Сергей Ястребов
ОТ АТОМОВ К ДРЕВУ
Введение в современную науку о жизни
Научный редактор Александр Марков, д-р биол. наук
Редакторы Валентина Бологова, Наталья Нарциссова
Художественное оформление и макет Андрея Бондаренко
Руководитель проекта Д. Петушкова
Корректоры М. Миловидова, С. Чупахина
Компьютерная верстка А. Фоминов
Оформление обложки и макет Андрей Бондаренко
© С. Ястребов, 2017
© Бондаренко А., художественное оформление, макет, 2018
© ООО «Альпина нон-фикшн», 2018
© Электронное издание. ООО «Альпина Диджитал», 2018
Посвящается моей матери,
Наталии Борисовне Ястребовой
Предисловие
Как говорил известный биохимик сэр Фредерик Гоулэнд Хопкинс, жизнь — это такая штука, которая происходит (life is a thing that happens)[1]. Другими словами, жизнь — это процесс, иногда быстрый, а иногда очень медленный. Пример быстрого жизненного процесса — синтез и распад молекул, снабжающих клетку энергией: время их существования измеряется секундами. Пример медленного процесса — крупные эволюционные изменения, которые иногда растягиваются на миллиарды лет. Область знаний, охватывающая сразу все эти явления, может со стороны показаться необъятной, как пасть древнего бога смерти, одна губа которого достает до неба, а другая — до земли[2]. Отчасти так оно и есть. Биология — очень многоликая наука, к тому же еще и бурно развивающаяся прямо у нас на глазах (чтобы оценить это, достаточно в любой момент просмотреть, например, раздел научных новостей сайта «Элементы»). Неудивительно, что она сейчас многим интересна.
Зададимся следующим вопросом: какую вводную информацию надо сообщить разумному и заинтересованному, но совершенно несведущему в биологии человеку, чтобы он начал более-менее разбираться в этой науке и мог понимать значение свежих биологических открытий?
Предлагаемую книгу можно считать попыткой ответить на этот вопрос. Ее идеальный читатель видится автору как условный «образованный небиолог», прекрасно (кто может в этом сомневаться?) знающий те науки, которые он серьезно изучал, но не имеющий ровным счетом никакой биологической или химической «базы». Если такой человек по любой причине заинтересуется биологией, эта книга — для него. Уровня «когда-то что-то учил в школе, но все забыл» для начала вполне хватит.
Конечно, не может быть и речи о том, чтобы рассказать в одной книге сразу про всю современную биологию. Отбор материала — на совести автора, и за пределами совсем уж азбуки он довольно субъективен. Там, где упоминается какая-то спорная или новая информация, стоят ссылки на научные статьи, из которых она взята. Важные термины, которые пригодятся для понимания дальнейшего рассказа, при первом употреблении выделяются курсивом.
Книга состоит из четырех частей: «Химия жизни», «Механизм жизни», «Древо жизни» и «История жизни». В первой части («Химия жизни») сообщается, из чего, собственно говоря, состоит живая материя. Вторая часть («Механизм жизни») рассказывает о том, как живые существа обращаются с информацией и с энергией. Третья часть («Древо жизни») — это обзор всеобщего эволюционного древа. В ней вкратце обсуждается, какие существуют большие группы живых организмов, кто из них кому родня, какие между ними есть важные различия. И наконец, в четвертой части («История жизни») вся жизнь на Земле рассматривается как единое целое и мы прослеживаем главные события, произошедшие на нашей планете за последние четыре с лишним миллиарда лет.
Тем, кто соприкоснулся с биологией более или менее впервые, лучше читать эту книгу подряд, по возможности не пропуская глав. Продвинутые читатели, которых в наше время тоже хватает, скорее всего, сориентируются сами. Автор надеется, что некоторые разделы могут быть интересны и профессиональным биологам (это в основном относится ко второй половине книги). И третья, и четвертая части намеренно написаны так, чтобы любую из них можно было читать как самостоятельный очерк. Поэтому, если биологическая «база» у вас есть — вы совершенно спокойно можете читать книгу с середины, а в начало заглянуть потом, если пожелаете.
Когда наброски первой части книги выкладывались в ЖЖ, автору регулярно задавали один и тот же вопрос: почему там так много химии? Ответ: потому что элементная база живых систем — химическая. От этого никуда не денешься. И потом, разве не интересно знать, чем, например, фруктоза, известный компонент диетических сладких продуктов, отличается от обычного сахара, или почему глицин служит успокаивающим средством, или каков механизм действия кофе на нервную систему, или вреден ли на самом деле глутамат? С помощью биологической химии понять такие вещи легко, а без нее совершенно невозможно. В любом случае, об основах химии тут рассказывается с нуля и на таком упрощенном уровне, что автору будет даже неловко перед читателями-химиками, если это сочинение попадет им в руки.
1