Відкриття, що підтверджують теорію Геї

В основному це відбулося завдяки новим відкриттям, що підтвердили її правоту. Насамперед, тут треба відзначити дослідження так званих хлоропластів у рослинних клітках і мітохондрій – у клітках тварин. Ці внехромосомние гени теж передаються від клітки до її нащадків за особливими правилами, які багато в чому відрізняються від правил передачі ядерних, або хромосомних генів. Так, гени мітохондрій у складних організмах (наприклад, у людини) передаються лише по материнській лінії. (І саме тому загальний предок сучасних людей, виявлений завдяки подібності їх митохондриальних генів, одержав назву “митохондриальной Еви”.)

Головна особливість цих двох органелл, якщо не вважати наявності в них власних генів, полягає в тому, що вони виконують найважливіші для життєдіяльності клітки функції. Хлоропласти з їхнім хлорофілом здійснюють процес фотосинтезу, настільки характерний для рослинних кліток і постачальним їхнім органічним матеріалами для росту. Мітохондрії, що мають у своїх мембранах молекули ферменти Атф-Синтезу, здійснюють процес створення молекул АТФ, які є акумуляторами хімічної енергії для клітки в цілому, дозволяючи їй, зокрема, рухатися в пошуках їжі набагато енергичнее, чим здатні рухатися найпростіших, позбавлених мітохондрій

Ці особливості переконливо говорять про те, що еукариотние клітки в цілому мають як мінімум два генетичні родоводи, беруть початок щонайменше від двох батьків. Мільярди років тому ці органелли були окремими живими найпростішими організмами. Потім на якімсь етапі еволюції вони з’єднали свою долю з долею якихось інших таких же найпростіших кліток, вступивши з ними в тісний симбіоз, і в результаті миллионолетий такого симбіозу утворили разом з ними нинішні еукариоти. Не виключено, що навіть головна відмітна характеристика цих еукариотов – наявність клітинного ядра з його мембраною, що відокремлює це ядро від навколишньої цитоплазми з її органеллами, – теж виникло завдяки симбіозу або унаслідок нього: поява мембрани могла бути еволюційним кроком, призначеним для захисту “свого” генетичного матеріалу від генів “симбіонта”

“Майже мільярд років підряд, – пише Маргулис, – єдиними існуючими на Землі формами життя були так звані прокаріоти – найпростіші одноклітинні організми, начебто бактерій і синьо-зелених водоростей, позбавлені ядра. Вони й сьогодні є пануючими формами життя на нашій планеті – тому, що їх дивовижно багато. Однак самі по собі, узяті окремо вони не дуже цікаві й не дуже складні. Весь цей перший мільярд років вони проіснували без змін. Справжня еволюція почалася з появи еукариотов. І цей вирішальний крок еволюції був викликаний саме симбіозом прокаріотів різного типу”

Сьогодні, завдяки роботам Маргулис, ми досить знаємо, як це відбулося. Симбиогенез, на перших своїх етапах більше походив на вторгнення в будь-який організм чужорідних патогенов. Він і був таким вторгненням, тільки зі сверхблагополучним результатом

Одні бактерії вторгалися в цитоплазму інших, несучи на своєму шляху спустошення, хвороби й найчастіше загибель кліток-хазяїв

Чудовим доказом вірності всіх цих подань є виявлена недавно структура хлоропластовой мембрани в одному з видів рослинних кліток: ця мембрана виявилася не двошарової, як всі звичайні клітинні мембрани, а четирехслойной, як і слід було сподіватися для двошарової мембрани колишньої бактерії, обкутаною двошаровою же мембраною клітки, ніколи “проглотившей” цю бактерію

Багато біологів переконані, що в клітках нашого організму дрімають древні віруси, що вкрилися там від бур і перипетій попередньої боротьби із цими ж клітками. Може бути, разюча здатність так званих ретровирусов вбудовувати свої гени в наші ДНК – це залишок ніколи існуючого й порушеного симбіозу. Може бути, генетичний матеріал таких вірусів став частиною наших ДНК

Спочатку співіснування жертви й агресора нагадувало скоріше боротьбу не на життя, а на смерть. Організми, які завдяки щасливому випадку вижили в ході цієї війни, ухитрилися дати початок щирим симбіонтам – кліткам-гібридам, усередині яких тепер уже мирно співіснували пліч-о-пліч утомлені від многомиллионолетних склок колишні вороги. На сьогоднішній день складно відтворити перші етапи симбиотической еволюції

Коли стала розвиватися техніка микровидеосъемки процесів взаємодії кліток із вторгшимися в них мікробами й бактеріями, на початку дев’яностих років, багато деталей цих процесів стали навіч зримими, і ці деталі змусили фахівців дійти висновку, що “для танго потрібні двоє”

Доктор Джулия Теорио з Інституту биомедицинских досліджень у Кембриджі сказала, що “практично у всіх випадках такого інфекційного вторгнення збиток, заподіюваний їм організму, є в певній мері також і “провиною” самого організму: збиток викликає не тільки сам патоген, але й спровокована їм помилкова реакція клітки на його вторгнення”

На сьогоднішній день розрізняють кілька рівнів симбиотической, “допомоги”. Наприклад розглянемо стафілококи. Сам патоген такого “негативного симбіозу” “всідається” на рецептори. Холерний вібріон, використовуючи цю зручну позицію, щоб виділити в клітку свої токсини, надходить у такий спосіб. Деякі їхні види виділяються під корисні для клітки речовини, і вона “розорює” перед ними свої рецептори. Приведемо ще один приклад, так найпростіша кишкова паличка, ешерихия коли, викликає діарею

Щоб бактерії було легше сісти на її поверхню, вона обманом примушує клітку кишечника скинути зовнішні волосинки. Далі вона провокує ту ж клітку створити для неї випинання в мембрані, свого роду “п’єдестал”. Отут бактерія виявляється недоступної для клітинних засобів захисту

Як сказав Льюис Томас, з оповідання якого про миксотрихе я почав цю статтю, “бути може, зрозумівши цю суть, це життя, що підстилає, тенденцію до об’єднання й кооперації кліток, що в остаточному підсумку породила троянди, дельфінів і нас самих, ми зрозуміли б, що та ж сама тенденція спонукує організми поєднуватися в колективи, колективи організмів – в екологічні системи, а всі ці системи – у єдину біосферу. І тоді всі наші захисні імунні реакції й рефлекторні відповіді на агресію “чужого” виявилися б лише засобами регулювання й модуляції цього великого й загального процесу симбіозу, призначеними не для повного його припинення, а тільки для того, щоб він не вийшов з-під контролю”

Можна сказати, що невидимі чудеса симбіозу, як плідного, так і негативного, воістину оточують нас із усіх боків і становлять одну з неодмінних основ життя – а можливо, якусь універсальну суть

Гіпотеза Геї, будь вона вірна, була б вищим, граничним чудом симбіозу – хіба що слідом за американським астрономом Лео Смолиним визнати “живий” весь Всесвіт. Стародавні греки називали Геєю богиню Землі. Ця гіпотеза обговорюється дуже широко, але приймається далеко не всіма. Льюис Томас і Линн Маргулис належать до цього натхненого грандіозним баченням меншостям

Далекі початкові етапи древнього симбиогенеза, які привели в остаточному підсумку до виникнення перших еукариотов, теж виглядали виснажливими битвами, у яких супротивники-симбіонти прибігали до таких витончених військових хитростей, нескінченно міняючи свою стратегію й користуючись мимовільними послугами один одного

Ті патогени, які проникають усередину клітки, демонструють найвищий ступінь інтимної близькості.. Такою здатністю наділений не тільки горезвісний вірус Спида, але й дуже багато звичайних бактерій-патогени

Виявившись усередині клітки, бактерія негайно секретирует свої ферменти, які продірявлюють клітинну мембрану й дозволяють бактерії ввійти в цитоплазму, де вона найчастіше стає постійним “гостем”, утворивши навколо себе захисну вакуоль. У багатьох випадках такі бактерії використовують цю вакуоль як засіб переходу до нового етапу інфекції. Вони реалізують її за допомогою посилки особливого хімічного сигналу про свою присутність, що відіграє роль своєрідного троянського коня – у відповідь на цей сигнал клітка випинає свою мембрану убік, що наблизилася бактерії, обволікає її й втягує в себе. Вони починають прямо переходити із клітки в клітку, минаючи в такий спосіб захисні системи організму

Pages: 1 2

Збережи - » Відкриття, що підтверджують теорію Геї . З'явився готовий твір.

Відкриття, що підтверджують теорію Геї





Шкільні предмети. Шкільна фізика. Уроки з англійської, французької, німецької мов.