Архей как самый древний организм на Земле

Архей как самый древний организм на Земле

Одним из основных достижений биологии конца XX века явилось выявление трех эволюционных ветвей жизни, сформировавшихся на заре ее возникновения, - это домены бактерий, архей и эукарий. Архебактерии, как полагают, являются одними из самых древних организмов на Земле, и до последнего времени вопрос о точном времени их происхождения оставался открытым. На сегодняшний день самая старая находка датируется возрастом 2,71 - 2,65 миллиарда лет. Археи, несомненно, сыгравшие существенную роль в эволюции биосферы, и в наше время занимают в ней своеобразное место, обеспечивая прохождение определенных процессов круговорота веществ, являющегося необходимым условием ее существования.

Археи чрезвычайно распространены в мире, но известно о них меньше, чем о бактериях. Характерные черты, заметные лишь пытливому взгляду учёных под микроскопом, делают археев (архебактерий) абсолютно неповторимыми, чётко отличая их от всех прочих - бактерий, грибов, растений и животных. Вероятно, многие из этих микроорганизмов состоят из химических структур, неизвестных науке. Представители этого домена имеют существенные особенности.

1. Некоторые археи осуществляют биохимические процессы, не свойственные никаким другим организмам. Например, только определенные представители архей в процессе своей жизнедеятельности образуют метан. Эти метаногенные археи играют важную роль в климатических флуктуациях.

2. Большинство архей - экстремофилы, то есть развиваются в экстремальных условиях, при высокой температуре, кислотности, в насыщенных солевых растворах. Никто из живых существ больше не может похвастаться таким уникальным «приспособленчеством». Археи заняли самые опасные экологические ниши, где существуют миллионы лет. Горячий источник (до 113 градусов Цельсия), отсутствие кислорода - для них не проблема. Их можно встретить везде - в гейзерах Камчатки, на склонах вулкана или в водах невероятно соленого Мертвого моря.

3. Археи, по мнению ученых неспособны к паразитизму. По крайней мере, к настоящему времени археи, приносящие вред каким-либо другим организмам, неизвестны, хотя среди них много симбионтов, к взаимной пользе живущих совместно с другими организмами. Среди архей много автотрофных форм, не нуждающихся в органической пище и получающих необходимую для жизни энергию за счет окислительно-восстановительных реакций, в которые вовлечены неорганические молекулы.

4. Важнейшей особенностью архей является своеобразие их рибосомальных и транспортных РНК, их рибосомы различаются также и по форме. Отличительные черты обнаружены и в других компонентах системы синтеза белка. Кроме того, в отличие от всех других организмов археи в составе мембранных липидов имеют не жирные кислоты, а многоатомные спирты, обычно с 20 или 40 атомами углерода. В последнем случае липидная пластина мембраны образована мономолекулярным слоем, что, вероятно, придает мембране особую прочность. Покровы клеток у разных архей могут иметь различное строение и химический состав, но им часто присуще наличие поверхностных слоев, образованных определенным образом структурированными и регулярно уложенными белковыми или гликопротеидными молекулами правильной или довольно причудливой формы. Иногда в состав клеточных стенок архей входят пептиды и полисахариды.

Именно все вышеперечисленные особенности архей вызывают у ученых повышенный интерес.

Литература

1. Громов Б.В. Цианобактерии в биосфере // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 9. С. 33-39.

2. Заварзин Г.А. Становление биосферы // Вестник Российской Академии наук, 2001. № 11.

3. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 2003. - 488 с.