Вопрос жизни. Энергия, эволюция и происхождение сложности - Лейн Николас

Эта книга опирается в основном на изыскания, проведенные в последние шесть лет совместно со многими учеными (25 статей; см. список литературы), здесь я подытожил долгий период размышлений и споров на конференциях и семинарах, в переписке и за выпивкой, и все это повлияло на мои взгляды. Так, я должен поблагодарить проф. Майка Рассела, чьи революционные идеи, касающиеся истоков жизни, вдохновили молодое поколение, а умение переносить удары судьбы служит примером для всех нас. Также я благодарю проф. Джона Аллена, чьи гипотезы в области эволюционной биохимии указали путь другим. К тому же Джон всегда был борцом за академическую свободу, что не так давно ему дорого обошлось. Я благодарю проф. Фрэнка Гарольда, который в нескольких удивительных книгах сумел объединить биоэнергетику, цитологию и эволюцию и чей здоровый скептицизм заставлял меня двигаться вперед. Я благодарен проф. Дугласу Уоллесу, чья концепция митохондриальной энергетики как главного двигателя старения и возникновения заболеваний имеет невероятно важное значение; проф. Густаво Барха, который настолько ясно понимает связь свободных радикалов с процессами старения, что я ориентировался на его подход. Кроме того, я хочу выразить благодарность д-ру Грэму Годдарду, чьи похвалы и прямота некогда изменили мою жизнь.

Увы, я не могу здесь должным образом поблагодарить всех, кто повлиял на формирование моих взглядов, но всем этим людям я очень обязан. Наугад назову несколько имен: Кристоф Дессимоз, Питер Рич, Амандина Марешаль, Сальвадор Монкада, Мэри Коллинз, Базз Баум, Урсула Миттвоч, Мишель Дюшен, Гюри Сабадкаи, Грэм Шилдс, Доминик Папино, Джо Сантини, Юрг Белер, Дэн Джаффарес, Питер Ковни, Мэтт Паунер, Иэн Скотт, Анджали Госвами, Астрид Винглер, Марк Томас, Разан Джавдат и Сиобан Сен-Гупта (Университетский колледж Лондона); Джон Уокер, Майк Мерфи и Гай Браун (Кембриджский ун-т); Эрих Гнайгер (Инсбрукский ун-т); Филипа Сауса, Таль Даган и Фриц Беге (Дюссельдорфский ун-т); Пол Фалковски (Ратгерский ун-т); Евгений Кунин (Национальные институты здоровья, США); Диана Ньюман и Джон Дойл (Калифорнийский технологический институт); Джеймс Макинерни (Ирландский национальный ун-т); Форд Дулиттл и Дон Арчибальд (Ун-т Далхаузи); Вольфганг Ничке (Марсельский ун-т); Мартин Эмбли (Ньюкасл); Марк ван дер Гизен и Том Ричардс (Эксетерский ун-т); Нил Блэкстоун (Ун-т Северного Иллинойса); Рон Бертон (Институт им. Скриппса); Рольф Тауэр (Марбургский ун-т); Дитер Браун (Мюнхенский ун-т); Антонио Энрикес (Мадридский ун-т); Терри Ки (Ун-т Лидса); Масаси Танака (Токийский ун-т); Масаси Ямагути (Ун-т Тиба); Джефф Хилл (Обернский ун-т); Кен Нилсон и Ян Аменд (Ун-т Южной Калифорнии); Том Макколлом (Колорадский ун-т); Крис Ливер и Ли Свитлав (Оксфордский ун-т); Маркус Шварцлендер (Боннский ун-т); Джон Эллис (Уорикский ун-т); Дан Мишмар (Ун-т им. Бен-Гуриона); Мэттью Кобб и Брайан Кокс (Манчестерский ун-т); Роберто и Роберта Моттерлини (Парижский ун-т); Стив Иской (Ун-т Куинс).

Я благодарен тем друзьям и членам семьи, которые прочитали и прокомментировали фрагменты рукописи или ее всю. Мой отец Томас Лейн отрывался от сочинения собственных книг по истории ради того, чтобы читать мою. Он пристрастно изучил написанное и помог выправить многие фразы. Джон Терни щедро делился со мной временем и советами. Маркус Шварцлендер воодушевлял меня в сложные времена. Майк Картер – единственный из моих друзей, который прочитал все мои рукописи. Порой его замечания убеждали меня существенно менять текст. Я обязан поблагодарить Яна Окленда-Сноу, Адама Резерфорда и Кевина Фона за приятные беседы за ланчем и за выпивкой. Они-то отлично знают, сколь подобные вещи важны для того, чтобы оставаться в здравом уме.

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.

АДФ (аденозиндифосфат). Продукт расщепления АТФ, образующийся из АТФ, когда он “тратится”. Вырабатываемая при дыхании энергия используется для того, чтобы присоединить фосфат (PO43-) 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.