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

«Вы можете быть архитектором своих привычек, а не их жертвой» «Вы можете быть архитектором своих привычек, а не их жертвой»

Джеймс Клир о том, как с помощью привычек конструировать свою идентичность

Reminder
MacBook против ноутбука на Windows: как выбрать между ними? MacBook против ноутбука на Windows: как выбрать между ними?

Дебаты о MacBook и ноутбуках на Windows ведутся десятилетиями

TechInsider
Сила есть Сила есть

Создание одной из самых успешных франшиз без магии, вероятно, не обошлось

Вокруг света
Документальные фильмы, которые страшнее любого ужастика Документальные фильмы, которые страшнее любого ужастика

Отбрось стереотип, что документалки — это скукота для зануд

Maxim
Вы бы хотели жить в английском поместье? Британско-американская пара рассказала, как содержит особняк XVI века Вы бы хотели жить в английском поместье? Британско-американская пара рассказала, как содержит особняк XVI века

Каково это — владеть старинным особняком?

Правила жизни
Зачем в самолетах пепельницы, если на борту лайнера нельзя курить? Зачем в самолетах пепельницы, если на борту лайнера нельзя курить?

Зачем в самолетах встроенные пепельницы в туалетах, если курить нельзя?

TechInsider
«Властелин колец: Кольца власти»: стоит ли смотреть сериал и почему он не так плох, как все боялись «Властелин колец: Кольца власти»: стоит ли смотреть сериал и почему он не так плох, как все боялись

Стоит ли смотреть сериал «Властелин колец: Кольца власти»?

Maxim
Хорошее начало. 7 фруктов, которые лучше всего есть на завтрак Хорошее начало. 7 фруктов, которые лучше всего есть на завтрак

Эти фрукты зарядят тебя энергией с самого утра и дадут ощущение сытости

Лиза
Как стать успешным, отказавшись от двух слов и применив одно «правило Джобса» Как стать успешным, отказавшись от двух слов и применив одно «правило Джобса»

Если следовать за мечтой и отказаться от «но», можно многое изменить в жизни

Psychologies
Ученые впервые вырастили синтетический микробиом человека Ученые впервые вырастили синтетический микробиом человека

Можно ли воссоздать микробиом человека с нуля?

TechInsider
«На другой стороне мира»: плюсы и минусы альтернативного образования «На другой стороне мира»: плюсы и минусы альтернативного образования

Как учить современных детей?

СНОБ
5 причин почитать дилогию «Тейкскалаан» Аркади Мартин: фантастический триллер об опасностях дипломатической службы 5 причин почитать дилогию «Тейкскалаан» Аркади Мартин: фантастический триллер об опасностях дипломатической службы

Чем примечателен цикл Аркади Мартин и за что его ценят любители фантастики

TechInsider
Потепление климата ускорило разложение древесины термитами Потепление климата ускорило разложение древесины термитами

По мере повышения температуры термиты станут активнее разлагать валежник

N+1
Грибы Грибы

Грибы – не продукт, а мечта диетолога

Здоровье
5 способов развить чувство юмора, чтобы меньше нервничать 5 способов развить чувство юмора, чтобы меньше нервничать

В ситуации эмоционального напряжения юмор — отличное и недооцененное средство

Psychologies
Александр Збруев: Александр Збруев:

Я вел двойную жизнь

Коллекция. Караван историй
Будущее маркетплейсов: от навоза до экскаваторов Будущее маркетплейсов: от навоза до экскаваторов

Маркетплейсы станут основным местом продаж практически всех товаров

Эксперт
Как разводились наши предки: история расторжения брака от Руси до РСФСР Как разводились наши предки: история расторжения брака от Руси до РСФСР

Казалось бы, ну у нас-то какие разводы могли быть в старину?

Maxim
Препятствия для «летчиков»: как и зачем были созданы «лежачие полицейские» Препятствия для «летчиков»: как и зачем были созданы «лежачие полицейские»

С «лежачими полицейскими» связано немало интересных исторических фактов

Вокруг света
Куда улетают грифы? Куда улетают грифы?

Грифы — удивительно интересные и умные создания

Наука и жизнь
Физики с помощью нейросети рассчитали квантовый фазовый переход Физики с помощью нейросети рассчитали квантовый фазовый переход

Физики поняли, как работает механизм фазового перехода

TechInsider
25 тысяч дней у власти. Краткая биография Елизаветы II 25 тысяч дней у власти. Краткая биография Елизаветы II

Какой была королева Великобритании и чем запомнятся годы ее правления

СНОБ
Привычки мужчины, от которых ты его никогда не отучишь Привычки мужчины, от которых ты его никогда не отучишь

Есть вещи, которые мужчина будет делать всегда, и с этим проще смириться

VOICE
После отпуска После отпуска

Как бороться с постотпускным синдромом? Читатели делятся своим опытом

Здоровье
Большой тест-драйв ИИ-художников. Иллюстрируем киберпанк-роман с помощью нейросетей Большой тест-драйв ИИ-художников. Иллюстрируем киберпанк-роман с помощью нейросетей

Отправят ли они на пенсию иллюстраторов?

Цифровой океан
Правые силы Правые силы

Площадки современного искусства и проекты домов моды вдоль правого берега Сены

Seasons of life
Сигналы тела, указывающие на неподходящего партнера: проверьте себя Сигналы тела, указывающие на неподходящего партнера: проверьте себя

Как не допустить ошибку, выбирая партнера

Psychologies
Звери-хранители и аллигатор Валли: кому помогают животные эмоциональной поддержки Звери-хранители и аллигатор Валли: кому помогают животные эмоциональной поддержки

Как общение с животными эмоциональной поддержки превращается в терапию?

Forbes
Все еще будет: пять реальных историй, которые помогут поверить в лучшее Все еще будет: пять реальных историй, которые помогут поверить в лучшее

Пять книг о сложных судьбах удивительных людей

СНОБ
Смотрим личные фотографии актрис сериала «Дом Дракона» Смотрим личные фотографии актрис сериала «Дом Дракона»

Героинь «Дома Дракона» пока негусто, но мы выделили нескольких

Maxim
Открыть в приложении