Эусоциальность - [5]
Рассмотрим великие переходы более детально. Первый переход – это собственно возникновение жизни. Представить его наглядно непросто. Хотя в общих чертах это событие описано довольно точно, по части мелких деталей все еще есть неопределенность. Первые организмы на Земле, имевшие значительное сходство с бактериями и археями, самоорганизовались в воспроизводящиеся системы из практически бесконечного набора случайных комбинаций молекул, наполнявшего древний океан. Точное место обитания первых живых организмов неизвестно, однако специалисты склонны полагать, что, скорее всего, этим местом были подводные кратеры вулканов. Сейчас разломы земной коры на океаническом дне постоянно подогревают и перемешивают насыщенную химическими соединениями воду, то же самое происходило и в древних морях. Эта сложная смесь из потоков воды и пены с растворенными в них веществами создает физические и химические градиенты и служит естественной лабораторией для множества случайных «экспериментов» с молекулами.
Как все началось? Мы будем гораздо лучше понимать, где и как зародилась жизнь, когда биологам удастся создать ее из неживой материи – взять синтезированные в лаборатории соединения и сконструировать организмы, сравнимые с ныне живущими.
Мы узнаем еще больше, если найдем жизнь на других планетах, будь то далекие звездные системы или наша собственная. Одним из очевидных мест для поисков в Солнечной системе являются водоносные горизонты Марса, залегающие на глубине около 1 км. Осталось только до них докопаться! Вероятно, более многообещающим местом является покрытый толстым льдом океан Европы – одного из спутников Юпитера. Добраться до его вод можно благодаря глубоким разломам на поверхности. Если мы пробурим лед до жидкой воды, то сможем выяснить, что же там происходит. Инженерное решение подобного масштаба было недавно реализовано в ходе бурения толстого ледника в Антарктике, в результате чего ученые смогли получить образцы воды озера Восток, изолированного от внешнего мира в течение нескольких миллионов лет. Там было обнаружено удивительное многообразие организмов, сейчас ожидающих серьезного биологического исследования.
Также одним из первоочередных кандидатов является спутник Сатурна Энцелад, где жидкая вода может быть не только в подповерхностном океане – определенное количество, вероятно, собирается на поверхности в результате постоянных извержений. Вода немедленно испаряется и входит в состав кольца вокруг Сатурна, формируемого Энцеладом, но (возможно!) успевает на какое-то время сформировать водоемы. А там…
И создание искусственных организмов, и обнаружение внеземной жизни имели бы огромное значение для науки и дали мощный импульс ее развитию – эти события следовало бы назвать седьмым и восьмым великими переходами на этой планете.
Вторым важнейшим достижением эволюции стала трансформация клеток бактерий в значительно более сложные эукариотические клетки – из них состоят собственно части наших тел. На этом этапе, около 1,5 млрд лет назад, клетки приобрели митохондрии, ядерные оболочки, рибосомы и другие органеллы – «маленькие органы», что главным образом происходило за счет захвата одних клеток другими. Ансамбль органелл добился более успешного разделения труда между элементами каждой клетки. Это достижение послужило началом для возникновения более крупных и сложных организмов.
Третьим переходом стало появление полового размножения – контролируемого и регулярного обмена ДНК между клетками, что обеспечило большую изменчивость в плане адаптации к среде. Тем самым было достигнуто ускорение эволюции.
Четвертым важнейшим переходом было соединение множества эукариотических клеток в многоклеточные организмы. Параллельно с увеличением числа органелл в каждой клетке происходило объединение схожих клеток, что сделало возможным возникновение специализированных органов и тканей и, как следствие, значительное расширение разнообразных форм и увеличение размеров живых существ. Основываясь на данных об известных ископаемых животных, мы можем заключить, что первые многоклеточные организмы, в том числе и предки всех видов животных, появились не позднее 600 млн лет назад.
Пятым переходом стало объединение отдельных организмов одного вида в группы. Кульминацией этого нового этапа стало возникновение эусоциальных групп, определяемых как группы с высоким уровнем кооперации и разделения труда, где некоторые специализированные особи размножались меньше, чем другие. Другими словами, эусоциальные виды практикуют альтруизм. Первые известные эусоциальные колонии появились у термитов, они относятся к нижнему мелу (около 200 млн лет назад). Примерно через 50 млн лет примеру термитов последовали муравьи, и эти две группы видов – термиты, питающиеся мертвыми растениями, и муравьи, потребляющие термитов и другую мелкую добычу, – впоследствии заняли доминирующее положение в мире насекомых. Среди африканских предков гоминин к эусоциальности первыми, скорее всего, пришли
