Перші кроки життя. Продовження.

палеозой

Уявіть, що ви прочитали: «По полю стрибками рухалося щось живе, почасти схоже на зайця. Воно мало форму якогось студенистого туману, і марно погляд намагався знайти чітку межу між ним і навколишнім повітрям». Подібні організми існували в дійсності. Як це не незвично для нас, але первинне життя майже зливалося з навколишнім середовищем. Кордон між білковою грудочкою і поживним бульйоном був хитким, розпливчатим. Життя трималося у вузькому діапазоні температур, фізичного і хімічного складу середовища. Трохи вище, трохи нижче концентрація солей, трохи, більше, трохи менше тепла – і існуванню білкових грудочок загрожувала загибель.

Вони повинні були або обзавестися «одягом», або і далі цілком залежати від примх середовища без надії на подальший розвиток. Білкові грудочки боролися за життя. Ускладнювалася їх структура, окремі частини грудочок знаходили індивідуальність – так поступово за мільйони і мільйони років удосконалювалися засоби захисту.

Ім’я спорудженої ними цитаделі – клітина. У ній життя могло почувати себе більш-менш незалежно перед обличчям раптових фізико-хімічних катастроф середовища. Організмів, перехідних між одноклітинними і багатоклітинними тваринами, знайти поки не вдалося. І. Мечников свого часу припустив, що багатоклітинні з’явилися в результаті об’єднання одноклітинних організмів.

Проти цієї гіпотези було висунуто серйозне заперечення. Білки різних організмів отруйні один для одного. Саме тому не вдається приживляти органи і тканини, взяті від іншого організму. Їх руйнують сили імунітету. Однак чи існували такі захисні реакції проти чужорідних білків у найдавніших одноклітинних істот – невідомо. Можна лише припустити, що вони були слабо виражені і могли за деяких умов придушуватися. Так, в ряді дослідів вдалося отримати багатоклітинну тканину з окремих клітин , які до цього піддавалися різним хімічним і радіаційним впливам.

У 1954 році англійський вчений Хедз виступив з гіпотезою походження багатоклітинних організмів від многоядерної клітини. Ці ядра концентрували навколо себе деякі кількості протоплазми, і так, нібито, виник перший багатоклітинний організм. Чи вірно це, покаже майбутнє.

Яке значення мав стрибок до багатоклітинних організмів – можна легко зрозуміти шляхом такої аналогії: згадаймо, як зробила крок вперед справа будівництва, коли замість глини, піску з’явилися цеглини, а потім і більші блоки. Стало можливим швидко створювати величезні споруди. Так і в живій природі. Проведемо аналогію далі. Чим вище рівень виробництва, тим глибше його спеціалізація. Це робить виробництво більш продуктивним і економічним. Так само йде справа і в живій природі. У тілі багатоклітинних організмів у міру еволюції спеціалізація клітин, тканин, органів розвинулася до граничної досконалості. Це зробило можливим тонке пристосування організмів до різних умов життя, незвичайно підняло енергію життєдіяльності.

СТЕРТІ ШИФРИ

Ідеалом конструкторів може служити своєрідний «механізм», створений живою природою – знамениті нуклеїнові кислоти. У крихітному обсязі нуклеїнових кислот, що знаходяться в ядрах зародкових клітин, закладена програма розвитку дорослого організму, в якій передбачено все, аж до кольору очей і форми нігтів. Нуклеїнові кислоти утворюють в ядрах клітин складні комплекси з білком-хромосоми. Ці кислоти відіграють роль своєрідних матриць, за допомогою яких «штампуються» нові білкові молекули. Тому хромосоми можна вважати як би заводами білкових молекул. Заводи, які безперервно виробляють собі подібні заводи, не ухиляючись ні на йоту від програми, заводи, які треба розглядати в електронний мікроскоп! З точки зору техніки – це диво, для інженерів поки недосяжне.

Немає, проте, штампа, який під час роботи не зношується. Те ж саме відбувається і з живими «штампами». Стерті штампи дають неправильні копії. З покоління в покоління ці неправильності – спадкові зміни – посилюються, частішають. Уявімо собі, наприклад , штамп, на який нанесені всі букви алфавіту. Від тривалого вживання деякі букви (на штампі вони у нас рельєфні), припустимо «Г», «Л» і «Я», стерлися. Якщо ми з цього зіпсованого штампа робимо матрицю, а з матриці копію, то всі стерті літери потрапляють в цю нову копію. До кінця її роботи стирається, припустимо, ще буква – «С». На подальшій копії ми будемо, отже, мати ще більше стертих букв. Щось подібне відбувається і при розмноженні організмів способом клітинного поділу.

Поки в природі розмноження йшло шляхом ділення клітин, кількість «помилок» поступово зростала. Порушувалося вироблення потрібних ферментів, спотворювався обмін речовин, клітини втрачали життєздатність. Потрібен був інший шлях. І він був знайдений. Організми перейшли до статевого розмноження. Що це дало? При заплідненні, тобто при злитті чоловічої та жіночої клітин, зустрічалися хромосоми з різними дефектами. І дефекти ці, як правило, взаємно компенсувалися. Для наочності припустимо, що неостиглий метал матриці зіпсованого штампа ми відразу ж накладаємо на другий штамп. У того букви «Г», «Л» і «Я» збереглися, але зате стерті літери «К» і «М». У порожніх гніздах неостиглого металу нашої матриці чітко віддруковуються відсутні літери. А «К» і «М» матриці залишаються без зміни.

Наведене порівняння, звичайно, страждає великою неточністю, але зміст що відбувається воно передає: статеве розмноження стало засобом вічного оновлення організмів, воно рятує їх від помилок, що виникають при утворенні нових молекул ядерної нуклеїнової кислоти.

Порівняно недавно вважалося, що життя зародилося приблизно півмільярда років тому. Найбільш сміливі вчені називали цифру в мільярд років. Але останнім часом палеонтологи виявили сліди бактерій і водоростей у породах , вік яких обчислюється 2,5-3 мільярдами років. Значить, життя древніше, ніж припускали. До такого ж висновку прийшли багато вчених.

Вік самої Землі визначається в чотири з половиною – п’ять мільярдів років. І бактерії, і водорості – це вже дуже складні організми. Тому витоки життя деякі вчені відносять ближче до моменту становлення Землі. Дуже можливо, що перші проблиски життя таки з’явились на нашій планеті чотири мільярди років тому. Рано чи пізно людина побачить на власні очі картину зародження життя. Де, на якій планеті, в якій зоряній системі – сказати поки що важко. Але десь у Всесвіті життя ще тільки на початку чотирьох «актів творіння». І, ймовірно, астронавти майбутнього побачать на власні очі витоки життя, сліди яких ми розшифровуємо зараз на кам’яних сторінках геологічної історії Землі.

Автори: А. Еммі, Д. Біленкін.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *