Теория эволюции. Первые организмы на Земле и их эволюция
Говоря о первых организмах на нашей планете, мы вынуждены подходить к этому явлению одновременно с двух сторон: теоретически и на основании конкретных, относительно достоверных, но явно недостаточных, данных палеонтологии. Теоретически в наше время принято считать, что вначале должен был возникнуть LUCA – последний общий предок всего живого. Это сокращённое обозначение нашего прародителя возникло как аббревиатура английского выражения «Last Universal Common Ancestor» – последний универсальный общий предок. Е. Кунин предлагает более удачное выражение «Last Universal Cellular Ancestor» – последний универсальный клеточный предок. Более удачной последнюю расшифровку этой аббревиатуры следует считать потому, что жизнь ассоциируется с клеточным строением. Вне клетки нет жизни. Вирус – облигатный (обязательный) паразит, вне клетки он неживой. По поводу теоретически сложенного, предполагаемого, общего предка обратимся к некоторым положениям Е. Кунина, высказанным в его книге «Логика случая». Кунин, в частности, обращает внимание на то, что не существует единого мнения о природе этого общего предка и на то, насколько соотвествуют ему современные клетки. Приводились как аргументы в пользу того, что LUCA был неотличим от современных прокариот, так и сценарии, описывающие LUCA как намного более примитивный организм. «Трудность этой проблемы невозможно переоценить. Действительно, все извест-ные нам клетки отличаются сложностью и исключительным совершенством организации. Самые простые клеточные формы жизни, бактериальные (и единственный известный архейный) паразиты и симбионты, очевидно, произошли в результате деградации более сложных организмов, однако даже они обладают несколькими сотнями генов, кодирующими компоненты высокоразвитой мембраны, системы репликации, транскрипции и трансляции, сложный аппарат деления клетки и, по крайней мере, несколько центральных метаболических путей. Самые простые из свободноживущих клеточных организмов намного сложнее, с геномом размером не менее 1300 генов. Единственные известные автономно воспроизводящиеся агенты, которые существенно проще, чем клетки, – это вирусы, но они являются облигатными внутриклеточными паразитами и среди них не находится ничего похожего на промежуточную стадию между клеткой и вирусом. Возникает вопрос: почему мы уверены, что LUCA существовал? Есть множество аргументов, поддерживающих предположение о существовании LUCA, и самым сильным из них является сохранившаяся в универсальном (одинаковом для всех организмов) виде система экспрессии генов. Действительно, все известные нам клеточные формы жизни используют один и тот же генетический код (20 универсальных аминокислот и стоп-сигналов, закодированных в 64 кодонах), и небольшие отклонения содержатся лишь в сильно деградировавших геномах бактериальных паразитов и органелл. Все клетки используют одинаковые рибосомы, которые состоят из трех универсально консервативных молекул РНК и примерно 50 белков, из которых 20 универсальны. …».