Питер Вуд - Жизнь до человека

В определенном смысле сама жизнь - это уже организованное сообщество, ибо она возникла, когда некоторые химические вещества сложились в систему, которая позволила им вновь и вновь, из поколения в поколение воспроизводить себя (см. гл. 2).

Однако около двух миллиардов лет каждая такая микроскопическая ассоциация химических веществ оставалась независимой единицей жизни и выживала без содействия себе подобных. Одна из предложенных в XIX веке теорий эволюции живых клеток, несколько по-иному сформулированная в последние годы, утверждает, что зародыш будущего общества возник в тот момент, когда две разные единицы жизни объединились и каждая стала способствовать выживанию другой - способ существования, который ученые называют симбиозом.

Этот гигантский скачок на пути к сложным высокоразвитым формам жизни произошел менее миллиарда лет назад, когда земные воды были населены очень простыми одноклеточными бактериеподобными организмами. Организмы эти были очень разнообразны, так как медленно развивались уже более 2 млрд. лет. Одни передвигались в воде с помощью хвостов-жгутиков, другие пассивно висели в ней, всасывая растворенные питательные вещества сквозь стенки своего тела. Третьи - сине-зеленые водоросли-постепенно приобрели способность создавать питательные вещества из воды, углекислого газа и солнечной энергии с помощью так называемого фотосинтеза. В ходе этого процесса выделялся свободный кислород. Он мало-помалу накапливался в атмосфере, где прежде его не было.

Накопление кислорода вызвало крупнейший кризис в истории жизни на Земле, но кризис этот положил начало эволюции, которая в конце концов привела к возникновению современного человека и его общества. Для подавляющего большинства живых организмов свободный кислород был тогда смертельным ядом. И несомненно, с его проникновением в воду некоторые из обитавших в ней организмов вымерли. Другие укрылись от него в иле, где их потомки живут и по сей день. А кое-какие сумели приспособиться к новому опасному газу. И не просто приспособиться, но и использовать энергию, высвобождавшуюся, когда он вступал в реакцию с их пишей - с углеродсодержашими соединениями, то есть сахарами. Поскольку реакция между углеродом и кислородом высвобождает заметно больше энергии, чем более древние жизненные процессы, организмы, использовавшие свободный кислород, стали самыми жизнеспособными.

Затем произошло нечто невероятное. Согласно симбиотической теории эволюции клеток, в тело большой бактерии, старомодно обходившейся без кислорода, проник новый использующий кислород организм - и, возможно, не один. Но никакого вреда бактерии - хозяину эти организмы не причинили, а она не переварила и не усвоила пришельцев как пищу.

Наоборот, они стали жить все вместе в равноправном союзе - симбиозе. Большая клетка поглощала или всасывала углеродную пищу, как и прежде используя ее лишь частично, а более мелкие клетки-гости соединяли полуразложенную пищу своего хозяина с кислородом, производя дополнительную энергию и для себя, и для большой клетки.

Богатый источник энергии, которым оказался свободный кислород, обеспечил первому симбиотическому союзу много выгод по сравнению с отдельно живущими клетками, однако способность новой формы к передвижению была ограничена (возможно, она лишь пассивно висела в воде). Не исключено, что затем такие составные клетки получили возможность передвигаться, потому что к их оболочке прикрепились нитеобразные бактерии, похожие на современные спирохеты. От своего хозяина они получали энергию и питательные вещества, а быстрые движения их тел помогали большой клетке, составлявшей уже тройственный союз, быстро плавать в поисках пищи. Новообретенная подвижность, опиравшаяся на большие запасы энергии, сделала такие составные клетки грозой одноклеточного мира.

В строении этого одноклеточного микроорганизма - современной инфузории-туфельки, которую считают сходной с древними формами, - проявляются черты специализации, как и у клеток сложного человеческого тела. У инфузории имеются два ядра, обеспечивающие размножение (большое - правее центра и малое - позади него, здесь невидимое), и бесчисленные реснички, точно тонкие волоски: одни служат для передвижения, другие загоняют внутрь тела воду вместе с частицами пищи