Кровавая история
Откуда появилась кровь? Почему она красная? И почему у некоторых организмов кровь бывает желтая, фиолетовая и даже бесцветная?
Кровь нужна не всем. Великое множество животных – таких как морские звезды, губки, полипы и медузы – достаточно проницаемы для того, чтобы их ткани насыщались кислородом за счет простой диффузии из воды. Но чем сложнее становится тело и чем активнее животное движется, тем актуальнее для него вопрос об «искусственной вентиляции» всего организма. Поэтому кровь – или некий ее аналог – имеется у всех прочих животных.
Их (наши) последние общие предки жили еще в Докембрии, более 600 млн лет назад, – возможно, что к этому периоду относится и появление «протокрови», разносившей кислород по телу. Древнейшие палеонтологические следы крови несколько моложе. их возраст оценивается в 500 млн лет. Обнаруживаются они в знаменитых сланцах Бёрджес на юго-западе Канады. Это – одно из самых крупных захоронений кембрийской эпохи.
У останков Marella, галлюциногений и некоторых других представителей удивительной фауны сланцев Бёрджес встречается характерное «темное пятно», похожее на следы жидкости, которая вытекала из тела вскоре после гибели. Предполагается, что такие пятна – это и есть остатки «крови» (а скорее, гемолимфы, аналогичной жидкости членистоногих). На это указывает повышенное содержание в пятне меди – металла, который членистоногие используют для той же цели, для которой люди и другие млекопитающие – железо: переносить кислород.
До первой крови
Все началось с фотосинтеза. Первыми его освоили цианобактерии, причем менее миллиарда спустя после появления жизни. Сперва они научились использовать энергию солнечных фотонов, чтобы отнимать электроны у молекул сероводорода (окислять их) и в конечном итоге производить органику, а в качестве отходов создавали отложения серы. Однако сероводород доступен далеко не везде, тем более там где достаточно света. Поэтому новая революция была связана с заменой сероводорода на аналогичное соединение кислорода – воду, которой на Земле предостаточно.
Этот шаг изменил все и позволил фотосинтезирующим микробам процветать. Но он же привел к тому, что в окружающую среду стали поступать все большие количества свободного кислорода. Его появление оказалось серьезной проблемой для организмов, неприспособленных к присутствию этого мощного и опасного окислителя. Простейший способ обезвредить его – позволить кислороду атаковать не важные для жизни молекулы, а что-нибудь ненужное, например, ион металла.