З чого почалося все живе на землі
Людина не схожий на амебу, але на молекулярному рівні ми влаштовані майже однаково. Як виглядав наш загальний прапрадід? Микола Кукушкін - про те, що собою являв, де жив і чим харчувалася останній загальний предок всього живого.
Зовні у багатоклітинних тварин може бути мало спільного, скажімо, з пліснявими грибами. Але якщо подивитися під електронним мікроскопом, то виявиться, що між нами майже немає різниці. Всі ми складаємося з клітин. Всі клітини оточені ліпідної мембраною. Всі вони обслуговуються білками і РНК, закодованими в подвійної спіралі ДНК. Нарешті, все живе однаково видобуває енергію. Всі ці властивості вказують на те, що у всіх відомих нам форм життя був загальний предок, також відомий як LUCA (last universal common ancestor).
Відео: Звідки на Землі з`явилося життя? Альтернативний погляд на виникнення життя на Землі
Чому предок - загальний
Життя, швидше за все, зароджувалася багато разів. Можливо - мільйони разів. Але тільки один раз зародилася життя виявилася настільки успішною, що дала початку всього різноманіття живої природи, яке ми спостерігаємо сьогодні. Цей одиничний випадок - якраз LUCA.
Відео: вчені в ступор. ВИЯВЛЕНО ДРУГЕ СОНЦЕ. ЗАГРОЗА ЗЕМЛІ. 28.09.2016 СЕКРЕТНІ ТЕРИТОРІЇ
Ідея про те, що все живе походить з одного-єдиного організму, зазвичай приписують Чарльзу Дарвіну, який бачив в ній логічне завершення своєї теорії еволюції. Зрозуміло, що спільного предка ні Дарвін, ні хто-небудь ще не бачив і навряд чи коли-небудь побачить - йдеться про істоту, що віддалено нагадує бактерію і жив невідомо де близько 3,5 млрд років тому.
Чому тоді ми так упевнені, що загальний предок у всього живого був? Тому що все живе дуже схоже. У 2010 році американський біохімік Даглас Теобальд (Douglas L. Theobald) математично проаналізував послідовності декількох повсюднопоширених білків. Вибрані молекули є і у людини, і у мухи, і у рослин, і у бактерій - але чи могли вони з`явитися незалежно? Теобальд розрахував, що загальний предок не просто найімовірніше, а в 102860 раз імовірніше. Кількість атомів у всесвіті, для порівняння, становить 1080.
Відео: Золотий Мільярд! Зачистка населення почалася! Шокуючі факти секретних баз США! 10.12.2016
Дослідження загального предка зазвичай організовані по одній і тій же схемі: ми порівнюємо себе з усіма іншими (бактеріями, археями, рослинами) і намагаємося зрозуміти, які елементи нашого пристрою універсальні і, отже, мають спільне походження.
Наприклад, майже всі вчені переконані, що LUCA був кліткою. По-перше, життя без клітин сьогодні ми просто не знаємо. По-друге, її дуже складно уявити. Життя зародилося в океані. Океан - неймовірно велика маса води. Скільки б активних, «життєздатних» молекул в ньому не з`являлося, їх концентрація в океані буде фактично нульовою. Щоб ці молекули почали між собою продуктивно реагувати, їх потрібно помістити в замкнутий простір - наприклад, клітину, оточену ліпідної оболонкою або мембраною. Мембрана вважається одним з основоположних властивостей живого - а значить, однією з характерних рис нашого спільного предка.
Крім мембрани, для життя потрібні молекули, які вміють відтворюватися - або самі по собі, або за допомогою інших молекул. Сьогодні найвідоміша така молекула - це ДНК. Але першими самовідтворюючому, «живими» молекулами, від яких в кінцевому підсумку стався LUCA, були РНК. Деякі вчені навіть висловлюють припущення, що ДНК у LUCA взагалі не було - вона незалежно з`явилася у його нащадків. Так чи інакше, самовоспроизводящийся геном - з ДНК або РНК - у загального предка точно був.
Подвійна спіраль ДНК в живих організмах існує в різних формах. На малюнку представлені форми A, B і Z (зліва направо) © Wikimedia Commons
Нарешті, для життя потрібна їжа. Тільки споживаючи енергію можна створити з менш впорядкованої системи більш упорядковану, тобто володіє меншою ентропією. Чим харчувався останній загальний предок живого?
РНК - молекула життя
Звідки ми знаємо, що життя почалося з РНК?
По-перше, РНК кодують білки - основу сучасної клітини - але не навпаки. Причому рибосома - молекулярна машина, «Декодувальна» РНК в білок - складається переважно з РНК особливого типу. Тобто РНК теоретично цілком самодостатня.
По-друге, РНК можуть еволюціонувати - це давно показано експериментально. Послідовність ланцюга РНК в пробірці буде випадковим чином змінюватися - якщо при цьому якимось чином відбирати «корисні» зміни, виходить повноцінна і спостерігається еволюція.
По-третє, РНК, на відміну від ДНК, досить активна молекула. Вона може каталізувати реакції - майже як білок, що виконує в сучасній клітці майже всі функції. Можна, наприклад, штучно створити РНК, яка буде в точності копіювати саму себе без додаткових пристосувань.
Відео: Енергетіч.связь між ДНК, почуттями і хвилями Землі
молекулярний бензин
Майже всі молекули, з яких складається жива, працюють на одному і тому ж паливі: аденодінтріфосфорной кислоті, або АТФ. Щоб існувати, клітці - найголовнішою універсальної одиниці живого - потрібно постійно виробляти цю речовину. Для цього потрібна енергія ззовні.
