Энциклопедия «Биология». Часть 2. М – Я (с иллюстрациями)
Шрифт:
С самого начала молекулярная биология развивалась как научная область, родственная прежде всего биохимии и биофизике, а также генетике, микробиологии, вирусологии. В 30—40-е гг. 20 в. для установления пространственной структуры важнейших белков стали применять рентгеноструктурный анализ, сыгравший впоследствии решающую роль и в установлении строения ДНК. Внедрение в эти годы в биологию методов и идей физики и химии заложило основы для развития «молекулярного» направления. Во многом его будущие успехи предопределил интерес физиков и химиков к проблеме наследственности. В 1944 г. вышла книга одного из создателей квантовой механики Э. Шрёдингера «Что такое жизнь? С точки зрения физика», содержавшая краткое изложение основ генетики. Многими представителями точных наук эта работа была воспринята
Через 9 лет Дж. Уотсон и Ф. Крик решили эту задачу. Ко времени выхода в свет их статьи (апрель 1953 г.), в которой предлагалась модель молекулы ДНК (т.н. двойная спираль), принято относить рождение молекулярной биологии. Модель Уотсона—Крика ярко выражала главную направленность новой науки: биологические функции макромолекулы можно было объяснить её структурой (см. Дезоксирибонуклеиновые кислоты). При этом молекулярный уровень (двухцепочные ДНК) логично увязывался с субклеточным (репликация хромосом), клеточным (митоз, мейоз) и организменным (наследование признаков).
Близкий подход встречался и в более ранних работах. Ещё в 1927 г. Н.К. Кольцов высказал гипотезу о «наследственных молекулах», способных воспроизводиться путём матричного синтеза, а В.А. Энгельгардту в 1939 г. удалось связать строение мышечных белков с их ролью в мышечном сокращении. Однако только после «двойной спирали» началось бурное развитие молекулярной биологии, ставшей лидером естествознания. Помимо многочисленных конкретных достижений (расшифровка генетического кода, раскрытие механизмов биосинтеза белка, пространственной структуры ферментов и других белков, строения и роли в клеточных процессах биологических мембран и т.д.), молекулярная биология выявила некоторые общие принципы, на основе которых осуществляются самые различные биологические процессы. Так, комплементарность взаимодействующих молекул (их взаимодополняемость, взаимное соответствие как «ключа и замка»), приводящая к образованию нековалентных химических связей между ними, лежит в основе процессов, требующих биологической специфичности (избирательности, «узнавания»), начиная от синтеза ДНК и белков и кончая образованием комплексов между ферментом и субстратом, антителом и антигеном, самосборкой вирусных частиц и цитоскелета. Точно так же принцип матричного синтеза используется клетками не однократно, а на разных этапах реализации генетиче-ской информации.
В апреле 2003 г. учёными всего мира отмечался полувековой юбилей «двойной спирали» и молекулярной биологии. В нашей стране фундамент для развития этого направления заложен трудами академиков В.А. Энгельгардта (1894—1984), А.Н. Белозерского (1905—1972), А.А. Баева (1903/04—1994).
МОЛИ (настоящие моли), семейство мелких бабочек. Включает ок. 2000 видов, распространённых по всему земному шару. На голове хорошо развитые челюстные щупики, хоботок может быть недоразвит. 2 пары крыльев (в размахе 3—8 мм), передние – длинные, узкие, на задних – широкая бахромка из волосков. Гусеницы голые, живут в чехликах на растительных или животных остатках, грибах, лишайниках, повреждают продовольственные запасы, шерсть, меха, перо, листья и почки деревьев. В средней полосе наиболее опасный вредитель – мебельная моль. Самка откладывает ок. 300 яиц в течение двух недель. Одно поколение развивается от 2 до 4 недель. За год сменяются 3—4 поколения. Гусеницы после 6—8 линек сплетают шёлковые трубчатые ходы, куда вплетают остатки пищи, экскременты, и в них окукливаются. Через 1—2 недели вылупляются бабочки. Гусеницы платяной моли живут под пологом, сплетённым из остатков пищи и экс-крементов. Самка откладывает 60—100 яиц, продолжительность цикла развития 9—16 мес. Шерстяные и меховые изделия повреждает шубная моль. Гусеницы этой бабочки развиваются с мая по сентябрь в переносных уплощённых чехликах. Прекратив питаться, они прикрепляются в отвесном положении к потолку, карнизу и т.д. и остаются там до весны. Весной, построив новый чехлик, гусеницы окукливаются, а затем появляются взрослые моли.
МОЛЛИНЕЗИИ (моллиенезии), род рыб сем. пецилиевых. Включает 8 видов, обитающих в основном в пресных и солоноватых водах Северной Америки.
Моллинезии – популярные аквариумные рыбы. При правильном содержании (просторный аквариум, регулярная подмена воды, соответствующие температурный режим, жёсткость и солёность воды, аэрация и фильтрация) самки рождают мальков через 4—6 недель. Выведено несколько декоративных форм, в т.ч. бархатно-чёрная молли. Получены также формы с лировидным хвостом, вуалевидным спинным плавником и др. Скрещивается (искусственно) с гуппи, но даёт бесплодное потомство. Для получения гибридов у самца берут сперму микропипеткой или внутрилимфатической иглой и аккуратно вводят в половое отверстие самки.
МОЛЛЮСКИ, тип беспозвоночных животных. Распространены по всему земному шару. Обитают в морях (особенно многочисленны в прибрежной зоне тропиче-ских морей), пресных водах и на суше. Разнообразны по внешнему облику и размерам. Как правило, имеют двусторонне-симметричное, несегментированное тело, состоящее из трёх отделов: головы, туловища и ноги.
У большинства моллюсков туловище покрыто известковой раковиной – цельной или состоящей из нескольких пластин. К раковине изнутри прилегает кожная складка, окружающая туловище, – мантия. В образующейся между мантией и туловищем т.н. мантийной полости размещаются органы дыхания – жабры. Сюда открываются также отверстия выделительных органов (почек), половых органов и анальное отверстие. Для передвижения у моллюсков имеется нога – мускулистый непарный вырост брюшной стенки тела. Раковина синтезируется мантией. В ней различают вершину и устье, через которое выходят голова и нога моллюска.
На голове расположены рот, щупальца, глаза. Во рту имеется специальный орган – тёрка, позволяющая соскабливать водоросли с камней. Кишечник обычно длиннее тела и свернут в туловище петлями. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и нескольких пар нервных узлов – ганглиев. Кровеносная система незамкнутая. Сердце состоит из желудочка, одного или двух предсердий и обычно окружено околосердечной сумкой – перикардом.
Тип моллюски насчитывает ок. 130 тыс. современных видов и является вторым по численности после членистоногих. В нём различают несколько классов, среди которых самые многочисленные – брюхоногие моллюски (улитки), головоногие моллюски и двустворчатые моллюски.
Среди моллюсков встречаются как раздельнополые виды, так и гермафродиты. Оплодотворение может быть наружным или внутренним. Из оплодотворённого яйца выходит либо личинка (у морских видов), парящая некоторое время в воде, а затем оседающая на дно, либо сформировавшийся моллюск (у пресноводных и сухопутных видов), изредка наблюдается живорождение. Живут моллюски от нескольких месяцев до нескольких десятков лет.
Моллюски служат кормом многим беспозвоночным, рыбам, китам. Устрицы, гребешки, мидии, кальмары, вино-градная улитка и некоторые др. съедобны, объект промысла. Жемчуг и раковины моллюсков используют для изготовления ювелирных и др. изделий.
МОЛОДИЛО, род многолетних трав сем. толстянковых. Включает св. 40 видов, дико произрастающих в Евр-азии и Северо-Западной Африке. Листья голые или опушённые, мясистые, цельные, вечнозелёные, плотно прижаты друг к другу и собраны в прикорневую розетку диам. 5—10 см. Цветки мелкие, звёздчатые, в щитковидно-метельчатом соцветии на концах коротких цветоносов. Окраска цветков белая, жёлтая, розовая, красная, фиолетовая. Как цветочные культуры выращивают молодило горное, кровельное, мраморное, отпрысковое, паутинистое, серое, русское, шарообразное. Размножают семенами, но чаще дочерними розетками. Используют для групповых посадок, ковровых клумб, альпийских горок, каменистых садиков, озеленения балконов и лоджий, каменистых стен, в качестве горшечной культуры.