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

Неочевидные минусы СССР Неочевидные минусы СССР

Старшее поколение уже не помнит, а молодежь еще не знает

Maxim
Полцентнера разницы: что помогло девушке весом 116 кг завоевать сердце фитнес-инструктора Полцентнера разницы: что помогло девушке весом 116 кг завоевать сердце фитнес-инструктора

Пример Бриттани Жак и Мэтта Монтгомери рушит стереотипы

VOICE
Продуманный безумец Продуманный безумец

В Петербурге XIX века встречались порой весьма оригинальные личности

Дилетант
Выделения из влагалища вместо духов: чем опасен новый интернет-тренд? Выделения из влагалища вместо духов: чем опасен новый интернет-тренд?

Что такое ваббинг и опасен ли он?

Psychologies
Что такое йодид калия, и чем он может помочь при радиоактивном заражении Что такое йодид калия, и чем он может помочь при радиоактивном заражении

Зачем нужен йодид калия и почему его нельзя принимать просто так?

ТехИнсайдер
8 упражнений, которые не работают (и чем их заменить) 8 упражнений, которые не работают (и чем их заменить)

Не все спортивные упражнения одинаково полезны для фигуры

Лиза
10 способов относиться к себе проще 10 способов относиться к себе проще

Как перестать требовать от себя слишком многого?

Psychologies
Открыт уникальный тип марсианского северного сияния: посмотрите, как оно красиво Открыт уникальный тип марсианского северного сияния: посмотрите, как оно красиво

Астрономы по-новому взглянули на удивительное марсианское явление

ТехИнсайдер
Саяка Мурата: «Земляноиды». Мрачная антиутопия в переводе Дмитрия Коваленина Саяка Мурата: «Земляноиды». Мрачная антиутопия в переводе Дмитрия Коваленина

Отрывок из японской антиутопии «Земляноиды» на тему одиночества и неравенства

СНОБ
Бананово-лимонный бизнес-тур: как устроена работа торгового представительства РФ в Сингапуре Бананово-лимонный бизнес-тур: как устроена работа торгового представительства РФ в Сингапуре

Как выйти на рынок Сингапура и найти там партнера

Inc.
Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею

Система для создания дистанционно управляемых тараканов-киборгов

ТехИнсайдер
Дар речи. Как развивать речевые навыки у детей Дар речи. Как развивать речевые навыки у детей

Стоит ли беспокоиться, если ребенок не говорит до двух лет

СНОБ
Гарриет Бичер-Стоу Гарриет Бичер-Стоу

Самая известная американская писательница XIX века родилась в 1811 году

Дилетант
Помните времена черно-белых фильмов? Вот как они стали цветными Помните времена черно-белых фильмов? Вот как они стали цветными

Когда фильмы приобрели все полноту красок?

ТехИнсайдер
9 философских принципов из книг, которые не дают упасть духом и помогают жить 9 философских принципов из книг, которые не дают упасть духом и помогают жить

Девять книг, которые познакомят вас с самыми важными философскими учениями

ТехИнсайдер
Зоя Бербер: «Приняла решение быть верной себе» Зоя Бербер: «Приняла решение быть верной себе»

У меня был период в жизни, когда я хотела уйти из профессии

Караван историй
Грибок Cryptococcus neoformans Грибок Cryptococcus neoformans

Как грибок Cryptococcus neoformans вызывает менингит

ТехИнсайдер
Искусство покупать: самые крупные продажи за всю историю ярмарки Cosmoscow Искусство покупать: самые крупные продажи за всю историю ярмарки Cosmoscow

Топ-продажи ярмарки современного искусства Cosmoscow прошлых лет

Forbes
Сонная прокрастинация: почему мы никак не идем спать? Сонная прокрастинация: почему мы никак не идем спать?

Почему время, отведенное на сон, мы тратим на листание ленты или сериалы?

Psychologies
Имитация несъедобных предметов защитила животных от хищников лучше других видов маскировки Имитация несъедобных предметов защитила животных от хищников лучше других видов маскировки

Имитация несъедобных предметов является самой эффективной защитной окраской

N+1
Как вести себя во время беременности: 3 совета мужчинам Как вести себя во время беременности: 3 совета мужчинам

Что делать будущему отцу, пока его жена беременна?

Psychologies
Лекарь Ее Величества: как гастроэнтеролог из Лондона стал личным врачом королевы Лекарь Ее Величества: как гастроэнтеролог из Лондона стал личным врачом королевы

Как появился институт придворных врачей британского королевского дома

Forbes
Чистокровный Чистокровный

Чистокровный люксовый кроссовер

Автопилот
«Россия, собравшаяся в Крыму» «Россия, собравшаяся в Крыму»

В 1920 году в центре внимания Европы находились события Советско-польской войны

Дилетант
Всеобщая бабушка, которую нельзя огорчать плохим поведением: в память о Елизавете II Всеобщая бабушка, которую нельзя огорчать плохим поведением: в память о Елизавете II

Почему у Елизаветы II всю жизнь была одна работа, которую она честно выполнила

Forbes
Он пропал без объяснений: как мне удалось справиться и почему я говорю ему спасибо Он пропал без объяснений: как мне удалось справиться и почему я говорю ему спасибо

Как превратить опыт расставания из травматичного в целительный?

Psychologies
Elman Elman

Блиц-опрос певца и продюсера Эльмана Зейналова

ЖАРА Magazine
Устраиваемся поудобнее Устраиваемся поудобнее

Обдумывая интерьер дома, мы часто не придаем значения декору туалета

Лиза
Маниок с тапиокой Маниок с тапиокой

С недавних пор в кулинарии появились необычные продукты: маниок и тапиока

Наука и жизнь
DeepMind тоже любит футбол. Цифровая модель учится играть, глядя на людей DeepMind тоже любит футбол. Цифровая модель учится играть, глядя на людей

Как искусственный интеллект учится играть в футбол

ТехИнсайдер
Открыть в приложении