Но далеко не все клетки могут похвастаться таким структурным компонентом. Например, у бактерий его нет, и все важнейшие процессы в них происходят прямо внутри цитоплазмы, не защищенные от возможных химических реакций. Поэтому появление клеток с четко выраженным ядром было прорывом в эволюционных процессах, происходивших на доисторической Земле.
Ученые так и не пришли к единому мнению по поводу того, каким образом у клеток все же появилось ядро. Есть версия, что оно появилось вследствие симбиоза архей (примитивных одноклеточных микроорганизмов) и бактерий – ведь именно таким образом в клетках развились митохондрии и хлоропласты. По другой версии, бактерии эволюционировали в клетки с ядрами. Также рассматривается вариант заражения безъядерных клеток вирусом. И наконец, сравнительно недавно появилась гипотеза о том, что ядром могла стать одиночная клетка, которая обзавелась дополнительной внешней мембраной. У каждой из этих версий есть уязвимые места, поэтому происхождение клеточного ядра пока остается неясным.
Американскими учеными был произведен любопытный эксперимент. Они взяли неоплодотворенные яйцеклетки лягушек и подменили их на оплодотворенные, причем на довольно поздней стадии развития. И из таких клеток в большинстве случаев развились полноценные лягушки.
Впервые термин «ядро» использовал Роберт Броун, известный как открыватель броуновского движения частиц. С тех пор этот термин стал общепринятым, так как он наиболее точно отражает ключевую роль этого структурного компонента в жизни клетки – и ее обладателя.
Если не изучишь жизнь, то в ней нет никакого смысла.
Платон
№ 88
Найти и обезвредить. Бактерия-минер
Войны начинаются, уносят множество жизней, но рано или поздно им все же приходит конец. Только вот действительно ли они заканчиваются? Ведь в земле остаются тысячи неразорвавшихся снарядов, несработавших мин, а в зарослях прячутся растяжки с гранатами. На беду, они обычно изготовлены качественно, поэтому могут терпеливо ждать многие годы, пока кто-то не наткнется на них. И таким образом войны снова и снова напоминают о себе, продолжая собирать свою страшную жатву.
Производить оружие – дорогое удовольствие, но на то, чтобы его обезвредить либо уничтожить, нужно еще больше средств. Согласно статистическим данным, после всех войн прошлого века поверхность нашей планеты прямо-таки начинена взрывчаткой – около 120 миллионов единиц боеприпасов все еще не обезврежены, поэтому каждый месяц в 70 странах около 2 тысяч человек получают травмы или гибнут от того, что ступили не туда.
Долгое время эта проблема стоит очень остро, поскольку требует колоссальных финансовых затрат. Но недавно выяснилось, что, возможно, человечеству все же удастся уничтожить следы военных конфликтов сравнительно недорогим способом. Биологи из США обнаружили разновидность почвенных бактерий под названием Pseudomonas putida, которые из-за долгого соседства со взрывчаткой питаются… тринитротолуолом. А он составляет львиную долю всех взрывчатых веществ – 90 %. Этим бактериям вживили ген светящейся медузы, затем поместили в воду и залили ею предполагаемое минное поле. Результат превзошел все ожидания. Единственный минус – бактерии работают медленно: обнаружить взрывчатку они могут почти сразу, а вот на ее полное уничтожение им нужно много времени. Поэтому пока для этой цели используют биореакторы, в которые помещается земля вместе с минами. Но вполне возможно, что ученым удастся усовершенствовать этот процесс.
Когда мы бомбим города – это стратегическая необходимость, а когда бомбят наши города – это гнусное преступление.
Эрих Мария Ремарк
Когда Луи Пастера вызвали на дуэль, он выбрал в качестве оружия две колбы, в одной из которых были бактерии оспы. Дуэль не состоялась.
№ 89
Сыр, вино, квашеная капуста. Брожение и бактерии
Обычно люди с опаской относятся к любым микроорганизмам. Это неудивительно, так как именно они являются причинами множества болезней. Но так уж сложилось, что почти все, что наносит ущерб, можно обратить себе во благо. Именно так можно охарактеризовать то, как человек использует процессы брожения. Причем делает он это довольно давно – археологические находки подтверждают, что люди употребляли забродившие напитки в Вавилоне уже 7 тысяч лет назад, в Египте – около 5 тысяч лет назад, в Мексике – 4 тысячи лет назад и в Судане – 3,5 тысячи лет назад. Дрожжевой хлеб, еще один продукт брожения, был известен еще в Древнем Египте (1,5 тысячи лет до н. э.), а скисшее молоко использовалось в Вавилоне еще раньше – около 5 тысяч лет назад. Также считается, что квашение овощей придумали в Китае.
Так что же это за процесс? У древних не было возможности узнать, как он происходит – хотя, возможно, о чем-то они все же догадывались. Сейчас мы знаем, что брожение – это процесс расщепления химических соединений, в основном углеводов, под воздействием микроорганизмов, происходящий без доступа к внешним источникам кислорода. Последние несколько столетий оно привлекало внимание ученых – например, Антони ван Левенгук впервые увидел дрожжи под микроскопом, а Луи Пастер совершил прорыв в исследовании брожения, доказав, что оно возможно только в присутствии бактерий.
Микрофлору кефира так и не смогли воспроизвести искусственно, без участия бактерий
Благодаря брожению мы получаем множество вкусных и полезных продуктов. Это вино, пиво, сидр, спирт, уксус, дрожжевой хлеб, йогурт, кефир, сметана, творог, сыр, соленые огурцы, квашеная капуста и даже шоколад и ваниль, а также определенные сорта чая, такие как пуэр. Кроме того, брожение позволяет дольше хранить многие продукты, которые быстро испортились бы в своем изначальном виде, а также позволяет устранить наличие нежелательных микроорганизмов, так как создает неподходящие для них условия.
Сыр все равно остается прыжком молока в бессмертие.
Клифтон Фадиман
№ 90
Миллион на квадратный сантиметр. Самые мелкие организмы
Самыми маленькими организмами, по определению, являются микроорганизмы, или микробы. Их ключевой признак – такие формы жизни нельзя увидеть никак иначе, кроме как с помощью микроскопа. Таким образом, к ним относятся простейшие, бактерии, вирусы и многие грибы.
Эти существа находятся повсюду, где они могут выжить, – в воде, в земле, в воздухе, на поверхности разнообразных предметов, в продуктах, которые мы едим, и даже в нас самих. Часть из них мы даже не замечаем, поскольку их наличие не приносит нам вреда, а порой даже полезно, другая же часть доставляет нам немало хлопот, так как они становятся причиной загрязнения воды, делают пищевые продукты непригодными к еде и вызывают у животных и у человека широкий спектр заболеваний. Поэтому можно сказать, что появление микроскопа существенно облегчает жизнь человечества.
