Поговорим о дыхании. Дар, который мы не ценим - [12]

Шрифт
Интервал


ВЕЛИКАЯ КИСЛОРОДНАЯ КАТАСТРОФА

Бактерии тоже благоденствовали. Некоторые одноклеточные открыли инфракрасный свет как импульс для обмена веществ. Другие — экспериментировали с многоклеточностью. Цианобактерии пошли неизведанным путем. Два с половиной миллиарда лет назад они научились использовать второй, почти неисчерпаемый ресурс — воду. Вода — наиболее распространенное на Земле вещество. Добывать с помощью солнечного света питательные вещества и двуокись углерода из воды было разрушительной идеей. Ибо она вызвала, наверное, первое массовое вымирание в истории Земли — великую кислородную катастрофу. А происходило это примерно так: цианобактерии нежились в теплой воде, подставляя мембраны солнцу, лакомились глюкозным коктейлем собственного изготовления и выбрасывали кислород; некоторое его количество уже присутствовало в атмосфере. Но в том объеме, который высвобождали цианобактерии, он уже являл собой ядовитое облако — по крайней мере для их анаэробных родственников. В высшей степени химически активный газ атаковал материю этих микроорганизмов, а они, несмотря на малоэффективный обмен веществ, всё еще преобладали. Предположительно несколько сотен миллионов лет анаэробы боролись с ним метаном. Между тем кислород окислял вынесенное из подводных вулканов железо, а также железистые породы на суше. Следы этого великого ржавления видны и поныне: красные скалы Пилбары в западной Австралии, примерно в одном дне пути на север от озера Клифтон, — крупнейшее на земле месторождение железной руды. Однако два с половиной миллиарда лет назад на планете не осталось ничего, с чем кислород мог бы вступить в быструю реакцию. Некоторые одноклеточные в бедных кислородом глубинах еще водились, но основная масса вымерла. Так что жизни пришлось придумывать нечто новое. Нечто приспособленное к кислороду. И это должно было стать воистину грандиозным.

Обмен веществ нового типа превратил цианобактерии в успешнейшие микроорганизмы. Они начали строить себе города — строматолиты. Эти напластованные из известняка глыбы или столбы во многом схожи с тромболитами озера Клифтон, но часто достигают в высоту нескольких метров — предтечи нынешних рифов. Однако не все анаэробы эволюционно затерялись. Некоторые попробовали слиться — и накрыли собой близкие им цианобактерии. Не слишком дружелюбное поглощение: проглоченные одноклеточные едва не оказались переваренными. Но каким-то образом им всё-таки удалось спастись из вакуоли в цитоплазму захватчика. Здесь способные к фотосинтезу цианобактерии начали вырабатывать для хозяина глюкозу. А те поставляли необходимые для этого молекулы. Возник новый организм, предок ныне существующих водорослей и растений. Теперь прежние бактерии работают в их клетках как хлоропласты — фабрики по производству кислорода фотосинтезом. Наряду с другими всё еще свободно живущими цианобактериями они осуществляют бόльшую часть фотосинтеза на планете. Превращают леса в зеленые легкие, озеро Клифтон — в место, где дышится полной грудью. И дают нам пищу.

Без бактерий наше существование было бы невозможно. Ведь не только растительные, но и животные клетки — а значит, и наши — произошли из симбиоза микроорганизмов. Об этом свидетельствует теория эндосимбиоза биолога из США Линн Маргулис. В шестидесятые годы прошлого века, когда Маргулис предложила свои тезисы, их никто не желал публиковать. Что? Люди — внуки бактерий?! Сегодня симбиогенез пользуется признанием. Электростанции наших клеток — митохондрии — прежде, вероятно, были протеобактериями. Таким образом, каждый вдох обеспечивает потомков древних бактерий в наших клетках столь необходимым им кислородом.

Есть еще одна причина для благодарности цианобактериям. Избытки выделяемого ими кислорода распределяются в атмосфере. Примерно с десятикилометровой высоты молекулы под действием ультрафиолетовых лучей начинают расщепляться и формироваться заново: O>2 превращается в O>3 — озон. Озоновый слой окружает планету, как четырехметровый непроницаемый щит. До поверхности доходит лишь незначительная часть агрессивного ультрафиолета. Условие жизни на Земле. Не будь озонового слоя, человечество до сих пор пребывало бы на стадии доисторических крабов.

Закончив опыты с получением кислорода и озонового слоя, цианобактерии двинулись в следующую исследовательскую экспедицию на неизведанные территории. Они были первыми живыми существами, которые вышли на сушу — да там и остались. За ними последовали водоросли. Лишайники колонизировали камни. Грибы раскинули сеть мицелия. Может быть, под водой стало жутко. Там беспрестанно копошились странные твари: бесцветные позвоночные с трубчатыми сердцами, крошечные рогатые личинки, бесчелюстные круглоротые. Эволюция, подстегнутая кислородом, непринужденно распределяла глаза, челюсти, хрящевые скелеты, кости, жабры и — легкие. Как и ныне сохранившиеся двоякодышащие рыбы, некоторые древние обитатели морей имели и жабры, и легкие. Они получили преимущество, поскольку растворенного в воде кислорода недостаточно. Жаберное дыхание требует немало усилий. Для того чтобы извлечь из воды такое же количество кислорода, как из воздуха, рыбе требуется омыть жабры двадцать три тысячи раз. А с дополнительным легким достаточно скользящей прогулки к поверхности: «Пойду-ка глотну свежего воздуха!»


Рекомендуем почитать
Это у тебя в крови. Как изучить свой организм по анализу крови, если ты не врач

Все мы знаем, насколько важны для правильной диагностики анализы крови. Однако когда видим результаты, часто не понимаем, что они означают. Благодаря этой книге вы научитесь трактовать результаты анализов и делать конкретные выводы, узнаете, на что обращать внимание, как снизить риск развития заболеваний и выработать полезные привычки для поддержания здоровья всех систем организма.


Мозг вне возраста. Протоколы и свидетельства людей, победивших Альцгеймер

В книге собраны личные истории людей, которым поставили диагноз «болезнь Альцгеймера» и которые смогли излечиться от ее симптомов. Герои книги расскажут, какую роль в лечении играет метаболизм, физическая нагрузка и диета. На какой стадии болезни еще не поздно начать лечение? Какие исследования нужно пройти перед тем, как приступить к лечению и можно ли победить наследственную предрасположенность к болезни Альцгеймера?


Как очки убивают наше зрение

«Все «очкарики» – хронические больные, страдающие самыми разными недугами, а не только заболеваниями глаз» – убежден автор этой книги профессор-офтальмолог Олег Павлович Панков. Причина в том, что организм этих людей хронически недополучает ультрафиолет. Ведь только 20 % ультрафиолета человек получает через кожу, основные же 80 % воспринимаются через глаза. А глаза «очкариков» все время закрыты от солнца линзами. Кроме того больные глаза просто не в состоянии воспринимать ультрафиолет в необходимых количествах.


Боль в твоей голове. Откуда она берется и как от нее избавиться

Ведущий британский нейробиолог много лет ломает голову над тайнами головной боли. Итогом ее работы стала увлекательная и доступная книга о вечной медицинской проблеме — и даже с некоторыми практическими советами. В головной боли нет ничего нового. С незапамятных времен люди страдали в ее тисках. Жаркие споры о том, как избежать головной боли или избавиться от нее, кипели уже в средневековой Персии, где самым надежным средством считалось касторовое масло. По счастью, сейчас мы значительно продвинулись в этом вопросе.


Долголетие в подарок. Записки геронтолога

Примите себе за правило, что за ваше здоровое долголетие отвечаете в первую очередь именно вы. У человека есть своеобразная вредная привычка — перекладывать ответственность за свое здоровье и долголетие на медицинских работников, маму, папу и даже соседа, который не хочет с вами бегать. Частично текст ранее публиковался в сборниках автора «Хочу жить дольше!» и «Советы: как жить дольше, если вам 45 лет и больше».


Детский ЛОР. Как защитить здоровье ушек, носика и горлышка

Книга доктора Зайцева поможет разобраться во всех нюансах детских заболеваний уха, горла и носа. Даны подробные и четкие рекомендации, когда можно обойтись домашним лечением, а когда — необходимо срочно бежать к врачу. Нужно ли удалять аденоиды или делать прокол при гайморите, почему ребенок постоянно болеет в детском саду и чем лечить больные уши — эта книга ответит на вопросы, волнующие каждого родителя. • Узнайте, как избежать прокола при гайморите. • Важные рекомендации при аденоидах. • Лечим ангину у ребенка правильно. • 1000 советов от детского ЛОРа на каждый день. Книга В. Зайцева станет для читателей возможностью приобщиться к хорошей, качественной и эффективной оториноларингологии — то есть узнать о ней больше, узнать больше о ЛОРзаболеваниях и о том, как от них избавиться.Сергей Агапкин, доктор, ведущий программы «О самом главном».