Просте, що вражає складністю

Згідно з теорією хімічної еволюції, життя на землі розвинулося мільярди років тому внаслідок ніким і нічим не керованих хімічних реакцій.

Прихильники цієї теорії не твердять, що завдяки випадку нежива матерія перетворилась відразу у птахів, плазунів або в ще якісь складні форми життя. Радше вони заявляють, що ряд спонтанних хімічних реакцій зрештою призвів до появи дуже простих форм життя, як-от морських водоростей та інших одноклітинних організмів.

Але з огляду на те, що́ нині відомо про ці одноклітинні організми, чи розсудливо вважати, ніби вони настільки прості, що могли виникнути випадково? Наприклад, наскільки прості одноклітинні водорості? Розгляньмо один із їхніх видів детальніше — одноклітинну зелену водорість роду Dunaliella порядку вольвоксовидних.

Незвичайні одноклітинні організми

Клітини Dunaliella мають яйцеподібну форму і є неймовірно маленькі — завдовжки коло десяти мікронів. Якщо їх вишикувати вряд одну коло одної, то в одному сантиметрі поміститься 1000 клітин. У кожної з них на одному кінці два джгутики, завдяки яким вона рухається. Dunaliella здобуває енергію подібно до рослин — шляхом фотосинтезу. Живиться вона, переробляючи вуглекислий газ, мінерали та інші поживні речовини, а розмножується поділом клітини.

Dunaliella може жити навіть у насиченому соляному розчині. Це один із дуже небагатьох організмів, які живуть і розмножуються в Мертвому морі, де концентрація солі приблизно у вісім разів вища, ніж в інших морях. Крім того, цей так званий простий організм не гине, коли концентрація солі несподівано змінюється.

Візьмімо, наприклад, культуру Dunaliella bardawil, яку знайшли у мілководних солончаках Сінайської пустелі. Концентрація солі у цих водоймищах може різко впасти внаслідок грози або ж сильно зрости, коли через неймовірну спеку вода випаровується. Проте для цієї крихітної водорості такі разючі зміни не страшні, і причина частково криється в тому, що вона вміє продукувати й нагромаджувати якраз необхідну кількість гліцерину. Dunaliella bardawil може дуже швидко синтезувати гліцерин — впродовж кількох хвилин від початку зміни концентрації солі. Залежно від умов ці організми, щоб пристосуватися, або продукують гліцерин, або знищують його. І це важливо, бо в деяких водоймах концентрація солі разюче змінюється буквально протягом кількох годин.

Оскільки Dunaliella bardawil живе в мілководних солончаках пустелі, вона піддається інтенсивній дії сонячного випромінювання. І якби ця водорість не мала певного пігменту, що створює своєрідний захисний екран, то це завдало б їй шкоди. У середовищі, де достатньо поживних речовин і особливо багато азоту, культура Dunaliella має яскраво зелене забарвлення, бо власне зелений пігмент хлорофіл захищає її від сонця. Коли ж азоту не вистачає, а концентрація солі й температура високі, та ще й опромінення інтенсивне, колір водорості змінюється із зеленого на оранжевий або червоний. Чому? За таких суворих умов починає діяти складний біохімічний процес. Вміст хлорофілу різко падає, а натомість починає виділятися інший пігмент — бета-каротин. Якби клітина не мала унікальної властивості синтезувати цей пігмент, вона б загинула. Власне поява великої кількості бета-каротину, що становить за цих умов до 10 відсотків сухої маси водорості, і спричиняє зміну забарвлення.

У США й Австралії займаються промисловим розведенням водорості Dunaliella у великих ставках задля отримання натурального бета-каротину, що використовується як харчова добавка до їжі людей. Великі комбінати розміщуються, наприклад, на півдні та заході Австралії. Бета-каротин можна синтезувати також штучним шляхом. Однак лише дві компанії володіють дуже дорогим та складним біохімічним устаткуванням, що дозволяє налагодити широкомасштабне виробництво бета-каротину. Dunaliella без жодних проблем створює те, дослідженню чого люди присвятили кілька десятиліть і вклали величезні кошти у вивчення, розробку й побудову виробничого обладнання. І робить це проста водорість, миттєво реагуючи на зміну умов середовища, завдяки крихітній фабриці, яку навіть неможливо побачити.

Іншу дивовижну властивість роду Dunaliella виявили у представників виду Dunaliella acidophila, який вперше відкрили 1963 року в природних сірчанокислотних джерелах та ґрунтах. Концентрація сірчаної кислоти у таких середовищах дуже висока. Лабораторні дослідження показали, що цей вид може рости у розчині сірчаної кислоти, який майже у 100 разів міцніший за лимонну кислоту. Крім того, Dunaliella acidophila виживає у високолужному середовищі. Це показує, наскільки широкі екологічні межі пристосування Dunaliella.

Над чим варто задуматися

Незвичайні можливості Dunaliella справді вражають. Але ми розглянули лише незначну частинку приголомшливих властивостей одноклітинних організмів, які допомагають їм виживати й процвітати у змінному, а часом навіть зовсім несприятливому середовищі. Завдяки цим властивостям Dunaliella реагує на потреби росту, харчується тільки відповідними для неї речовинами, уникаючи шкідливих, усуває відходи, не піддається хворобам або переборює їх, рятується від ворогів, розмножується тощо. Людині для виконання усіх цих функцій потрібно аж 100 трильйонів клітин!

Чи розсудливо тоді говорити, що ця одноклітинна водорість — лише проста, примітивна форма життя, яка випадково з’явилася з кількох амінокислот у первинному «бульйоні»? Чи логічно казати, що ці дива природи виникли абсолютно випадково? Наскільки ж розсудливіше віддати належне за існування живих істот великому Конструктору, який створив життя з певним наміром. Щоб пояснити неймовірну складність і взаємозв’язок живих організмів, необхідно визнати розум і майстерність, які ми навіть не в стані до кінця зрозуміти.

Завдяки глибокому дослідженню Біблії, якому б не перешкоджали релігійні та наукові догми, можна знайти переконливі відповіді на запитання про походження життя. Таке дослідження допомогло мільйонам людей, у тому числі тим, хто займався наукою, збагатити своє життяa.

[Примітка]

[Ілюстрації на сторінці 26]

Малюнок крайній зліва: промислове розведення Dunaliella для отримання бета-каротину.

Зліва: збільшена культура Dunaliella; оранжеве забарвлення свідчить про високий рівень бета-каротину.

[Відомості про джерело]

© AquaCarotene Limited (www.aquacarotene.com)

[Ілюстрація на сторінці 26]

Dunaliella.

[Відомості про джерело]

© F. J. Post/Visuals Unlimited

[Ілюстрація на сторінці 27]

Зображення, зроблене за допомогою сканувального електронного мікроскопа. На ньому видно ядро (1), хлоропласт (2) і апарат Гольджі (3).

[Відомості про джерело]

Image from www.cimc.cornell.edu/Pages/dunaLTSEM.htm. Used with permission