Вопрос жизни. Энергия, эволюция и происхождение сложности

Конечно, книга очень выиграла благодаря опыту моих издателей и агента. Я благодарен Кэролайн Донэй из “Юнайтед эджентс” – за то, что она с самого начала верила в успех этого проекта; Эндрю Франклину из “Профайл букс” (его замечания помогли сделать текст гораздо более емким и ясным); Брендану Карри из “У. У. Нортон”; чуткому и многознающему редактору Эдди Мицци (благодаря его вмешательству мне не пришлось краснеть за книгу). Также мне хотелось бы сказать спасибо Пенни Дэниел, Саре Халл, Валентине Санка и команде “Профайл” за заботу о публикации книги и ее дальнейшей судьбе.

Моя жена, д-р Ана Идальго, жила и дышала этой книгой вместе со мной. Она прочитывала каждую главу минимум два раза и освещала мне путь. Я доверяю ее знаниям и суждениям больше, чем собственным. Все, что в моей книге есть хорошего, эволюционировало в результате естественного отбора со стороны моей жены. Я не могу вообразить лучший способ прожить жизнь, чем тот, когда ты упорно пытаешься понять, что это вообще такое – жизнь. Однако я еще точно знаю, что смысл и радость моей жизни составляют Ана, мои сыновья Энеко и Уго и наша рассеянная по Испании, Англии и Италии большая семья. Эта книга была написана в самое счастливое время моей жизни.

Глоссарий

АДФ (аденозиндифосфат). Продукт расщепления АТФ, образующийся из АТФ, когда он “тратится”. Вырабатываемая при дыхании энергия используется для того, чтобы присоединить фосфат (PO₄^3-) обратно к АДФ, чтобы вновь получить АТФ.

Аллель. Одна из встречающихся в популяции вариаций гена.

Аминокислота. Один из 20 молекулярных “кирпичиков”, которые, соединяясь в цепочки, формируют белки (как правило, белки включают в себя сотни аминокислот).

Ангстрем (Å). Единица длины, равная одной миллиардной части метра (10^–10 м) и примерно соответствующая диаметру атома.

Антипортер. “Насос” белкового строения, который, как правило, переносит через мембрану один заряженный атом (ион) в одну сторону, а второй – в другую. Один из антипортеров обменивает протон (H⁺) на ион натрия (Na⁺).

Апоптоз. “Запрограммированная” клеточная смерть. Регулируемый на генетическом уровне и требующий энергетических затрат процесс, в ходе которого клетка самоликвидируется.

Археи. Один из трех главных доменов жизни. (Два других – бактерии и эукариоты, к которым относимся и мы.) Археи – прокариоты, они не используют ядро для хранения ДНК, и большей доли других структур сложного строения, характерных для эукариот, у них также нет.

Архезои. Примитивные одноклеточные эукариоты, некогда ошибочно считавшиеся “недостающим звеном” между бактериями и эукариотами.

АТФ (аденозинтрифосфат). Энергетическая “валюта”, которую признают все известные науке живые клетки.

АТФ-синтаза. Вращающийся моторный белок, “нанотурбина” в мембране, которая использует энергию потока протонов для того, чтобы синтезировать АТФ.

Ацетилфосфат. Простая (двухуглеродная) молекула, которая может служить “энергетической” валютой, аналогом АТФ.

Аэробное дыхание. Разновидность дыхания, которой пользуемся мы, люди. В ходе этого процесса осуществляется реакция между питательными веществами и кислородом, что позволяет обеспечить энергией необходимые функции организма. Бактерии также могут “сжигать” кислородом минералы или газы.

Бактерии. Один из трех главных доменов жизни. (Два других – археи и эукариоты.) Бактерии, наряду с археями, являются прокариотами, у которых отсутствует ядро как место для хранения ДНК, как и большая доля прочих характерных для эукариот сложных структур.

Белок. Цепочка аминокислот, соединенных в определенном порядке, который задается последовательностью ДНК в гене.

Брожение. Чисто химический способ получения АТФ, который не задействует ни протонные градиенты на мембранах, ни АТФ-синтазу. У разных организмов пути брожения могут различаться: так, у людей в качестве побочного продукта образуется молочная кислота, а у дрожжей – спирт.

Вариативность. Мера разброса значений в наборе чисел. Если вариативность равна нулю, то все значения равны, а если вариативность мала, то значения находятся вблизи их среднего значения. Большая вариативность означает широкий диапазон значений.

Восстановление. Процесс присоединения одного или нескольких электронов к субстрату, в результате чего он становится восстановленным.

Выметание селективное. Сильный отбор в пользу одного варианта (аллеля) гена, который вытесняет в популяции остальные варианты.

Ген. Участок ДНК, кодирующий белок (или другой продукт, например регуляторную РНК).

Геном. Совокупность всех генов организма.