Мы все учились понемногу

[egovoru]

В школе нам прививали стремление дойти до самой сути, досконально разобраться в изучаемых предметах и явлениях. Я до сих пор ясно помню, как мы с одноклассниками обсуждали, уже после урока, чем же все-таки отличается ген от аллеля, и почему передача атома водорода по электрон-транспортной цепи эквивалентна передаче электрона. А вот поступив на биофак, я столкнулась с совершенно иным принципом обучения, который был особенно выражен в курсе общей химии.

На голову несчастного первокурсника разом выливался колоссальный объем по преимуществу эмпирических сведений, не сводимых ни к какой теории. Отведенного времени заведомо не хватало на то, чтобы хоть как-нибудь все это усвоить – но такая задача и не ставилась. Расчет был, что в мозгу студента застрянет хоть что-то, а последующие курсы – физической химии, органической химии и т.д. – разовьют это что-то в нечто более вразумительное.

Волей-неволей я справлялась, но сама эта система казалась мне совершенно идиотской. А недавно я поймала себя на мысли, что ведь сегодня я действую именно таким образом. В одной только моей узкой профессиональной области ежедневно выходит такое число новых статей, что я физически не успевала бы их все прочитывать, даже если бы занималась только этим. Единственное, что мне остается – это быстро выхватить суть, пробежав текст глазами. А это же и есть то самое умение, которое вырабатывал у нас ненавидимый мной курс общей химии!

И все-таки меня терзают смутные сомнения. Подозреваю, «пробегание по вершкам» сегодня работает для меня именно и только потому, что доскональное разбирательство в школьные годы заложило у меня систему базовых знаний, позволяющую мне ориентироваться в мутном потоке новой информации. А вот если бы я с самого начала нахваталась только вершков, не исключено, что сегодня я бы верила в плоскую Землю :)

С другой стороны, общий объем знаний человечества неуклонно растет от поколения к поколению. Означает ли это, что на каком-то этапе у школьников уже не останется времени вообще ни на какое постижение основ? Будет ли это катастрофой – или это нам только так кажется с непривычки? В конце концов, ведь уже сегодня мы все успешно пользуемся, например, GPS навигаторами – а многие ли из нас понимают теорию относительности?

Рост мирового объема созданных, полученных, скопированных и потребленных данных из статьи Lauren Almeida в Investors’ Chronicle

Comments

[egovoru.livejournal.com]

Если Вы посмотрите на геохронологическую шкалу (https://en.wikipedia.org/wiki/Template:Life_timeline), то увидите, что на возникновение многоклеточности потребовалось всего около 400 млн лет, а вот на возникновение первой эукариотической клетки - около 2 млрд. Меня скорее смущает уж очень короткое время между образованием воды и появлением первой жизни, но я не специалист в этой области и не знаю, насколько эта первая найденная жизнь - действительно жизнь, и насколько она первая. Подозреваю, там много неясностей - это же не кости динозавров откапывать :)

[ald1976.livejournal.com]

Настоящей многоклеточности или колоний одноклеточных?

А с водой непонятно даже, откуда она взялась - была с самого начала или занесена астероидами и кометами.

То, что до возникновения клетки прошло много времени, как раз вполне логично. Одна клеточная мембрана чего стоит - произведение искусства. И там еще много всего разного, что должно было вначале как-то образоваться, а потом как-то научиться кучковаться в клетку.

[egovoru.livejournal.com]

"То, что до возникновения клетки прошло много времени, как раз вполне логично"

Так в то же и дело, что, согласно этой шкале, времени до появления клетки прошло подозрительно мало - меньше, чем потребовалось на появление эукариотичности.

"Одна клеточная мембрана чего стоит - произведение искусства"

Мембраны как раз образуются в пробирке вполне спонтанно, если смешать воду и липиды. Конечно, это будут не совсем настоящие мембраны, потому что биологические мембраны - это не просто липидные бислои, а бислои, куда встроено много специфических белков, но и это можно сделать в лаборатории без особых проблем.

Как ископаемых многоклеточных отличают от колониальных, я точно не знаю, но эта граница и для ныне живущих достаточно условна. Обычно, если видят дифференциацию тканей, то уже уверенно говорят о многоклеточности. Но и у вольвокса, которого считают колонией, тоже уже есть некая дифференциация - на соматические и половые клетки.

[ald1976.livejournal.com]

Сделать мембрану в пробирке, зная, какие у нее должны быть свойства и подсмотрев ответ на природных клеточных мембранах - намного более простая задача, чем спонтанное возникновение мембраны в природе, которая ничего не знает и ничего не хочет.

Грань между колониями и многоклеточными условна, но, тем не менее, все более-менее продвинутые многоклеточные никто с колониями не путает. Вольвокс таковым не является, кстати про него упоминают даже в убогой школьной биологии, так что слово для меня не новое.

Ну и надо внимательнее смотреть, что там быстро возникло - именно клетка или просто какие-то отдельные свободно плавающие PHK, ДНК, вирусы и прочая органика сложной структуры, которые еще не совсем жизнь и совершенно точно бесконечно далеки от клетки.

[egovoru.livejournal.com]

"надо внимательнее смотреть, что там быстро возникло - именно клетка или просто какие-то отдельные свободно плавающие PHK, ДНК, вирусы и прочая органика сложной структуры"

Насколько я знаю, на сегодня самой общепринятой гипотезой остается гипотеза РНК-мира, то есть, что сначала возникли внеклеточные самореплицирующиеся структуры, и только потом они превратились в клетки. Мне хвалили книжку Михаила Никитина "От молекул до человека", где он подробно рассказывает об этом, а вот тут - его относительно короткая статья на "Постнауке" (https://postnauka.ru/longreads/88776).

"намного более простая задача, чем спонтанное возникновение мембраны в природе, которая ничего не знает и ничего не хочет"

Липидные бислои образуются спонтанно, тут не надо ничего знать или хотеть - это чисто физический процесс, вроде образования снежинок. Вот цитата из учебника биохимии (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22406/):

"The formation of lipid bilayers is a self-assembly process. In other words, the structure of a bimolecular sheet is inherent in the structure of the constituent lipid molecules. The growth of lipid bilayers from phospholipids is a rapid and spontaneous process in water. Hydrophobic interactions are the major driving force for the formation of lipid bilayers. <...>

Water molecules are released from the hydrocarbon tails of membrane lipids as these tails become sequestered in the nonpolar interior of the bilayer. Furthermore, van der Waals attractive forces between the hydrocarbon tails favor close packing of the tails. Finally, there are electrostatic and hydrogen-bonding attractions between the polar head groups and water molecules. Thus, lipid bilayers are stabilized by the full array of forces that mediate molecular interactions in biological systems."

[ald1976.livejournal.com]

Липидные бислои могут быть сколь-угодно естественным физическим объектом. Но то, что этот "бульон" каким-то немыслимым образом научились использовать всякие свободно плавающие РНК - уже почти чудо, ну или, как минимум, потребовало очень много времени.

А то, что клетки появились не сразу - более-менее очевидный факт. Который не требует привлечения гипотезы РНК-мира.

[egovoru.livejournal.com]

Бислои - это как раз не бульон, а замкнутые структуры, липидные пузырьки. Бульоном - т.е., коллоидным раствором - были самовоспроизводящиеся РНК. Я плохо знаю эту область, но, если я правильно помню, там предполагается некая переходная стадия адсорбции на твердых субстратах. Если Вам интересны детали, они должны быть в той статье и книжке, ссылки на которые я дала выше.

В том, что на это образование клетки нужно много времени, я с Вами согласна, и потому меня и смущает, что текущая картина отводит на это только несколько жалких миллионов лет. Но, как я уже заметила выше, правильная интерпретация ископаемых остатков подобного рода - задача очень нелегкая, так что я бы не стала уж особенно полагаться на эту аттрибуцию. Мы также не можем исключить, что какая-то протожизнь, возникшая где-то раньше, была занесена на Землю с метеоритами, и именно потому время от воды до клетки такое короткое.