Размышления о жизни

                “Экстремальные условия часто оказываются катализатором
                эволюционных инноваций, способствуя развитию
                специализированных черт, повышающих адаптацию”.


О жизнь!
Откуда ты? Следы  твои наука ищет
В камнях, в слоях,  в пластах  эпох.
Когда, находим подтверждение,
Гипотез измышляем, впрок.

Но, каждый раз, как вновь открытие,
С каких-то экстремальных мест,
От астрономов наблюдение,
Иль от прощупанных планет.

Мы строим новые сплетения
Гипотез, фактов, теорем,
Открытий новых и прозрений,
В попытке новых перемен.

Мы собираем артефакты*,
Метеоритов образцы,
Раскопки делаем и срезы,
Бурим глубокие шурфы.

На Марсе ищем минералы,
Воды остатки, в глинах след,
Муары в марсианских скалах,
Возможный  кальциевый скелет.

Взрываем астероид Бенуа,
Чтоб взять, доставить, пыль с него
На Землю, и потом вещаем,
Что грунт - то было океана дно.

Что есть какие-то фрагменты,
Рапа – рассол,  солей оплот,
Азотистые основания,
Следы цепей аминокислот.

Так собирая в мире факты,
И строя геологию Земли,
Мы по крупицам воссоздали,
Откуда мы произошли.

Земля, Архей, начало жизни!
Сечет её кометный дождь.
И горы льда в его составе,
Создали океана плоть.

Метеориты из металла,
Остатки взорванной звезды,
Вносили лепту в плоть планеты,
Чтоб жизнь варилась из воды.

Тектоника кору ломает,
Вулканы, газы, магма льет,
И в этом пламенном бульоне
Варилась жизнь из прогенот**.

На океанском дне, где газы,
Курясь из недр, тепло дают,
Раствор солей - железа, серы
Энергию для них несут.

Им не нужна мембрана, клетка,
Весь океан их организм.
Энергией земли питаясь,
Живут как  архе-механизм.           (Внешний организм без мембранной оболочки)

Но, миллиарды лет проходят,
А тут – кому, как повезло,
Кто – РНК, себе пристроил,
А  кто мембрану, как крыльцо.

А дальше всё как у соседей,
Идет обмен из органел,
А чтоб ещё стабильней было,
Забор мембран - липидных сфер.

Когда заборчик был построен,
На внешнюю среду плевать,
Мы можем сделать перестройку,
И управление поменять.

Ещё промчались миллиарды,
Тех лет стабильности внутри,
Из ДНК копир построен,
Чтоб делать копии  свои.

Проходит время в миллиарды
Годов спрессованных в эон,
И прототип для первой клетки,
Анаэроб – Прокариот.

Ему не надо кислорода,
И солнца свет не для него.
Он странный житель дна морского,
Термальных вод любитель кто?

Он прародитель для бактерий,
Но много эр ещё пройдет,
Когда имея лучик света
Получен будет кислород.

И снова миллиард проходит,
Период “скучный” у Земли.
Когда, ничто не происходит,
Биоты прежние видны.

Но  началась эпоха света,
Да  так, что миллиарды лет,
Мир насыщался кислородом,
Меняя небо в синий цвет.

А за одно они трудились,
Железо извлекать в руду,
Металлы, марганец и никель,
И чистить в море воду всю.

И это стало катастрофой,
Добытый ими кислород,
Окислил всё куда добрался,
Убив попутно весь биот***.

Метан окислил в атмосфере,    
Тепло сменили холода,
И ледники укрыли Землю,
Покрыв экватор слоем  льда.

Пока планета остывала,
Искала жизнь себе оплот,
Дыханье новое создала,
Включив глюкозу в оборот.

Дышать с глюкозой  эффективней,
Энергий больше создает,
Но жизнь хотела быть стабильной,
Представив клетку – эукариот.

За 200 миллионов лет под снегом,
Земля – планета, “снежный ком”,
Жизнь в океане продолжалась,
И грелась лишь земным теплом.

Тектоника  Земли бурлила,
Не  прекращалась жизнь внутри,
Вулканы, дно морей взрывая,
Средь льда прогалиной росли.

И насыщалась атмосфера,
И пополнялась СО2,
И льды ушли, а океаны,
Покрыли сушу как всегда.

Но всё не может длиться вечно,
И континенты в дрейф вошли,
Опять прошла их компоновка,
Стал  новый облик у Земли.

Но вот Докембрий, вновь граница,
“Кембрийский взрыв”, Фанерозой,
Биотный мир из многих клеток,                (многоклеточные организмы)
Скелет в придачу костяной.

Расцвет биоты организмов,
На дне, в грунте и в толще вод,
Муть исчезает, больше света,
И многообразие растет.

Биота ждАла,  и вот готова,
Пока был “скучный миллиард”,
Обзавелась карбоАнгидразой,
Чтоб кальций запасать как клад.

Ждала условий подходящих,
Чтоб реки смыли весь песок,
Из  тех пород на континентах,
Где, связан фосфор, углерод.

Ветра дробили те породы,
Дожди смывали в океан,
И вот, условия настали - 
Найти биоте путь к костям.

Тем существам из многих клеток,
У коих был большой прирост,
Все клетки стали строить хорды,
И различать, где рот, где хвост.

А кислородное дыхание,
Дало возможность выбирать,
Пастись пассивно на планктоне,
Иль рвать, кусать и нападать.

А тут глаза и пасть с зубами,
И лапы, панцирь, быстрота,
И пищевая ниша в жизни
Для хищника, предрешена.

И кончился Эдем простейших,
Стал новый мир – “волков”, “овец”.
Всем захотелось “лучшей доли”, 
И каждый в свою нишу влез.

Случилось то, чего не ждали,
Ученым трудно объяснить,
К концу Перми, перед Триасом      (Пермское вымирание)
Вулканы стали мир бомбить!

Возможно сдвиги континентов,
А может смена полюсов,
А может где-то астероидом,
Затронут, был земной покров.

Такая началась “движуха”,
Кислотность возросла морей,
И дым от трапповых вулканов         
Нам не прибавил светлых дней.

Ну, раз случилось, то случилось,
Животным трудно пережить,
Моря без фауны остались,
И струйкой тонкой стала жизнь.

Но потихоньку отдышались
И вулканизм притух уже,
А континенты, вновь собрались,
Эпоха двинулась к Юре.

Триас.  Идет восстановление
От  флоры, фауны простой.
Весь Мезозой разнообразие,
Растет с огромной быстротой.

Единый континент Пангея,
Дает простор для широты,
И новой жизни новый ярус,
Заполнил “кладбища” Перми.

И общий предок от новых связей,
Стал вытеснять живущих тех,
Кто пережили катастрофу,
Так  закрепляя свой успех.

Полмиллиарда лет промчалось,
Триас конечно процветал,
Подъемы были, были спады,
Но в целом он успешным стал.

Итог Триаса, жуки, стрекозы,
Вклинились хвойных древ ростки,
Моллюски, устрицы, ихтиозавры,
И рыб костистых косяки.

Конец Триаса. Континенты,
Опять решили разойтись,
И выброс газов из вулканов,
Теплом насытил эту жизнь.

Леса расти пошли пышнее,
Голосеменных идет прирост,
Гигантских папоротников и гинкго,         (гинкговые леса, современник Гинкго билоба)
Чтоб динозавры тянулись в рост.

О, Юра, Юра! Фильмов много,
Эпохе той посвящено,
Но всё закончилось печально,
Всех астероид сгубил давно.

А как прекрасно начиналось,
Был, видно, климат мягковат,
Кораллы море наполняют,
И  птицы в облаках парят.

Летают даже динозавры,
Архиоптерикс, птерозавр,
И, “настоящих” в перьях, много,
Кто, как бы их не называл.

Но с Юрою давай покончим!
Всё больше рвутся материки,
Пангея делится на части –
Лавразию, Гондвану и куски.

Растёт активность извержений,
Весь кислород пропал в морях,
Исчезли все ихтиозавры,
И множество других бедняг.

Плезиозавры, мозазавры,
Цепочки пищевые все,
Короче, множество такого,
Что очень велико в длине.

В лесах же появились змеи,
В класс млекопитающих приток,
Копытных, насекомоядных,
Приматов, хищников, китов.

Леса в цветах, цветковых много,
Так значит, есть что опылять,
А это вызов насекомым,
Пришло их время расцветать.

Итог печален, как сказал я,
Опять злосчастный астероид,
В мгновенье, жизнь Земли нарушив,
Сгубил полученный приплод.

Ковчег уткнулся в Палеоген,
Чтоб уцелевших приютить,
Всего 100 тысяч лет минуло,
Чтоб массу жизни возродить.

Как много ниш доступно стало,
Средь млеко- начался делёж,
Яйцекладущих, плацентарных,
И сумчатых, - “ядрена вошь”.

Всё дальше плыли континенты,
Храня древнейшие черты,
Начало новых форм рожденье,
Как  новой формы биоты.

И климат, стал континентальней,
С локацией отдельных зон.
Два полюса покрылись льдами,
С движеньем горных ледников.

Есть человек в глобальном плане,
А завтра может он умрет,
Жизнь продолжаться будет дальше,
Но  выжить сможет лишь микроб.
 
Так спотыкаясь на трассе жизни,
Мир движется на свой закат,
И  каждый вызов и опасность -
Дают для жизни новый шанс!

Иллюстрации и ссылки на статьи взяты из интернета.
     На иллюстрации  художник Билл Карр (Bill Carr) изобразил последствия столкновения Земли с гипотетической Тейей    сайт Билла Карра

 *Артефакт — предмет не до конца понятной физической природы, образующийся в аномалиях. Примерами артефактов являются каменные инструменты, ювелирные изделия, оружие, керамика, постройки и их детали, угли древнего костра, кости, имеющие следы обработки ...

**Термин «прогеноты» охватывает абсолютно всю допрокариотную клеточную организацию без строгой связи между гено- и фенотипом, и в современной литературе прогенотов ставят эволюционно выше представителей РНК-мира, тем самым обозначая все те промежуточные шаги, которые ведут к (LUCA).
Последним универсальным общим предком всего живого на Земле является, предположительно, LUCA (от англ. Last Universal Common Ancestor). LUCA («Лука») — это гипотетический прокариотный организм, от которого могли бы произойти все три современных домена существ.
Онлайн-журнал “Биомолекула” (статья “От Бульона до Эукариот. Первый организм и наш древнейший предок” от 22 марта 2019г./ Онлайн-журнал “Химия и жизнь”№9, 2016  (статья “Кислородная революция и Земля-снежок”
***Биота — совокупность видов живых организмов, необязательно включающая какие-либо связи между ними.

    По мнению исследователей, во время формирования суперконтинента Гондвана произошло значительное увеличение числа извержений в вулканических дугах — цепей вулканов длиной в тысячи километров, образующихся в зоне столкновения между континентальными и океаническими тектоническими плитами. Это, в свою очередь, привело к высвобождению большого количества углекислого газа из древних осадочных пород, которые погружались в мантию, подныривая под тектонические плиты.
     Повышение уровня углекислого газа в атмосфере послужило спусковым крючком для процессов выветривания континентальных пород. При этом в океаны попадал фосфор, стимулируя фотосинтез и производство кислорода.
     Известно, что живые организмы после своего возникновения несколько миллиардов лет оставались на уровне одноклеточных (бактерий и архей). Последний отрезок этого периода ученые называют «скучным миллиардом», так как эволюция тогда будто остановилась. После этого (в позднем докембрии) начали появляться многоклеточные формы, а затем произошел кембрийский взрыв, характеризующийся сверхбыстрым развитием фауны со скелетом.
     Считается, что во времена «скучного миллиарда», в клетках формировались некоторые биотические инструменты молекулярной природы в виде специальных генов и ферментов, с помощью которых живые организмы смогли бы контролировать процесс образования и роста кристаллов карбоната кальция в определенных частях своего тела и в необходимом количестве.
     Все многочисленные и разнообразные карбоангидразы животных происходят от одного белка, который имел последний общий предок всех животных. (Карбоангидраза представляет собой белок, состоящий из фрагментов 260 аминокислот).
      Основная функция этого семейства белков - регулирование кислотно-щелочного баланса, имеющего большое биологическое значение. Кроме того, они учавствуют в некоторых других физиологических механизмах, включая CO2 и HCO3- транспорт, ресорбцию костей, выработку биологических жидкостей, мочевины, глюконеогенез и липогенез.
      Например, Карбоангидраза участвует во взаимопревращении углекислого газа и воды в диссоциированной ионами угольной кислоты (гидрокарбонат) и ионы водорода). Помогает поддерживать кислотно-щелочной гомеостаз, регулировать pH и водно-солевой баланс.
   Что и обеспечило взрывной характер роста многоклеточных организмов и построения скелетных каркасов.
На иллюстрации показан график Сепкоски, изображающий динамику разнообразия морских животных в фанерозое.

    График Сепкоски, изображающий динамику разнообразия морских животных в фанерозое. Обозначения: V — венд (или эдиакарий), Cm — кембрий, O — ордовик, S — силур, D — девон, C — карбон, P — пермь, Tr — триас, J — юра, K — мел, T — третичный период, Cz — кайнозой. Цифрами с 1 по 5 обозначены пять главных массовых вымираний (ордовикское, девонское, пермское, триасовое и меловое), 0 — кембрийский взрыв.
Иллюстрация: Geo-HeritageScience, с изменениями

    На графике показан совокупный рост биоты планеты(морской) от кембрийского периода до третичного периода и пять основных массовых вымираний на планете за этот период (600 млн. лет).
    Пять попаданий с разной степенью выживаемости. Можно вычислить Вероятность  нового попадания, и какова вероятность вновь выжить?