Том Джексон - Взламывая биологию

Дезоксирибонуклеиновая кислота, или ДНК, – это важнейшее химическое вещество в мире. Его открыл в 1869 г. швейцарский врач Фридрих Мишер при изучении гноя.

Долгое время биологи были убеждены, что существует некое «генетическое» образование, которое передается следующим поколениям и делает потомство похожим на родителей. Первый шаг к пониманию его природы сделал Мишер, когда исследовал белки в лейкоцитах (белых кровяных клетках). Он собрал материал из неприятного источника: пропитанных гноем бинтов пациентов ближайшей больницы. В 1869 г. Мишер заметил загадочную субстанцию, непохожую на другие белки, в ядре клетки. Врач назвал ее нуклеином, а сегодня мы называем это нуклеиновой кислотой. Мишер предположил, что это химическое вещество отвечает за наследование, но у него не было доказательств. В ХХ в. ученые подтвердили, что молекулы ДНК действительно переходят к следующему поколению и отвечают за наследование признаков. Хотя стало известно, что ДНК состоит из более мелких единиц – сахара-рибозы и четырех нуклеиновых кислот, – все еще неясно, как они сочетаются. Если загадка будет решена, мы узнаем, как химическое вещество переносит генетический код.

Фридрих Мишер назвал загадочную субстанцию, обнаруженную в ядре клеток, нуклеином. Этот термин нашел отражение в современном названии – дезоксирибонуклеиновая кислота, или кратко – ДНК.

ДНК была открыта при анализе содержимого ядра, центрального органоида клетки, окруженного двумя мембранами. Ядро разглядели внутри клеток прежде остальных органоидов, и как сегодня известно, именно здесь хранится ДНК. ДНК содержит гены, которые копируются и отправляются в другие части клетки для расшифровки.

Консервация – это охрана природы, природных ресурсов и диких животных. Сегодня охранные меры принимают тысячи организаций по всему миру. А начиналось все с попытки спасти клочок природы в Скалистых горах.

Охраной природы в рамках общественного движения впервые занялись в середине 1880-х гг. в Северной Америке. Ранее, когда европейские поселенцы продвигались по континенту на запад, природу воспринимали как противника, которого нужно завоевать, укротить и использовать. Затем некоторые мыслители, такие как Джон Мьюр и Генри Дейвид Торо, поняли, что природные ресурсы не бесконечны, что дикая природа хрупка и ее нужно беречь. В 1871 г. геолог Фердинанд Гайден провел первое исследование на северо-западе штата Вайоминг. Он рекомендовал создать национальный парк для сохранения уникальных природных богатств, которые видел в Йеллоустоуне, – с гейзерами и геотермальными источниками. Многие местные жители возражали, полагая, что это помешает лесному хозяйству, охоте и горному делу. Но предприятия, в их числе Трансконтинентальная железная дорога, поддержали предложение, пожелав открыть регион для зарождающейся индустрии туризма. В 1872 г. был принят закон, сделавший Йеллоустоун первым в мире национальным парком, «местом для пользы и удовольствия всего населения». Слово «консервация», от латинских servare «охранять» и con «вместе», вероятно, ввел Гиффорд Пинчот, руководитель Лесной службы США, в начале 1900-х гг.

Международный союз охраны природы (МСОП) публикует Красную книгу – подробный список животных и растений, находящихся под угрозой. Виды разнесены по семи категориям, от уязвимых до исчезающих.

В конце 1800-х гг. в Соединенных Штатах, а также в Канаде, Австралии и Европе были созданы и другие национальные парки. В 1950-х гг. движение разрослось. Сегодня национальные парки и заповедники существуют на всех континентах, некоторые даже размером с небольшую страну. У них две основные задачи: сохранять природу и дать людям возможность насладиться ею. При растущем количестве посетителей парками нужно управлять бережно, чтобы названные задачи не противоречили друг другу. Сегодня меры по охране природы разнообразны. Специалисты работают над сбережением таких ресурсов, как леса, почвы и запасы воды. Они также заботятся о диких животных, например, запрещая охоту на редкие виды. Спустя почти 150 лет после создания Йеллоустоуна лучшим способом охраны дикой природы все еще считается сохранение экосистемы целиком.

Йеллоустоунский национальный парк, на территории 8 990 кв. км, создан для охраны красивых пейзажей, в том числе гор, каньонов, водопадов, гейзеров и геотермальных источников. Последние два вида объектов сформированы вулканической активностью.

В 1871 г. Фердинанд Гайден проезжал мимо озера Миррор-лейк в сторону реки Ламар, притока реки Йеллоустоун. В отчете Гайдена содержалась рекомендация охранять эту территорию как национальный парк.

Жизнь существует на суше и в океанах, в почвах, на камнях, и высоко в атмосфере. Область планеты, заселенная живыми существами, называется биосферой. Этот термин, главный в современной экологии, придумал австрийский геолог Эдуард Зюсс.

Биосфера Земли простирается от Арктики до Антарктики, от глубоких недр до до нижних слоев атмосферы – там, на высоте 64 км были обнаружены микробы. Живые существа населяют океаны, в том числе впадины глубиной до 8 530 м, а одноклеточные организмы встречаются в почве и горных породах на глубине по меньшей мере 19 км. Но на дне океана темно и холодно, а в верхних слоях атмосферы содержится мало кислорода. Поэтому жизнь в основном распространена на относительно узком участке: между отметкой в 500 м ниже уровня океана и 6 км над поверхностью земли. По сравнению с размерами планеты этот слой невероятно тонкий. Если представить себе яблоко размером с Землю, биосфера была бы кожицей этого яблока. Насколько нам известно на сегодняшний день, жизнь, то есть биосфера, имеется только на нашей планете. Для известных нам форм жизни необходимы энергия Солнца, вода и атмосфера, содержащая кислород. Кроме того, Земля находится на подходящем расстоянии от Солнца: так обеспечивается комфортная температура. Возможно, в будущем мы обнаружим жизнь на других планетах или спутниках, в Солнечной системе или в системах других звезд.

Австрийский геолог Эдуард Зюсс предложил термин «биосфера» в 1875 г. В 1920-х гг. его идею развил русский геохимик Владимир Иванович Вернадский, определивший экологию как науку о биосфере.