Сказка об эволюции, которую можно читать детям
Со школы мы привыкли рассуждать об эволюции как об исключительно жестоком процессе: конкуренция, борьба за существование итд. Между тем, в основе многих крупных преобразований лежит симбиоз – взаимовыгодные отношения при тесном сожительстве.
Про наших бактерий-симбионтов кишечника мы знаем: они живут у нас в ЖКТ и разлагают сложные углеводы, а также производят витамины, например, витамин К – один из важнейших факторов свертываемости крови.
Но в нашем теле, точнее, в каждой нашей клетке живут не менее удивительные симбионты-бактерии, и это митохондрии. Может, многие из вас помнят о них со школы – это такие клеточные органоиды, которые осуществляют для нас многие окислительные процессы – например, они окисляют жирные кислоты, заканчивают дыхательный цикл, целью которого является получение энергии из молекул сахаров, итд.
На заре эволюции наши далекие-далекие предки были анаэробными бактериями, что значит, что им не был необходим кислород для дыхания и окисления органических веществ, а в его присутствии они умирали. Жили на земле и аэробные бактерии, в том числе те, которые выделяли кислород – первые фотосинтетики. Этот выделяемый ими кислород начал заполнять атмосферу – не всегда же на нашей планете она была, охраняемая озоновым слоем! И неудивительно, что бактериям-анаэробам это совсем не нравилось.
Но кроме названных двух типов бактерий Землю населял еще один тип – аэробные бактерии-окислители, получавшие свою энергию за счет сжигания органических веществ кислородом из атмосферы. Это «сжигание», конечно, совсем не похоже на горение угля, такой термин биологи используют для названия каскада биохимических реакций, в нескольких из которых участвует молекулярный кислород, а результатом оных является распад органической молекулы до её простых составляющих – углекислого газа и воды. Собственно, такое сжигание органики и является дыханием, а как Вы думали иначе в выдыхаемом нами воздухе появляются вода и углекислый газ? Как раз за счет этих процессов жизнедеятельности клеток, из их метаболических путей.
А дальше начался пир. Анаэробная бактерия (та, что наш предок) решила съесть аэроба-окислителя, а вместо того, чтоб его переварить, оставила «на память». А че, пусть окисляет нашу органику взамен на крышу над головой, почему нет? Позже ДНК клетки-хозяина обособилась от свободных радикалов кислорода, используемых бактерией, так появилось ядро. Бактерия же делилась внутри клетки хозяина, часть её генов в ходе эволюции перешла в геном хозяина и, наконец, совсем приручилась, став одним из главных органоидов нашей клетки – митохондрий. Так от эволюционной ветви анаэробных бактерий отделилась важнейшая ветвь первых эукариотических организмов – носителей ядра. К этой ветви относимся и мы, вместе с волками, амебами, растениями и всем-всеми организмами, имеющими ядро.
А что сталось с теми бактериями-фотосинтетиками? А их тоже съели наши предки. Съели и приручили, получив из них хлоропласты – важнейшие органоиды, необходимые для фотосинтеза. Из таких фотосинтетических одноклеточных сначала получились водоросли – одноклеточные и многоклеточные, которые после образования озонового слоя «вышли» на сушу, дав начало всем современным наземным растениям – дубам, мхам, одуванчикам.
Нельзя сказать, что все те бактерии, которые жили тогда – 1-2 млрд лет назад, вымерли. Но они и не выжили, просто их эволюционная ветвь разделилась: одна группа организмов пошла по пути усложнения формы и строения – как животные, растения, а другая пошла по пути усложнения биохимических процессов – как все современные бактерии и археи. Есть среди них и «живые ископаемые» - организмы, страшно похожие на своих далеких предков. Как правило, они живут в условиях, похожих на условия «на молодой Земле» - у вулканов, в железных рудах под водой, в неглубоких водоемах. Когда ученые находят новые виды таких бактерий, они радуются – ещё одно доказательство в копилочку замечательного русского ученого Константина Сергеевича Мережковского, разработавшего эту теорию о нашем с Вами происхождении. Впрочем, это уже совсем другая история.
Подпишись на наш канал, здесь мы вместе восхищаемся красотой мироздания