Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Гусев М.В. -> "Свободный кислород, эволюция клетки" -> 44

Свободный кислород, эволюция клетки - Гусев М.В.

Гусев М.В. , Гохлернер Г.Б. Свободный кислород, эволюция клетки. Под редакцией Скулачева В.П. — М., Изд-во Моск. ун-та, 1980. — 224 c.
Скачать (прямая ссылка): gusev_o2ievlklet1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 50 .. 91 >> Следующая

Таким образом, с чисто теоретических позиций, многоклеточ-ность не только не должна была препятствовать, но она более чем какой-либо другой способ существования клеток могла содействовать преобразованию прокариона в оформленное ядро.
Сравнительно недавно удалось обнаружить организмы, поразительно напоминающие современных низших Metazoa — губки и полипы, в весьма древних геологических пластах: возраста порядка 2—1,8 млрд. лет (Вологдин, 1963, 1968; Barghoorn, 1971). Между тем, по расчетам палеобиологов, появление эукариотных клеток' приурочивается к гораздо более позднему периоду: 1 млрд. — 600 млн. лет назад (Barghoorn, 1971). Если эти выкладки палеобиологов соответствуют действительности,
40 Мы подробно останавливаемся на этом вопросе потому, что при подготовке к печати одной из наших журнальных публикаций (Gochlerner, 1978) этот пункт встретил особенно резкую оппозицию и непонимание со стороны рецензентов.
41 Речь в данном случае идет как о практическом отсутствии экономии тепла у клеток, «открытых» во внешнее пространство с четырех (из шести возможных) сторон, так и об очень слабой клеточной дифференцировке у нитчатых «многоклеточных» прокариотов.
116
напрашивается вывод, что упомянутые ископаемые «губки» и «полипы» были еще прокариотами.
Подведем итоги. В предлагаемой концепции клеточной эволюции, которая излагается ниже, мы будем исходить из следующих основных постулатов: многие из ныне живущих одноклеточных — вторично одноклеточные, т. е. имеют в своей родословной таких эволюционных предков, которые некогда были компонентами многоклеточных сообществ; возникновение многоклеточно-сти относится, возможно, еще к прокариотической стадии клеточкой эволюции; не исключено, что становление и развитие многоклеточное™ связано с нарастающей оксигенацией внешней среды и протекало параллельно со становлением и развитием аэробной жизни.
АНАЭРОБНЫЕ УСЛОВИЯ ЗАРОЖДЕНИЯ КЛЕТОЧНОЙ ЖИЗНИ. ГЕТЕРОТРОФНЫЕ РЕЛИКТЫ ЭПОХИ АНАЭРОБИОЗА
Почти все современные теории происхождения жизни исходят из предпосылки, что предбиологическая эволюция и начальные стадии формирования биологических систем протекали в анаэробных условиях. Это представление находится в соответствии с геохимическими данными, согласно которым кислород современных атмосферы и гидросферы Земли если не весь, то чв основной своей массе имеет биогенное происхождение (Вернадский, 1940; Виноградов, 1959; Опарин, 1968, 1977). Не отри-дается, правда, что в древней атмосфере, особенно в верхних ее слоях, какая-то часть связанного кислорода могла освобождаться за счет абиогенного ультрафиолетового фотолиза НгО, СОг и других подобных соединений. Однако эти процессы не могли приводить к регулярному и сколько-нибудь значительному на-доплению Ог в атмосфере и тем более в гидросфере, поскольку кислород жадно поглощался хлористым аммонием, газообразной, серой и другими легко окисляемыми выбросами интенсивно действовавших вулканов (Виноградов, 1959).
Напомним и то, что кислород и озон, освобождающиеся при ультрафиолетовой фотодиссоциации СОг или НгО, образуют экраны для УФ-лучей и автоматически останавливают дальнейший фотолиз (эффект Юри; цит. Berkner, Marshall, 1965, 1966). ,Еще один источник абиогенной продукции Ог, на который указывает, в частности, А. И. Опарин (1968) — радиохимические процессы в земной коре, также не мог существенно повлиять на исходно восстановительные условия древних гидро- и атмосфе-
117
ры Земли, ибо этот кислород должен был быстро поглощаться неокисленными компонентами литосферы (хорошо известно, что. изверженные породы, в отличие от осадочных, . находятся, как дравило, в восстановленном состоянии).
Итак, только с появлением фотосинтеза, использующего в качестве источника энергии видимый (проходящий сквозь озоновый экран) свет, а в качестве донора электронов — воду, началось непрерывное и прогрессирующее обогащение гидро- и атмосферы Земли свободным кислородом. «Мало того, современный уровень содержания свободного кислорода в нашей атмосфере поддерживается относительно постоянным только благодаря... деятельности организмов, непрерывно выделяющих громадные количества этого газа во внешнюю среду. Если бы сейчас жизнь исчезла с лица нашей планеты, то исчез бы и свободный кислород ее атмосферы, поглощенный ненасыщенными в его отношении изверженными горными породами» (Опарин, 1977, с. 99).
Кроме геохимических имеется ряд заслуживающих внимания биологических доводов в пользу того, что жизнь на Земле зародилась в бескислородных условиях. Существенно прежде всего, что кислород — это яд для ядер всех современных клеток .(Stern, 1955). Если бы первобытные ядра развивались в окислительной атмосфере, пишет по этому поводу Карл Саган, то это .обстоятельство было бы очень загадочным, но если они развивались в восстановительной атмосфере, то вредное влияние кислорода или перекиси водорода на делящиеся ядра становится гораздо более понятным (Sagan, 1961, с. 183).
В пользу идеи зарождения жизни в отсутствие кислорода свидетельствует также тот факт, что основной «скелет» промежуточного обмена у всех организмов, включая аэробов, носит строго анаэробный характер (Wald, 1964). Даже цикл трикарбоновых кислот в- строгом смысле слова — анаэробный метаболический путь, поскольку ни в одной из его реакций молекулярный кислород непосредственно не участвует (см. рис. 6 и 7). Таким образом, есть основания полагать, что реакции цикла Кребса первоначально служили для выполнения каких-то анаэробных функций, и только с появлением 02 в качестве конечного акцептора электронов при окислении НАД-Н в дыхательной цепи (см. рис. 6) эти реакции приобрели иную последовательность и иной физиологический смысл.
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 50 .. 91 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed