Ашық аспан астындағы Дарвин қаласындағы (Австралия) қоймада ондаған науада цилиндр тәрізді тау жыныстарының керн үлгілері сақталған. Бұл үлгілер көптеген жылдар бұрын тау-кен компаниялары жүздеген метр тереңдікте бұрғылаған ұңғымалардан алынған.

Солтүстік территорияның Геологиялық қызметінің қарамағында тұрған осы керндердің кейбірі аргиллиттер — теңіз балшығының қатуынан пайда болған шөгінді жыныстың бір түрі болып табылады. Бұрғылау жүргізген компаниялар бұл аргиллиттердің ішінде ежелгі ішкі теңіздің түбінде көмілген микроскопиялық организмдердің қазба қалдықтары бар екенін білмеген. Бұл теңіз солтүстік Австралияның көп бөлігін 1,5 миллиард жылдан астам уақыт бұрын жауып жатқан. Nature журналында жарияланған соңғы зерттеу осы қазба қалдықтарының Жердегі күрделі тіршіліктің — эукариоттардың — пайда болуына әкелген ірі эволюциялық секірісті түсінуде маңызды екенін көрсетті.

Жердегі тіршіліктің екі түрі

Жердегі барлық тіршілік жасушалық деңгейде екі негізгі түрге бөлінеді. Прокариоттар (бактериялар мен археялар) қарапайым жасушалық құрылымға ие және негізінен біржасушалы болады. Эукариоттар — жануарлар, өсімдіктер, балдырлар мен саңырауқұлақтар — күрделі жасушалық құрылымымен ерекшеленеді, олардың ішінде ядро мен арнайы органеллалар бар.

Эукариоттық организмдердің пайда болуы Жер тарихындағы шешуші кезең болды, ол жануарлар мен, ақыр соңында, адамның пайда болуына жол ашты. Қазіргі организмдердің геномдарын зерттеу нәтижесінде барлық тірі эукариоттардың соңғы ортақ атасы кем дегенде екі прокариоттық микробтың: архея мен бактерияның симбиотикалық бірігуінен пайда болғаны анықталды.

Ең ежелгі эукариот қазбалары

Эукариоттық тіршіліктің алғашқы дәлелдері — жасушалық күрделілік деңгейі эукариоттарға тән біржасушалы организмдердің қазба қалдықтары. Мұндай қазбалар әлемнің түкпір-түкпіріндегі жасы кемінде 1,5 миллиард жыл болатын жыныстарда табылған. Солтүстік Австралия территориясынан табылған, жасы 1,75 миллиард жыл деп бағаланатын үлгілер бүгінгі күні белгілі ең көне эукариот қазбалары болып саналады.

Алайда ерте эукариоттар эволюцияланған ежелгі әлем әлі де аз зерттелген, олардың табиғатының көптеген негізгі қырлары белгісіз күйінде қалып отыр.

Эукариоттардың эволюциясындағы оттегінің рөлі

Көптеген бактерия түрлері оттегісіз өмір сүре алады, бірақ қазіргі эукариоттардың басым бөлігі тіршілігі үшін оттегіні пайдаланады. Аэробты тыныс алу күрделі тіршілік үшін қажетті энергияны береді. Соңғы жылдары барлық эукариоттарға оттегі әрдайым қажет болды деген болжамға күмән келтіретін деректер пайда болды. Бұл оттегісіз ортада өмір сүре алатын эукариоттардың табылуымен және эукариоттардың пайда болған кезеңіндегі теңіздерде оттегінің төмен болғанын көрсететін геологиялық деректермен байланысты.

Бұл бақылаулар эукариоттар бастапқыда оттегіге тәуелді болды ма деген сұрақ туғызады.

Ежелгі аргиллиттерді зерттеу

Жаңа зерттеу барысында Дарвиннен алынған аргиллит керн үлгілері ұсақталып, ерітілді. Микроскоппен зерттеу нәтижесінде 12 000-нан астам қазба қалдықтары анықталды. Сондай-ақ, жыныстардың шөгуі жүрген орта жағдайларын анықтау үшін аргиллиттердің өзі зерттелді. Химиялық құрамды талдау арқылы ежелгі теңіз суында оттегі болған-болмағаны анықталды.

Нәтижелер эукариот қазбалары тек оттегі бар ортада түзілген үлгілерде кездесетінін, ал оттегісіз ортада тек қарапайым прокариоттық формалар табылғанын көрсетті. Бұл тіпті 1,7–1,4 миллиард жыл бұрын өмір сүрген ең көне белгілі эукариоттардың өзі оттегіге тәуелді болғанын дәлелдейді. Бұл деректер оттегінің ерте эукариоттардың эволюциясындағы шешуші рөлі туралы гипотезаны растайды.

Ғылым үшін маңызы

Ерте эукариоттардың пайда болуына себеп болған факторлар мен жағдайларды түсіну биологиялық ғылымдардың шешілмеген басты мәселелерінің бірі болып қала береді. Ежелгі микроскопиялық қазбаларды әрі қарай зерттеу Жердегі күрделі тіршіліктің шығу тегі туралы жаңа мәліметтер беруі мүмкін.