Спонтанная эволюция: Позитивное будущее и как туда добраться

Казалось бы, неспособность прокариотов к увеличению поверхности мембраны, а значит и числа протеинов, обеспечивающих восприятие, должна была бы означать конец эволюции. Однако выяснилось, что у Природы припасен особый план. Когда в результате взрывного роста клеточных популяций увеличилось давление среды на каждый отдельный микроорганизм, биологический императив (врожденная воля к выживанию) подтолкнул прокариотов к дальнейшему продвижению по пути эволюции. В какой-то момент, осуществив спонтанный эволюционный рывок, отдельные прокариоты усовершенствовали механизм своего эволюционного роста. Вместо того чтобы пытаться и дальше наращивать размер и разум отдельных клеток, эти микроорганизмы стали собираться в сообщества для совместного пользования своими мембранами; в результате у них значительно повысился уровень осознания. Объединенные в сообщества прокариоты стали эффективно оккупировать жизненную среду.

Хотя многие думают, что бактерии являются индивидуальными организмами, ныне науке известно, что одноклеточные прокариоты живут в функционально интегрированных, но пространственно рассеянных сообществах, где уровень осознания индивидуальных клеток усиливается за счет дистанционного обмена химической информацией.

Со временем различные виды бактерий обрели способность физически связываться друг с другом: они стали создавать для себя жизнеобеспечивающую контролируемую микросреду, окутывая целое сообщество клеток единой защитной мембраной. Можно сказать, что это был первый природный вариант городов-крепостей, где внутренней средой управляло сообщество прокариотов. Обитатели таких ограниченных мембранами колоний составляли функционально сложное кооперативное сообщество из разных видов бактерий. Граждане сообщества прокариотов обеспечивали собственное выживание благодаря функциональной специализации и совместному использованию потенциала ДНК разных особей.

Внутри этих сообществ, укрытых капсулой под названием биопленка, бактерии были защищены от антибиотиков и других токсинов среды, губительных для их отдельно живущих собратьев, которым не посчастливилось стать гражданами биопленки. Благодаря защитному потенциалу биопленки, эти клеточные сообщества смогли стать первыми жизненными формами, которые покинули океаны и обосновались на суше.

Любопытный факт: бактерии, вызывающие кариес, представляют собой именно биопленочные сообщества, которые весьма успешно сопротивляются нашим попыткам вычистить их из своих зубов.

Период эукариотов. Второй перелом, обусловивший новый эволюционный скачок, наступил тогда, когда сообщества прокариотов в биопленках эволюционировали в более продвинутую жизненную форму — эукариотов. Это произошло в результате того, что микробы внутри биопленки трансформировались в органеллы (такие, как митохондрии или ядро), которые содержатся в цитоплазме клетки-эукариота. Многие биологи считают, что такой организационный рост от сообщества внутри биопленки до организма-эукариота является одним из важнейших событий в истории эволюции. Почему? Потому что в этот момент Природа изменила свою эволюционную стратегию. Если раньше эволюция осуществлялась через увеличение уровня осознания каждой отдельной клетки, то новая стратегия состояла в том, чтобы объединить осознание целого клеточного сообщества путем интеграции отдельных индивидуумов в новый целостный организм.

В своей книге «Симбиоз в эволюции клеток» биолог Линн Маргулис излагает гипотезу, согласно которой более крупные и сложные эукариоты развились из колоний более мелких микроорганизмов. Маргулис утверждает, что симбиоз (объединение индивидуумов, основанное на взаимовыгодных отношениях) представляет собой важнейшую движущую силу эволюции.

Линн Маргулис ставит под сомнение идеи Дарвина о том, что эволюцией движет выживание наиболее приспособленных особей в непрестанном состязании между индивидуумами и видами. По ее мнению, основой жизни является сотрудничество, взаимодействие и взаимозависимость жизненных форм. Она пишет: «Жизнь распространилась по всей планете не в результате сражений, а в результате сотрудничества».

Задумайтесь на минутку, каким удивительным шагом на пути эволюции было возникновение эукариотов, — изменилась сама парадигма жизни. А теперь рассмотрите возможность того, что ныне в нашем мире происходит подобного же рода квантовый скачок, опирающийся на сотрудничество и симбиоз людей.

Эволюция эукариотов разделилась на две основные ветви: на подвижные одноклеточные животные организмы, такие как амебы и парамеции, и на растительные организмы, представленные одноклеточными водорослями.