Оголтелый Научпоп
ada_king
- 773 книги

Ваша оценкаЖанры
Ваша оценка
Люблю физиков, химиков, математиков и прочих. Отдельная любовь -- биологи. Их опыты, пожалуй, самые замысловатые, не перестаю восхищаться острым умом экспериментаторов.
И у меня теперь появился любимый зверь. Вы любите котиков и большую панду? А я -- E.coli. Это не то чтобы зверь и даже не животное, но симпатичная она, сто очков вперёд даст любому котику. Таков результат книги Карла Циммера. Раньше он меня убедил, что самые симпатичные -- паразиты , но теперь я им изменил. Люблю эшерихию.
Начало книги скучное. Как обычно, оно представляет собой введение для тех, кто вообще впервые слышит, что на нашей планете существует какая-никакая жизнь. Рекомендую потерпеть, дальше будет довольно интересно.
На рубеже тысячелетий я имел некоторое отношение к генетике. Помню американский учебник для студентов. Форматом, толщиной и красочностью оформления он больше всего напоминал средневековые рукописные Библии. Весила книга килограмма три. Истории, там рассказанные, тоже были вполне библейские по масштабу, и на каждой странице упоминалась E.coli.
С тех пор моё общение с генетикой ограничено научпопом. Однако ясно, что сегодня тот учебник должен весить никак не меньше 30кг. Да, наука продвинулась несказанно. Спасибо Карлу Циммеру и другим за то, что держат меня в курсе основных результатов.
Штамм E.coli K-12 -- это уже практически наш домашний скот. Он живёт с человеком уже 100 лет -- в лабораториях и на фармацевтическом производстве. E.coli работает на нас не покладая жгутиков. Она "голодает и страдает, вырабатывая чуждые ей белки". С другой стороны, штамм K-12 уже так привык к нам, что вряд ли выживет в каких бы то ни было диких условиях. Пусть скажет спасибо, что мы его столько лет кормим сахарком. А вроде бы больше E.coli ничего не требуется для её бактериального счастья. (Ну ещё разве что немного азота и фосфора для синтеза ДНК и АТФ.)
Знаменитый долгий эксперимент Леви наводит на мысль, что штамм давно развалился на многочисленные ветви, хотя точно не знаю. Тот эксперимент широко известен: в двенадцати пробирках живут независимо десятки тысяч поколений E.coli, и мы ясно видим их эволюцию. Несмотря на произошедшие за несколько десятилетий разнообразные и значительные улучшения, пока в тех пробирках живёт всё ещё мой любимый зверь E.coli. Хотя жители некоторых пробирок и научились есть ацетат.
В книге полно интересного. Она вызывает множество неожиданных ассоциаций. Некоторые привёл автор, другие возникли сами.
Понравилось сравнение горизонтального переноса генов с разработкой программ с открытым кодом. Каждая E.coli (а также и другая мелкая живность) может взять кусок генетического кода у соседа (родственника или полного чужака) и протестировать его в собственных условиях. Если это не привело к немедленной смерти, код можно как угодно модифицировать, затем отшлифовать естественным отбором -- и вот, пожалуйста! новая функция готова к употреблению.
И мы в лабораториях время от времени подбрасываем E.coli кое-какие гены. Не уверен, что это идёт на пользу E.coli, но нам вроде бы бывает нужно. Называется "генная инженерия". Карл Циммер рассматривает эти исследования с разных сторон, в том числе и на предмет этики и морали. Выводы можно делать какие угодно. Прямо сейчас не вполне понятно, не приведёт ли это всё к какому-нибудь биотерроризму. Думаю, и без этого не обойдётся, но некоторые бенефиты мы получаем уже сейчас. E.coli производит для нас белки, антибиотики и что-то ещё.
Достойной внимания показалась и гипотеза Фортера. Это о том, как на заре земной жизни вирусы превратили Мир РНК в сегодняшний Мир ДНК. Не могу рассказать подробности, потому что слишком длинно, да и нет необходимости, поскольку рассказ можно прочитать в книге Карла Циммера, ближе к концу.
Вообще же происхождение жизни лично мне крайне интересно.
Вот ещё интересный вопрос. Многие вегетарианцы не едят сыр, если он приготовлен с применением сычужного фермента. Фермент этот берётся из коровьих желудков, ну и для некоторых это некошерно и нехаляльно. Так вот, оказалось, что этот самый фермент (реннин) уже давно изготавливают для нас мои любимые звери -- E.coli.
Конечно, живут они не то чтобы счастливо, в стальных биореакторах ёмкостью по 40 кубометров, в страшной тесноте (в каждом миллилитре этих кубометров живёт по миллиарду E.coli), и трудятся они 24х7. При этом им самим этот несчастный реннин вообще ни зачем не нужен.
Это же жуткая эксплуатация, хуже чем Карл Маркс описал в "Капитале", но Гринпис почему-то молчит.
Кстати, я от всей души рад за Гринпис. Они, как видно, решили наконец, что рекламы с атаками нефтяных платформ им уже хватит, и занялись каким-никаким делом. Начали хотя бы интересоваться наукой, в том числе биологией.
Реальной же неожиданностью для меня стало, что бактерии тоже могут стареть и умирать своей смертью. Прежде я думал, что они могут погибнуть только от "насильственных" причин или от болезней. Нет, и у них всё как у людей.
Некоторые непонятности и даже внутренние противоречия заметил. Например, такое.
Большое количество собственных токсинов замедляют размножение бактерии, но по какой-то не объяснённой автором причине даёт резистентность к антибиотикам. Это вредит конкретной бактерии (она вынуждена тратить ресурсы, так сказать, "на всякий случай") , но в то же время идёт на пользу популяции, если тот "всякий случай", не дай бог, грянет. Всё было бы в порядке, если бы несколькими страницами ранее автор не уверяет, что популяционный подход давно развенчан эволюционистами...
Ладно, будем считать, что это я что-то не так понял.
Ну и последнее по счёту, но не важности.
Требуется Менделеев, чтобы создать умную классификацию генов и белков. Их тысячи, и у каждого имеется собственное имя, очень отдалённо намекающее на функцию. Например, что бы мог делать белок сигма-32? А ещё, по-видимому, есть и белки по имени сигма-31, сигма-30 и т.д. Вот ещё: кроме K-12, в книге упоминаются штаммы 0157:H7, CFT073, AO 34/86. Тоска полная...
Кроме удобства, хорошая классификация могла бы подвести нас к какому-то важному аспекту в понимании природы, как это сделала когда-то Периодическая таблица элементов.
В целом же книга отличная. Лучше, чем та, что Карл Циммер написал про паразитов. Буду ждать, когда он напишет что-нибудь ещё более захватывающее.

Замечательно написано, в меру глубоко корректным научным языком, но вполне понятно и доступно для неспециалистов. История почти 150-ти лет научных исследований кишечной палочки, от ее обнаружения в 1885 году и до наших дней, и до сих пор этот микроб продолжает удивлять. Как много механизмов выживания, инструментов самоорганизации и противостояния негативным условиям демонстрирует эта бактерия! И как много открытий было сделано учеными в попытках разобраться как это все работает. Семейство e.coli состоит не только из безобидных бактерий, а также помощников по сквашиванию и ферментации, но и из грозных убийц, например, шигелла (дизентерия). Бактерия научилась приспосабливаться к антибиотикам, приобрела резистентность практически ко всем видам лекарств, гонка между фармкомпаниями и бактериями пока идет не в нашу пользу(. Ученые научились «разрезать» цепочку ДНК и перестраивать по своему желанию, придавая нужные свойства «новым видам», например, вырабатывать инсулин в промышленных масштабах. Ведутся любопытные разработки, в том числе в области борьбы с раком:
Каких только чудес не напридумывали ученые, стараясь переделать и приспособить кишечную палочку под разные нужды, но от таких фантастических проектов становится страшно… мало ли как ими может распорядиться условный «сумасшедший профессор», или властвующий автократ. Остановить прогресс невозможно, зарегулировать правительственными "указивками" не получится, из «супер секретных закрытых лабораторий» он все равно вырвется… возможно, единственный путь – сделать «открытый код» и научное сообщество самоорганизуется и договорится? Есть ли другой путь? Этических вопросов гораздо больше, чем технических.

Мы с самого раннего детства, со своих первых дней слышим речь. Со временем, мы учимся понимать слова, учимся говорить сами, общаемся и только потом понимаем, что речь имеет особый язык записи, имеющие структурные компоненты различной сложности. Так мы узнаем про Слово и Букву.
Если проводить аналогии, то мы с вами с первых же дней видим вокруг себя живое: медсестер, маму, свои руки… Научившись ползать и ходить, мы активно взаимодействуем с живым, дергая подозрительно спокойного домашнего питомца за хвост. И только потом мы узнаем, что у живого также есть свой язык записи – ДНК. И для изучения этого языка, ученые исследуют целый ряд существ. И если приматы – это книги, лабораторные мыши и крысы – главы, мухи дрозофиллы – предложения, то Escherichia coli (она же E. coli) – это слова лабораторных испытаний, на которых изучается алфавит ДНК. Это тот организм, который благодаря своей относительной простоте («всего» 4000+ генов) и быстротечному размножению, позволяет активно и оперативно изучать процессы рождения, передачи и сохранения жизни.
Карл Циммер, популярный американский научный журналист и блогер, интересы которого распространяются на биологию и микробиологию, написал книгу всего лишь о маленькой бактерии, лишь об одной (и нескольких ее наиболее известных штаммах), показав на примере этой «рабочей лошадки» ученых то, как один маленький живой организм с богатой и древней родословной процессами своей жизнедеятельности может показать, какой Жизнь была, как она «работает» сейчас и, более того, какой она может стать в будущем.
Escherichia coli всем известна под более простым названием «кишечная палочка». Каждый из нас хранит в своем кишечнике (и не только) ряд ее штаммов. В основном, эта бактерия безвредна и даже полезна для организма, однако, иногда она может мутировать в опасный штамм, выделяющий вредные токсины, вызывающие тяжелые отравления. Как бы то ни было, для ученых эта бактерия полезна всегда.
Эта книга посвящена открытию, изучению и описанию этой бактерии. Она уникальна хотя бы тем, что является самым изученным живым организмом на земле. Ее геном практически полностью расшифрован. Изучено взаимное влияние генов и активно проводятся эксперименты в генной инженерии. Так, один из модифицированных штаммов Escherichia coli вырабатывает инсулин для 4 млн людей, страдающих от диабета. Такое маленькое, но такое значительное поле для экспериментов, как эта бактерия, дает неоценимо больше, чем просто эксперименты над ней и практическое применение их результатов. Т.к. все мы, согласно эволюционной теории, произошли от подобных E. Coli древних бактерий, то на основании ее мы можем изучать наше древнее биологическое прошлое, на ее небольшой бактериальной «схеме» мы можем изучить принципы питания, перестройки ДНК, самоограничения, защиты, размножения и прочих процессов, заложенных природой изначально и использующиеся во всех более поздних (и боле сложных) живых организмах, таких, как и мы сами. Изучая E. Coli мы изучаем себя.
Для современной микробиологии Escherichia coli – это своеобразный испытательный стенд, на котором можно не только изучать ДНК, но и создавать свои модификации. Так ученым удалось создать «светящиеся» бактерии (поищите видео на ютьюб) или бактерии, отвечающие условиям языка программирования (ЕСЛИ, ИЛИ и пр.). Более того, удалось изучить, как ведет себя бактерия, как действует, как реагирует на стресс и среду. Так одним из «чудес» бактерии является биотехническое совершенство ее жгутика. Этот жгутик выглядит настолько сложным и эффективным, что креационисты использовали его в суде в роли доказательства Разумного Замысла (про это отдельная глава в книге). В целом, все это показывает, насколько даже в таком маленьком организме все сложно устроено. Мать природа перебрала миллионы вариантов и вариаций, сформировав базовые принципы органической химии и жизни на основе ДНК и РНК. И если лабораторные опыты подтверждают, что из E. coli можно «лепить» очень многое, то это очередной раз доказывает, что и природа могла сотворить такое, а еще, это показывает насколько сложны мы сами, будучи пра-пра-миллионажды раз ее наследниками.
В этой книге много описаний биологических процессов: питание бактерии, размножение, передача ДНК, защита от вирусов, отращивание жгутика, «замораживание» бактерии с трудные времена, коллективное взаимодействие в виде бактериального ковра, смена рациона питания (расщепляемых сахаров) и пр. Все эти процессы весьма сложны и занимают в общем около трети книги. Потому, вот вам небольшой тест. Если указанная ниже типичная цитата покажется вам слишком сложной, то лучше отложите книгу на потом, а пока подготовьтесь на других материалах.
Ну а теперь давайте поговорим о самой E. Coli цитатами из книги.
Конечно, в первую очередь эта бактерия многое рассказала нам про гены и ДНК, их работу и влияние друг на друга, про универсальность биологических генных схем.
В биологии часто встречается принцип «узкого горлышка», яркий тому пример единственная клетка зародыша. E. Coli устроена также, что позволяет ей легко управлять процессами и направлять их альтернативными путями (т.н. «схема бабочки»).
Почему E. Coli так полезна для кишечника:
Благодаря быстрому размножению и росту E. Coli можно изучать эволюцию буквально на ладони:
E. Coli умеет не стареть, что могло бы пригодиться и нам:
О старении и конкуренции клеток организма:
Даже отказавшись от генной инженерии мы все равно бы искусственно меняли бы E. Coli и причина тому банальна:
Возможно, именно так зарождались принципы нашего иммунитета:
Резистенция во плоти или способы мутации E.coli:
Передача резистентности (вирусы, как горизонтальная эволюция):
Злодеи рождают добряков, а добряки – злодеев:
ДНК вирусов в нашем ДНК:
Вирус-бактериофаг атакует E. Coli
На уровне микроорганизмов Древо Жизни превращается в Паутину:
О Разумном Замысле:
Компьютер из E. coli? Почему бы и нет!
В книге Циммер рассматривает также и этическую сторону вопроса вмешательства человека в дела природы. Но проанализировав ситуацию, приходит к следующему выводу:
*Секс E. Coli
***
У Карла Циммера вышла довольно сложная, но очень показательная и увлекательная книга, которая многоголосо заявляет о том, что если даже в одном виде бактерий E. coli скрыты почти все основные принципы органической жизни во всей своей сложности, то все живое на Земле - едино. E. coli - наше биологическое зеркало.
МОЕ МНЕНИЕ ОБ ИЗДАНИИ:
Неожиданно качественное издание, несмотря на мягкий переплет. Тонкая белая бумага с отличным качеством печати и переплетом, позволяющим смело открывать книгу полным разворотом. В книгах «покет-серии» содержатся все комментарии, иллюстрации и ссылки, которые присутствуют и в полноразмерных версиях этого же издательства.
Формат карманный (120x165 мм), мягкий переплет, без суперобложки, 466 страниц.
Достоинства издания: хорошее качество печати, белая бумага, наличие колонтитулов, подробное содержание, библиография, предметно-именной указатель, информация об авторе, поясняющие схемы.
Недостатки издания: в книге совсем мало иллюстраций и несколько схем. Она стала бы намного интереснее, если бы E. Coli в ней была показана в своей естественной среде обитания, а также схематично была показана ее структура, как в учебниках по биологии.
ПОТЕРЯЛ БЫ Я ЧТО-НИБУДЬ, ЕСЛИ БЫ ЕЕ НЕ ЧИТАЛ:
Больше да, чем нет. К сожалению книга про «узкое место» и автор не смог не увлечься и обойти довольно специфические описания биологических процессов, поэтому, эта книга довольно тяжела для прочтения. Тем не менее в ней содержаться интересные идеи и теории, показывающие связь человека с его далеким бактериальным биологическим прошлым.
КОМУ ПОРЕКОМЕНДОВАЛ БЫ:
Тем, кто довольно-таки подкован на момент прочтения в нон-фикшн литературе по биологии и кому при этом интересны процессы в живых организмах на уровне бактерии, тем, кому интересно, что общего между человеком и бактерией, живущей в том числе и в нем самом.
ВИДЕО В ТЕМУ: Поскольку в книге есть только одно изображение бактерии E. Coli, и то в колонии, уместно добавить видео с микроскопа, позволяющее увидеть бактерию в ее естественной среде (зум: 1500х).

Человек — такой же продукт эволюции, как и все остальные живые организмы. Если бы это было не так, никаких споров о биотехнологиях вообще бы не возникло. Если бы природа человека принципиально выделялась и была бы уникальна в царстве жизни, то ввести человеческие гены в клетки E. coli, вероятно, попросту не удалось бы или не удалось так легко. Невозможно было бы также вырастить клетки человеческого мозга в черепе мыши. Уникальная сущность человека — такая же выдумка нашего сознания, как и сущность E. coli.

Абсолютная истина вообще не во власти ученых. Ученые могут лишь создавать гипотезы, которые согласуются со всеми предыдущими наблюдениями

"О присутствии бактериальных вирусов можно судить по погубленным бактериям, - говорил Дельбрюк, - так же как по исчезновения куска торта можно судить о присутствии маленького мальчика".












Другие издания


