Tekst ukazał się pierwotnie na portalu Szortal.
Średnia liczba wszystkich komórek ciała człowieka to około 10 bilionów.* Sporo, prawda? Łączą się one tworząc skórę, wątrobę, mięśnie i inne składniki naszego ciała. Pojedyncza komórka stanowi podstawową jednostkę strukturalną i funkcjonalną organizmów żywych. Przeprowadza ważne procesy życiowe, jak oddychanie czy wydalanie. Może stanowić samodzielny organizm, albo element organizmu wielokomórkowego. Jak jednak doszło do jej powstania? Co sprawiło, że na Ziemi pojawiło się życie? Czemu toczy się ono tak, a nie inaczej? Jaki jest związek między bakteriami a eukariontami? Na te i wiele innych pytań próbuje odpowiedzieć Nick Lane w swojej najnowszej książce.
Życie na Ziemi powstało prawdopodobnie 4 miliardy lat temu. Przez bardzo długi okres świat zasiedlały jedynie bakterie i archeony. Co ciekawe, te prokarionty przez 4 miliardy lat nie przekształciły się pod wpływem zmian środowiskowych i ekologicznych, ale zachowały prostotę budowy, zmieniając jedynie geny i biochemię. Około 1,5 - 2 mld lat temu, w wyniku endosymbiozy między archeonem i bakterią, powstały komórki o złożonej budowie, czyli eukarionty (rośliny, zwierzęta, glony, grzyby i protisty). Z jednej strony mamy zatem morfologiczną prostotę prokariontów, a z drugiej - ogromną złożoność eukariontów. Pomiędzy tymi dwoma grupami jest pustka, ponieważ dotychczasowe badania pokazują, że nie istnieją żadne ewolucyjne formy pośrednie między bakterią a jednokomórkowym przedstawicielem organizmów eukariotycznych.
Lane stara się dowieść, że ewolucja jest nierozerwalnie związana z energią i właśnie ten związek pozwala zrozumieć, czemu ewolucja potoczyła się w znany nam sposób. Bardzo istotne znaczenie ma gradient protonowy, występujący we wszystkich żywych komórkach, który jednak wprowadził ograniczenia w dalszej rozbudowie bakterii i archeonów. Przeszkody te zostały zniesione w wyniku zajścia endosymbiozy między dwoma prokariontami. To zjawisko, niezwykle rzadkie i dodatkowo utrudnione przez konflikt komórki gospodarza i endosymbionta, umożliwiło wyewoluowanie złożonych organizmów. Z tego względu, według autora, we Wszechświecie prędzej natkniemy się na proste, podobne do bakterii, organizmy niż na złożone formy życia.
Czym jest życie? Co jest potrzebne do stworzenia komórki? Jakie są różnice między bakteriami a archeonami? Czemu akurat alkaliczne kominy hydrotermalne mogły odegrać istotną rolę w powstaniu życia? Ile energii zużywają żywe komórki? To tylko niektóre z pytań, nad którymi rozmyśla autor. Interesuje go życie, od jego początków, przez ewolucję, aż do zagadnień dotyczących naszej śmiertelności. Rozprawia nad złożonością komórek eukariotycznych, brakiem form pośrednich między bakteriami a eukariontami oraz przybliża proces endosymbiozy. Zastanawia się nad wykształceniem niektórych cech eukariotów, takich jak jądro, rozmnażanie płciowe (czyli połączenie dwóch gamet), istnienie dwóch płci czy zaprogramowana śmierć komórki (apoptoza). Szczególne miejsce poświęca energii, niezbędnej dla rozwoju komórki. Omawia zasadę działania gradientu protonowego, a także mitochondrium, które pełni ważną rolę w naszym zdrowiu, płodności oraz długowieczności. Odnosi się również do wciąż jeszcze popularnej (zwłaszcza w reklamie), ale błędnie pojmowanej wolnorodnikowej teorii starzenia się. Na koniec, przybliża czytelnikowi tajemniczy mikroorganizm Parakaryon myojinensis, odkryty w głębinach Pacyfiku u wybrzeży Japonii, w 2012 roku. Wywołał on w świecie naukowym niemałą sensację, gdyż trudno jednoznacznie zakwalifikować go do konkretnej grupy organizmów. Czy to prokariont, czy eukariont? A może jest na jakimś etapie pośrednim, odtwarzając ewolucję eukariontów?
Lane przedstawia swoją hipotezę - historię ewolucji życia w powiązaniu z energią - i trzeba przyznać, że robi to w sposób niezwykle szczegółowy, logiczny oraz interesujący. Przywołuje wiele wyników badań (w tym także swoich), odnosi się do innych koncepcji dotyczących powstania życia, prezentuje ciekawe przykłady, omawia szereg procesów biochemicznych i fizycznych, wyjaśnia pojęcia (na końcu jest też słownik zawierający najważniejsze określenia). Nie brakuje również rycin ułatwiających zrozumienie opisywanych zjawisk; szkoda tylko, że niektóre fotografie nie są barwne, a ich jakość lepsza. Autor dostarcza czytelnikowi sporą dawkę informacji, dlatego nie jest to książka, którą czyta się szybko i lekko. Jej lektura wymaga uwagi, skupienia i przetrawienia przeczytanych danych, a wtedy nawet osoba niespecjalnie obeznana w omawianej tematyce powinna zorientować się, o co w tym wszystkim chodzi. Myślę, że zdecydowanie warto sięgnąć po "Pytanie o życie..." i razem z autorem zastanowić się nad zagadkami życia.
Tytuł: Pytanie o życie. Energia, ewolucja i pochodzenie życia
Autor: Nick Lane
Tłumacz: Adam Tuz
Wydawca: Prószyński i S-ka
Data wydania: marzec 2016
Liczba stron: 432
ISBN: 978-83-8069-275-6
* http://book.bionumbers.org/how-many-cells-are-there-in-an-organism/
na stronie: http://bionumbers.hms.harvard.edu/KeyNumbers.aspx znaleźć można o wiele więcej liczb związanych z biologią
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz