Две системы в одной клетке: эволюционный конструктор или биологический хаос?

Две системы в одной клетке: эволюционный конструктор или биологический хаос?

Пока мы тут пытаемся внедрить новые стандарты отчетности, природа за миллионы лет провернула куда более изощренную и непонятную схему. В своей книге «Двигатели жизни» Поль Фальковски детально препарирует процесс фотосинтеза у бактерий, и, честно говоря, там всё гораздо запутаннее, чем методички по педагогике. Главный вопрос — как устроена эволюция цианобактерий — до сих пор остается для науки неразгаданной тайной. Эти ребята — единственные среди прокариотов, кто производит зеленый пигмент хлорофилл а, позволяющий всем кислородным организмам расщеплять воду. Но дьявол, как обычно, кроется в деталях их внутреннего устройства.

Самое любопытное, что цианобактерии — единственные фотосинтезирующие прокариоты, обладающие сразу двумя типами реакционных центров. Это похоже на попытку собрать современный компьютер из деталей от старого радиоприемника и тостера. Первый тип центра напоминает механизмы пурпурных несерных бактерий. Те, правда, не умеют расщеплять воду и не производят кислород, предпочитая использовать световую энергию для расщепления газообразного водорода на протоны и электроны, чтобы потом выдать сахара. Чистая оптимизация ресурсов, которой нам бы поучиться.

Второй же тип реакционных центров цианобактерии унаследовали от фотосинтезирующих зеленых серных бактерий — тех самых, что обитают в глубинных слоях верхнего слоя водной толщи Черного моря. И эти «собратья» тоже не спешат вырабатывать кислород, работая исключительно на расщеплении сероводорода. Причем обе группы — и пурпурные, и зеленые серные бактерии — крайне чувствительны к кислороду: стоит ему появиться, как они моментально теряют свои способности. Как два столь разных механизма сумели соединиться в одном организме — загадка. Скорее всего, это результат многократного обмена генами между видами, но даже эта версия выглядит как попытка объяснить хаос упорядоченным процессом.


Источник: BioBook — книги по биологии📕