Что самое прекрасное в нашей жизни мы унаследовали от предков

СНОБ18+

Секс в трудные времена: как любовь помогла выжить нашему одноклеточному предку

Продолжаем публикацию цикла «Зачем живые любят друг друга» о загадках размножения и других парадоксах биологии. В этой части речь о том, что самое прекрасное в нашей жизни мы, возможно, унаследовали от предков, живших два миллиарда лет назад

Алексей Алексенко

al.jpg
Иллюстрация: Лика Сочкина

Глава двадцать четвертая, в которой древний микроб потерял девственность

Однажды — возможно, два миллиарда лет назад или около того — на земле настали трудные времена. Начались они с того, что некоторые бактерии научились кислородному фотосинтезу, то есть стали использовать солнечный свет для синтеза органики, при этом разрушая молекулы воды и выделяя кислород. Нам с вами кислород нравится, но объективно это довольно неприятное вещество, очень химически активное, немногим лучше какого-нибудь хлора. Кислород начал портить всякие вещества, нарушать химические реакции, на которых строила свое благополучие тогдашняя бактериальная жизнь. Вся, как сейчас выражаются, «экология» пошла псу под хвост. Древним клеткам надо было как-то выкручиваться.

Одна из таких клеток — архея, привыкшая жить и питаться, восстанавливая углекислый газ водородом (на языке химиков «восстанавливать» что-то — это значит навешивать туда электроны, а у водорода как раз есть лишний электрон). Но с водородом начались проблемы. По счастью, неподалеку от археи жили бактерии, которые как раз, среди своих прочих навыков, умели питаться органикой, выделяя водород в качестве побочного продукта. Архея подружилась с бактериями, прижалась к ним тесно, впитывая драгоценный водород, а потом и заключила бактерию в собственную клетку — то ли проглотила от избытка чувств, то ли, наоборот, бактерия сама влезла внутрь, чтобы полакомиться органикой. В итоге получилась химерная клетка: внутри археи поселились одна или несколько бактерий. Как было сказано в прошлой главе, археи вообще-то не большие мастера по инновациям в области биохимии, но тут у химерной клетки оказались в арсенале все инструменты для кормежки, то есть гены и ферменты, которыми владели бактерии. А поскольку кислорода становилось все больше и больше, хозяйской клетке показалось удобнее вообще отказаться от своего пристрастия к водороду и перейти на новый распорядок: большая клетка тем или иным способом добывает органику, а внутренние бактерии-симбионты жгут ее с помощью кислорода, делясь энергией.

Так появились сложные эукариотические организмы (потомки той химеры) и их митохондрии (потомки тех бактерий). Описанные же события ныне известны как «Великий симбиоз» и под этим именем упоминались в прошлой части рассказа. Поясним: то, что этот симбиоз вообще случился, — уже твердо установленный факт, вошедший в научный мейнстрим полвека назад благодаря Линн Маргулис. А вот конкретный изложенный выше сценарий пока из области предположений.

Надо было, конечно, с самого начала написать, что это «лишь одна из гипотез», но уж больно она убедительная — так и тянет говорить о ней как о реальной истории. Эту гипотезу связывают с именем Билла Мартина — ученого, предложившего массу захватывающих идей касательно происхождения жизни и ее разных интересных проявлений. У его идей есть одна общая черта: когда про них читаешь, возникает ощущение, что иначе и быть не могло. О «водородной гипотезе» происхождения эукариот быстрее всего можно узнать, прочитав книгу Ника Лейна «Энергия, секс и самоубийство» или хотя бы только одноименную главу.

Так что к черту оговорки: будем и дальше делать вид, будто ученые точно знают, что там произошло. А произошло немало интересного: только в сказках бывает так, что «стали они жить-поживать да добра наживать», а в реальности с предложения «Давай съедемся?» начинаются вовсе не идиллии, а букеты проблем. Так и у нашей химерной клетки. Натурально, у бактерии-сожителя были проблемы со здоровьем: в ее геноме водились паразитические последовательности, прыгавшие из гена в ген. Бактерии научились как-то их контролировать, или наоборот, паразиты научились прыгать осторожно, чтобы случайно не убить бактерию и не погибнуть вместе с ней. Но тут для паразитов открылось новое поле деятельности — геном археи-хозяина, которая никогда раньше с ними не встречалась. Паразиты встраивались в гены и портили их, в результате производились никуда не годные белки. Очень многих это убило. Выжили те, кто научился кое-как справляться с напастью. Мы от них и произошли.

От тех времен в наших клетках осталось хорошо заметное наследие. В отличие от бактериальных (да, кстати, и архейных) генов, в наших генах полным-полно вставочных последовательностей. Они называются интронами. Прежде чем синтезировать на генетической матрице белок, наши клетки тщательно вырезают из нее эти самые интроны. Оттуда же берет начало и другая наша особенность, давшая название всей нашей ветке жизни — «эукариоты». Это ядро, в котором заключен наш геном. Идея ядра состоит в том, чтобы как-то изолировать гены от цитоплазмы, где делаются белки, и дать клетке возможность вырезать из мРНК все ненужное, прежде чем начать использовать ее по назначению.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Похороны вприсядку и еще 10 удивительных церемоний погребения Похороны вприсядку и еще 10 удивительных церемоний погребения

Мы покажем тебе необычные ритуальные церемонии разных времен и народов

Maxim
Знала, что будет королевой: как Камилла Паркер-Боулз боролась за любовь Британии с помощью одежды Знала, что будет королевой: как Камилла Паркер-Боулз боролась за любовь Британии с помощью одежды

Камилла Паркер-Боулз давно готовилась стать королевой

VOICE
Харакири по всем правилам Харакири по всем правилам

6 марта 1929 года произошло событие, которое взбудоражило всю Москву

Дилетант
Путешествие во времени: как перестать бояться будущего и научиться жить в настоящем Путешествие во времени: как перестать бояться будущего и научиться жить в настоящем

Как планировать будущее, чтобы пожить, наконец, в настоящем

VOICE
Почему сумма всех натуральных чисел равна -1/12: изящная красота математики Почему сумма всех натуральных чисел равна -1/12: изящная красота математики

Но почему сумма всех натуральных чисел представляет собой такое странное число

ТехИнсайдер
Как прожить долго: 8 привычек, которые помогли Елизавете II Как прожить долго: 8 привычек, которые помогли Елизавете II

Что помогало Елизавете II оставаться активной в почтенном возрасте

Psychologies
Нужно кого-то уволить? 3 правила непростого разговора Нужно кого-то уволить? 3 правила непростого разговора

HR-менеджер дала три совета, как правильно проводить увольнение

Inc.
Лучшие научно-популярные книги о человеке Лучшие научно-популярные книги о человеке

Пожалуй, ни одно существо на свете наука не изучала так подробно, как человека

ТехИнсайдер
Intel говорит, что закон Мура работает. Nvidia говорит, что он мертв. Кто же прав? Intel говорит, что закон Мура работает. Nvidia говорит, что он мертв. Кто же прав?

Имеет ли этот закон вычислительной техники право на жизнь?

ТехИнсайдер
Интерес муравьев к галлам указал на конвергенцию между орехотворками и мирмекохорными растениями Интерес муравьев к галлам указал на конвергенцию между орехотворками и мирмекохорными растениями

Личинки орехотворок расселяются с помощью муравьев

N+1
5 шагов к своему истинному «Я». Кто такой внутренний ребенок и как его найти 5 шагов к своему истинному «Я». Кто такой внутренний ребенок и как его найти

Порой мы чувствуем, будто живем не свою жизнь, как это изменить?

Psychologies
Самая ужасная смерть: история маньяка Джона Джуберта, после казни которого запретили электрический стул Самая ужасная смерть: история маньяка Джона Джуберта, после казни которого запретили электрический стул

Гибель серийного убийцы Джона Джуберта была ужасной

VOICE
«Японские мифы». От кицунэ и екаев до «Звонка» и «Наруто» «Японские мифы». От кицунэ и екаев до «Звонка» и «Наруто»

Отрывок из книги «Японские мифы. От кицунэ и екаев до "Звонка" и "Наруто"»

N+1
Эти продукты способны бороться с депрессией и сделать вас счастливыми Эти продукты способны бороться с депрессией и сделать вас счастливыми

То, что вы едите, также может сыграть роль для вашего психического здоровья

ТехИнсайдер
10 самых тупых поступков героинь фильмов ужасов 10 самых тупых поступков героинь фильмов ужасов

Глупые поступки, которые совершают девушки из хорроров

Maxim
Лоббист, эколог и романтик: что делал принц Чарльз до того, как стать королем Лоббист, эколог и романтик: что делал принц Чарльз до того, как стать королем

После смерти Елизаветы II королем стал ее сын Чарльз. Рассказываем о нем

СНОБ
Тревожные сигналы: состав слюны человека может быть связан с суицидальными мыслями Тревожные сигналы: состав слюны человека может быть связан с суицидальными мыслями

Бактериальный состав слюны у людей, думающих о суициде, значительно отличается

Вокруг света
Самые удивительные исторические байки про Хрущева Самые удивительные исторические байки про Хрущева

Вспоминаем самые интересные истории и слухи про генсека Никиту Хрущева

Maxim
Как эмоциональный интеллект помогает заводить друзей и выстраивать крепкие отношения. 5 правил Как эмоциональный интеллект помогает заводить друзей и выстраивать крепкие отношения. 5 правил

Как завести настоящих друзей?

Inc.
«Купчихи, дворянки, магнатки» «Купчихи, дворянки, магнатки»

Женщины-предпринимательницы XIX века: хозяйка заводов и приисков. Фрагмент книги

N+1
Ожирение и диабет у беременных связали с повышенным риском развития СДВГ у ребенка Ожирение и диабет у беременных связали с повышенным риском развития СДВГ у ребенка

От чего именно зависит вероятность возникновения СДВГ у ребенка?

N+1
5 самых популярных примет, которые имеют под собой реальную основу 5 самых популярных примет, которые имеют под собой реальную основу

Наши предки передавали приметы из поколения в поколение не просто так

Psychologies
Энтомологи насчитали 20 квадриллионов муравьев на Земле Энтомологи насчитали 20 квадриллионов муравьев на Земле

Общая биомасса муравьев составила 20 процентов биомассы человечества

N+1
Как похищают драгоценности: самые крутые ограбления XXI века Как похищают драгоценности: самые крутые ограбления XXI века

Если ты планируешь криминальную карьеру, запомни: не ешь на рабочем месте

Maxim
Завтра на работу Завтра на работу

Попробуем составить реалистичные карьерные прогнозы

VOICE
Проклятая табуретка для сплетниц, маска зайчика и другие неожиданные виды пыток в Средневековье Проклятая табуретка для сплетниц, маска зайчика и другие неожиданные виды пыток в Средневековье

Если суд не мог доказать вину человека, его подвергали пыткам

ТехИнсайдер
Археологи уточнили хронологию памятника Сунгирь Археологи уточнили хронологию памятника Сунгирь

Взрослый мужчина Сунгирь-1 умер около 33340–35140 лет назад

N+1
Гендерные стереотипы: почему мы сомневаемся в компетентности женщин Гендерные стереотипы: почему мы сомневаемся в компетентности женщин

Как гендерные стереотипы мешают нам оценивать профессионализмов людей?

Psychologies
«Я — ветер» «Я — ветер»

Никита Кологривый снялся более чем в 40 проектах и темпы снижать не намерен

OK!
Что такое пилинг Джесснера и как он поможет омолодить кожу Что такое пилинг Джесснера и как он поможет омолодить кожу

Чем пилинг Джесснера может помочь коже и почему его нельзя делать самостоятельно

РБК
Открыть в приложении