2023. július 16., vasárnap

Az élet keletkezése (179)

A légkör oxigénszintje körülbelül kétmilliárd év, tehát a Föld történetének mintegy 40%-a alatt érte el nagyjából a mai szintet. De amikor ez bekövetkezett, hirtelen egészen másféle sejtek jöttek létre: olyanok, amelyeknek már sejtmagja és sejtszervecskéi voltak (más szóval organellek, ami a görög kis eszköz jelentésű szóból származik). A folyamat valószínűleg akkor kezdődött, amikor egy hebehurgya vagy kalandvágyó baktérium elfogott egy másikat (vagy a másik őt), és kiderült, hogy a helyzet mindkettőjüknek megfelel. Az elfogott baktérium lett a mitokondrium. Ez a mitokondriális bekebelezés (vagy más szóval: endoszimbiotikus esemény) tette lehetővé a többsejtű állatok kialakulását. (A növények esetében hasonló bekebelezés eredményeképpen jöttek létre a kloroplasztiszok, amelyek lehetővé teszik a fotoszintézist.)

A mitokondriumok az oxigén segítségével energiát nyernek a táplálékból. E nélkül a szellemes trükk nélkül a földi élet még mindig csak a mikrobákra korlátozódna. A mitokondriumok nagyon kicsik – egy homokszemcsébe milliárdnyi is beleférne –, ugyanakkor nagyon éhesek. Majdnem minden táplálék, amit magunkhoz veszünk, keresztülmegy rajtuk. Két percig sem élnénk nélkülük, a mitokondriumok mégis, kétmilliárd év után is úgy viselkednek, mintha semmi közünk sem lenne egymáshoz. Saját DNS-ük, RNS-ük és riboszómáik vannak. Máskor szaporodnak, mint az őket befogadó sejtek. Úgy néznek ki és úgy osztódnak, mint a baktériumok, sőt néha úgy hatnak rájuk az antibiotikumok is, mint a baktériumokra. De még csak nem is azon a genetikai nyelven beszélnek, mint a sejt, amelyben élnek. Olyan, mintha a házunkban egy mindig útra kész idegen lenne, aki azonban már évmilliárdok óta velünk lakik.

Az új sejttípus neve: eukarióta (jelentése: valódi sejtmagvas), a régi egysejtűeket pedig prokariótáknak nevezik (jelentése: előmagvas), és a fosszíliák tanúsága szerint hirtelen jelentek meg. A ma ismert legrégebbi eukarióta a Grypania, amelyet Michigan államban, vasas üledékben találtak 1992-ben. Csak egy ilyen őskövületet találtak, és a következő legrégebbi ennél ötszázmillió évvel újabb.


Prokarióta és eukarióta sejt


A Föld tehát megtette az első lépést, hogy valóban érdekes bolygóvá váljon. Az eukariótákhoz képest a prokarióták igazából csak vegyületcsomagok voltak, hogy Stephen Drury angol geológus kifejezését használjam. Az eukarióták nagyobbak – akár tízezerszer is nagyobbak –, mint egyszerűbb rokonaik, és akár ezerszer annyi DNS-t is hordozhatnak. Az ilyen áttöréseknek köszönhetően az élet egyre összetettebb lett, és kétféle élőlény alakult ki: az oxigént kibocsátók (mint a növények), és az oxigént magukhoz vevők (mint az olvasó és én).

Az egysejtű eukariótákat régebben protozoáknak, vagyis előállatoknak vagy véglényeknek nevezték, de ma már inkább az egysejtű vagy protista kifejezés használatos. Az új egysejtűek a baktériumokhoz képest csodálatosan bonyolultak és kifinomultak voltak. Az egyszerű amőba, amely egyetlen sejtből áll, és megelégszik a puszta létezéssel, négyszázmillió genetikai információdarabkát hordoz DNS-ében – Carl Sagan szerint ez nyolcvan ötszáz oldalas kötetet töltene meg.

Végül az eukarióták megtanultak egy még különlegesebb trükköt. Hosszú időbe – vagy egymilliárd évbe – telt, de nagyon hasznosnak bizonyult. Megtanultak összetett, többsejtű lényként együtt élni. Ennek az újításnak köszönhető, hogy ma olyan nagy, bonyolult, látható élőlények lehetnek, amilyenek mi is vagyunk. A Föld bolygó készen állt a következő nagy változásra.

Agyő, Világ! (200)