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

Механический метаматериал посчитал до десяти Механический метаматериал посчитал до десяти

Физики создали механический метаматериал с эффектом памяти

N+1
7 ежедневных привычек для здорового сердца 7 ежедневных привычек для здорового сердца

Хорошая новость заключается в том, что вы можете снизить риск заболеваний сердца

Inc.
Правда земная и правда небесная Правда земная и правда небесная

«Дочка священника не может изучать это евангелие от дьявола. Вы не возражаете?»

Дилетант
Как правильно бегать под дождем Как правильно бегать под дождем

9 правил, которые максимально обезопасят тебя для тренировок в непогоду

Maxim
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
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
Появление первых рептилий-планеристов связали с возросшей густотой пермских лесов Появление первых рептилий-планеристов связали с возросшей густотой пермских лесов

Одной из первых планирующих рептилий был целурозавравус

N+1
Где корочка? Где корочка?

7 ошибок в приготовлении, которые портят жареную картошку

Лиза
Язык цветов: как выразить свое отношение к человеку при помощи растений Язык цветов: как выразить свое отношение к человеку при помощи растений

Язык цветов крайне важен при выборе подарочного букета

ТехИнсайдер
Как закончить отношения, у которых нет будущего Как закончить отношения, у которых нет будущего

Как расстаться с партнером, если понимаешь, что у ваших отношений нет будущего?

Psychologies
Что делать, если под рукой нет утюга: 6 необычных способов погладить вещи Что делать, если под рукой нет утюга: 6 необычных способов погладить вещи

Делимся необычными лайфхаками, как разгладить вещи без использования утюга

ТехИнсайдер
Как эффективно работать на удаленке и не выгорать: способы организации работы дома Как эффективно работать на удаленке и не выгорать: способы организации работы дома

Как организовать свою работу дома, чтобы не выгореть и ни на что не отвлекаться

ТехИнсайдер
«Вселенная Боба» Денниса Тейлора: жизнеутверждающая и ироничная фантастика для гиков «Вселенная Боба» Денниса Тейлора: жизнеутверждающая и ироничная фантастика для гиков

Почему «Вселенная Боба» обрела такую популярность среди читателей?

ТехИнсайдер
Держали на цепи и били плетьми: как кошмарно жил и умер гениальный изобретатель Держали на цепи и били плетьми: как кошмарно жил и умер гениальный изобретатель

За глаза его называли "золотым мальчиком"

VOICE
История одной песни: «Все идет по плану», «Гражданская оборона», 1988 год История одной песни: «Все идет по плану», «Гражданская оборона», 1988 год

Вечно актуальная песня в наших землях

Maxim
Живут в кипятке миллионы лет и лакомятся нефтью: что нам известно о самых живучих существах на Земле? Живут в кипятке миллионы лет и лакомятся нефтью: что нам известно о самых живучих существах на Земле?

«Микроб не гризли, ошейник не наденешь», — говорят о термофилах биологи

Вокруг света
Так свадьба или пытка? 5 свадебных обрядов на Руси, от которых у вас пойдут мурашки Так свадьба или пытка? 5 свадебных обрядов на Руси, от которых у вас пойдут мурашки

Русские люди тысячелетиями отмечали свадьбы с размахом

ТехИнсайдер
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
Диагноз по голосу Диагноз по голосу

Удивительно, но факт: по голосу можно понять о человеке почти всё

Лиза
Американский космизм Американский космизм

В США показывают самое большое в мире произведение современного искусства

Weekend
«Лондонский мост»: из чего состоит секретный план правительства Великобритании на случай смерти Елизаветы II «Лондонский мост»: из чего состоит секретный план правительства Великобритании на случай смерти Елизаветы II

«Лондонский мост рухнул» — так называется план похорон Елизаветы II

Правила жизни
Манежная площадь Манежная площадь

Автомобильные выставки в дореволюционной России

Автопилот
По следам «Арматы» По следам «Арматы»

Мир бросился создавать новые танки

ТехИнсайдер
Истории из жизни исландской деревни в романе Йона Стефанссона «Летний свет, а затем наступает ночь» Истории из жизни исландской деревни в романе Йона Стефанссона «Летний свет, а затем наступает ночь»

Отрывок из глубокого и ироничного романа Йона Кальмана Стефанссона

СНОБ
Против рака: могут ли витамины и пищевые добавки предотвратить онкологические заболевания Против рака: могут ли витамины и пищевые добавки предотвратить онкологические заболевания

Есть ли связь между рационом и вероятностью развития рака?

ТехИнсайдер
Как стать золотоискателем и научиться мыть золото Как стать золотоискателем и научиться мыть золото

В России вот-вот разрешат мыть золото всем желающим, ты готов?

Maxim
Завтра на работу Завтра на работу

Попробуем составить реалистичные карьерные прогнозы

VOICE
Почему в Средние века так часто изображали драконов Почему в Средние века так часто изображали драконов

Драконы на особом месте как в современном воображении, так и в средневековом

ТехИнсайдер
На игле На игле

Действительно ли бьюти-капельницы работают во благо или это просто маркетинг

Grazia
7 мифов об отношениях, которые мешают нашему счастью 7 мифов об отношениях, которые мешают нашему счастью

7 распространенных заблуждений, которые могут со временем разрушить вашу пару

Psychologies
Открыть в приложении