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

Слепой подводник: что мы знаем о русской выхухоли Слепой подводник: что мы знаем о русской выхухоли

Водяной крот — одно из самых ценных животных нашей страны

Вокруг света
Не до прогулок. В какие настольные игры играть осенью Не до прогулок. В какие настольные игры играть осенью

7 настольных игр для домашней вечеринки

СНОБ
Не за что судить Не за что судить

Тайны советского туризма 70-х: почему некоторые не возвращались из походов?

Дилетант
Что молодежь не знает о старом интернете Что молодежь не знает о старом интернете

Что молодые не знают, а бывалые не помнят об интернете

Maxim
5 причин, почему женщины чаще подают на развод 5 причин, почему женщины чаще подают на развод

Почему именно женщины становятся инициаторами завершения брака?

Psychologies
Встреча со скарабеями Встреча со скарабеями

Священный скарабей — вероятно, самый известный в мире жук

Наука и жизнь
«Интеллигенция была рассечена надвое»: воспоминания о Горьком в эмиграции «Интеллигенция была рассечена надвое»: воспоминания о Горьком в эмиграции

Отрывок из книги «Курсив мой» писательницы Нины Берберовой

Forbes
Сотни стеклянных сфер, найденных на Луне, раскрыли тайну древнего столкновения астероида с Землей Сотни стеклянных сфер, найденных на Луне, раскрыли тайну древнего столкновения астероида с Землей

Микроскопические осколки стекла с Луны выявили историю лунных столкновений

ТехИнсайдер
Громовержец Зевс: зачем США один из самых мощных в мире лазеров Громовержец Зевс: зачем США один из самых мощных в мире лазеров

Лазерная гонка открывает перед человечеством новые перспективы и вызовы

Forbes
Как иностранцы называют Москву? Вы удивитесь! Как иностранцы называют Москву? Вы удивитесь!

Многовековая Москва обрела немало прозвищ за свою историю

ТехИнсайдер
Августейшая хозяйка Твери Августейшая хозяйка Твери

Портрет Екатерины был создан во время пребывания сестры Александра I в Твери

Дилетант
Кого из друзей и знакомых стоит просить о помощи в устройстве на работу: мнение ученых Кого из друзей и знакомых стоит просить о помощи в устройстве на работу: мнение ученых

К кому из знакомых следует обратиться, чтобы повысить шансы на трудоустройство?

ТехИнсайдер
Мария Миногарова Мария Миногарова

Мода — это работа! Что мы будем носить осенью? Русских дизайнеров!

Собака.ru
«Беги, прячься, дерись» — инструкция на случай шутинга от спецслужб «Беги, прячься, дерись» — инструкция на случай шутинга от спецслужб

Эффективная инструкция по противодействию стрелкам

Maxim
Жизнь после отмены антидепрессантов: к чему готовиться? Жизнь после отмены антидепрессантов: к чему готовиться?

Считается, что антидепрессанты вызывают зависимость, но оправдан ли этот страх?

Psychologies
«Да не старею я!»: почему нас раздражают призывы начать новую жизнь в зрелом возрасте «Да не старею я!»: почему нас раздражают призывы начать новую жизнь в зрелом возрасте

Можно ли в старости просто продолжать жить?

Psychologies
«А тебя предупреждали!»: 11 фраз, которые ненавидят люди в стрессе «А тебя предупреждали!»: 11 фраз, которые ненавидят люди в стрессе

Эти высказывания одинаково неприятны для любого человека в состоянии истерики

Psychologies
«Наша стратегия — отличаться от конкурентов» «Наша стратегия — отличаться от конкурентов»

Управляющий холдинга рассказал, как компания планирует развивать бизнес

Агроинвестор
Человек в космосе подвергается высокому риску мутаций, связанных с раком Человек в космосе подвергается высокому риску мутаций, связанных с раком

Мутации могут увеличить риск развития рака и сердечных заболеваний у астронавта

ТехИнсайдер
Классная Лера Классная Лера

Певица Лера Астапова — о музыке, буллинге и первых шагах в кино

OK!
Отравленная рубашка: чем грозит контакт с одеждой курильщика? Отравленная рубашка: чем грозит контакт с одеждой курильщика?

Риски пассивного употребления табака намного выше, чем считалось ранее

Вокруг света
Ученый-бихевиорист рассказал о 3-шаговом упражнении, которое помогает победить сомнения в себе Ученый-бихевиорист рассказал о 3-шаговом упражнении, которое помогает победить сомнения в себе

Кто из нас не сомневался в себе?

Inc.
«С любовью и яростью»: два часа скандалов в любовном треугольнике «С любовью и яростью»: два часа скандалов в любовном треугольнике

«С любовью и яростью» — история о сложностях межличностных отношений

Forbes

Окситоцин стимулирует стволовые клетки развиваться в кардиомиоциты

ТехИнсайдер
Семь лайфхаков для бодрого утра Семь лайфхаков для бодрого утра

Даже если вы не жаворонок, можно вставать по утрам легко и с удовольствием

Здоровье
Лучшие примеры оружия для самообороны: безопасность и эффективность Лучшие примеры оружия для самообороны: безопасность и эффективность

Какое оружие окажется наиболее эффективным для самообороны?

ТехИнсайдер
Гибрид «ридера» и бумаги: в Англии представили новый вид книг с дополненной реальностью Гибрид «ридера» и бумаги: в Англии представили новый вид книг с дополненной реальностью

Ученые поставили точку в вечном споре, какой вид книг лучше

Вокруг света
Не просто усы, лапы и хвост: 6 самых-самых пород кошек Не просто усы, лапы и хвост: 6 самых-самых пород кошек

Все котики хороши, но некоторые особенно хороши в чем-то своем

Вокруг света
Baltic 146 Path Baltic 146 Path

Особенности парусника Baltic 146 Path и этапы его создания

Y Magazine
«Хочу блистать так же»: какими качествами обладают публичные люди «Хочу блистать так же»: какими качествами обладают публичные люди

Как известные люди так уверенно чувствуют себя на сцене?

Psychologies
Открыть в приложении