BIOLOGIE www.egmont.cz
First published 2008 by Kingfisher This revised adition published 2014 by Kingfisher Written by Dan Green Consultant: Richard Walker, Ph.D., and Francesca Norris Designed and created by Basher www.basherbooks.com Cover design: Jane Tassie Text and design copyright Toucan Books Ltd., 2008 Based on an original concept by Toucan Books Ltd. Illustrations copyright Simon Basher, 2008 Translation copyright Michal Tenkrát, 2015 Vydalo nakladatelství Egmont ČR, s. r. o., Žirovnická 3124, 106 00 Praha 10, v Praze roku MMXV jako svou 4 591. publikaci Z anglického originálu Biology. Life as we know it! přeložil Michal Tenkrát Odpovědný redaktor Stanislav Wimmer Technická redaktorka Alena Mrázová Sazba Art D Grafický ateliér Černý, s. r. o. Tisk Finidr, s. r. o. První vydání. TS 14 ISBN 978-80-252-3474-7
OBSAH Úvod 4 Stavební kamínky 6 Život 20 Tělní posádka 56 Rostlinní zelenáči 108 Rejstřík 124 Rejstřík pojmů 126
Biologie Úvod Biologie není celá jen o kostlivcích a mikroskopech. Je to živá a čilá věda, která se plazí v křoví za rohem, bublá ti v břiše, hoví si na dně oceánu nebo spokojeně přežívá na těch nejodlehlejších místech planety. Je to obor, který se zabývá studiem života, od živočichů přes rostliny až po ta nejpodivnější stvoření tohoto světa, jejich činností a fungováním, včetně zkoumání maličké buňky, proteinů a DNA, jež jsou klíčem k jedinečnosti. Život je prazvláštní a báječná věc. Stále také zůstává velkým tajemstvím. Na Zemi by mohlo existovat od 1,5 až po 30 milionů druhů živých stvoření. O velkých tvorech a netvorech toho již víme poměrně dost, ale jsou to právě ty nejmenší potvůrky a miniaturní neřádi naší planety, kteří objektivům našich mikroskopů stále unikají. Charles Darwin, slavný to pán díky svým opičím kusům, drží v mnoha ohledech primát v biologii. Světu předložil a jako první správně vysvětlil vskutku udivující myšlenku: Tvrdil, že druhy (věci jako lidé, vlaštovky a pampelišky) se mohou s časem vyvíjet a proměňovat. Příroda je neúprosnou hrou na kočku a myš, kde kočka a myš mohou například být lev a antilopa, ryba a plankton nebo také chřipka a člověk, a jen ti nejsilnější přežijí. Jedinci, kteří se nejlépe přizpůsobí změnám prostředí, se dočkají nového jitra. Darwin tento koncept nazval přirozený výběr a kompletně jím změnil způsob, jakým pohlížíme na svět. Někdy jsou ty nejobyčejnější nápady ty nejgeniálnější! 4
Charles Darwin
Kapitola 1 Stavební kamínky Tuto droboučkou skupinku životně důležitých postaviček není radno brát na lehkou váhu. Možná jsou příliš malé, abychom je spatřili jinak než pod mikroskopem, ale právě ony ukrývají tajemství života samotného! Popisem jejich práce je pečlivě se starat o vnitřní pochody ve všech živých organismech na Zemi. Velkým kápem této smečky je Buňka, jež je zároveň domovem pro všechny ostatní. Někteří členové týmu začali svou kariéru na volné noze (například Mitochondrie žila před miliardami let volně jako druh bakterie), ale dnes už všichni žijí pospolu pod ochrannými křídly Buňky. Mozkem celé operace je DNA, jež si zřídila i vlastní velín, zvaný buněčné jádro. Předat její geny další generaci je základním smyslem života. 6
BUŇKA MITOCHONDRIE DNA RNA RIBOZOM PROTEIN
Buňka Stavební kamínky Nejmenší živá jednotka protistů, hub či živočichů. Veškerý život je tvořen těmito ťupkami, včetně tvého těla! Buňky jsou vodnaté vaky chemických látek pokryté ochranným obalem. Je těžké si mě neoblíbit. Jsem základní jednotka, z níž všechny živé bytosti staví svá těla podle libosti. Každý ždibec tebe je tvořen mnou! Některé organismy, jako jsou bakterie, si vystačí s jednou buňkou, například ty však představuješ slušnou sbírku mých bratrů a sester, čítající mnoho a mnoho miliard. Já a všechny ostatní buňky pro tebe a za tebe děláme opravdu všechno hýbeme se, jíme, myslíme a cítíme. Když na to přijde, položíme za tvůj život iživot! Život v buňce není nijak monotónní a zdaleka ne tak stísněný. Jsem kluzký váček, ve kterém se stále něco děje. Srším životem, zatímco se mnou prohání okolo 100 milionů molekul. Mám vlastní oddíl zdatných chemiků, kteří mi na povel vyrobí 20 000 různých látek nezbytných pro život. Můj nejlepší trik spočívá v tom, že se rozdělím na dva kusy a vytvořím k sobě plně funkční kopii. Takto jsem schopna postavit i takové kolosy, jako je tvé tělo, z pouhých stovek různých druhů mě. 8 Objevitel: Robert Hooke (1665) Průměrná velikost: 2 10 5 m Počet buněk v lidském těle: 100 biliónů
Buňka 9
Mitochondrie Stavební kamínky Maličké továrny, které poskytují energii většině živočišných buněk. Tito dříči jsou svobodní pracovníci uvnitř buňky s vlastní DNA. Uvnitř jedné buňky mohou těchto kapesních raketek být i stovky. Ať je léto nebo zima, poledne či půlnoc, my bez přestání makáme! Jako vrchní inženýři Buňky obsluhujeme jeden z jejích důležitých vnitřních pochodů. Spalujeme potravu a vyrábíme z ní superpalivo zvané ATP. Když buňka potřebuje trochu vzpruhy, rozbijeme molekulu ATP na kusy, čímž uvolníme hrstku záblesků životadárné energie. Plýtvat se nemá, a tak zbylé kousky vytřídíme a recyklujeme zpět na nové ATP. Máme tvar torpéda a uvnitř buněk jsme stále tak trochu nováčky. Před dvěma miliardami let jsme sice žily jako svobodné bakterie bez stálého domova, ale pak jsme se rozhodly dát šanci životu v komuně pod vedením Buňky, a týmový duch nás dosud neopustil. Bakterie naše služby nevyhledávají. Naší nezávislosti jsme se nevzdaly: Máme vlastní geny, které se dědí vždy po matce. To znamená, že si samy rozhodujeme, kdy se rozdělíme nebo porosteme. Když musí Buňka zabrat, i my zvýšíme naše počty. 10 Průměrná velikost: 1 10 6 m Počet genů na mitochondrii: 37 Výroba ATP za sekundu: 5 milionů molekul