trans. R. Soc. B 370: 20140344 (2015).

Leewenhoeck, A. Observation, communicated to the publisher by Mr. Antony van Leewenhoeck, in a Dutch letter of the 9 Octob. 1676 here English’d: concerning little animals by him observed in rain-well-sea and snow water; as also in water wherein pepper had lain infused // Phil. Trans. R. Soc. B 12: 821–831 (1677).

Stanier, R. Y., and C. B. van Niel The concept of a bacterium // Archiv fur Microbiologie 42: 17–35 (1961).

Линн Маргулис и теория серийных эндосимбиозов

Archibald, J. One Plus One Equals One. Oxford University Press, Oxford (2014).

Margulis, L., Chapman, M., Guerrero, R., and J. Hall The last eukaryotic common ancestor (LECA): Acquisition of cytoskeletal motility from aerotolerant spirochetes in the Proterozoic Eon // Proceedings National Academy Sciences USA 103, 13080–13085 (2006).

Sagan, L. On the origin of mitosing cells // Journal of Theoretical Biology 14: 225–274 (1967).

Sapp, J. Evolution by Association: A History of Symbiosis. Oxford University Press, New York (1994).

Карл Везе и три домена жизни

Crick, F. H. C. The biological replication of macromolecules // Symposia of the Society of Experimental Biology 12, 138–163 (1958).

Morell, V. Microbiology’s scarred revolutionary // Science 276: 699–702 (1997).

Woese, C., Kandler, O., and M. L. Wheelis Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya // Proceedings National Academy Sciences USA 87: 4576–4579 (1990).

Woese, C. R., and G. E. Fox Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms // Proceedings National Academy Sciences USA 74: 5088–5090 (1977).

Woese, C. R. A new biology for a new century // Microbiology and Molecular Biology Reviews 68: 173–186 (2004).

Билл Мартин и химерическое происхождение эукариот

Martin, W., and M. Müller The hydrogen hypothesis for the first eukaryote // Nature 392: 37–41 (1998).

Martin, W. Mosaic bacterial chromosomes: a challenge en route to a tree of genomes // BioEssays 21: 99–104 (1999).

Pisani, D., Cotton, J. A., and J. O. McInerney Supertrees disentangle the chimeric origin of eukaryotic genomes // Molecular Biology and Evolution 24: 1752–1760 (2007).

Rivera, M. C., and J. A. Lake The ring of life provides evidence for a genome fusion origin of eukaryotes // Nature 431: 152–155 (2004).

Williams, T. A., Foster, P. G., Cox, C. J., and T. M. Embley An archaeal origin of eukaryotes supports only two primary domains of life // Nature 504: 231–236 (2013).