Микробы

Опираясь на распространенное мнение, развитие прокариот происходило еще в восстановительной первичной атмосфере. Самыми первые прокариотические организмы обитали в водоемах, которые были богаты органическими веществами, они существовали там за счет брожения и обладали главными функциями анаэробного обмена. По информации, первые окаменелости появились примерно 3,5 миллиарда лет назад и найдены они были только в регионах Южной Африки и Австралии. Именно с этого момента начинается история эволюции прокариот.

Хоть и самая ранняя жизнь на планете Земля была представлена только простейшими прокариотами, она была довольно разнообразна. Распознали их остатки по небольшим размерам клетки. Найденные окаменелости имеют формы не только отдельной, небольшой клетки, но и целых макроскопических сообществ прокариот, под названиями бактериальные маты и строматолиты.

Первый из них, бактериальный мат – представляет собой многослойное образование, которое состоит из многих видов организмов, которые составляют экосистему. Вероятнее всего, что саамы древние бактериальные маты были двухслойными. Верхний слой населяли автотрофы, нижний – гетеротрофы. Также в нижнем слое могли жить различные бактерии, потреблявшие сульфаты и водород и вырабатывающие сероводород.

Сегодня, глубоко под землей, в слоях, которые содержат в себе воду и которым больше 3 миллионов также обнаружены подобные «автономные микробы». Автотрофные организмы проводят синтез органических веществ, используя для этого энергию, которая получается из окислительно-восстановительных реакций или при помощи фотосинтеза. Таким образом, органические вещества насыщаются углекислым газом. Фотоавтотрофы же делятся на клетки, которые не выделяют кислород (аноксигенные), и на те, которые его выделяют (оксигенные).

Строматолит - осадочное образование, которое также состоит из слоев, сформировалось которое в результате функционирования микробных групп. Главным строительным материалом строматолита является карбонат кальция. Сейчас эти бактерии очень редки, так как появившиеся в ходе эволюции эукариоты препятствуют их образованию. Однако ученые находят их в тех местах, куда эукариотам не добраться, а именно в местах с аномально высокой соленостью (соленые озера, лагуны, морские бухты). Недавно строматолиты были обнаружены в пресных водах озер Канады и Турции.

Самые древние прокариоты, скорее всего, были представлены в виде хемоавтотрофов. Пристраиваясь к какой-нибудь медленной химической реакции, они ее катализировали при помощи подходящего фермента, тем самым ускоряли. К примеру, при помощи водорода прокариоты могли восстановить углекислый газ до метана. Энергию, которая выделялась в результате этого, принимали другие ферменты и использовали для того, чтобы синтезировать АТФ. Прокариоты, имея запас АТФ имели возможность осуществлять химические реакции, на которые нужны затраты энергии.

Точной информации о том, при каких температурах жила и развивалась древняя жизнь, нет. Но можно предположить, что температуру, в которой приходилось жить прокариотам, отражает строение их белков.