Рисунок. Лес каменноугольного периода

Рисунок. Лесной ландшафт 280 миллионов лет назад

Интерактив. Летопись жизни

В истории Земли ничто не проходит бесследно, любая растительность должна была оставить в толщах земной коры свидетельства, повествующие об исчезнувших с лица земли флорах, о вымерших животных. В статье рассказано о палеоботанике и палеопалинологии, которые позволяют заглянуть в глубь времен и восстановить растительность и климат отдаленных геологических эпох.

Группа рыб семейства лососевых (Salmonidae) отряда сельдеобразных (Clupeiformes). Обитают в северных регионах; связаны близким родством с форелью.

Плодовая мушка дрозофила — настоящий символ генетики. С ее помощью была разработана хромосомная теория наследственности, описан кроссинговер (обмен гомологичными участками между хромосомами), эффект положения (зависимость проявления гена от его позиции в хромосоме), определено понятие аллели и мутации. Со времен Томаса Моргана и по сей день опыты с дрозофилами приносят новые открытия.

Рисунок. Мамонт

Статья «Мамонт найден в Хабаровске»

Рисунок. Мамонтовая фауна

В 2003 году исполнилось 50 лет с той поры, когда Уотсон и Крик предложили миру структуру ДНК в виде двойной спирали и смогли объяснить передачу наследственных свойств. Открытие двойной спирали стало торжеством единства науки, так как произошло благодаря объединенным знаниям биологов, физиков, химиков, математиков. Главный урок, который преподнесла двойная спираль — знания лучше объединять, а не делить. Статья рассказывает о метилировании ДНК.

Фото. Медузы

(1781–1833), немецкий врач и биолог. Среди многочисленных работ Меккеля наиболее известны сравнительное изучение развития нервной системы, кишечной трубки, скелета и кровеносной системы эмбрионов позвоночных, а также строения головного мозга птиц. Меккель — автор труда «Система сравнительной анатомии».

Чтобы проверить неравновесность вещества относительно разных продуктов возможного разложения, следует написать химическую реакцию и рассчитать по справочным данным значение энергии Гиббса при данной температуре. Результат этой простой операции подчас удивляет даже опытных химиков.

Получать вещества с помощью микроорганизмов зачастую более выгодно, чем химическим синтезом, и почти всегда это менее опасно для человека и окружающей среды. В ГНЦ Госниигенетика биотехнологи занимаются поиском и отбором потенциально полезных штаммов, а также созданием микроорганизмов с новыми свойствами. Вот всем этом ученым помогает робототехника.

Людей чрезвычайного маленького роста медики называют карликами. Но между карликами и лилипутами они делают различие. Лилипут — это малорослый человек с нормальными или почти нормальными пропорциями. Именно лилипутах и о том, можно ли помочь им подрасти, рассказано в статье.

Рисунок. Мозазавр

На протяжении более 100 лет биохимики многих стран мира прикладывали усилия, чтобы выяснить природу белков. Здесь, как и в других областях науки, все решали инструменты исследования. С появлением рентгеноструктурного анализа стало возможным определить расположение атомов в молекуле гемоглобина — важнейшего пигмента, который отвечает за снабжение организма человека кислородом. Одним из первых пространственную структуру этого белка изучил американский биохимик, лауреат Нобелевской премии М.Ф.Перутц. Чтобы выяснить структуру кристалла гемоглобина, ученым потребовалось четыре года непрерывной работы. Теперь, благодаря этим исследованиям, мы узнали значительно больше о процессах, происходящих в кровеносных сосудах живого организма.

Предельная упрощенность вирусов и фагов объясняется тем, что они когда-то произошли от одноклеточных организмов, вставших на путь внутриклеточного паразитизма. В ходе длительно эволюции они упрощались, перекладывая все большую часть своих жизненных функций на клетку-хозяина. В конце концов дошло до того, что теперь ДНК или РНК некоторых вирусов и фагов содержит всего лишь по несколько генов. Об этих созданиях и рассказано в статье.

Это интервью с Нобелевским лауреатом Максом Перутцем. Его многолетние исследования позволили определить расположение атомов в молекуле гемоглобина и построить ее трехмерную модель. В этом интервью Макс Перутц делится своими мыслями о молекулярной биологии, о ее месте в системе наук, о ее значении для человечества. Перутц рассказывает о том, как стал молекулярным биологом, и о будущем молекулярной биологии.

Существуют белки, имитирующие структуру ДНК. Они способны блокировать рестриктазы — ферменты, расщепляющие чужеродную ДНК, которая попадает в клетку извне (например, ДНК бактериофага). Антирестриктизы нужны бактериям для того, чтобы во время обмена генетическим материалом не была разрушена ДНК другой бактерии, которая, возможно, содержит полезную информацию. Гены одной из антирестриктаз впервые в мире обнаружил автор статьи, Г.Б.Завильгельский.

Природный разряд больших скоплений электрического заряда в нижних слоях атмосферы.

Фото. Монголоидная раса

Что такое морская вода? Если заглянуть в энциклопедию, посмотреть состав солей в морской воде, а потом их смешать в нужной пропорции и растворить в воде, то морская вода не получится. Достаточно добавить в приготовленный раствор каких-нибудь мелких морских обитателей. Они погибнут. Так что же такое морская вода и почему она — идеальная среда для развития и поддержания жизни? Ответы на эти вопросы даны в статье.

Видео. Морская черепаха

Рисунок. Морской ландшафт 420 миллионов лет назад

Рисунок. Морской ландшафт 450 миллионов лет назад

Рисунок. Морской ландшафт 550 миллионов лет назад

Рисунок. Морской ландшафт эры ранней жизни.

В статье рассказывается о величайшем русском биологе Н.К.Кольцове. Среди его научных достижений — матричная гипотеза, согласно которой в хромосомах содержатся полимерные молекулы, хранящие в себе последовательность генов. Эта идея предвосхитила молекулярную генетику, хотя Кольцов и не знал о роли ДНК. Он также участвовал в создании научных журналов, которые выходят и по сей день, возглавлял Институт экспериментальной биологии (ныне Институт биологии развития). А сегодня его имя мало известно публике.

Замена одного варианта гена на другой может не сказаться на внешнем облике растения, его способности скрещиваться с другими представителями вида. Эти различия могут сделать одно конкретное дерево более устойчивым к низкой температуре, засухе, кислой или щелочной почве, выхлопным газам. Мутанты-невидимки отличаются от других растений из природных популяций не только особенностями физиологии, но и особенностями жизненного цикла. Есть способ сделать тайное явным, избавившись от супрессии.

Ясно, что люди похожи на шимпанзе — достаточно выбрать время и сходить в зоопарк. Но труднее определить степень этого сходства, о есть выразить эту степень количественно. Молекулярная биология предложила решение — сравнивать ДНК различных видов животных, начав с простейших бактерий. Что из этого получилось — читайте в статье.

Продолжение статьи В.В.Велькова в N 2 за 2006 год, в которой говорилось о роли мутаций в эволюции бактерий. У высших организмов невозможен «взрывной» мутагенез, порождающий множественные изменения, одно из которых может оказаться полезным в неблагоприятных условиях. Эволюция многоклеточных идет по другому пути: например, накапливаются «скрытые» до поры до времени мутации — и внезапно проявляются все вместе, давая новые формы.

Интерактив. Наблюдение за питанием инфузории-туфельки

Интерактив. Наблюдение за прорастанием фасоли

Интерактив. Найди непрошенного гостя

Продукты нанотехнологии могут представлять практический интерес только в том случае, если их будет много: индивидуальная сборка себя не оправдает. В идеале сборка должна иметь место самосборка, чтобы размещением наноэлементов руководили их собственные свойства или свойства системы, будь это кристаллическая решетка или молекула ДНК.

Три примера уникальных нанотехнологий: «волочение» нанопроволоки методом ее обжима в нанотрубке, наблюдение в реальном времени за ростом других нанотрубок на микроскопическом нагревателе и создание пустотелых замкнутых кластеров из атомов золота.

Углеродные скелеты гидрированных и фторированных нанотрубок состоят из насыщенных атомов углерода, но во фторированных места водорода занимает фтор. Возможно, такие нанотрубки могли бы служить аккумуляторами активного фтора. Гидрировать и фторировать нанотрубки и фуллерены уже можно экспериментально; в нанотрубках содержание фтора удается довести до 65%, к 60-углеродному фуллерену удалось присоединить 36 атомов фтора.

Фото. Насекомые

Фото. Насекомые в янтаре

Фото. Наскальная живопись кроманьонцев

Молекула белка может стать гормоном и регулировать секрецию организма; она может стать гемоглобином и переносить из легких в ткани кислород; наконец, она может стать ферментом и взять под свой контроль одну из тысяч биохимических реакций, из которых и слагается в конечном счете жизнь организма. Но чем бы ни стала белковая молекула, ее «профессия» предопределена заранее, еще до ее рождения — до того, как аминокислоты — материал, аденозинфосфат — энергия и нуклеиновая кислота — информация встретятся у ее колыбели. Трудно сказать, какой из этих потоков важнее, все они в равной степени необходимы; не будь хотя бы одного, река жизни пересохнет. И все же, один из них — тот, что передает будущему поколению эстафету наследственной информации, — кажется нам полноводнее и величественнее других. Ведь только он сообщает будущей белковой молекуле ее строение, будущей клетке — ее значение, будущему организму — его черты. О том, как в живом передается наследственная информация, рождаются белки и клетки, рассказано в статье.

Рисунок. Неандерталец

Фото. Негроидная раса

Автор рассказывает о том, что представляет собой РНК.

Онкогенные вирусы, у которых генетический материал состоит не из ДНК, а из РНК, вызывают рак у животных. Эти вирусы всегда представляли загадку. Каким образом, внесенные в культуру клеток, они вызывают необратимую трансформацию? В большинстве случаев злокачественный рост наблюдается не только у клеток, непосредственно зараженных вирусом, но и у их потомства. Это означает, что генетическая информация, навязанная клетке вирусом, передается дочерним клеткам. Но такой ход событий противоречил центральной догме молекулярной биологии, согласно которой поток генетической информации имеет одно направление: ДНК — РНК — белок. О том, как ученые исследовали онкогенные вирусы, рассказано в статье.

Рисунок. Неогеновый ландшафт

Круг веществ, которые по своему строению могут быть отнесены к высокомолекулярным соединениям, все время расширяется. Еще недавно считалось, что свойством образовывать цепи полимерных молекул обладает только углерод. Но оказалось, что гомоцепные полимеры, молекулы которых составлены из атомов одного и того же элемента, образуют также кремний, бор, фосфор, сера, сурьма, мышьяк, теллур, висмут, олово и полоний. Полимеры — это не только игрушки, ручки, ткани, корпуса бытовой техники, лаки и краски, но и горные массивы, бетонные конструкции, алмазные резцы и гранатовые браслеты. Сегодня число известных неорганических высокомолекулярных соединений составляет несколько тысяч. Это главным образом природные соединения, от речного песка до алмаза. Но в арсенал современной науки и техники уже вошли и некоторые синтетические неорганические полимеры.

Предложена оригинальная теория происхождения жизни на Земле: органические вещества возникли еще на допланетной стадии эволюции Солнечной системы в газопылевом облаке, вращавшемся вокруг Протосолнца, как в огромном каталитическом реакторе (роль катализатора могли играть частицы железа, никеля и кремния). Аналогичные реакции действительно идут при 500 градусах в смеси газов и метеоритного порошка. Возможно, именно органические вещества «склеивали» частицы облака, способствуя появлению протопланет.

Рисунок. Нотозавр