Функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации

Регион

Неожиданное открытие опровергло общепринятую версию происхождения жизни

Оглавление
Как началась эволюция
Кто такие археи
Так кто же наш предок?

Оказалось, что мы совершенно неверно представляем себе процесс появления всего живого на Земле.

13 ноября 2022, 01:40
20022
Впервые археи были обнаружены в экстремальных местах обитания — горячих вулканических источниках. Фото © Wikipedia

Впервые археи были обнаружены в экстремальных местах обитания — горячих вулканических источниках. Фото © Wikipedia

Как началась эволюция

В самых общих чертах картина такая: первый эпохальный, торжественный момент на Земле — появление живой клетки. По сегодняшним представлениям, это было как минимум 3,5 миллиарда лет назад, а есть версии, что и гораздо раньше. Учёные находят удивительные окаменелости, анализ которых даёт возраст чуть ли не больше четырёх миллиардов лет, и это при том, что сама Солнечная система существует 4,5 миллиарда лет.

А второй момент, который можно в кино показывать под музыку из оперы "Так говорил Заратустра" — появление у живой клетки ядра. Если бы этого не произошло, нас бы не было. Всё живое, что мы на сегодняшний день можем наблюдать невооружённым глазом, в своих клетках имеет ядра. Растения, животные, грибы — всё это эукариоты: "ядерные". И ядра у клеток появились примерно 1,2 миллиарда лет назад.

Учёные очень интересуются, как именно и от кого именно получились все эти ядерные клетки. И поначалу было принято считать, что сначала были бактерии или, лучше сказать, бактериоподобные предки. Но потом одно открытие несколько спутало карты и сделало эволюционную картину менее понятной.

Это было открытие архей как совершенно особых организмов. Его совершил в 1967 году американский микробиолог Карл Ричард Вёзе.

Кто такие археи

Прокариоты кишечника человека Archaea (Methanobrevibacter smithii). Фото © Shutterstock / Kateryna Kon

Прокариоты кишечника человека Archaea (Methanobrevibacter smithii). Фото © Shutterstock / Kateryna Kon

Археи — это значит "древние". Раньше думали, что это в целом тоже какие-то бактерии: у них тоже нет ядер и они по размерам схожи. Но Вёзе обнаружил, что они во многом совсем другие. У них своя собственная биохимия. Например, метан вырабатывают только археи. Их и находят в древних горных породах по следам метана. То есть если мы на другой планете нашли метан и доказали, что это на 100% не продукт какого-нибудь вулканического процесса, то можно считать, что мы напали на след внеземных архей.

Кроме того, у архей клеточная оболочка очень отличается. Она, так сказать, модернизированная. В итоге у Вёзе "древо жизни" получилось с тремя ветвями: бактерии, археи, эукариоты. Он полагал, что был некий универсальный общий предок и от него пошли три линии эволюции.

Так кто же наш предок?

Филогенетическое древо, построенное на основании анализа рРНК, показывает разделение бактерий, архей и эукариот. Фото © Wikipedia

Филогенетическое древо, построенное на основании анализа рРНК, показывает разделение бактерий, архей и эукариот. Фото © Wikipedia

Как более подробно эту картину описали американские учёные, археи по основной парадигме принято всё-таки считать чем-то вторичным по отношению к бактериям, то есть они на каком-то этапе отделились от них. Значит, сначала были бактерии, а потом — всё остальное.

Надо сказать, наше родство с бактериями действительно подтверждается. Например, в каждой нашей клетке есть, так сказать, своя ТЭЦ, энергостанция. Это митохондрия. Так вот, она представляет собой не что иное, как бактерию, которая вошла в состав более сложного организма. Опять же, клеточная оболочка у эукариот и бактерий однотипная. Поэтому напрашивался вывод, что ядерные клетки — а значит, и мы с вами — получились от каких-то бактериоподобных прародителей, минуя архей.

Но теперь выясняются интересные подробности. Шведские учёные разобрали по полочкам структуру одного белка в человеческом организме и обнаружили, что он поразительно похож на организм под названием Odinarchaeota. А это архея, которая очень близка к эукариотам. То есть это почти ядерный организм. Получается, археи как минимум не остались в стороне от эволюционного процесса, который привёл в конечном итоге к появлению человека. Более того, это улика в пользу альтернативной версии эволюции, что ядерные организмы родились именно от архей: они, как вариант, слились воедино и образовали многосложный организм. А уже потом, возможно, обзавелись чем-нибудь полезным от бактерий.

Интересно в этой гипотезе то, что археи очень неприхотливы, их вообще сначала считали сплошь экстремофилами, потому что находили только где-нибудь в горячих источниках, убийственно солёных озёрах и прочее. А уже потом оказалось, что они есть и в океане, и в почве, и в нашей толстой кишке, то есть им, в общем-то, везде неплохо. И это в том числе обнадёживает людей, которые не могут поверить в наше кромешное одиночество во Вселенной. Если где-то ещё творится чудо эволюции, то больше шансов запустить этот процесс, бросив семя в виде археи.

А ещё археи практически не бывают паразитами, а вместо этого предпочитают взаимовыручку — симбиоз. Очищают сточные воды. Вообще порядочный народ, похоже. Приятнее ощущать родство с ними, чем с этими беспринципными бактериями.

BannerImage
Комментариев: 0
avatar
Для комментирования авторизуйтесь!