Ник Лэйн - Кислород. Молекула, изменившая мир

В знаменитом эссе «О том, как быть собственным подопытным кpoликoм», посвященном опытам на самом себе и опубликованном в 1928 г., Холдейн писал: «Чтобы делать с собаками то, что можно делать с обычными студентами-медиками, нужно получить разрешения в трех экземплярах, подписанные двумя архиепископами». Ему также казалось странным, что лишь немногие химики пытаются узнать, что значит почувствовать самого себя более кислым, более щелочным или более разбавленным.

Спортсмены, тренирующиеся на большой высоте над уровнем моря, должны спускаться вниз за считанные дни или недели до состязаний, иначе все преимущества таких тренировок теряются. При тренировках на высоте в организме образуется больше эритроцитов, поглощающих из воздуха дополнительный кислород. При возвращении вниз организм адаптируется к более высокому содержанию кислорода в воздухе и снижает выработку эритроцитов. Преимущества никогда нс сохраняются дольше периода адаптации.

Запомнить помогает мнемоническое правило «ВВО/ООВ»: в зял (электроны), в осстановился — о кислитель; о тдал (электроны), о кислился — в осстановитель. — Примеч. пер.

В новой книге The Vital Question Ник Лэйн утверждает, что жизнь зародилась не в черных курильщиках, а в щелочных гидротермальных источниках. — Примеч. пер.

Растения, водоросли и цианобактерии тоже дышат, используя некоторое количество кислорода, выпущенного в воздух в процессе фотосинтеза, для окисления углеводородных продуктов фотосинтеза и извлечения запасенной в них энергии.

Для тех, кто хочет разобраться в химии, представляю общее уравнение процесса фотосинтеза: CO 2+ H 2O = CH 2O (органический углерод в форме углевода) + O 2; процесс дыхания описывается обратной реакцией. Это означает, что сохранение (захоронение, а не сжигание в процессе дыхания) каждой молекулы CH 2O соответствует сохранению в воздухе одной молекулы O 2.

Космический аппарат Маrs Global Surveyor , вышедший на орбиту Красной планеты в апреле 1999 г., прислал на Землю подробные изображения осадочных гор. Специалисты из НАСА считают, что они могли образоваться на месте озер и мелких морей. Существующие на Марсе эрозионные каналы свидетельствуют о том, что в далеком прошлом на планете была проточная вода, но новые данные представляют собой первые неопровержимые доказательства того, что когда-то там были океаны. Пока мы не знаем, просочилась ли эта вода в глубь планеты или испарилась в космическое пространство (или и то и другое).

Изотоп 14C распределяется в атмосфере и впитывается живыми растениями в составе углекислого газа в процессе фотосинтеза, а затем поглощается животными. Его доля по отношению к другим изотопам углерода остается практически постоянной, поскольку в долгосрочном плане скорость его распада примерно равна скорости его образования. Однако когда растения и животные умирают, прекращение циркуляции газа в тканях приводит к тому, что ткани больше не находятся в равновесии с атмосферой, и поэтому содержание 14C постепенно снижается в соответствии со скоростью радиоактивного распада. Таким образом, более старые органические соединения содержат меньше 14C.

В книге «Жизненно важный вопрос» автор уточняет, что изотопное фракционирование не обязательно связано с деятельностью живых существ, но может происходить (хотя и медленнее) за счет геологических процессов в гидротермальных источниках. — Примеч. пер.

По другой версии, Черное море сначала называлось Аксинским (Негостеприимным), поскольку его берега населяли дикие воинственные племена, но их сменили более миролюбивые народы, и море стало называться Евксинским (Гостеприимным). — Примеч. пер.

Красный цвет красноцветных континентальных отложений указывает на то, что железо в них полностью окислено, что объясняется действием кислорода на продукты эрозии на протяжении неопределенного, но достаточно длительного промежутка времени. Поскольку все железо в этих образцах окислено в одинаковой степени, мы не можем оценить концентрацию кислорода в воздухе.

По последним данным, эукариотические клетки появились в результате эндосимбиоза между клетками архей и клетками бактерий, превратившимися в митохондрии. Об уникальности этого события и о его последствиях повествует новая книга Ника Лэйна «Жизненно важный вопрос». — Примеч. пер.

Пока мы не можем сказать однозначно, возникли ли эукариоты в результате однократного слияния бактерий разных типов, или их появление стало результатом серии поглощений. За исключением приобретения хлоропластов, скорее всего, это было единичное событие, которое произошло до разделения эволюционных ветвей на дереве эукариот.

Как автомобиль может иметь мощность в 100 лошадиных сил, так и эукариотическая клетка со 100 митохондриями обладает мощностью 100 бактерий.

На сегодняшний день считается, что все без исключения эукариоты имеют митохондрии, иногда измененные, такие как гидрогеносомы или митосомы. Об этом Ник Лэйн пишет в книге «The Vital Question». ― Примеч. пер.

Они применяли так называемый кладистический метод, в рамках которого анализируют не различия, а фундаментальное сходство между видами организмов отражающее их родственные связи.

Одна из причин, почему сегментарное двустороннесимметричное строение тела обладает столь высоким генетическим потенциалом, заключается в том, что небольшие изменения Hox- генов, смещающие их зону влияния, могут приводить к значительным изменениям морфологии — это полностью дарвиновский процесс постепенных изменений, но его легко можно принять за гигантский скачок в генетическом пространстве.

Палеомагнитные исследования подтверждают возможность такого расположения континентов, хотя точность этого анализа невысока.

Жизнь могла сохраниться в горячих источниках и в черных курильщиках на дне океана. Некоторые считают, что именно здесь она зародилась. Другие утверждают, что после последнего серьезного оледенения Земля была заново населена бактериями из гидротермальных источников. Поэтому теоретически возможно, что все данные, которые мы относим к моменту возникновения жизни, на самом деле, относятся к моменту ее возрождения после окончания оледенения. Я не думаю, что это так: цианобактерии слишком сильно отличаются от бактерий из гидротермальных источников и вряд ли отделились от них лишь недавно. Кроме того, доказательства существования цианобактерий относятся к периоду до всех оледенений. Однако цианобактерии каким-то образом пережили все ледниковые периоды, возможно, под тонким слоем льда вблизи экватора или в теплых источниках на поверхности Земли.