Обитателите на бездната (Kromy U
Първите живи същества
Възможно е първите живи организми да не са били подобни на тези, които съществуват днес. Някои много примитивни червени бактерии съдържат молекули с размер на вирус, които съдържат нуклеотиди и ензими. Тези молекули могат да произвеждат органична храна за себе си, използвайки енергията на Слънцето. Това обстоятелство ни дава всички основания да ги наречем живи същества, но не е известно дали такива малки организми са съществували самостоятелно. Може би първите живи организми са били бактерии. Това са най-малките и прости организми, които несъмнено могат да се нарекат живи същества, въпреки че не принадлежат нито към растителния, нито към животинския свят. Мястото, заето от точката в края на това изречение, може да съдържа повече от хиляда от тези бактерии или микроби.
Но каквито и да са били тези първи организми, те не са имали друг източник на храна освен океанската супа, от която са произлезли самите те. Всички съществуващи в момента едноклетъчни организми могат да асимилират или "поглъщат" по-нискоорганизирани органични вещества. Следователно точно тази способност е трябвало да се появи в първите живи организми. Поради липсата на кислород, единственият начин те да разграждат органичната храна, за да получат енергия за извършване на жизнените си функции, беше ферментацията или ферментацията. В този процес прости молекули, като молекулите на захарта, се комбинират с вода, за да образуват въглероден диоксид и определени киселини, като алкохол. Последните съдържат по-малко енергия от първите и тази разлика е енергията, използвана от ферментиращия организъм.
Някои съществуващи бактерии и дрожди могат да живеят по подобен начин, когатолипсата на кислород. Въпреки това, ферментацията е разточителен и неефективен процес, който използва значително количество органична материя за производството на малко количество енергия. От това следва, че първите организми и техните потомци са започнали да "поглъщат" храната много по-бързо, отколкото тя е била пресъздадена от неорганични вещества. Живееха на кредит.
Въпреки това, преди запасите от храна да пресъхнат, някои организми са придобили пигментация, а с това и способността директно да използват енергията на Слънцето. Първоначално тази енергия се използва само за по-бързо усвояване на органичните вещества, което допълнително задълбочава хранителния дефицит. Но тъй като тази способност даде огромно предимство пред другите организми, пигментираната група изпревари останалите обитатели на океана в своето развитие. С течение на времето тези организми придобиха нов прекрасен пигмент - хлорофил (който на гръцки означава "зелен лист"). Този химикал им позволи да използват слънчевата енергия, за да направят своя собствена храна от въглероден диоксид, вода и други неорганични вещества. Този процес се нарича фотосинтеза, което означава „свързване със светлината“. Без този процес животът, какъвто го познаваме, не би бил възможен.
Първите организми със способността да фотосинтезират стават предци на всички видове треви, дървета и морски водорасли. Само зелените растения са в състояние да произвеждат съставните части на всички живи същества - протеини, въглехидрати и мазнини - използвайки елементи, намиращи се във водата, почвата и въздуха.
Всяко животно дължи своето съществуване – пряко или непряко – на тези растения.
Фотосинтезата не само освободи живите организми от необходимостта да зависят от храната, създадена от океана, тя промени състава на земната атмосфера идаде източник на енергия, необходима за по-нататъшното развитие на живота. Когато растенията произвеждат захар и нишесте чрез комбиниране на въглерод, извлечен от въглероден диоксид, с водород, открит във водата, кислородът се освобождава като отпадъчен продукт. Преди появата на растенията на Земята е имало само незначително количество свободен кислород, образуван в горните слоеве на атмосферата под действието на ултравиолетовите лъчи, които разлагат молекулите на водната пара на водород и кислород. С появата на растенията по-голямата част от въглеродния диоксид във въздуха се абсорбира и заменя с кислород. Според учените, благодарение на фотосинтезата, целият кислород в нашата атмосфера се обновява на всеки 2000 години. Въглеродният диоксид, от друга страна, се заменя на всеки 300 години. По този начин целият кислород и въглероден диоксид, които дишаме, многократно се поемат и освобождават отново от живи преди това организми.
С нарастването на количеството кислород в примитивната атмосфера, кислородът в горните слоеве на атмосферата беше изложен на ултравиолетови лъчи и се превърна в особено активен вид кислород - озон. С течение на времето се появи значителен слой озон, който поглъщаше ултравиолетовата радиация и предотвратяваше проникването на ултравиолетовите лъчи към земната повърхност. По този начин източникът на енергия, който би допринесъл за по-нататъшното образуване на органични вещества, вече не съществува, но тъй като живите организми са се научили сами да произвеждат такива вещества, тази загуба не ги засяга. Напротив, този факт допринесе за появата на по-сложни и крехки форми на живот. В крайна сметка ултравиолетовите лъчи не само допринасят за образуването на органични съединения, но и могат да ги разграждат. Ако нямахме озонов щит с височина 15 милинад главите ни, слънчевите лъчи биха убили нас и повечето други висши животни. Но дори тези отслабени ултравиолетови лъчи, които успяват да достигнат земната повърхност, могат да ни причинят болезнени изгаряния.
Въпреки че фотосинтезата позволява на растенията да произвеждат собствена храна, за да получат енергия от нея, те все още трябва да я разграждат чрез неефективна ферментация. По-икономичен начин беше храната да се „изгори“ чрез комбинирането й с кислород. Това студено изгаряне или „окисляване“ освобождава 30 пъти повече енергия от ферментацията, с други думи, почти цялата енергия, съдържаща се в съединението. При наличието на кислород живите организми трябваше само да се научат как да го използват, което беше само въпрос на време. Тези организми, които успяха да направят това, получиха огромно предимство пред организмите, които не го направиха, и следователно в крайна сметка потънаха в забрава.
Фотосинтезата, съчетана с ферментацията, превърна живота в самоподдържащ се процес. Фотосинтезата, съчетана с окисление или дишане, предостави на организмите допълнителни енергийни резерви, които започнаха да се използват за осигуряване на нови форми на активност на организмите.
Една от новите форми на поведение на живите организми се превърна в навика да се поглъщат един друг. Това освобождава редица организми от необходимостта да произвеждат храна за себе си. Животинските клетки биха могли да възникнат или независимо от растителните клетки, или в резултат на еволюцията на такива "канибални" растения. И до днес съществуват едноклетъчни организми, които могат да си набавят храна както чрез фотосинтеза, така и чрез хищнически атаки срещу други фотосинтезиращи организми. Чрез злоупотреба с това свойство такива организми може да са загубили своя хлорофил и да са започнали да живеят само за сметка нарастения и подобни организми.
Преди колко време се случи това? С натрупването на информация и технически знания възрастта на живота нараства все повече и повече, изчислявана не в хилядолетия и не в милиони, а в милиарди години. През 1965 г. група учени от Калифорнийския университет шокира целия научен свят с откритието, че живите организми са обитавали Земята почти милиард години по-рано, отколкото се смяташе досега. В скалите, образувани преди 2,7 милиарда години, те откриха молекули, които са били част от живи организми или по-скоро, както вярват изследователите, ръководени от д-р Мелвил Калвин, са били част от примитивни хлорофилни растения - синьо-зелени водорасли. Те са ни познати: това е хлъзгава зеленикава плесен, която плува по повърхността на водата в тихи заливи, покрива камъни и купчини. Тези водорасли са най-примитивните растения, които съществуват днес. Те са толкова древни, че структурите, които са вътре в клетките им, изглеждат изхвърлени на една купчина, а не изолирани една от друга, както при по-високо организираните растения.
Скалните блокове са донесени от северна Минесота; възрастта им е определена чрез измерване на нивото на радиоактивност. Изследователите са използвали голямо разнообразие от химични и физични методи, за да открият тези молекули. Изненадващо, организми със способността да фотосинтезират вероятно са били често срещани още преди 2,7 милиарда години. Въпреки че синьо-зелените водорасли са на най-ниското стъпало на стълбата на еволюцията, фотосинтезата е много сложен процес, който трябва да е отнел изключително много време, за да се случи - един или дори два милиарда години. Също през 1965 г. двама учени от Харвардския университет откриха следи от още по-ранни примитивни живи организми,подобни на днешните пръчковидни бактерии. Откриха ги в Южна Африка - в блокове, чиято възраст е 3 милиарда години. Това може да означава, че процесите на създаване на живот са започнали малко след раждането на нашата планета, преди около 4,5 милиарда години.
Д-р Калвин и неговият екип възнамеряват да търсят следи от живи организми в най-древните скали на нашата Земя - в гранитни камъни в Южна Африка, чиято възраст е 3,3 милиарда години. А според д-р Бернал животът може да е възникнал още преди най-древните скали на земната повърхност. Той допуска възможността за появата на органични молекули в първоначалния облак прах, от който са се образували планетите.
И ето какво пише Опарин в своята прекрасна книга "Появата на живота на Земята": "Съвременният процес на еволюция на живите същества по принцип не е нищо повече от поредица от по-нататъшни звена в онази непрекъсната верига от трансформации на материята, чието начало се връща към най-ранните етапи от съществуването на Земята" ( А. И. Опарин. "Появата на живота на Земята". Изд. Академия на науките на СССР, М., 1957 г. (Приблизително)).