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

9 эффективных асан для гибкости – растягиваем затёкшую спину 9 эффективных асан для гибкости – растягиваем затёкшую спину

Делайте комплекс утром или вечером, через 2 часа после еды

Cosmopolitan
Выйди и зайди нормально: 5 распространенных ошибок, которые портят внешний вид Выйди и зайди нормально: 5 распространенных ошибок, которые портят внешний вид

Пять самых распространенных ошибок стиля, которые нередко совершают мужчины

Правила жизни
На кемадеро в санбенито На кемадеро в санбенито

Инквизиция на долгое время стала чуть ли не символом Испании

Дилетант
Страна тысячи башен: что смотреть и пробовать в Сванетии Страна тысячи башен: что смотреть и пробовать в Сванетии

Сванетию называют «страной тысячи башен» и маленьким оазисом Средневековья

РБК
«Травматичный опыт»: как школа влияет на самооценку россиян «Травматичный опыт»: как школа влияет на самооценку россиян

Почему многие выходят из школы травмированными?

Psychologies
5 ошибочных стратегий воспитания 5 ошибочных стратегий воспитания

Предлагаем взглянуть на методы воспитания с точек зрения: родителя и ребенка

Psychologies
Езда на горящем велосипеде: как устроено современное материнство Езда на горящем велосипеде: как устроено современное материнство

Как реагировать на то, что в саду все девочки всегда снежинки

Forbes
Встань и иди: каким получился новый роман Виктора Пелевина KGBT+ Встань и иди: каким получился новый роман Виктора Пелевина KGBT+

Так ли спасительна для психики книга KGBT+ и почему ее стоит читать

Правила жизни
Клей на глазах, вата во рту: как советские актеры рисковали здоровьем и красотой в эпоху дефицита грима Клей на глазах, вата во рту: как советские актеры рисковали здоровьем и красотой в эпоху дефицита грима

В советские времена в киноиндустрии всё было крайне сложно

VOICE
Такие наши годы: что мы пережили в Такие наши годы: что мы пережили в

Писательница Ляля Брынза рассказывает о 90-х годах 20 века

VOICE
Гены опасных токсинов обнаружили у стафилококков из общепита по всей России Гены опасных токсинов обнаружили у стафилококков из общепита по всей России

Исследователи просеквенировали геном 35 образцов золотистого стафилококка

N+1
Инженеры научились бесконтактно тыкать в сенсорный экран Инженеры научились бесконтактно тыкать в сенсорный экран

GhostTouch, который позволяет бесконтактно управлять сенсорными экранами

N+1
Я играю рок-н-ролл, рок-н-ролл играет мной Я играю рок-н-ролл, рок-н-ролл играет мной

Первые 20 лет я играла в рок-н-ролл. Следующие 10 лет рок-н-ролл играл мной

Правила жизни
Нулевая аварийность: какому виду транспорта не грозят катастрофы Нулевая аварийность: какому виду транспорта не грозят катастрофы

Похоже, мир заждался чего-то нового среди транспорта

ТехИнсайдер
Противоречивый лидер. Чем известна Лиз Трасс — новый премьер-министр Великобритании Противоречивый лидер. Чем известна Лиз Трасс — новый премьер-министр Великобритании

Как менялись политические взгляды Лиз Трасс

СНОБ
«Теперь я знаю, что выбраться можно даже из такого» «Теперь я знаю, что выбраться можно даже из такого»

Серж Фаге — о жизни в СИЗО, медитации во время допросов и выходе из депрессии

Inc.
Дел невпроворот: как научиться справляться с рабочими завалами Дел невпроворот: как научиться справляться с рабочими завалами

Глава из книги «Дизайн работы мечты»

Psychologies
Алмаз помог измерить нейронную активность мозга на микромасштабе Алмаз помог измерить нейронную активность мозга на микромасштабе

Квантовый сенсор в алмазе измерил нейронную активность среза мозга мыши

N+1
Вот как понять, что у вашей собаки тревога от разлуки Вот как понять, что у вашей собаки тревога от разлуки

Ваша собака испытывает стресс всякий раз, когда вы выходите из дома?

ТехИнсайдер
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
Космический лифт и летающий поезд: пять изобретений Константина Циолковского Космический лифт и летающий поезд: пять изобретений Константина Циолковского

Его исследования заложили основу для освоения космоса и изобретения самолетов

Forbes
Паника, тревожность и стресс. Как помочь психике в сложной ситуации Паника, тревожность и стресс. Как помочь психике в сложной ситуации

Что делать с паникой, тревожностью и стрессом, как поддержать близких?

СНОБ
В Абхазии под остатками ранневизантийского храма нашли святилище колхидской культуры В Абхазии под остатками ранневизантийского храма нашли святилище колхидской культуры

Археологи обнаружили под остатками храма святилище колхидской культуры

N+1
Жуки-дровосеки Жуки-дровосеки

Мы продолжаем публикации материалов первого номера «Вокруг Света» за 1861 год

Вокруг света
Почему электромобили на самом деле очень опасны? Все дело в шуме Почему электромобили на самом деле очень опасны? Все дело в шуме

Как должны звучать электромобили?

ТехИнсайдер
Как определить свои ценности: 4 простых шага Как определить свои ценности: 4 простых шага

Как провести переоценку, оставив только то, что действительно нужно

Psychologies
«Можно есть за двоих»: 5 главных мифов о беременности «Можно есть за двоих»: 5 главных мифов о беременности

Эксперты комментируют распространенные мифы о том, что можно и нельзя беременным

Psychologies
Древняя история шоколада: как появилась самая популярная сладость в мире Древняя история шоколада: как появилась самая популярная сладость в мире

Где родина шоколада и как вышло, что он так удачно влился в мировую культуру?

ТехИнсайдер
Беззащитные данные. Почему в России выросло количество утечек персональной информации Беззащитные данные. Почему в России выросло количество утечек персональной информации

Как пользователям защититься от утечки персональных данных

СНОБ
От Дмитрия Шостаковича до Софьи Толстой: семь лучших биографий известных людей От Дмитрия Шостаковича до Софьи Толстой: семь лучших биографий известных людей

Биографиях знаменитостей, которые больше походят на захватывающий роман

Forbes
Открыть в приложении