Эволюция для тех, кто хочет все успеть

По одной из теорий, первые органические молекулы сформировались в атмосфере в результате взаимодействия тепла и электрических разрядов. Попав в первичный бульон, они сохранились и впоследствии из них сложились первые одноклеточные живые организмы.

Создатель мышей

Живший в XVII веке голландский физиолог Ван Гельмут, приверженец теории самозарождения жизни, утверждал, что ему удалось создать живых мышей. Для этого он положил в темный чулан грязную тряпку и горсть зерна

Теорию первичного бульона впервые предложил советский академик Александр Опарин, а на практике ее проверили американцы: химик Стэнли Миллер и физик Гарольд Юри. В своей лаборатории они воссоздали атмосферу древней Земли с воздействующим на нее солнечным теплом и вспышками молний. Через некоторое время в этой системе появились аминокислоты – то, из чего создаются живые клетки. Так теория первичного бульона получила подтверждение.

Биология начинается с химии

Термин «химическая эволюция» имеет очень широкое значение, он относится ко всем процессам, в результате которых из неорганических молекул образовались органические. Форма жизни, присутствующая на нашей планете, основывается на двух веществах, способных образовывать белок, – углероде и воде, и поэтому называется водно-углеродной. Вполне возможно, что в каких-то уголках вселенной существуют другие формы жизни, но мы будем говорить только об этой.

Воздух + вода

Жизнь не могла бы зародится, если бы на нашей планете не было воды. Второй важный фактор – атмосфера. Ее появление и развитие считается одним из этапов химической эволюции

Начальные этапы химической эволюции происходили и происходят не только на нашей планете. Современные методы исследований показали, что в космосе присутствуют некоторые виды органических веществ, которые при определенных условиях могли бы привести к появлению живых клеток. Но пока мы знаем только одно место, где все эти условия соединись и привели к возникновению жизни, – это планета Земля.

Мы все – из космоса?

Во время формирования Земли и ее атмосферы происходила постоянная бомбардировка планеты метеоритами и кометами. Последние исследования показали, что в этих космических телах иногда содержатся органические молекулы. Таким образом, жизнь могла быть занесена на нашу планету из космоса

В продолжение эксперимента Миллера – Юри американские биологи, уже в XXI веке, в лабораторных условиях создали так называемую протоклетку – первичную клетку, подобную той, что могла существовать на заре зарождения жизни. Японцы пошли еще дальше – их клетка, созданная из простейших молекул в условиях, близких к тем, что были на древней Земле, содержала в себе ДНК.

Во второй половине XX века появилась теория мира РНК – молекул рибонуклеиновой кислоты, которые имеются во всех живых организмах и взаимодействуют с ДНК, кодируя информацию. По новой теории, когда-то эти молекулы существовали сами по себе, они и были прообразами первых живых организмов. Позже они объединились, отделились от внешней среды клеточной мембраной и стали самостоятельными единицами. Еще позже они создали ДНК и белковую жизнь во всем ее бесконечном многообразии.

Первые одноклеточные

Каким бы образом ни происходила химическая эволюция, она завершилась 3,5–4 миллиарда лет назад появлением одноклеточных организмов, у которых не было ядра, но были другие признаки живой клетки: клеточная стенка, цитоплазма, простейшие органеллы. Источником их питания была энергия, извлекаемая из неорганических веществ при помощи окисления.

Время жизни так называемого последнего универсального общего предка, того, от которого произошло все живое на земле, датируется 3,5 миллиардами лет назад. Этим предком, очевидно, был одноклеточный организм очень простого строения. Он подвергся действию эволюции, в результате чего произошло разделение на бактерии и археи. Бактерии первыми использовали примитивную форму фотосинтеза, которая еще не создавала кислород. Археи так и остались одноклеточными, хотя прошли определенный эволюционный путь.