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

Как спутниковая связь спасает редкие виды животных Как спутниковая связь спасает редкие виды животных

Благодаря новым технологиям от вымирания было спасено до 48 видов животных

Популярная механика
На изящном: солнечный сюрреализм Рене Магритта, или как художник искал радость в окружающем пессимизме На изящном: солнечный сюрреализм Рене Магритта, или как художник искал радость в окружающем пессимизме

Разбираем творчество художника Рене Магритта в период второй мировой войны

Правила жизни
Игра Brawl Stars: популярное развлечение или угроза для детей? Игра Brawl Stars: популярное развлечение или угроза для детей?

Разбираемся, в чем секрет игры Brawl Stars и стоит ли беспокоиться взрослым

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

Почему многие выходят из школы травмированными?

Psychologies
Судебная ошибка: 6 секретов иллюстраций Джона Тенниела к «Приключениям Алисы в Стране чудес» Судебная ошибка: 6 секретов иллюстраций Джона Тенниела к «Приключениям Алисы в Стране чудес»

Как Льюис Кэрролл пригласил в иллюстраторы политического карикатуриста

Вокруг света
Старинное приспособленье: как слиться с любимым существом Старинное приспособленье: как слиться с любимым существом

Гаметофиты и спорофиты: как клетки учатся сливаться друг с другом

СНОБ
Вот как определить уровень автономности автомобиля: простой способ Вот как определить уровень автономности автомобиля: простой способ

На шкале автономного вождения, состоящей из шести уровней, ваша ласточка есть

ТехИнсайдер
«Белая ворона — это классно!» «Белая ворона — это классно!»

У Елены Летучей говорящая фамилия. Она так много всего успевает в жизни

OK!
Лето, прощай! Лето, прощай!

Как не столкнуться с таким понятием, как «постотпускной блюз»?

Лиза
Быстро постарели и умерли: ученые заставили дрозофил жить под светом компьютеров Быстро постарели и умерли: ученые заставили дрозофил жить под светом компьютеров

Организмы мушек не выдержали воздействия синего света

Вокруг света
Красный. Это Ferrari Красный. Это Ferrari

Красные феррари стали синонимом слова «скорость»

Вокруг света
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
После отпуска После отпуска

Как бороться с постотпускным синдромом? Читатели делятся своим опытом

Здоровье
Madam Ladá Madam Ladá

Лада Бектемирова оставила дом, родных, собак и уехала почти в никуда — в Сенегал

Seasons of life
Интервью Павла Пепперштейна с нейронной сетью — о писательстве и гендере Интервью Павла Пепперштейна с нейронной сетью — о писательстве и гендере

Павел Пепперштейн и его цифровой двойник — о совместном творчестве

РБК
Школа для учителя, или Тонкости инклюзивного образования Школа для учителя, или Тонкости инклюзивного образования

Как устроить в школу преподавателя с особенностями здоровья

СНОБ
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
«Коллега приглашал на свидание, пока его жена была в роддоме»: психолог объяснила, почему мужчины так поступают «Коллега приглашал на свидание, пока его жена была в роддоме»: психолог объяснила, почему мужчины так поступают

Почему мужчины ухаживают за другими женщинами, пока их жена беременна?

Psychologies
Пример для подражания. Катя Гуру Пример для подражания. Катя Гуру

Катя Гуру рассказала нам, как изменила судьбу тысяч женщин

VOICE
«Король уродцев»: история «получеловека» Джонни Экка «Король уродцев»: история «получеловека» Джонни Экка

«Если я захочу увидеть уродов, я просто выгляну в окно», — говорил Джонни Экк

VOICE
Сергей Михалков. Cвидетель эпохи Сергей Михалков. Cвидетель эпохи

Но Сталин сказал: «Подождут. Гимн мне нужен сегодня!»

Коллекция. Караван историй
Почему психологи не дают советов? Почему психологи не дают советов?

Почему человек должен сам найти решение своей проблемы?

Psychologies
Хардкор, еще хардкор Хардкор, еще хардкор

12 случаев из сексуальной жизни отечественного экрана в 2010‑х

Weekend
Без клея и особой отвёртки: Fairphone — смартфон, который можно разобрать и собрать за несколько минут Без клея и особой отвёртки: Fairphone — смартфон, который можно разобрать и собрать за несколько минут

Fairphone разбирается и собирается за считанные минуты

VC.RU
Восставший со дна: взлеты и падения Майка Тайсона в мини-сериале «Майк» Восставший со дна: взлеты и падения Майка Тайсона в мини-сериале «Майк»

Удалось ли Крэйгу Гиллеспи снять действительно увлекательный байопик о Тайсоне?

Forbes
Выходить на улицу станет опасно: смотрим карту теплового стресса на Земле к 2100 году Выходить на улицу станет опасно: смотрим карту теплового стресса на Земле к 2100 году

Шкалу температур для котельных ученые уже применяют к обычной погоде на улице

Вокруг света
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
Решающую роль в вымирании динозавров могли сыграть вулканы. Астероид только усилил их действие Решающую роль в вымирании динозавров могли сыграть вулканы. Астероид только усилил их действие

Что же погубило динозавров?

ТехИнсайдер
Как перенести контакты с Андроида на Андроид: 5 способов Как перенести контакты с Андроида на Андроид: 5 способов

Несколько методов переноса контактов с Андроида на Андроид-смартфон

CHIP
Почти половину смертей от рака можно предотвратить Почти половину смертей от рака можно предотвратить

Почти 50% смертей от рака во всем мире вызваны предотвратимыми факторами риска

ТехИнсайдер
Открыть в приложении