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

Композиторы из будущего: как изменилась музыка за последние 100 лет Композиторы из будущего: как изменилась музыка за последние 100 лет

Как композиторы с академическим образованием пришли к постцифровой эстетике

СНОБ
Как узнать характер мужчины по его внешности? Как узнать характер мужчины по его внешности?

Что внешность может сказать о мужчине?

VOICE
Как стать лучшим мужчиной в постели девушки: секс-эксперт Трейси Кокс поделилась секретами Как стать лучшим мужчиной в постели девушки: секс-эксперт Трейси Кокс поделилась секретами

Что служит причиной неудовлетворенности женщины и как это исправить

Maxim
Трупиалы-подкидыши заморили голодом «лишних» сводных братьев и сестер Трупиалы-подкидыши заморили голодом «лишних» сводных братьев и сестер

Птенцы трупиалов лучше всего развиваются в гнездах с двумя сводными братьями

N+1
Страдания от избытка красоты: что такое синдром Стендаля Страдания от избытка красоты: что такое синдром Стендаля

Что такое синдром Стендаля и в чем он выражается

ТехИнсайдер
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?

ТехИнсайдер
«Последний польский король». Какой была коронация Николая I в польские короли и что ей предшествовало «Последний польский король». Какой была коронация Николая I в польские короли и что ей предшествовало

Отрывок из книги Екатерины Болтуновой «Последний польский король»

N+1
Физики с помощью нейросети рассчитали квантовый фазовый переход Физики с помощью нейросети рассчитали квантовый фазовый переход

Физики поняли, как работает механизм фазового перехода

ТехИнсайдер
«Я не умею чувствовать и не понимаю эмоций других»: как живут с алекситимией «Я не умею чувствовать и не понимаю эмоций других»: как живут с алекситимией

Алекситимия — неспособность распознавать чужие и собственные чувства

Psychologies
7 фраз, которые разрушают самооценку ребенка 7 фраз, которые разрушают самооценку ребенка

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

Psychologies
Саяка Мурата: «Земляноиды». Мрачная антиутопия в переводе Дмитрия Коваленина Саяка Мурата: «Земляноиды». Мрачная антиутопия в переводе Дмитрия Коваленина

Отрывок из японской антиутопии «Земляноиды» на тему одиночества и неравенства

СНОБ
Любятинка и Рома Штайн Любятинка и Рома Штайн

Любятинка и Рома Штайн рассказали о том почему они до сих пор не женаты

ЖАРА Magazine
Энтомологи насчитали 20 квадриллионов муравьев на Земле Энтомологи насчитали 20 квадриллионов муравьев на Земле

Общая биомасса муравьев составила 20 процентов биомассы человечества

N+1
Красота по-королевски: как, несмотря на бум пластики, Елизавета II научилась принимать свою внешность Красота по-королевски: как, несмотря на бум пластики, Елизавета II научилась принимать свою внешность

Елизавета II — символ мудрого отношения к аристократичной красоте

VOICE
Как спасти кожу от обезвоженности в отопительный сезон: гид по правильному уходу Как спасти кожу от обезвоженности в отопительный сезон: гид по правильному уходу

Как увлажнить кожу?

VOICE
Полцентнера разницы: что помогло девушке весом 116 кг завоевать сердце фитнес-инструктора Полцентнера разницы: что помогло девушке весом 116 кг завоевать сердце фитнес-инструктора

Пример Бриттани Жак и Мэтта Монтгомери рушит стереотипы

VOICE
«Стильной нужно быть сейчас, а не когда похудеете»: стилист о бодипозитиве и любви к себе «Стильной нужно быть сейчас, а не когда похудеете»: стилист о бодипозитиве и любви к себе

Как найти причины быть красивой в любом весе уже сегодня?

Psychologies
Как простить саму себя за измену Как простить саму себя за измену

Как себя вести, если изменила партнеру?

VOICE
Гид по счастью: главные открытия Запада и Востока Гид по счастью: главные открытия Запада и Востока

На что направить усилия, чтобы стать счастливее?

Psychologies
Незачем прятаться: 5 признаков мужчины, которому можно доверять Незачем прятаться: 5 признаков мужчины, которому можно доверять

Как отличить мужчину, которому можно доверять, от всех остальных мужчин

VOICE
Побочные эффекты исчезли: ученые заявили о создании лекарства от смертельной болезни Побочные эффекты исчезли: ученые заявили о создании лекарства от смертельной болезни

Создана таблетка от серьезной болезни, которая на данный момент не лечится

Вокруг света
Магические единороги и $900 за ничего: айтишники рассказали о своём опыте работы в «мутных» компаниях Магические единороги и $900 за ничего: айтишники рассказали о своём опыте работы в «мутных» компаниях

ИТ — это не всегда про непрерывное развитие, прозрачные процессы, командный дух

VC.RU
Дар речи. Как развивать речевые навыки у детей Дар речи. Как развивать речевые навыки у детей

Стоит ли беспокоиться, если ребенок не говорит до двух лет

СНОБ
Невидимое насилие: как распознать повседневное нарушение границ в паре Невидимое насилие: как распознать повседневное нарушение границ в паре

Чтобы не переступать черту в отношениях, важно уважать суверенность другого

Psychologies
Как пребывание в космосе изменяет тело человека и с какими трудностями столкнутся будущие колонисты Марса Как пребывание в космосе изменяет тело человека и с какими трудностями столкнутся будущие колонисты Марса

Какие нагрузки окажет на человеческое тело Красная планета?

ТехИнсайдер
Медитация, бег и ритуалы: как российские предприниматели справляются со стрессом Медитация, бег и ритуалы: как российские предприниматели справляются со стрессом

Предприниматели рассказали, что им помогает разгрузиться и держать себя в тонусе

Inc.
4 желания, о которых мы редко говорим: признание мужчин 4 желания, о которых мы редко говорим: признание мужчин

Наиболее частые, честно высказанные мужские пожелания, адресованные женщинам

Psychologies
Виктория Синицина и Никита Кацалапов: Виктория Синицина и Никита Кацалапов:

Иногда мы даем волю нервам

Коллекция. Караван историй
От ростральных зубцов до кровожадных челюстей: откуда у позвоночных такие устройства для жевания пищи? От ростральных зубцов до кровожадных челюстей: откуда у позвоночных такие устройства для жевания пищи?

Возможно, впервые зубы появились… из чешуи рыбы-пилы

Вокруг света
8 упражнений, которые не работают (и чем их заменить) 8 упражнений, которые не работают (и чем их заменить)

Не все спортивные упражнения одинаково полезны для фигуры

Лиза
Открыть в приложении