Джейми Дейвис - Онтогенез. От клетки до человека

Онтогенез. От клетки до человека
Название: Онтогенез. От клетки до человека
Автор:
Жанры: Антропология | Анатомия и физиология | Генетика | Научно-популярная литература
Серия: New Science
ISBN: Нет данных
Год: 2017
О чем книга "Онтогенез. От клетки до человека"

Как мы стали такими, какие мы есть? Почему у нас две руки и ноги, но только одна голова? Почему человеческое тело симметрично, но в то же время его половинки не полностью идентичны? Почему отпечатки пальцев однояйцевых близнецов не одинаковые? Как развивался наш мозг и что такое сознание? Почему мы смертны и какой в этом биологический смысл?

Подобные вопросы люди задавали себе с древнейших времен. Даже сейчас, при современном развитии науки, не до конца понятны те фундаментальные принципы, благодаря которым из единственной оплодотворенной яйцеклетки формируется такой сложно организованный организм, состоящий из множества молекулярных структур, которые взаимодействуют друг с другом, имеют свой собственный цикл жизни, способны к регенерации и саморазвитию. «В основе этого лежит принцип центральной адаптивной самоорганизации», – говорит современная биология. Но что же собой представляет этот принцип?

Джейми Дейвис проделал огромную работу по адаптации сложнейшего научного материала для уровня, понятного массовому читателю. В увлекательной и ироничной форме, снабдив свой рассказ более чем 80 иллюстрациями, автор приглашает читателя в путешествие через все аспекты биологического развития человека – от зачатия до смерти. Последние достижения эмбриологии, генетики, физики, нейропсихологии позволят нам узнать больше о стволовых клетках и белковом метаболизме, различиях между хромосомами и функциях генов, нейронных связях и прочих важнейших факторах, влияющих на внутреннюю эволюцию человека.

Бесплатно читать онлайн Онтогенез. От клетки до человека


Life Unfolding

How the human body creates itself

JAMIE A. DAVIES


Научный редактор

Юлия Краус, ведущий научный сотрудник кафедры биологической эволюции биологического факультета МГУ, кандидат биологических наук.


© Oxford University Press

© Перевод на русский язык ООО Издательство «Питер», 2017

© Серия «New Science», 2017

* * *

Эта книга издана в рамках программы «Книжные проекты Дмитрия Зимина» и продолжает серию «Библиотека фонда «Династия». Дмитрий Борисович Зимин – основатель компании «Вымпелком» (Beeline), фонда некоммерческих программ «Династия» и фонда «Московское время». Программа «Книжные проекты Дмитрия Зимина» объединяет три проекта, хорошо знакомых читательской аудитории: издание научно-популярных переводных книг «Библиотека фонда «Династия», издательское направление фонда «Московское время» и премию в области русскоязычной научно-популярной литературы «Просветитель».

Благодарности

Я глубоко признателен доктору Кэти Брукс за ее неустанную поддержку, терпение, которое она проявляла всякий раз, когда я выбивался из графика работы, а также полезные комментарии к первому варианту текста.

Я также хотел бы поблагодарить моих коллег. Это Джеймс Бриско, Майк Клинтон, Ким Дэйл, Меган Дэйви, Питер Кайнд, Вэл Уилсон, Джорджия Перона-Райт, Томас Тайл и Шэрил Тикл. Они оказали мне огромную услугу: проверили разделы книги, посвященные темам, в которых являются мировыми экспертами. Вся вина за оставшиеся в тексте ошибки лежит исключительно на мне. И наконец, я хочу выразить свою благодарность Латхе Менон и ее коллегам из издательства Oxford University Press за ценные редакторские замечания.

Этическое заявление

Эта книга описывает механизмы развития человека. Она содержит опубликованную в научных изданиях информацию, полученную при изучении эмбрионов человека, а также в ходе экспериментов на животных. Поскольку академические издательства и исследовательские фонды требуют, чтобы работа была проверена соответствующими независимыми комиссиями по этике, я сделал допущение, что процитированные в этой книге эксперименты отвечали стандартам того времени, когда они проводились. Этические стандарты постоянно меняются, и некоторые исследования, которые проводились много лет назад, сейчас запрещены. Упоминание результатов конкретных экспериментов в этой книге не подразумевает личного этического одобрения использованных в них методов ни автором, ни издателем книги.

Пояснение по поводу ссылок и сносок

Книга адресована широкому кругу читателей, поэтому механизмы развития человека описываются в ней без излишних молекулярных подробностей. Длинные списки непроизносимых названий белков навевают скуку даже на профессиональных биологов и были бы совсем неуместны в книге, посвященной разъяснению фундаментальных закономерностей развития. Тем не менее иногда детали, упущенные в основном тексте, поясняются в сносках. Они позволят студентам биологических и медицинских специальностей увязать обсуждаемые в книге вопросы со специальными публикациями по молекулярной эмбриологии. Таким образом, эти сноски предназначены для узкого круга читателей и необязательны для понимания книги в целом.

По тем же причинам в книге иногда приведены ссылки на специальные исследования, особенно в тех случаях, когда необходимо подкрепить аргументами отличную от традиционной точку зрения. Чтобы не перегружать текст, число подобных ссылок сведено к минимуму; кроме того, они, как правило, отсылают не к оригинальным экспериментальным статьям, как это обычно делается в академических изданиях, а к обзорам. Также опущены ссылки на материал, освещенный в обычных учебниках. Текст, испещренный тысячами сносок, уместен в научной монографии, но не в популярной книге.

Вступление

Знание не убивает предвкушения чуда, тайны. Там этой тайны еще больше.

Анаис Нин

Глава 1

Столкновение с чуждыми нам технологиями

История человека в течение девяти месяцев до рождения, возможно, гораздо интереснее, чем вся его оставшаяся жизнь.

Сэмюэль Тэйлор Кольридж

В этих словах английский философ и поэт Сэмюэль Кольридж выразил поэтическим языком удивление ребенка, впервые спросившего родителей: «Как я появился на свет?» Многие взрослые полагают, что этот вопрос касается половых отношений, и начинают мучительно раздумывать о том, что и когда можно рассказать. Однако ребенка вовсе не волнуют эти психосоциальные сложности, его вопрос и проще и глубже – как может появиться новый человек?

Еще ни один ребенок не получил полного и правильного ответа, потому что никто из взрослых не знает наверняка. Во времена Кольриджа были известны отдельные факты о последовательности анатомических изменений, происходящих по мере того, как новый человек растет в матке, но то, как и почему они происходят, оставалось загадкой. Два последующих века ученые пытались понять, как же оплодотворенная яйцеклетка превращается в ребенка. За последнее десятилетие наука шагнула далеко вперед, но по мере того, как ученые расшифровывают сложнейшие механизмы и разгадывают конкретные загадки, общее чувство изумления только растет. История эмбрионального развития, пока что обсуждающаяся в основном в специализированных научных статьях, поистине поразительна. Эта история о том, что произошло с каждым из нас, и потому должна быть общим достоянием. Мне посчастливилось работать в этой области, и в этой книге я попытался собрать наиболее значимые результаты современных исследований и дать ответ на самый глубокий – и самый детский – вопрос: как я появился на свет?

Наше понимание эмбрионального развития человека сложилось не в рамках какого-то одного научного подхода, а явилось результатом обобщения огромного количества информации из разных областей знания. Эмбриология и неонатология, напрямую изучающие развитие человека, предоставили в наше распоряжение большое количество анатомической и функциональной информации. Генетика и токсикология, области более широкие, чем биология развития, имеют огромное значение для выявления причин врожденных аномалий. Это очень важно, потому что, зная эти причины, можно выявить каскады биохимических реакций (так называемые молекулярные пути), необходимые для нормального развития соответствующих частей тела. Биохимия и молекулярная биология незаменимы для выявления деталей работы молекулярных путей, вовлеченных в развитие, вплоть до уровня взаимодействия атомов биологических молекул. Клеточная биология позволяет объяснить, как за счет взаимодействия разных молекулярных путей обеспечивается контроль поведения отдельных клеток. Исследуя более высокий уровень организации, физиология, иммунология и нейробиология раскрывают способы коммуникации и координации множества клеток.


С этой книгой читают
«Карло Ровелли – это человек, который сделал физику сексуальной, ученый, которого мы называем следующим Стивеном Хокингом». – The Times MagazineЧто есть время и пространство? Откуда берется материя? Что такое реальность?«Главный парадокс науки состоит в том, что, открывая нам твердые и надежные знания о природе, она в то же время стремительно меняет ею же созданные представления о реальности. Эта парадоксальность как нельзя лучше отражена в книге
Фантастические масштабы и диапазон тем, которыми занимается современная физика, поражают воображение. Мы знаем, из чего состоит всё (или почти всё), что нас окружает, видим невидимое, исследуем связи всех кубиков мироздания, можем проследить эволюцию Вселенной чуть ли не с момента зарождения пространства и времени, а законы физики позволяют создавать технологии, которые меняют нашу жизнь.Всё, что окружает вас в настоящий момент, всё, что создало
Венкатраман «Венки» Рамакришнан – американский и британский биохимик, лауреат Нобелевской премии по химии за 2009 год совместно с Томасом Стейцем и Адой Йонат «за исследования структуры и функций рибосомы». С 2015 года президент Королевского общества, член Национальной академии наук США. Все знают о ДНК, молекуле, которая хранит наши гены. Но ДНК бесполезна без рибосомы – уникального процессора, расшифровывающего генетический код. Именно рибосома
Познакомьтесь с историей генетической революции, рассказанной Джеймсом Д. Уотсоном, лауреатом Нобелевской премии. Гениальный ученый отправляет нас в величайшее научное путешествие, охватывающее все вехи генетической революции – от открытия двойной спирали до открытий последнего десятилетия. Открытие человечеством двойной спирали ДНК по значимости можно сравнить только со свершениями эпохи Просвещения. Естественный отбор все еще действует, но генн
Книга выдающегося бразильского антрополога, профессора Национального музея Бразилии при Федеральном университете Рио-де-Жанейро, Эдуарду Вивейруша де Кастру (р. 1951) «Каннибальские метафизики. Рубежи постструктурной антропологии» посвящена актуальным вопросам этнографии и современной философии. Переосмысляя классическую теорию свойства и жертвоприношения Клода Леви-Стросса, оказавшую значительное влияние на современную антропологию, автор предла
Чтобы раскрыть неизвестные повороты захватывающей истории о том, как Homo sapiens расселились из Африки по всему миру, известный британский анатом, антрополог и популяризатор науки Элис Робертс объехала весь мир – от эфиопских пустынь до Малайского полуострова и от российских степей до бассейна Амазонки и испытала на себе те суровые условия, в которых жили наши первобытные предки. Уникальные археологические находки, данные современных исследовани
В сборнике представлены лучшие доклады, обсужденные на секциях XIII Межвузовской конференции молодых ученых по результатам исследований в области педагогики, психологии, социокультурной антропологии. Основная идея конференции – обмен опытом и результатами научно-исследовательской деятельности студентов, магистров, аспирантов и молодых ученых в смежных областях гуманитарного знания. В докладах обсуждались результаты собственных исследований молоды
Наша модель, развивающая теорию Капицы, позволяет объяснить все парадоксы роста человечества как системы: его начало, его цикличность, феномен неолита, глобальный демографический переход. С ее помощью можно объяснить парадокс Ферми, вычислить время эволюции человека Thomo = 42399τ = 1.69 млн лет (τ = 39.8 лет – постоянная времени Капицы) и возраст Вселенной Tuniverse = 2^46(π²/6 − 1)Рo − Thomo = 13805.0 ± 0.2 млн лет (Рo = 160.0101 ± 0.0001 минут
Йога позволяет решить абсолютно все проблемы со здоровьем, типичные для современных детей. Йога – это не спорт. Изменения, происходящие в человеке, практикующем йогу, затрагивают не только его тело, но и его ум, и душу, и все эти изменения – только в лучшую сторону. При этом занятия йогой не требуют какого-то специального оборудования, дорогой одежды, отдельного помещения. Для ежедневных тренировок нужна только хорошо проветренная комната, тонкий
У известного физика Геннадия Махагонова похищен ноутбук, где находились все результаты его научных, тянущих на Нобелевскую премию, исследований. Кража произошла, когда прогулочный катер, на котором Геннадий отправился на пикник со своей любовницей, пришвартовался у маленького острова. Злоумышленники не взяли ничего, кроме ноутбука, а уже на следующий день часть материалов была размещена в открытом доступе в Интернете. Тут Махагонову и потребовала
Первая любовь. Мы привыкли ассоциировать это чувство с нежным подростковым возрастом, но у Маши она случилась немного позже.Уже не надеясь найти своего человека, она по уши влюбилась в того, кому вообще нельзя доверять.Он все пускал на самотек, и его девизом было: "Плыви по течению", который повторял ей как мантру, пытаясь завлечь в свои сети.Маша поддалась. Но это было самой ужасной ошибкой в ее жизни.Содержит нецензурную брань.
Фантастический роман Юрия Быкова из серии «попаданцы» не изобилует кровавыми побоищами и линиями прогрессорства. Его главным достоинством можно назвать мелодичный, лёгкий и грамотный русский язык, «вкусный» литературный слог и увлекательный романтический сюжет. Судьбы героев начала XX века плотно переплетаются с героями наших дней и последними днями Иисуса в Иерусалиме. Тонкая ирония автора порой перетекает в едкую сатиру. Эти достоинства роднят