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

История мобильных телефонов: 5 первых моделей аппаратов История мобильных телефонов: 5 первых моделей аппаратов

Первые мобильные телефоны появились еще в 1950-х годах — рассказываем о них

CHIP
«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
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Запутывание атомных часов увеличило их точность Запутывание атомных часов увеличило их точность

Физики измерили разность частот у двух оптических атомных часов

N+1
«Самое главное — это еда»: во сколько обходится содержание и образование детей «Самое главное — это еда»: во сколько обходится содержание и образование детей

Как меняется семейная система и экономика с появлением детей

Forbes
Что такое “фантомное торможение”, на которое жалуются сотни водителей Tesla? Что такое “фантомное торможение”, на которое жалуются сотни водителей Tesla?

Хотите взглянуть на мир глазами шутника-автопилота?

ТехИнсайдер
Открыт уникальный тип марсианского северного сияния: посмотрите, как оно красиво Открыт уникальный тип марсианского северного сияния: посмотрите, как оно красиво

Астрономы по-новому взглянули на удивительное марсианское явление

ТехИнсайдер
Прийти в форму к Новому году за 15 минут в день — делай дома перед телевизором Прийти в форму к Новому году за 15 минут в день — делай дома перед телевизором

Как можно быстро и правильно похудеть?

VOICE
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
Эксперт рассказал, почему цинк так важен для правильной работы иммунитета Эксперт рассказал, почему цинк так важен для правильной работы иммунитета

Зачем человеку нужен цинк?

ТехИнсайдер
Уговор дороже денег: стоит ли удерживать уходящих сотрудников Уговор дороже денег: стоит ли удерживать уходящих сотрудников

Что делать, если вы увидели на столе заявление об уходе? Как не совершить ошибку

Forbes
Почему появляются белые пятна на ногтях и что с этим делать Почему появляются белые пятна на ногтях и что с этим делать

Почему возникают белые пятна на ногтях?

РБК
Вы недооценивали тыквенные семечки! Это один из самых полезных продуктов и вот почему Вы недооценивали тыквенные семечки! Это один из самых полезных продуктов и вот почему

Самое время отнестись к тыквенным семечкам серьезно и добавить в ваш рацион!

ТехИнсайдер
Археологи уточнили хронологию памятника Сунгирь Археологи уточнили хронологию памятника Сунгирь

Взрослый мужчина Сунгирь-1 умер около 33340–35140 лет назад

N+1
«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
5 российских и советских остросюжетных фильмов про танки 5 российских и советских остросюжетных фильмов про танки

Художественные фильмы про легендарные советские танки

ТехИнсайдер
Как «перезапустить» либидо в браке Как «перезапустить» либидо в браке

Куда с годами уходит сексуальное влечение?

Psychologies
Дело не в лени: 7 признаков того, что стоит обсудить отсутствие энергии со специалистом Дело не в лени: 7 признаков того, что стоит обсудить отсутствие энергии со специалистом

Все ли, что кажется ленью, — действительно лень? И стоит ли ругать себя за нее?

Psychologies
Проклятая табуретка для сплетниц, маска зайчика и другие неожиданные виды пыток в Средневековье Проклятая табуретка для сплетниц, маска зайчика и другие неожиданные виды пыток в Средневековье

Если суд не мог доказать вину человека, его подвергали пыткам

ТехИнсайдер
Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею Как делают киборгов. На живого таракана установили удаленное управление и солнечную батарею

Система для создания дистанционно управляемых тараканов-киборгов

ТехИнсайдер
Чувствуете вину при отстаивании личных границ? 3 шага, чтобы помочь себе Чувствуете вину при отстаивании личных границ? 3 шага, чтобы помочь себе

Что делать, чтобы при защите личных границ не мучала вина?

Psychologies
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
Доказано, что жировые клетки могут напрямую Доказано, что жировые клетки могут напрямую

Обнаружен новый путь связи между жировыми клетками и мозгом

ТехИнсайдер
Как правильно собрать чемодан в путешествие? Лайфхаки для всех Как правильно собрать чемодан в путешествие? Лайфхаки для всех

Как уместить все нужные вещи в один чемодан?

ТехИнсайдер
Не просто рутина, а искусство: как превратить бритье в хобби Не просто рутина, а искусство: как превратить бритье в хобби

Как правильно бриться и как превратить это занятие в настоящее искусство

ТехИнсайдер
Эффект дождевой тени: почему хомяки западных Анд всегда упитаннее восточных сородичей Эффект дождевой тени: почему хомяки западных Анд всегда упитаннее восточных сородичей

Возможно, зоологи открыли новое универсальное правило природы

Вокруг света
Маниок с тапиокой Маниок с тапиокой

С недавних пор в кулинарии появились необычные продукты: маниок и тапиока

Наука и жизнь
Прийти в форму после отпуска Прийти в форму после отпуска

20-минутная жиросжигающая тренировка для тех, у кого нет времени на спортзал

Лиза
Отличные фильмы Киану Ривза, которые ты мог забыть или не видел Отличные фильмы Киану Ривза, которые ты мог забыть или не видел

Культурная программа для вечера, посвященного Киану Ривзу

Maxim
7 фраз, которые разрушают самооценку ребенка 7 фраз, которые разрушают самооценку ребенка

Предостерегаем вас от ядовитых замечаний, которые подрывают веру детей в себя

Psychologies
Открыть в приложении