Наши развилки. Развилки эволюции природы на пути к человечеству

Постоянная фильтрация флюидов через коллекторы гидротермальных построек обеспечивала градиент протонов между потоком теплых щелочных растворов с низким содержанием протонов на внутренней стороне резервуара и прохладной кислой океанической водой, богатой протонами, на внешней стороне трубообразного резервуара. Этим самым в сети неорганических ячеек создавалось подобие условий в живых клетках, которые нуждаются в протонном градиенте на своих мембранах, чтобы хранить энергию. Кроме того, благодаря восходящему движению теплых гидротермальных растворов внутри резервуаров поставлялись в мелкие пустоты коллекторов новые порции химических веществ и удалялись из них продукты реакций. Эта химическая циркуляция в неорганических инкубаторах напоминала зачатки обмена веществ (метаболизма) в живых организмах. В результате реализовался синтез нуклеотидов из присутствующих в микрополостях-инкубаторах жизни компонентов (сахаров или их заменителей, фосфатов и нуклеиновых оснований).

Наличие нуклеотидов в минеральных инкубаторах жизни, а также энергии градиента протонов и глубинного источника широкого набора химических элементов позволило осуществить следующий этап эволюции – при периодическом повышении температуры синтезировать из нуклеотидов сложные органические молекулы (коммунальное сообщество) – предшественники каталитического РНК, которые условно назовем «прото-РНК». Полагаем, что в огромном количестве инкубаторов жизни появилось значительное число прото-РНК, которые, по-видимому, отличались между собой в каких-то компонентах. Какие-то из этих природных генетических полимеров, используя циркуляцию термальных растворов, изобрели процессы примитивного метаболизма. Метаболизм обеспечивал снабжение наиболее успешных представителей прото-РНК необходимыми ресурсами из окружающей среды. Прото-РНК использовали эти ресурсы недр для своего дальнейшего усложнения (развития), т. е. для устойчивого роста.

Постепенное усложнение прото-РНК на протяжении миллионов (!) лет привело к синтезу рибозимов (каталитических РНК), которые имели много общего с известными ныне молекулами РНК. Эти рибозимы были способны катализировать в минеральных микропустотах-инкубаторах химические реакции по самовоспроизводству и эволюционированию большого количества цепей РНК для формирования «мира РНК[51]». В те времена РНК-молекулы являлись, фактически, целыми организмами, в которых каталитическая РНК исполняла функции ДНК и ферментов, обеспечивала жизнь всего организма. Так, что каталитическая РНК стала первым репликатором[52], обладавшим свойством наследования информации о строении и функциях. Надежное самовоспроизведение (репликация) могло происходить не только путем химического катализа, но также благодаря разделению молекулы (набора молекул) каталитической РНК на части в процессе выдавливания из поры (трещины) определенной доли увеличивающейся молекулярной массы или каким-то иным способом. Молекулы-репликаторы после своего появления включались в дарвиновский эволюционный механизм[53] – мощный естественный процесс, обеспечивающий последовательное создание всё более сложных и совершенных форм живой природы. Реализация этого эволюционного механизма происходит благодаря таким свойствам репликаторов, как: наследственность, изменчивость и отбор тех вариантов организмов, которые лучше других приспособлены к размножению в существующих условиях. Каталитическая РНК, несущая наследственную информацию о своих предшественниках – стала первым предклеточным (допрокариотным) живым организмом, которого условно называем – ЛУКАС. С появлением ЛУКАСа – генетической, полимерной, каталитической биомолекулы РНК около 4,1 миллиардов л.н. совершился поворот эволюции природы на Предклеточной (Допрокариотной) развилке. С этой развилки начался новый этап антропного маршрута эволюции природы на пути к человечеству: около 100 миллионов лет живая природа в форме мира РНК была представлена постепенно усложняющимися допрокариотными организмами – ближайшими потомками ЛУКАСа.