Древнейшие следы жизни

Древнейшие следы жизни

Время появления жизни на Земле точно не известно. Ясно одно: если наша планета когда-то и была безжизненной, то не очень долго. Земля сформировалась 4,5–4,6 млрд лет назад, но от первых 700–800 млн лет ее существования в земной коре осталось слишком мало следов. Главное, не сохранилось осадочных пород, в которых в принципе могли бы быть обнаружены следы жизни.

Но имеются доказательства того, что гидросфера — водная оболочка нашей планеты — появилась очень рано. Об этом свидетельствуют, например, кристаллы циркона возрастом 4,4 млрд лет, обнаруженные в Западной Австралии. Строение и изотопный состав этих кристаллов позволяют предположить, что они сформировались в присутствии воды.

Самым ранним свидетельством жизни считается облегченный изотопный состав углерода из графитовых включений в кристаллах апатита, найденных в Гренландии в отложениях возрастом 3,8 млрд лет. В этих включениях повышено процентное содержание легкого изотопа углерода 12C, что может быть результатом жизнедеятельности автотрофов — организмов, способных синтезировать органику из CO2. Однако в ходе некоторых геологических процессов фракционирование изотопов углерода может проходить и без участия живых организмов. А это означает, что те древние кусочки графита, о которых идет речь, в принципе могли приобрести свой состав и в отсутствие доисторических существ.

Древнейшие ископаемые микроорганизмы возрастом около 3,5 млрд лет из Южной Африки внешне напоминают одноклеточных цианобактерий Synechococcus, хотя на внешнее сходство в данном случае едва ли стоит полагаться. Скорее всего, настоящие цианобактерии появились позже — 2,5–2,7 млрд лет назад.

Чуть более поздние отложения возрастом 3,7 млрд лет из той же Гренландии содержат в себе уже более достоверные следы жизни. Эти следы опять-таки представляют собой облегченный изотопный состав углерода, но в данном случае вероятность его абиогенного происхождения незначительна.

Но какая это была жизнь — РНКовая или уже «современная», ДНК-РНК-белковая, доклеточная или клеточная, — определить невозможно.

Однако можно уверенно сказать, что 3,55 млрд лет назад на Земле уже жили разнообразные микроорганизмы, напоминающие бактерий. В отложениях этого возраста появляются первые строматолиты — особые слоистые осадочные образования, формирующиеся в результате жизнедеятельности микробных сообществ. Здесь же найдены и сами окаменевшие микроорганизмы, напоминающие формой клеток некоторых современных бактерий. Это, конечно, ДНК-РНК-белковые клетки. С этого момента, собственно, и начинается палеонтологическая летопись как таковая. Самые древние (и самые интересные!) этапы становления жизни, включая эпоху РНК-мира, появление генетического кода и переход к ДНК-РНК-белковой жизни, к сожалению, не оставили внятных следов в земной коре. Поэтому их можно пока реконструировать только теоретически.

Таблица 1. Международная геохронологическая шкала (по Gradstein et al. 2004)

По форме клеток невозможно точно определить, к какой группе микробов относятся древнейшие ископаемые организмы, а кроме формы, от бактерий в палеонтологической летописи практически ничего не остается. Изредка, правда, удается найти «молекулярные окаменелости», или биомаркеры, — остатки некоторых органических молекул (более простых, чем ДНК, РНК и белки). Но и этого недостаточно для идентификации. Поэтому главным способом реконструкции древнейших этапов развития земной жизни сегодня является сравнительно-генетический анализ. Сравнивая между собой геномы современных микробов, ученые строят эволюционные «деревья», восстанавливая тот порядок, в котором происходило разделение эволюционных линий (для этого существуют весьма совершенные и сложные математические методики). Затем, зная примерную скорость накопления генетических изменений в разных участках генома, пытаются провести «калибровку» полученного древа, то есть датировать его узлы (точки разветвления). Палеонтологические данные тоже используются для калибровки там, где это возможно.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.



Поделитесь на страничке

Похожие главы из других книг:

ДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ

Из книги автора

ДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ  ...Низшие организмы являются наиболее распространенными как в пространстве, так и во времени...А. П.


ОКЕАНЫ И МОРЯ — КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ Расцвет жизни в воде

Из книги автора

ОКЕАНЫ И МОРЯ — КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ Расцвет жизни в воде В протерозое и в первой половине палеозоя, то есть в течение 600 миллионов лет, жизнь продолжала развиваться главным образом в воде — в океанах и морях, которые были колыбелью жизни на нашей планете. Растения и животные


ДОСТОВЕРНЫЕ СЛЕДЫ ИСЧЕЗНУВШЕГО РАЯ

Из книги автора

ДОСТОВЕРНЫЕ СЛЕДЫ ИСЧЕЗНУВШЕГО РАЯ Каменноугольную систему впервые выделили в Англии еще в начале XIX века. Протяженность её приблизительно равна 65–70 миллионам лет. Слои карбона буквально набиты стволами, ветвями, листьями, наконец, целыми деревьями необычайной


ГЛАВА 5 Ранний докембрий: древнейшие следы жизни на Земле. Маты и строматолиты. Прокариотный мир и возникновение эукариотности

Из книги автора

ГЛАВА 5 Ранний докембрий: древнейшие следы жизни на Земле. Маты и строматолиты. Прокариотный мир и возникновение эукариотности В «Происхождении видов» Ч. Дарвин честно и четко сформулировал вопросы, на которые его теория не давала (при тогдашнем уровне знаний)


Дождь смоет все следы

Из книги автора

Дождь смоет все следы Многообразие цветковых, насекомых, мелких птиц и млекопитающих слилось в кайнозое в причудливое сообщество дождевого тропического леса (экваториальная Южная Америка и Африка, Северо-Восточная Австралия). В такой лес невозможно зайти даже на


Следы исполинов

Из книги автора

Следы исполинов О том, что на Земле когда-то жили исполины, перед которыми казался крошкою любой высокий человек, говорится в легендах и мифах самых разных народов. В ирландских сагах и сказках братьев Гримм, в Библии и преданиях индейцев Южной Америки идет речь о


Древнейшие средства страхования жизни

Из книги автора

Древнейшие средства страхования жизни Попробуйте схватить ящерицу за хвост — хвост останется у вас в руках (он еще час извивается), а ящерица юркнет в щель в старом пне. Хвост у ящерицы скоро снова вырастет[38].Схватите кузнечика за ножку-ходулю — он оторвет ее и ускачет на


СЛЕДЫ ПО СНЕЖНОЙ ТРОПЕ

Из книги автора

СЛЕДЫ ПО СНЕЖНОЙ ТРОПЕ Густой зеленый ельник у дороги, Глубокие пушистые снега. В них шел олень, могучий, тонконогий, К спине откинув тяжкие рога. Вот след его. Здесь натоптал тропинок, Здесь елку гнул и белым зубом скреб - И много хвойных крестиков, остинок Осыпалось с


СЛЕДЫ ПО ЧЕРНОЙ ТРОПЕ

Из книги автора

СЛЕДЫ ПО ЧЕРНОЙ ТРОПЕ Свежеют с каждым днем и молодеют сосны, Чернеет лес, синеет мягче даль, Сдается наконец сырым ветрам февраль, И потемнел в лощинах снег наносный.. И.


Глава 1 Древнейшие жители Земли (подцарство простейшие)

Из книги автора

Глава 1 Древнейшие жители Земли (подцарство простейшие) При слове «животное» большинство из нас представляет себе что-то четвероногое и покрытое шерстью или хотя бы чешуей. Но такое, хоть и очень распространенное, представление неверно, о чем мы уже упоминали. Животный