Самая древняя комната на Земле
Представьте себе: склад в тропическом Дарвине, Австралия. Не слишком гламурно, правда? Ряды пыльных картотечных шкафов, возможно, какое-то старое оборудование, покрытое паутинами.
Но спрятанные в этом неприметном здании находятся одни из самых важных научных образцов на планете — цилиндрические керны горных пород, извлеченные с глубины в сотни метров. А внутри этих кернов? Окаменелые останки организмов, живших 1,7 миллиарда лет назад.
Да, дайте этому числу немного осесть в сознании. Эти крошечные существа были живы до появления животных, до растений, до всего, что вы можете увидеть сегодня невооруженным глазом. Они были пионерами сложности, и всё это время они находились прямо у нас на виду.
Великое клеточное разделение
Вот что меня искренне поражает каждый раз, когда я об этом думаю: вся жизнь на Земле делится всего на две категории. На две. После миллиардов лет эволюции и миллионов видов всё сводится к одному из двух фундаментальных типов клеток.
С одной стороны, у нас есть прокариоты — бактерии и их родственники, археи. Это простые организмы. Крошечные, незамысловатые клеточные машины, которые ведут одноклеточный образ жизни почти четыре миллиарда лет. У них нет ядра, нет сложных органелл, ничего сложного вообще. Чистая, упрощенная биологическая машина.
С другой стороны находятся эукариоты. Это мы. Ваша собака, ваши комнатные растения, плесень на забытой на прошлой неделе еде, всё. Эукариоты имеют сложные клетки с ядром (тем, что хранит вашу ДНК) и специализированными структурами, называемыми органеллами, которые выполняют различные функции. Митохондрии (энергетические станции) и, в случае растений, хлоропласты для фотосинтеза.
Переход от прокариот к эукариотам? Это биологический эквивалент перехода от велосипеда к космическому кораблю. И это произошло всего один раз за всю историю Земли — каждая сложная форма жизни на этой планете, от грибов до китов, происходит от этого единственного революционного события.
Вопрос кислорода
Долгое время ученые предполагали, что эукариоты нуждались в кислороде с самого начала. В конце концов, почти вся сложная жизнь сегодня использует кислород для получения энергии в процессе, называемом аэробным дыханием. Он эффективен. Он мощный. Он позволяет клеткам выполнять все свои удивительные функции.
Но здесь начинается самое интересное. Недавние открытия поставили под сомнение эту теорию. Ученые обнаружили эукариоты, способные выживать без кислорода — прекрасно существующие в средах, где, как мы предполагали, они не могли существовать. Кроме того, геологические данные свидетельствовали о том, что более миллиарда лет назад, когда эти первые эукариоты эволюционировали, кислород во многих местах был, вероятно, довольно редким.
Так была ли теория о кислороде полностью ошибочной? Были ли наши самые ранние сложные предки на самом деле анаэробными аномалиями?
Именно на это и помогают ответить австралийские окаменелости.
Раскопки древних морей
Исследовательская группа сделала нечто довольно умное. Вместо того чтобы искать крупные, эффектные окаменелости (удачи вам в поисках таких в миллиардолетних породах), они сосредоточились на микроскопических останках. Они измельчили образцы из этих старых буровых кернов, растворили их и тщательно изучили то, что осталось.
Результаты? Более 12 000 окаменелостей. Двенадцать тысяч! Каждая из них — крошечный снимок жизни из древнего внутреннего моря, покрывавшего большую часть северной Австралии, когда наша планета была совсем другим местом.
Эти окаменелости демонстрировали явные признаки эукариотной сложности — структуры, которые простые бактерии не могли создать. Они были настоящими: ранние члены клуба, который в конечном итоге привел ко всем сложным организмам на Земле.
Улика
Здесь начинается самое увлекательное. Ис