KOMIKSOVÁ
LARRY GONICK a DAVE WESSNER
OBSAH 1. kapitola............................................................................................................ 7 USPOŘÁDÁNÍ ZMĚTI 2. kapitola......................................................................................................... 17 ZÁKLADNÍ LÁTKY 3. kapitola........................................................................................................ 25 CHEMIE ŽIVOTA 4. kapitola........................................................................................................ 43 DO NITRA BUŇKY 5. kapitola........................................................................................................ 65 ENERGIE 6. kapitola......................................................................................................... 77 BUNĚČNÉ DÝCHÁNÍ 7. kapitola........................................................................................................ 99 FOTOSYNTÉZA 8. kapitola....................................................................................................... 113 KOMUNIKACE 9. kapitola....................................................................................................... 129 SEZNAMTE SE S GENOMEM 10. kapitola....................................................................................................... 151 REGULACE GENŮ 11. kapitola...................................................................................................... 163 MNOHOBUNĚČNOST 12. kapitola...................................................................................................... 181 ROZMNOŽOVÁNÍ (1. část) 13. kapitola....................................................................................................... 199 ROZMNOŽOVÁNÍ (2. ČÁST) 14. kapitola...................................................................................................... 229 EVOLUCE 15. kapitola...................................................................................................... 257 KLASIFIKACE 16. kapitola...................................................................................................... 273 CELOSVĚTOVÁ SÍŤ 17. kapitola...................................................................................................... 289 NARUŠENÍ ROVNOVÁHY REJSTŘÍK......................................................................................................309
1. kapitola
USPOŘÁDÁNÍ ZMĚTI TOTIŽ ZMĚTI ŽIVOTA
Biologie už není, co bývala…
7
V dávných dobách naši předci neviděli rozdíl mezi živými a neživými věcmi.
Jedlé a nejedlé, to je, oč tu běží.
Viděli chrlící sopky, proudící řeky, vycházející slunce, vodu padající z mraků, slyšeli kvílející a naříkající vítr.
Někdy se chováš jako neandertálec!
Takže se předkům nemůžeme divit, že kolem sebe viděli svět ovládaný duchy, že ne? Až na ty panny, které obětujeme Paní Sopce…
Však tahle představa nikomu neublížila!
8
Později tohle pojetí v určité fázi téměř vyhynulo…
Jednoho dne se jí pokusím vysvětlit, co je to „metafora“.
Vyhynulo? Takže i představy mohou být živé?
A někteří lidé zaměřili pozornost na samotné rostliny a živočichy. Zástupci „aplikovaných věd“ vyšlechtili nové, superproduktivní a k lidem vstřícné plodiny a dobytek…
A neúnavně hledali účinné léky. Fajn, takže tuhle houbu ne…
Nežer jim to, synku!
Další začali sbírat a zkoumat živé tvory pro samotné potěšení z přibývajících znalostí. Víme, jak takovým lidem říkat.
Podivíni?
To taky. A biologové.
9
Po mnoho staletí vypadala biologie takto: hledat, sebrat, zabít, rozřezat, porovnat, zařadit. Biologové nahlíželi svět zvenčí dovnitř. Řecký lékař Galén (130–210) například „zkoumal“ lidskou anatomii pitváním makaků.
Tohle mě i docela baví!
Hudba na pozadí A jemné detaily anatomie rostlin a živočichů.
Biologové se dostali ještě hlouběji, když jim mikroskopy odhalily neviditelný svět…
Psi mají vajíčka!*
„Mikroskopických živočichů na zubním plaku člověka… je víc než lidí v celém království.“ – Leeuwenhoek, 1684
* Objevil je K. E. von Baer roku 1827
Tím se to ještě víc zkomplikovalo. Navenek se život jeví jako divoká změť milionů a milionů různých tvorů, a když se podíváte dovnitř, je to ještě složitější. Jak v tom udělat pořádek?
10
V čem spočívá sjednocující princip? Co je podstatou života? Kdo ví? Musí existovat „esence života“, kterou nelze vidět, slyšet, cítit, ochutnat, uchopit a vlastně si ji ani představit.
Ne, ne, ne, všechno vězí v dechu!
Je to tajemství, které nepochází z tohoto světa.
„Elektrické fluidum.“
Navzdory mnoha teoriím se vědcům nedařilo najít „tajemství života“, jak „to“ optimisticky nazývali. Aspoň doufám, že je jenom jedno…
volta
11
Biologie se zatím musela spokojit s popisem života namísto jeho definice.
Tyhle věci mají všechny živé organismy společné:
Mají buňky. Všechno živé se skládá ze samostatných bublin oddělených od vnějšího světa membránou. Některé organismy mají miliardy buněk; jiné jenom jednu. Žádný organismus není jen A ty Jsem částečnou buňkou. nejsi! uvnitř!
Hmm Organismy se samy regulují. Aktivně udržují svá těla v optimálním stavu, jemuž se říká homeostáza. Organismy reagují na vnější podněty. Hledají vhodné prostředí a snaží se uniknout hrozbám nebo je zneškodnit. Organismy přijímají potravu. Potřebují – a získávají – živiny a energii z vnějšího prostředí.
Pokud něco splňuje všech pět bodů, buďte si jistí, že je to živé – a když ne, tak ne.
A pochopitelně se všechny organismy rozmnožují.
12
Vlastně to není špatné, ale moderní biologie toho umí víc. Dvacáté století obrátilo vědecký přístup zvenčí dovnitř naruby! (Dvacáté století holt takové věci dělalo.)
To je ale století!
Díky technicky dokonalým následovníkům mikroskopu, jako jsou elektronové mikroskopy a rentgenová krystalografie – nemluvě o výrazném pokroku v chemii –, se tajemství života začala zjevovat.
Ano, ukázalo se, že jich je opravdu víc. Některá tajemství jsou nadále tajná, ale máme mnohem přesnější představu o podstatě života na Zemi.
13
Modernější definice pozemského života, která ho pojímá zevnitř ven, vypadá takto:
Život je vlastně velmi složitá chemie.
Tato chemie, poháněná nekončícím přílivem slunečního záření, se sama uspořádala do samoregulačních buněk.
1oo1o1 oo11101 10001
Každá buňka má své vlastní jednotky na ukládání informací, zvané geny, které si pamatují – neboli kódují – strukturu buňky. Vymyslel jsem počítač!
Geny „říkají“ buňkám, jak si mají vyrábět své součásti, udržovat homeostázu a množit nové buňky se stejnými geny.
1oo1o1 1oo1110 10001
1oo1o1 1oo1110 10001
Drobné změny v genech mohou způsobit změny v buňkách. Jak se změny po miliardy let sčítaly, vyvinula se z rané populace jednobuněčných organismů změť života.
14
Tento moderní přístup pochopitelně ovlivňuje, jak budou vypadat učebnice biologie.
Ahoj, já jsem malá kreslená verze Davea Wessnera a provedu vás touto biologickou výpravou zevnitř ven.
Tak jako řadu biologů i mě věda uchvátila pozorováním věcí kolem sebe – třeba koček a baboček a jejich oček. Vždycky se hodí začít tím, co je vidět!
Tento tradiční přístup zvenku dovnitř bohužel neumožňuje najít „celistvý obraz“.
Jako ty stromy, pro které nevidíte les!
Jak brzy uvidíte, nový přístup začíná tím, co není vidět.
V prvních několika kapitolách si probereme věci, které v běžném životě nikdy neuvidíte.
Pardon!
15
Podíváme se na chemii buněk, na to, jak buňky získávají energii, jak samy sebe regulují a jak spolupracují díky komunikaci, jak ukládají a zpracovávají informace a využívají je k rozmnožování a jak se život vyvíjí.
Začneme tím nejmenším, co je uvnitř, a propracujeme se ven.
Slibuju, že nakonec to do sebe všechno zapadne a vytvoří krásnou strukturu – a ano, patří do ní i rostliny a živočichové!
Tak co na to říkáte? Pojďme se uspořádat!
16
2. kapitola
ZÁKLADNÍ LÁTKY n avzdory svým podivným vlastnostem má život hodně společného s neživou přírodou: do jisté míry není život nic jiného než chemie.
17