Читаем Взламывая биологию полностью

В конце 1800-х гг. опыты с морскими свинками позволили Эмилю фон Берингу разработать антитоксин для лечения дифтерии. В 1920-х гг. Фредерик Бантинг занимался исследованием собак, и это помогло создать инсулин для больных диабетом. Иногда в лабораторных тестах используют приматов, так как их физиология и поведенческие реакции похожи на человеческие. В 1940-х гг. усилиями Джонаса Солка была создана вакцина от полиомиелита, спасшая миллионы жизней, – он изучал макак-резусов.


Рыжая, или амбарная, крыса – которая не всегда имеет такой цвет, – это модельное млекопитающее, с помощью которого изучают поведение, обучаемость и воздействии лекарств.


Биомы

Поверхность Земли можно разделить на области с похожим климатом, где местные популяции диких животных сталкиваются с похожими вызовами. Такие регионы называются биомами.

Термин «биом» предложил в 1916 г. американский эколог Фредерик Клементс, профессор ботаники в Университете Миннесоты. Клементс понял, что биомы не статичны, а со временем постепенно меняются. На растения внутри биома влияют климат, смена времен года, рельеф и высота над уровнем моря. Кроме того, в каждом биоме водятся определенные виды животных, которые также приспосабливаются к условиям среды.

Ученые классифицируют биомы Земли по-разному, но в основном выделяют семь типов: водные системы, тундра, тайга, лиственые леса, пустыня, тропические леса, саванна. Водные биомы подразделяются на морские и пресноводные, например озера и реки. Леса растут на территориях, которые характеризуются обильными осадками. Лесные биомы – это и влажные леса тропического пояса, где круглый год тепло, и лиственные леса в регионах с умеренным климатом, и северные хвойные леса, и тайга на далеком севере. Севернее тайги простираются пустнынные равнины тундры. Похожие климатические условия, флора и фауна встречаются в горах, поэтому ученые выделяют два основных типа тундры: полярную и альпийскую. Территории, где слишком сухо для деревьев, но слишком влажно для пустынь, покрыты травами. Это степи в областях с умеренным климатом – в США они называются прериями – и тропические саванны. Пустыни образуются там, где сухой воздух у поверхности не позволяет сформироваться дождевым облакам, а потому осадки там редки и скудны. Пустыни могут граничить с полупустынями.


Клеточная мембранна

Каждая клетка – и бактерия, и яйцо страуса (а желток – это одна клетка, очень большая) – окружена внешней оболочкой, называемой цитоплазматической мембраной. Внешняя преграда и аналогичные мембраны внутри клетки состоят из двойного слоя жиров, или липидов (от греч. λίπος – жир).

У первых клеточных биологов не было оборудования, позволявшего разглядеть цитоплазматическую мембрану. И они были убеждены, что все живые клетки ограничены стенками. Они действительно есть у клеток растений и грибов (и бактерий), но это дополнительные внешние структуры, обеспечивающие прочность и защиту. Клетки животных стенок не имеют. Внутреннее пространство любой клетки, крошечная камера, где происходит метаболизм, защищено мембраной. Ее открыли в конце XIX в. Тогда же обнаружили, что она полупроницаемая. Другими словами, она пропускает, например воду, но сопротивляется некоторым другим веществам. В 1925 г. выяснилось, что эта примечательная структура состоит из двойного слоя липидов. Этим термином обозначаются жиры и жироподобные вещества.

Билипидный слой

Молекулы липидов чем-то напоминают медуз. От глицеролового «тела» отходят три цепочки жирных кислот. К глицеролу в составе липидов мембраны прикреплен фосфат, или соль фосфорной кислоты, который делает вещество гидрофильным, то есть способным взаимодействовать с водой. Жирные кислоты гидрофобны: они отталкивают воду и не растворяются в ней. Сочетание этих двух свойств создает вокруг клетки прочный барьер толщиной примерно в семь нанометров. Липиды формируют двойную прослойку между верхним и нижним слоями глицерола. Внутри клетки глицерол смешивается с жидкостью цитоплазмы, снаружи – с прочими жидкостями. Внутреннюю область мембраны формируют жирные кислоты, которые смешиваются друг с другом, но не пропускают внутрь воду.


Мембраны не только ограждают жидкую среду клетки, но и хранят химические вещества, которые нельзя смешивать со всеми прочими. Они содержатся внутри пузырьков, или везикул. Они могут «сливаться» с цитоплазматической мембраной, чтобы освободить содержимое. Жиры переносятся кровью в форме более простых по строению мицелл.


Еще сложнее

Перейти на страницу:

Все книги серии Взламывая науку

Похожие книги

Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты
Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты

Автор множества бестселлеров палеонтолог Дональд Протеро превратил научное описание двадцати пяти знаменитых прекрасно сохранившихся окаменелостей в увлекательную историю развития жизни на Земле.Двадцать пять окаменелостей, о которых идет речь в этой книге, демонстрируют жизнь во всем эволюционном великолепии, показывая, как один вид превращается в другой. Мы видим все многообразие вымерших растений и животных — от микроскопических до гигантских размеров. Мы расскажем вам о фантастических сухопутных и морских существах, которые не имеют аналогов в современной природе: первые трилобиты, гигантские акулы, огромные морские рептилии и пернатые динозавры, первые птицы, ходячие киты, гигантские безрогие носороги и австралопитек «Люси».

Дональд Протеро

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература
Как я воевал с Россией
Как я воевал с Россией

Уинстон Черчилль — «имя Англии» XX века, являлся самым ярким представителем английской политики в двадцатом столетии. Одним из ее направлений была борьба против России с целью не допустить нашу страну в число великих держав или, по крайней мере, ослабить русское влияние в мире.В своих произведениях У. Черчилль достаточно полно и откровенно описал все стороны этой антирусской деятельности. Двуличная позиция Англии в отношениях с Россией в годы Первой мировой войны, откровенно враждебное отношение к РСФСР и СССР, военные и шпионские операции против советской державы в 1920-е–1930-е гг., попытки направить первый германский удар на Советский Союз — все это нашло отражение в книге У.Черчилля, представленной вашему вниманию.Кроме того, в ней рассказывается о политике Черчилля в годы Второй мировой войны, когда союзническая помощь Советскому Союзу со стороны Англии сопровождалась стремлением затянуть военные действия на Восточном фронте, чтобы обескровить СССР. Наконец, здесь говорится и о начале «холодной войны», в которой У. Черчилль сыграл ведущую роль.Книга содержит множество интересных подробностей, неожиданных фактов, значимых деталей от человека, входившего в высшие круги английского «истеблишмента».

Уинстон Спенсер Черчилль , Уинстон Черчилль

Биографии и Мемуары / Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература / История / Педагогика / Образование и наука / Документальное
Математика жизни и смерти. 7 математических принципов, формирующих нашу жизнь
Математика жизни и смерти. 7 математических принципов, формирующих нашу жизнь

Многие из нас боятся математики и не любят ее. Можно сказать даже, ненавидят. А зря.Математические истории Кита Йейтса наглядно демонстрируют, как математика наполняет нашу жизнь и управляет ею.Каждая из глав посвящена одному математическому принципу, например теории вероятности, и демонстрирует, как эта концепция реализуется в повседневной жизни.Вы узнаете о несправедливых судебных решениях, основанных на математических ошибках; о тянущихся последствиях катастрофы в Чернобыле; о том, как манипулируют статистикой и предотвращают эпидемии. И все это благодаря королеве наук.Доступность подачи материала, отсутствие сложных математических формул, наглядная демонстрация важности математики в нашей жизни – вот главные принципы книги.В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.

Кит Йейтс

Зарубежная образовательная литература, зарубежная прикладная, научно-популярная литература