ПРИБЛИЗНО 3800 МІЛЬЙОНІВ РОКІВ НАЗАД

life_origin.jpg

Ірена МОСКАЛЮК 

Судячи зі знайдених скам’янілостей, зрозуміло, що система родинних ліній між сучасними й вимерлими організмами нагадує дерево, на якім, з часом, з’являються все нові і нові галузки. Багато котрі засихають і відмирають (наприклад, динозаври), але інші гілки виростають і розцвітають. Якщо простежити кожну з них кінця, то, в сухому залишку, ми прийдемо до єдиного кореня – прабатька всіх організмів, що коли-небудь жили на Землі, тобто джерела першожиття. На жаль, це зробити непросто. За сучасними оцінками, вік Землі становить приблизно 4500 млн. років, а найдавнішим відомим скам’янілостям не більш 590 млн. років, що відповідає початку кембрійського ґеологічного періоду 

Зародження життя на Землі, у цілому, як і раніше залишається загадкою. Але з тих пір як Чарльз Дарвін описав процес еволюції рослинного й тваринного світів, учені отримали силу-силенну доказів того, що всі форми життя перебувають у процесі постійного й безперервного розвитку. З кожним новим поколінням сильні сторони організмів стають виразнішими, а слабкі розмиваються і зникають взагалі. Один вид пращурів міг породити кілька форм життя, після чого або вимирав, або пристосовувався до нових умов життя. Скам’янілості, знайдені в породах кембрію, включають останки різних форм життя, таких як хробаки й молюски, що виникли від своїх примітивних предків. Їхнє походження в епоху, відому як докембрій, залишається слабо вивченим у зв’язку з тим, що в породах даного періоду не збереглося ніяких органічних останків. Причину це легко пояснити. М’якотілі організми не залишають скам’янілостей, тому що, умираючи, звичайно встигають повністю розкластися перш, ніж навколишні відкладання перетворяться у тверду породу. Імовірно, більшість організмів, що жили в докембрійський період (близько 80% усієї історії Землі), були занадто тендітні, щоб залишити чіткі відкладання. Але це не означає, що вони зовсім не залишили слідів. На початку 1950х років двоє дослідників приступилися до ретельного вивчення на берегах оз. Верхнього (США) шару породи, що має вік 2000 млн. років і відомої як кременистий сланець. У породі перебували цікаві білі кільця, кожне діаметром близько метра. На перший погляд, у них не було нічого органічного, але, незважаючи на це, учені розглянули досліджувати невеликі зразки кілець за допомогою великого збільшення під мікроскопом. Вони виявили безсумнівні ознаки прадавнього життя: останки малюсіньких організмів, що нагадують мікроскопічні одноклітинні водорості й бактерії, які благополучно живуть і понині. Якимсь неймовірним чином ці тендітні організми просякли склоподібним кремнеземом і затвердли, перетворившись в кременистий сланець, де вони й збереглися, подібно мухам у бурштині. Білі кільця в породі виявилися розмитими останками їх колоній – кам’янистих сферичних утворів, що називаються строматолітами. Знахідка скам’янілостей органічних останків бактерій і водоростей стала своєрідною сенсацією у науковому світі. Учені всього світу відновили вивчення порід, які вони раніше вважали позбавленими скам’янілостей. їхні зусилля були нагороджені разючими результатами: найдавнішим з виявлених на сьогоднішній день формам життя (у західній частині Австралії) близько 3 500 млн. років. Тим часом, ретельне вивчення найбільш прадавніх, з відомих нам, порід гнейсів Амитсоку на південно-заході Ґренландії, вік яких років, не дало очікуваних результатів. Звичайно не було ніяких чудес. Біологи не знаходять нічого дивного в тому, що знайдені первісні останки нагадують сучасні водорості й бактерії. Такі одноклітинні організми завжди вважалися найпростішими формами життя, і цілком природно, що вони є й найбільш примітивними його формами. Завдяки простоті одноклітинних організмів відносно легко з’ясувати спосіб їх існування. Замість вивчення механізму функціонування органів і м’язів, біологи досліджують, яким чином вихідні хімічні речовини перетворюються в “цеглинки” життя – білки, жири й цукри. Ці дослідження особливо важливі для розкриття таємниці виникнення життя, оскільки кілька мільярдів років тому неорганічні сполуки перетворились у органічні речовини, а ті у живу матерію.

Ніхто не знає, яким був наш світ 3800 млн. років тому, але в 20-ті роки минулого століття учені Опарін і Халдейн висунули теорію, згідно з якою атмосфера Землі в ті далекі часи була повністю позбавлена кисню й непридатна для сучасних живих організмів, вона складалася з аміаку, води, диоксиду вуглецю, метану, водню й цілої низки інших, менш представлених, газів. Вони припустили, що більша частина поверхні Землі була покрита шаром гарячої води, кипіння якої підтримувалося магмою, розплавленою породою, що перебуває під тонкою океанічною земною корою. Згідно з їхньої гіпотези, така суміш газів і гарячої води, під дією жорсткого сонячного випромінювання і атмосферних електричних явищ, привели до утвору так званого “первинного бульйону”, насиченого органічними речовинами, які входять до складу живої матерії. Дана гіпотеза була перевірена дослідним шляхом американським ученим Стенлі Міллером, а сталося це у 1953 р.

Міллер створив модель умов, які повинні були бути в первісному світі. Він взяв дві стерильні колби і сполучив їх скляними трубочками. В одній з колб перебував розчин, склад якого відповідав морській воді. Простір над рідиною він заповнив сумішшю газів, яка, теоретично, відповідала передбачуваній первісній атмосфері. Дана колба з’єднувалася трубкою з іншою колбою, що має два електроди для одержання іскри – мініатюрної моделі блискавки. Від цієї іскрової камери відходила ще одна трубка, що веде до першої колби через конденсатор і колектор. Коли Міллер нагрів суміш у нижній колбі, вона закипіла, перетворилася в пару, він пропустив через неї електричну іскру. Пара сконденсувалася й стікала у нижню колбу. Експеримент тривав безупинно протягом тижня, після чого рідина була відпомпована для аналізу. Результати виявилися позитивними: отримана суміш містила три амінокислоти – сполуки, з яких утворюються білки. Багато дослідників підхопили цю ідею, провели подібні експерименти й одержали ще більше амінокислот і навіть прості нуклеотиди – будівельні блоки ДНК.

Гіпотеза Опаріна стала тепер доведеною теорією, яка визнана всіма вченими. Вони продовжують кропітку роботу з пошуку механізму, який сприяв би з’єднанню амінокислот (подібних отриманим у лабораторії Міллера) у білки без керування з боку ДНК. І схоже, що уже його віднайдено – це гіпотеза світу РНК, про яку “Станіславівський натураліст” уже писав, а це важливий крок на шляху до розуміння загадки утвору ДНК і, отже, походження життя.

admin Written by:

10 Comments

  1. […] 3,5 мільярди років тому, моря закишіли найрізноманітнішими організмами, серед яких були такі, що біологи ще й досі ламають голови, куди їх віднести – до червів, молюсків, артропод чи ще куди. Суходіл зазеленівся і забуяв лісами, його борознили динозаври, мамонти, а нині перекроює на свій манер людина… Живий світ ніколи не залишався постійним, він еволюціонував, набуваючи нових форм і обрисів. Одночасно з народженням нових видів відбувалося вимирання старих – це постійний і безупинний природний процес. Проте в історії нашої планети були події, коли одномоментно зникали сотні тисяч видів… Падіння астероїда […]

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *