Михаил Никитин. Происхождение жизни. От туманности до клетки. 2016

Поражаясь красоте и многообразию окружающего мира, люди на протяжении веков гадали: как он появился? Каким образом сформировались планеты, на одной из которых зародилась жизнь? Почему земная жизнь основана на углероде и использует четыре типа звеньев в ДНК? Где во Вселенной стоит искать другие формы жизни, и чем они могут отличаться от нас? В этой книге собраны самые свежие ответы науки на эти вопросы. И хотя на переднем крае науки не всегда есть простые пути, автор честно постарался сделать все возможное, чтобы книга была понятна читателям, далеким от биологии. Он логично и четко формулирует свои идеи и с увлечением рассказывает о том, каким образом из космической пыли и метеоритов через горячие источники у подножия вулканов возникла живая клетка, чтобы заселить и преобразить всю планету .

<< | >>
Михаил Никитин
Предисловие
Благодарности
Часть I Планеты, пригодные для жизни
Глава 1 Строение Солнечной системы
Орбитальная механика
Гравитационная дифференциация
Приливные явления
Орбитальные резонансы
Планеты земной группы
Планеты-гиганты
Глава 2 Происхождение Солнечной системы. Экзопланеты[2] Протопланетные диски
Образование планетезималей
Образование планет-гигантов
Образование планет земной группы
ПроисхождениеЛуны и спутников Марса
Эволюция системы Земля – Луна
Происхождение спутников планет-гигантов
Нерешенные вопросы в моделях происхождении планет
Осевое вращение планет земной группы и особенности Венеры и Меркурия
Поздняя тяжелая бомбардировка и миграция планет-гигантов
Прыгающий Юпитер
Солнечная система – норма или исключение?
Глава 3 Геологическое строение Земли, Марса и Венеры
Схема дрейфа плит земной коры
Древнейшая история Земли
Марс
Венера
Глава 4 Атмосфера и климат Земли, Марса и Венеры
Источники газов при формировании планет
Мегаимпакты и атмосфера
Климат и парниковый эффект
Образование земной коры и океанов
Атмосфера и климат Марса
Атмосфера и климат Венеры
Часть II Происхождение жизни Глава 5 История идей о происхождении жизни
Сложности теории абиогенеза
Мир РНК
Термодинамика жизни
Глава 6 Место происхождения жизни, «первичный бульон», пицца и майонез Сколько воды надо для появления жизни?
Солнце: друг или враг?
Минеральный состав живых клеток
«Железосерный мир»
«Цинковый мир»
Как сделать выбор между «цинковым» и «железосерным» мирами?
Фосфорная проблема и пути ее решения
Наземные геотермальные поля – колыбель жизни?
Глава 7 Получение нуклеотидов из продуктов атмосферной фотохимии
Круговорот метана на древней Земле
Химия цианидно-формальдегидных дождей
Получение нуклеотидов
Цианосульфидный протометаболизм
Глава 8 Происхождение хиральной чистоты
Хиральная асимметрия в космосе
Хиральная асимметрия в ядерных процессах
Химическое усиление превращает небольшую хиральную асимметрию в хиральную чистоту
От аминокислот к сахарам и нуклеотидам
Глава 9 Механизмы копирования РНК и начало РНК-мира Первые РНК возникают случайно
РНК копирует себя: проблемы и ограничения
Копирование РНК путем крупноблочной сборки
РНК копируются внешними силами
Копирование РНК в тепловой ловушке
Мир шпилек
Глава 10 Витамины, аминокислоты и пептиды в РНК-мире Рибозимы осваивают обмен веществ
РНК и витамины
РНК и свет
Аминокислоты и пептиды в мире РНК
Глава 11 Происхождение современных путей обмена веществ Устройство обмена веществ
Включение углекислого газа в обмен веществ
Порядок возникновения реакций обмена веществ
Фолатный путь восстановления одноуглеродных групп
Питаться муравьиной кислотой и угарным газом проще, чем углекислым газом
Становление обмена веществ
Глава 12 Альтернативная биохимия и водно-углеродный шовинизм Определение жизни
Химические свойства биомолекул, которые важны для их функции
Выбор химических элементов
Альтернативная биохимия на тех же элементах
Альтернативные варианты биохимии на древней Земле. Ксенонуклеиновые кислоты
Треозонуклеиновые и гликоленуклеиновые кислоты
Пептидо-нуклеиновые кислоты
Жизнь без полимеров
Часть III От древнейшей жизни к современным клеткам Глава 13 Происхождение рибосом, белков и генетического кода
Синтез белка в клетках
Происхождение транспортных РНК
История рибосомных РНК
История генетического кода
История аминоацил-тРНК-синтетаз
Структуры и функции белков
Древняя история белков записана в рибосоме
Обойденные и вымершие аминокислоты
«Рабочий код» и происхождение генетического кода
Порядок развития белкового синтеза и генетическом кода
Глава 14 Устройство геномов, механизмы копирования и происхождение ДНК
Набор генов LUCA
Геномный материал LUCA и предшествующих стадий эволюции
LUCA – организм или сообщество?
Мир вирусов и переход от РНК к ДНК
Происхождение систем репликации ДНК
Разнообразие и происхождение ДНК-полимераз
Заключение
Глава 15 Происхождение мембран и мембранной энергетики Какие мембраны были у LUCA?
Информация о мембранах LUCA сохранилась в ферментах синтеза липидов
Происхождение первых мембранных белков
Мембранная электрохимия
Происхождение мембранных АТФаз
Натриевая и протонная энергетика
Устройство электрон-транспортных цепей
Q-цикл
Глава 16 Происхождение фотосинтеза и древнейшие ископаемые следы жизни Расхождение бактерий и архей
Способы получения энергии у бактерий и архей
Глубинная биосфера
Поздняя метеоритная бомбардировка
Устройство фотосинтеза современных растений и цианобактерий
Разнообразие систем, запасающих энергию света
Разнообразие и происхождение хлорофиллов и хлорофилл-связывающих белков
a
a
g
Варианты хлорофилльного фотосинтеза
g
Эволюция хлорофилльного фотосинтеза
Геологические следы фотосинтеза и продуктивность древних экосистем
Происхождение кислородного фотосинтеза
a
Глава 17 Происхождение компонентов биоэнергетических систем[17]
Разнообразие и происхождение гемов, хлорофиллов и родственных коферментов
Разнообразие и эволюция гем-содержащих белков
Разнообразие и эволюция хинонов
Разнообразие электрон-транспортных цепей
Модульная структура окислительно-восстановительных ферментов
b
b
b
Происхождение комплекса I (НАДН-хинон-оксидоредуктаза)
Происхождение цитохромных комплексов bc1 (комплекс III) и b6f
b
b
b
f
b
b
b
b
Происхождение цитохром-с-оксидазы
Эволюция фотосистем
Доступность окислителей и восстановителей на древней Земле
Энергетика LUCA, первых бактерий и архей
Глава 18 Происхождение эукариот Клетки с ядром – новый уровень сложности жизни
Химерное происхождение эукариот
Другие возможные источники генов эукариот
Архейный предок эукариот
Причины и механизмы появления эукариот
Гипотезы о происхождении ядра
Роль вирусов в происхождении эукариот
Вирусная теория происхождения ядра и полового размножения
Дальнейшая эволюция эукариот
Заключение: о случайности и закономерности в эволюции, внеземных цивилизациях и о том, зачем Земле люди
Библиография
Сноски

Книги и учебники по дисциплине Естественные науки :

  1. Джордан Элленберг. Как не ошибаться. Сила математического мышления - 2017 год
  2. Оливер Джеймс. Дело не в генах: Почему (на самом деле) мы похожи на родителей - 2017 год
  3. Александр Соколов. Ученые скрывают? Мифы XXI века - 2017 год
  4. Мартин Форд. Роботы наступают: Развитие технологий и будущее без работы - 2016 год
  5. Дмитрий Побединский. Чердак. Только физика, только хардкор! - 2016 год
  6. Марио Ливио. φ – Число Бога. Золотое сечение – формула мироздания - 2015 год
  7. Докинз Ричард. Величайшее шоу на Земле: свидетельства эволюции - 2014 год
  8. Стивен Строгац. Удовольствие от x. Увлекательная экскурсия в мир математики - 2014 год
  9. Ниал Фергюсон. Цивилизация. Чем Запад отличается от остального мира - 2014 год
  10. Ниал Фергюсон. Империя. Чем современный мир обязан Британии - 2013 год
  11. Николай Левашов. Сказ о Финисте Ясном Соколе. Прошлое и настоящее - 2009 год
  12. Яков Исидорович Перельман. Большая книга занимательных наук - 2009 год
  13. Докинз Ричард. Бог как иллюзия - 2008 год
  14. Стивен Хокинг. Мир в ореховой скорлупке - 2007 год
  15. Бьюзен Тони. Супермышление - 2006 год