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.
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 NielThe 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. HallThe 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. WheelisTowards 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. FoxPhylogenetic 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. MüllerThe 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. McInerneySupertrees disentangle the chimeric origin of eukaryotic genomes // Molecular Biology and Evolution 24: 1752–1760 (2007).
Rivera, M. C., and J. A. LakeThe 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. EmbleyAn archaeal origin of eukaryotes supports only two primary domains of life // Nature 504: 231–236 (2013).
Питер Митчелл и хемиосмотическое сопряжение
Lane, N.Why are cells powered by proton gradients? // Nature Education 3: 18 (2010).
Mitchell, P.Coupling of phosphorylation to electron and hydrogen transfer by a chemiosmotic type of mechanism // Nature 191: 144–148 (1961).
Orgell, L. E.Are you serious, Dr Mitchell? // Nature 402: 17 (1999).
Вероятность возникновения жизни и ее свойства
Conway-Morris, S. J.Life’s Solution: Inevitable Humans in a Lonely Universe. Cambridge University Press, Cambridge (2003).
Duve, C. deLife Evolving: Molecules, Mind, and Meaning. Oxford University Press, Oxford (2002).
Duve, C. deSingularities: Landmarks on the Pathways of Life. Cambridge University Press, Cambridge (2005).
Gould, S. J.Wonderful Life. The Burgess Shale and the Nature of History. W. W. Norton, New York (1989).
Maynard Smith, J., and E. SzathmáryThe Major Transitions in Evolution. Oxford University Press, Oxford (1995).
Monod, J.Chance and Necessity. Alfred A. Knopf, New York (1971).
Основы молекулярной биологии
Cobb, M.1953: When genes became information // Cell 153: 503–506 (2013).
Cobb, M.Life’s Greatest Secret: The Story of the Race to Crack the Genetic Code. Profile, London (2015).
Schrödinger, E.What is Life? Cambridge University Press, Cambridge (1944).
Watson, J. D., and F. H. C. CrickGenetical implications of the structure of deoxyribonucleic acid // Nature 171: 964–967 (1953).
Размер и структура генома
Doolittle, W. F.Is junk DNA bunk? A critique of ENCODE // Proceedings National Academy Sciences USA 110: 5294–5300 (2013).
Grauer, D., Zheng, Y., Price, N., Azevedo, R. B. R., Zufall, R. A., and E. ElhaikOn the immortality of television sets: “functions” in the human genome according to the evolution-free gospel of ENCODE // Genome Biology and Evolution 5: 578–590 (2013).
Gregory, T. R.Synergy between sequence and size in large-scale genomics // Nature Reviews Genetics 6: 699–708 (2005).
Первые два миллиарда лет жизни на Земле
Arndt, N., and E. NisbetProcesses on the young Еarth and the habitats of early life // Annual Reviews Earth and Planetary Sciences 40: 521–549 (2012).
Hazen, R.The Story of Earth: The First 4,5 Billion Years, from Stardust to Living Planet. Viking, New York (2014).
Knoll, A.Life on a Young Planet: The First Three Billion Years of Evolution on Earth. Princeton University Press, Princeton (2003).
Rutherford, A.Creation: The Origin of Life / The Future of Life. Viking Press, London (2013).
Zahnle, K., Arndt, N., Cockell, C., Halliday, A., Nisbet, E., Selsis, F., and N. H. SleepEmergence of a habitable planet // Space Science Reviews 129: 35–78 (2007).
Появление кислорода
Butterfield, N. J.Oxygen, animals and oceanic ventilation: an alternative view // Geobiology 7: 1–7 (2009).
Canfield, D. E.Oxygen: A Four Billion Year History. Princeton University Press, Princeton (2014).
Catling, D. C., Glein, C. R., Zahnle, K. J., and C. P. MckayWhy O2is required by complex life on habitable planets and the concept of planetary “oxygenation time” // Astrobiology 5: 415–438 (2005).