Почему мы не похожи друг на друга

Очерки о биологической индивидуальности

Белки тканевой несовместимости отличают каждого из нас от окружающих и от всех живущих на планете людей. Чем же мы отличаемся друг от друга, в чем причина этой несхожести?

Этот сайт рассказывает о новейших исследованиях и намечающихся перспективах в расшифровке многих секретов биологической индивидуальности организмов.

 

Наш «биоклад»

К числу первых форм жизни на Земле относят бактерии, простейшие водоросли и грибы. Всех их объединяют общим термином «прокариоты» - доядерные формы. Среди них обнаруживают стволы жизни, отличающиеся способом удвоения неорганических веществ, скоростью размножения и пр. Обитание на Земле единственной формы жизни делало бы ее продолжение крайне неустойчивым. Появление все более разнообразных живых существ придавало развитию органического мира необходимые гарантии.Существует и та точка зрения, что жизнь на Земле имела несколько «стартов», и каждый из них происходил в иной биохимической среде. Основу жизни обеспечивает крайне разнообразная химия полипептидов - скрученных цепочек аминокислот, составляющих белки. Поскольку разнообразие полипептидов слишком изобильно, должно иметься много потенциальных, но не реализованных полипептидов, могущих быть использованными в живых системах. Жизнь могла зародиться в нескольких местах Земли, и при этом в каждом месте использовалась собственная полипептидная система. Ныне существующая система - это просто единственная выжившая...

Английские геофизики Д. Рауп и Дж. Валентайн считают, что таких жизненных «стартов» было десять. Если бы 3,5 млрд. лет назад было значительно меньше десяти полипептидных ветвей, то шансов на их выживание к настоящему, времени было бы мало, жизни на Земле сейчас бы не было. Если бы жизнь заново начиналась более десяти раз, то на Земле сейчас имелись бы свидетельства существования более чем одной биохимии. Резкий скачок в разнообразии форм всего живого произошел 500-600 млн. лет назад, это было обусловлено развитием костного скелета. До того жизнь могла брать начало несколько раз, но не доходить до такой степени разнообразия или уже достигнутому разнообразию что-либо помешало закрепиться.

Нет никакой уверенности, что наш «биоклад» был самым совершенным, возможно, другие имели не меньший потенциал развития, но они оказались стертыми с лица Земли. Поэтому будем все же благодарны тому, даже не лучшему из возможных «биокладов», который обеспечил все ныне существующие проявления жизни.

Можно думать, что одной из «экологических катастроф», происшедшей 2-2,5 млрд. лет назад, было накопление в окружающей среде яда, не могущего быть усвоенным микроорганизмами. Сборка первых комочков жизни происходила в присутствии метана, водород был связующей нитью первых аминокислот и ДНК, микроорганизмы для обеспечения себя энергией добывали водород сначала из воздуха, а затем из воды. После удаления из молекулы воды водорода остается кислород, который и оказался ядом для все увеличивающихся видов бактерий, питавшихся углеродистыми соединениями.

Принципиально новый путь решения энергетических проблем заключался в том, чтобы не поглощать готовые продукты из окружающей среды, а научиться производить их в собственном теле, используя энергию солнечного света. Этот процесс, называемый фотосинтезом, обеспечивает превращение лучистой энергии Солнца в энергию химических связей органических веществ. Потребление водорода и выделение кислорода способствовало появлению тогда самой совершенной формы живого на Земле - синезеленых водорослей. Над Землей возник озоновый экран, жизнь «свободно вздохнула», и темпы эволюции живых форм на планете заметно ускорились. Энергия, преобразованная растениями, приобрела круговорот, от фотосинтезирующих объектов она передалась животным, затем существам, поедающим животных, и так далее. Кислород, насыщающий атмосферу и образующий защиту от ультрафиолетового спектра солнечного излучения, обусловил повторный стимул развития жизни.