Topli vrelci

Organske snovi

Živa bitjaOrganske molekule – Prvi razmnoževalci – Virusiin celice – Bakterije – Protisti – Mnogoceličarji –Razvejitev vrst – Bitja in okolje

Po Zemlji vrvi od življenja. Kamorkoli pogledamo,vidimo raznovrstne rastline in živali. Zmikroskopom odkrijemo v vodi, v zraku in v tlehše množico drugih drobnih bitij, ki so golemuočesu nevidna. Raznolikost opaženega jeosupljiva. Kakšna vse bitja neki obstajajo? Kakoso zgrajena in kateri zakoni jih vodijo? Zakaj so sinekatera tako podobna, spet druga pa povsemrazlična? Kakšna so bila včasih? In kaj je splohto – življenje?

Organske molekulePred štirimi milijardami let na mladi Zemlji še nibilo življenja. Tedanjo površino prekrivajo morja,le tu in tam iz njih štrlijo vulkani in bruhajo.Ozračje je sestavljeno v glavnem iz dušika, vodnepare in ogljikovega dioksida. Prostega kisika ni.Pod morji zijajo v tleh dolge toplotne razpoke. Vnjihovi bližini pronicajo skozi skorjo vroči plini:vodik, vodikov sulfid, metan in amoniak. Pri temvodikov sulfid in železo v kamninah tvoritaporozne tvorbe iz železovega sulfida, polnedrobnih, med seboj povezanih celic, tersproščata dodatni vodik. To so podmorski toplivrelci, valilnice življenja.

V vročem celičnem labirintu spontano nastajajo,se kopičijo in razpadajo različne organskemolekule, to je takšne, ki imajo ogrodja izmedsebojno povezanih ogljikovih atomov.

1

Molekule ATP

Preproste organske molekule –glukoza, predstavnica sladkorjev;glicin, najmanjša izmedaminokislin; in adenin, enaizmed nukleobaz. Vodik je bel,kisik rdeč, ogljik črn in dušikmoder. (Anon)

Pri sestavljanju in razgradnji teh molekul sevčasih energija sprošča in drugič porablja. Zlastije odlikovano spajanje prostega vodika inogljikovega dioksida, pri čemer ne samo danastaja organska snov – glukoza, ampak se pritem še sprošča energija: vodik + ogljikovdioksid → glukoza + energija. Ta reakcija je izvorenergije za celotno nadaljnjo presnovo. Železo,nikelj in žveplo v kamnitih stenah delujejo kotkatalizatorji: reakcijo omogočajo in jopospešujejo. Tako nastanejo glukoza in drugipodobni sladkorji; glicin in druge podobneaminokisline; adenin in druge podobnenukleobaze; ter še mnogo drugega.

Vsa današnja živa bitja vsebujejo naštetemolekule, navadno povezane v dolge verige.Glukoza tvori škrob in celulozo v rastlinah;aminokisline tvorijo beljakovine; in nukleobazetvorijo dedno snov.

V juhi preprostih organskih molekul pride donjihovih medsebojnih spajanj. Najbolj usodno jenaslednje: na sklenjeno molekulo sladkorja s

2

Molekula RNA

petimi atomi ogljika – ribozo – se pritrdi na enistrani fosforjev atom z nekaj kisikovimi sosedi –fosfat – ter na drugi strani nukleobaza adenin.Trojico fosfat-riboza-adenin poimenujemomolekula AMP. Kako je naravi uspelo zagnati toproizvodnjo, ne vemo; sam stik molekul namrečni dovolj, potreben je nekakšen katalizator.

Kakorkoli že: molekule AMP zmorejo energijoujeti, shraniti in na zahtevo spet oddati. Tonaredijo tako, da na obstoječi fosfat pripnejo šeen ali dva fosfata in ju kasneje oddajo: molekulaAMP zraste v ADP ali ATP ter nato shujša nazaj.Takšna "energijska" molekula je kot otroškapištola na vzmet: vanjo potisnemo kroglo invzmet se stisne – energija je prejeta in shranjena;pritisnemo sprožilec, vzmet se raztegne in kroglaodleti – shranjena energija je oddana v okolico.Kar so krogle za pištolo, to sta oba fosfata zaenergijsko molekulo. Molekule AMP se torej"polnijo" v ATP, kjer je energija na voljo, in"praznijo", kjer je energija potrebna. Tako skrbijoza učinkovit pogon presnove.

Prvi razmnoževalciAdenin v molekuli AMP se lahko nadomesti skakšno drugo nukleobazo. Trojico fosfat-riboza-nukleobaza poimenujemo nukleotid. Nukleotidiimajo odlično lastnost: zmorejo se vezati vverige – fosfatna gruča enega nukleotida sepoveže s sladkorno gručo drugega. Nastanezaporedje izmeničnih fosfatnih in sladkornihgruč in iz slednjih štrlijo, kakor zobje iz glavnika,različne nukleobaze. To je molekula RNA.

3

Molekula RNA – veriga iznukleotidov. Hrbtenicamolekule je sestavljena izzaporedno povezanihfosfatnih (P) in sladkornihmolekul (Riboza). Na slednjihso nasajene različnenukleobaze (A). (BBC Science)

Nastale molekule RNA so različno dolge invsebujejo različna zaporedja nukleobaz. Za vsakopa velja naslednje: prosti okolišnji nukleotidi seod strani pritrjujejo obnjo, in sicer z bazo nabazo. Baza ene vrste se lahko veže le z bazoustrezne druge vrste in z nobeno drugo. Vsakaveriga tako ob sebi ustvarja in drži svojo zrcalnokopijo, ki se na hrbtni strani tudi poveže vfosfatno-sladkorno hrbtenico. Obe kopiji stasprijeti precej narahlo; večji temperaturnigradienti ali nihanja ju zlahka ločijo: verige sevzdolžno cepijo in podvajajo. V naravi se pojavijoprvi razmnoževalci.

Različne verige RNA pri razmnoževanju medseboj tekmujejo za razpoložljive nukleotide.Prevladajo tiste, ki se najhitreje razmnožujejo.Vsaka sprememba na verigi, njena mutacija, kiizboljša razmnoževanje, se razširi, druge pazamrejo. Takšno mutacijo lahko povzroči, naprimer, napaka pri kopiranju. Ugodne mutacijeso, med drugim: sprememba zaporedjanukleotidov, da vsebuje le najbolj pogoste, ali

4

Beljakovine

Molekule DNA

Geni

tvorba takih zaporedij, ki so bolj stabilna, alionih, ki se lažje ločujejo.

Veriga RNA ob boku ne gradi le lastne kopije,temveč zmore iz okolišnjih aminokislin sestavljatiše različne, sebi lastne beljakovine. Beljakovina,to je zaporedje aminokislin. Nekatere izmednastalih beljakovin so takšne, da razgrajujejoraznovrstni material na osnovne surovine,potrebne za razmnoževanje "svoje" RNA. Ta sezato hitreje širi. Tiste verige, ki ne izdelujejougodnih beljakovin, pa izgubljajo. Tako se razvijepresnova in tekmovanje ter izbiranje sepreneseta še nanjo. Nadalje se razne verige RNAtudi mešajo. Vsebina celice, ki vsebuje dobrosodelujočo mešanico, se hitro širi v soseščino.

Virusi in celiceVerige RNA so precej nestabilne. Z majhnomutacijo v lepilu med nukleotidi (molekula ribozeizgubi en kisikov atom) se pa spremenijo včvrstejše verige DNA. Te dobijo obliko torzijskozasukane lestve, dvojne vijačnice. Posameznaprečka na vijačnici je spoj dveh nasproti ležečihsi nukleobaz. Obstajajo samo štirje njihovi tipi: A(adenin), T, C in G. Med seboj se spajajo izbirčno:le A-T in C-G. Dvojna vijačnica se cepi vzdolžno,prav kakor bi odprli zadrgo, in vsak njen kos senato dopolni v celoto.

Niz baz vzdolž vijačnice predstavlja zaporedje"črk", vzetih iz štiričrkovne abecede. Je navodilo,pravzaprav program, za tvorjenje raznovrstnihbeljakovin. Tri zaporedne črke definirajo enoizmed aminokislin. Nekaj sto zaporednih trojic,opremljenih z znakoma za začetek in konec,opisuje zaporedje aminokislin v eni izdelovani

5

Virusne opne

Celične opne

beljakovini; to je gen, informacijska enotadedovanja. Vendar molekula DNA ne more večsestavljati beljakovin neposredno, ampaknamesto tega tvori kose RNA, da zanjo opravijoto delo. Sčasoma prevzamejo gradnjo posebnimolekularni strojčki, ribosomi, in RNA prepustijozgolj vlogo posrednika. Ribosomi, to so delavnicebeljakovin.

Dvojna vijačnica DNA – shema(levo), stanjšana zgradba (sredina)in polni model (desno). Obehrbtenici vijačnice sta sestavljeni izzaporednih fosfatnih in sladkornihmolekul. Vsaka prečka na lestvici jestaknjena iz dveh baz. Obstajajoštiri različne vrste prečk. (WiredMagazine)

V celičnem labirintu se nekatere molekule RNAin DNA pokrijejo z beljakovinsko opno. Sameniso zmožne uravnavati presnove, vendar znajoprevzeti nadzor nad drugimi razmnoževalci innjihovo presnovno orodjarno. Gostitelja prisilijo,da začne tvoriti njihove kopije, ki se potem širijonaokrog. So prvi zajedalci, virusi. Prilagajati semorajo razvoju svojih gostiteljev.

Virus gripe. Njegov premer znaša0,1 mikrometra (milijoninkemetra). (European SynchrotronRadiation Facility)

Presnova začne prej ali slej tvoriti tudiraznovrstne maščobne kisline. Te se nalagajo na

6

Morda drugače

Delitev celic

stene mineralnih celic in tvorijo opne. Vanje sevgrajujejo razne beljakovine, ki uravnavajoprepustnost, in železovi ter drugi atomi iz stenkot aktivni deli raznih katalizatorjev. To so prvežive celice. Večina jih je zaprtih v svojih domovih.Tiste na obrobju pa zapuščajo varno okolje intokovi jih odnašajo v širni svet. Nekatere s sabopopeljejo tudi viruse. Ker so celice ločene oddotedanjega izvira hrane, jih večina propade.Druge se uspejo prilagoditi na nove vire inpreživijo. To so bakterije.

Razvoj življenja iz organskih snovi do prvih celic,kakor smo ga prikazali, je potekal v toplih vrelcihin v treh glavnih stopnjah: najprej razmnoževalci,potem beljakovinska presnova in nazadnjevirusne in celične opne. Na podlagi današnjegaznanja se zdita to najbolj verjeten kraj in vrstnired dogodkov. Mogoče pa je zagovarjati tudidruge rojstne kraje, na primer morske plitvine,in drugačna zaporedja, na primer: opne,razmnoževalci in presnova. Tudi za viruse niizključeno, ali niso morda nastali šele ponastanku celic iz njihove dedne snovi. Počakatibomo torej morali, da bo to vprašanje povsemrešeno.

BakterijePrve bakterije so nastale pred 3,5 milijarde let.Do danes se niso kaj prida spremenile. Zvečineimajo obliko kroglic ali palčk; nekatere vihtijotudi bičke. V sredini čuvajo dvojno vijačnico kotsklenjeno nitko, zvito v klobčič, kromosom. Zokolico izmenjujejo snovi skozi opno. Kadar sorazmere neugodne, se obdajo z debelo ovojnicoin čakajo na boljše čase. Razmnožujejo se s

7

Kemosinteza

cepitvijo. Ta se sproži, ko bakterija dovoj zraste.Najprej se kromosom vzdolžno razcepi v dvadela, ki se oddaljita vsak na svoj konec in se tamdopolnita do celote. Nato se bakterija v sredinipreščipne. Iz starševske celice tako nastanetadve gensko popolnoma enaki potomki. Občasnose dve bakteriji tudi sprimeta in si izmenjata delekromosomov. Tako poskrbita za spremenljivostpotomcev.

Escherichia, predstavnicabakterij. Dolga je 1mikrometer. (NationalInstitute of Health, USA)

Kjer plavajoče bakterije nimajo na voljo prostegavodika, ga morajo izvleči iz molekul, ki ga pačvsebujejo, in ga nato spojiti z ogljikovimdioksidom v glukozo. Za oboje so potrebneenergijsko nabite molekule ATP. Katerakolikemijska reakcija med anorganskimi molekulamipri roki, ki sprošča vodik, je dobra, le da neporabi več energije, kot se je kasneje sprosti prispajanju nastalega vodika z ogljikovimdioksidom. Kot izvor vodika lahko služijo vodikovsulfid, metan ali amoniak. Molekule vode,najizdatnejši izvor vodika, so tako trdno zvezane,da jih bakterije še ne morejo cepiti.

Sčasoma se namnoži število bakterij in njihovihorganskih izločkov ter preostankov. Nekaterebakterije izkoristijo priložnost: namestoogljikovega dioksida, raztopljenega v vodi,

8

Fotosinteza indihanje

začnejo uporabljati ogljikove spojine iz teorganske hrane. Skozi opno izločajo posebnepresnovne molekule, ki hrano razgradijo, nato pajo posrkajo vase. Tako poleg dotedanjihproizvajalcev organskih spojin nastanejo njihoviprvi porabniki: bakterije se razdelijo naavtotrofne in heterotrofne.

Tik pod morsko gladino naletijo avtotrofnebakterije na nov, odličen vir energije: sončnosvetlobo. Vpijajo jo v posebno zeleno barvilo,klorofil, ki se razvije znotraj opne, in polnijomolekule ATP. S tako shranjeno energijo razbijajonajprej vodikov sulfid in kasneje vodo ter tvorijoglukozo. Pri tem se iz razbitih vodnih molekulsprošča kisik: ogljikov dioksid + voda +svetloba → glukoza + kisik. To je fotosinteza.Zaloge vode in ogljikovega dioksida so ogromnein tovrstne fotoavtotrofne bakterije se močnonamnožijo.

Sproščeni kisik je za bakterije sprva strupen, kerse rad veže z njihovimi deli in jih uničuje.Povzroči pravi holokavst. Sčasoma pa se ganjegovi lastni proizvajalci – fotoavtotrofnebakterije – naučijo uporabljati "vzvratno":vsrkavajo ga, z njim sežigajo (proizvedeno)glukozo v ogljikov dioksid in vodo ter pri tempridobivajo energijo: glukoza + kisik → ogljikovdioksid + voda + energija. Z njo polnijo molekuleATP. To je dihanje. Glukoza se tvori zgolj podnevi,ko je svetlo, razgrajuje se pa nenehno. Rečemo,da so nastale aerobne fotoavtotrofne bakterije.Zaradi kratkosti jim bomo rekli kar fitobakterije.Na tak ali drugačen način se pojavijo tudiaerobne heterotrofne bakterije, na kratkozoobakterije. Fotosinteza in dihanje sta tako

9

Spremembeokolja

Lovci bakterij

učinkovita, da bakterije, ki ju obvladajo, močnoprevladajo nad ostalimi.

Nastajajoči prosti kisik oksidira železo vkamninah, žveplo v morjih in metan v zraku.Nato začne polniti oceane in ozračje. Vodik, ki sedviga iz vulkanov in razpok, se sproti oksidira vvodo. Ultravijolični žarki razbijajo dvoatomnemolekule kisika in te se združujejo v triatomne,ozon, v zgornjih plasteh ozračja. Ozon močnovpija ultravijolično svetlobo in tako ščiti bakterijepred poškodbami. Z množenjem fitobakterij sevsebnost kisika v ozračju dviguje in vsebnostogljikovega dioksida pada; te bakterije ustvarjajoveč kisika, kot ga porabljajo. Zoobakterije padelujejo v nasprotni smeri in vzpostavljajoravnovesje.

ProtistiVse bakterije so pokrite s trdo ovojnico. Večja kotje bakterija, manjše je razmerje med njenopovršino in prostornino. Nad določeno velikostjopretok snovi skozi opno ne zadošča več za vsenotranje potrebe. Velikost bakterije je zatoomejena.

Dolgo preden je kisik preplavil morja, somutacije poskrbele, da so nekatere (anaerobne)heterotrofne bakterije izgubile trdo ovojnico.Nadomestila sta jo mehka podovojnica innekakšno notranje ogrodje. Kaj bi bilo lahkoboljšega za novo "mehko" bakterijo! Ni ji trebaveč srkati razkrojene hrane skozi ovojnico,ampak lahko zaobjame in pogoltne kar cele kose!Ko raste, pa z uvijanjem membrane povečujesvojo površino in se ji ni treba prezgodaj deliti.Tako postane veliko večja kot druge bakterije,

10

Celični organi

Celično jedro

pluje naokrog in žre celotne bakterije. Postanetiger svojega sveta, protofag.

Z nastopom kisikove dobe se protofagomživljenske okoliščine močno spremenijo. Slabo je,da ne prenašajo kisika. Dobro pa je, da jim zoo-in fitobakterije obogatijo ponudbo hrane. Vvrtincu življenja pred 1,5 milijarde let takokakšen srečen protofag požre zoobakterijo, ki pav njem preživi in deluje naprej. Združenje jeugodno za oba partnerja: prvi dobavlja organskohrano in drugi jo sežiga (ter porablja prostikisik). Tako postane gostiteljeva energijskacentrala, mitohondrij. Število mitohondrijev vposameznem gostitelju narašča. Tudi ta raste, sajz njimi pridobiva vedno nove dihalne površine.Nekateri gostitelji vase sprejmejo šefitobakterije, ki postanejo njihovi kloroplasti. Stem pridobijo notranji izvir organskih snovi. Takonastanejo prvi protisti, skupni predniki današnjihprotistov, gliv, rastlin in živali. Vsi protisti dihajo.Fotoavtotrofni protisti, to so prarastline.Heterotrofni protisti, to so pa praživali.

Hlamidomonas,predstavnik protistov.Premika se z dvemabičkoma, vsebuje jedro inklorofilna zrna. Dolg je 10mikrometrov. (DartmouthElectron MicroscopeFacility)

Mitohondriji in kloroplasti obdržijo del svojegakromosoma ob sebi in del ga predajo v

11

Haploidi indiploidi

Spolnorazmnoževanje

gostiteljevega. Očitno je presnova velike celicetako zamotana, da potrebuje centralno in lokalnovodenje. Pri kopičenju in delitvi oblasti paprihaja do različnih zapletov in njihovih rešitev.Končni rezultat je tak, da se prvotni kromosomnamnoži v več debelih naslednikov, ki so vsiskupaj pokriti s posebno opno. To je celičnojedro. Tudi dvojna vijačnica, zmotana vposameznem kromosomu, je spremenjena: genina njej so razcepljeni na več kosov in med njimiso dolgi nepotrebni odseki.

Prvi protisti se razmnožujejo tako kot bakterije, zdeljenjem. Pri tem se včasih zgodi tudi obratno:dva podobna protista se združita v enega. Vtakem primeru zlito jedro ne vsebuje večposamičnih kromosomov, ampak kromosomskepare: vsak član para pride od drugega protista.Govorimo o haploidnih in diploidnih jedrihoziroma protistih. Če razlike med kromosomi vparih niso prevelike, takšen diploid preživi breztežav. Prav tako se nemoteno razmnožuje zdelitvijo v diploidne potomce. Diploidi imajo dvekopiji dedne snovi in so zato manj občutljivi zaškodljive mutacije.

Pri delitvi majhna mutacija poskrbi, da se protistnamesto v diploide razdeli v haploide. Tivsebujejo le posamične kromosome, vendar – karje bistveno – je vsak mešanica genov iz obehizvornih kromosomov. To je redukcijska delitev.Če se potem dva haploida dveh staršev združita,nastane diploidni potomec. Tovrstnorazmnoževanje poimenujemo spolnorazmnoževanje. Protisti se razmnožujejo na obanačina: včasih z delitvijo in drugič spolno.

12

Kolonije celic

Srž spolnega razmnoževanja je v učinkovitemmešanju genske zasnove. Če se kjerkoli medprotisti iste vrste pojavi kakšna mutacija, se zatohitro razširi med potomci. Prav tako se dvemutaciji, nastali v različnih protistih, zlahkaznajdeta v istem potomcu, kar pri deljenju nimožno. Dobre mutacije se zbirajo skupaj in slabeskupaj. S tem se dodatno in močno povečaspremenljivost vrste, naravna izbira pa poskrbi,da preživijo le najbolj prilagojeni potomci.Izbirata spremenljivo okolje in spreminjajoči seživi napadalci ter tekmeci. Kaže, da zapletenabitja, kakršna so protisti, brez spolnegarazmnoževanja ne morejo obstati.

MnogoceličarjiNekateri protisti plavajo po morjih, drugi sepritrdijo na podmorske skale in tvorijo kolonije.V koloniji živi vsak protist samostojno in zase.Prej ali slej se zgodi, da se nekatere manjšeskupine povežejo tesneje: tvorijo prvemnogoceličarje. Ni treba drugega, kot da seenocelični protist nekajkrat zaporedoma deli inpotomci iz tega ali onega vzroka ostanejozlepljeni. Sprva so vse celice v skupku enake inopravljajo ista opravila, kasneje pa si med sebojdelo porazdelijo. Celice se specializirajo.

Volvoks – kolonija več tisočprotistov, podobnihhlamidomonasu. Ima oblikovotle krogle. Njegov premerdoseže 100 mikrometrov.(Anon)

13

Specializacijacelic

Razmnoževalnecelice

Moški in ženskispol

Tisti mnogoceličarji, ki vsebujejo veliko celic, iznjih razvijajo čedalje bolj specializirane organe:zaščitno zunanjo plast, zunanje ali notranjeogrodje, prebavila, dihala, izločala, obtočila,razmnoževala, gibala, čutila in upravljalnoživčevje. Bitja postajajo organizmi. Med seboj serazlikujejo po tem, katere izmed naštetihorganov imajo in kako so ti zgrajeni ter kakodelujejo.

Mnogoceličarji se razmnožujejo tako, da izspecializiranih zarodnih celic tvorijorazmnoževalne celice in jih trosijo v okolje. Tecelice so včasih diploidne, spore, in drugičhaploidne, gamete: razmnoževanje je torej takonespolno kot spolno. Manj razviti organizmi serazmnožujejo večino časa nespolno, bolj razvitipa predvsem ali izključno spolno.

Spočetka tvorijo organizmi iste vrste enakovelike gamete: veliko majhnih ali malo velikih.Prve so bolj gibljive, druge pa vsebujejo večhrane za rast zarodkov. Ker se organizmi istevrste med sabo rahlo razlikujejo, se zgodi, daeden tvori malo manjše gamete od drugih.Pokaže se, da je to ugodno za hitrostrazmnoževanja. Tako organizmi iste vrsterazvijejo proizvodnjo dveh tipov gamet, majhnihin velikih, semenčic in jajčec. Prve nastajajo vmoških in druge v ženskih razmnoževalnihorganih. Pri nekaterih vrstah sta oba tipaorganov v istem osebku, pri drugih pa vsak vsvojem. Razvijeta se dva spola. Kako in kjeorganizmi odlagajo gamete, je od vrste do vrsterazlično.

14

Rastline

Razvejitev vrstProtisti se neodvisno razvijejo v tri glavneskupine mnogoceličnih organizmov. Nekateri sene gibljejo in se hranijo z odmrlimi drugimiorganizmi ali jih zajedajo; to so glive. Drugi seprav tako ne gibljejo, vendar so sposobnifotosinteze ter si sami tvorijo hrano; to sorastline. Tretji pa se gibljejo in jedo glive,rastline in drug drugega. To so živali; vse imajorazvita gibala, čutila in živčevje.

Razvoj bitij. Vsa današnja bitja so se razvila iz skupnegaprednika. Sestavljena so iz celic brez jedra (prokarionti) aliiz celic z jedrom (evkarionti). Čas je podan v milijardah let.(de Duve, C.)

Najstarejši predstavniki rastlin so zelene alge; vmorjih se pojavijo pred 1000 milijoni let.Sčasoma se naselijo v rekah in od tod v sožitju zglivami – kot lišaji – pred 500 milijoni letzavzamejo kopno. To je možno, ker jih takrat žeščiti nastala ozonska plast. Potem se zaporedomarazvijejo mahovi, praproti in končno cvetnice.Prvotne steljke dobijo korenine za oprijem in zasrkanje vode iz tal, steblo za rast v višino in listeza izdatnejše prestrezanje svetlobe. Vodo zraztopljenimi hranili pretakajo po tankih žilah.

15

Živali

Hrano kopičijo v celicah kot netopljiva škrobnazrnca in oljne kapljice. Njihove spore in/alisemenčice raznaša veter. Kopno ozeleni. Odmrlerastline se nabirajo na kamnitih tleh, ki se obpomoči sonca, vetra in padavin počasispreminjajo v prst, mešanico peska in organskihsnovi. V njej se množijo bakterije in glive. Vsenaštete skupine rastlin živijo in uspevajo šedanes.

Drevo, grmovje in trave –predstavniki najbolj razvitihrastlin, cvetnic. (Anon)

Morje je dom tudi prvim živalim: to so spužve inožigalkarji. Iz njih se sčasoma razvijejo gliste,mehkužci in kolobarniki. Vse to so mehke živali.Pred okrog 500 milijoni let se pojavijo noveskupine, ki že imajo zunanje ali notranje ogrodje:členonožci, iglokožci in strunarji. Nekatere živalisledijo rastlinam in se uspešno naselijo nakopnem. Med prvimi so to žuželke, podskupinačlenonožcev, ki spotoma razvijejo krila in s tempovzročijo razmah cvetnic; raznašajo namrečnjihove semenčice. Svet se odene v žive barve inzadiši. Iz rib, podskupine strunarjev, pa izidejonajprej dvoživke, iz njih plazilci in iz teh ptice tersesalci. Ribji mehurji se postopno razvijejo vpljuča. Enokrožni krvni obtok z dvodelnim srcemse izboljša v dvokrožnega s srcem kot tridelno ali

16

Ljudje

štiridelno dvojno črpalko. Pojavi se toplokrvnost.Hrana se kopiči v celicah kot netopljiv glikogenin maščobne kapljice. Ribe spuščajo jajčeca insemenčice kar v vodo, pari dvoživk jajčecanajprej oplojujejo s semenčicami in jih šele natopritrjujejo v vodi, plazilci oplojena jajca že ležejona kopnem in prepuščajo soncu, ptice jih samegrejejo v gnezdih, sesalci pa jih shranjujejo kar vlastnih telesih ter rojevajo žive potomce.

Levinja napada zebro.Oba sta predstavnikanajbolj razvitih živali,sesalcev. Prvi je mesojedin drugi rastlinojed.(Desktopia)

Ves ta razvoj življenja poteka na ozadjukatastrofičnih okoljskih sprememb. Pred250 milijoni let padec velikega meteorita uničivečino vrst in označi začetek dobe velikihplazilcev, dinozavrov. In pred 65 milijoni letpadec drugega meteorita izbriše dinozavre terodpre pot sesalcem. Kljub obsežnemu uničenjupreostanejo vrste iz vseh glavnih skupin innadaljujejo svoj razvoj prav do danes. Od takratdalje se ozračje v povprečju počasi ohlaja.

Razvoj sesalcev vodi do svojega vrha, primatov.Ti so podobni današnjim velikim opicam in živijov tropskih gozdovih, večinoma na drevju. Dopred 5 milijoni let se podnebje že precej ohladi inosuši in gozdovi se razredčijo. Nekateri primatise morajo preseliti v travnate savane. Sčasomapostanejo dvonožni človečnjaki. Dolgotrajni tekijim ustvarijo stopalne loke, golo kožo in hladilne

17

Prepletenostvrst

znojnice. Sproščene roke z gibkimi prsti začnoprijemati ter uporabljati palice in kamne zapriskrbovanje hrane. Večji možgani so pri tembolj uspešni in nenehno naraščajo. Pred2 milijonoma let začno človečnjaki izdelovatikamnito orodje in pred 0,5 milijona let udomačijoogenj. Končno jim pred 100.000 leti drobnamutacija odpre pot do govora. Rojen je sodobničlovek. Ustni prenos kulture in kopičenje znanjaga bosta popeljala tja, kjer je danes.

Okostje človečnjakinje Lucy. Živela je pred3 milijoni let. Visoka je bila nekaj čez 1meter, hodila je pokončno, prostorninanjenih možgan pa je znašala tretjinodanašnjih. (Museum National d'HistoireNaturelle, Paris)

Bitja, ki se nenehno razvijajo, ne živijo ločenodrugo od drugega, ampak si delijo skupniprostor. Tvorijo združbe. Pri tem učinkujejo medseboj in z okolico. Vsak naseljen in snovno zaprtsistem, recimo jezero ali otok, mora proizvajatisvojo lastno hrano iz razpoložljivih snovi.Proizvajalci, porabniki in razgrajevalci v njem sezato prej ali slej številčno uravnovesijo. Vsakršnalokalna sprememba, recimo pojav novegamutanta ali vdor nove vrste, poruši medsebojnarazmerja in vodi v novo, premaknjenoravnovesje. Včasih to pripelje do izrazitih nihanj.Znotraj sistema bitja plenijo, tekmujejo insodelujejo. Nekatera so roparji, druga žrtve:tvorijo prehrambene verige. Iščejo in najdejo vse

18

Sebični geni

Staranje in smrt

mogoče poti za napad in obrambo. Razvijajo zobein kremplje, varovalne in opozorilne barve inoblike, oklepe in strupe. Zajedalci se naselijo nagostitelje in v njihovo notranjost. Celo zajedalcisami dobijo svoje zajedalce. Žuželke oprašujejocvetnice in te jih hranijo z nektarjem. Bakterije vprebavilih sesalcev pomagajo pri presnovi. Virusikot polživa bitja pa se naseljujejo v prav vse vrstecelic in z njimi bijejo hude vojne. Raznolikostživljenjskih načinov postane neizmerna.

Bitja in okoljeVsako živo bitje ima obliko virusa, celice aliskupka celic, ki vsebujejo istovrstnerazmnoževalce, gene. Telesa živih bitij, to sostroji za razmnoževanje, ki si jih okrog sebezgradijo ali prisvojijo geni. Telesa imajo omejenrok trajanja – bitja se starajo in umirajo, geni paso praktično nesmrtni. Selijo in širijo se izstaršev v potomce. Tekmovalni izbor ne potekana osebkih niti na vrstah, kakor se zdi na prvipogled, marveč na genih. Tisti geni, ki pridobijoboljše stroje, se širše razmnožujejo. Svoje strojesčasoma oskrbijo z raznovrstnimi organi inučinkovitimi načini obnašanja: nagoni, instinktiin učenjem.

Vsako bitje ima svojo statistično starost za smrtzaradi nevarnosti iz okolja, recimo zaradizajedalcev in plenilcev. Tudi če bi bilo sicernesmrtno, ne bi večno živelo. Vrsta, ki premaknerazmnoževanje v zgodnje obdobje življenja, boimela več potomcev. Geni, ki to zgodnjerazmnoževanje določajo, bodo zato izbrani neglede na to, da morda povzročajo hudedegeneracije kasneje, po statistični starosti za

19

Nujnost razvoja

Vesolje inživljenje

smrt. Taki pozni geni so izven dosega naravneizbire. Starostne težave in smrt zaradi njih sotorej posledica genov, ki delujejo še potem, ko bimorali biti že statistično mrtvi. (Imamo jihpredvsem ljudje, kajti le mi smo umetnopodaljšali svoje življenje tako, da smo odpravilimnoge okoljske vzroke za smrt.) Kdaj se težavepojavijo pri kateri vrsti, je odvisno od tega, kakohitro pri svojem delu njeni mitohondriji izpuščajoione kisika in dušika, proste radikale. Hitrejši kotje izpust, prej se pojavijo bolezni. Hitrostizpuščanja radikalov pri različnih vrstah jevečinoma sorazmerna z njihovo presnovo. Pri istivrsti pa v teku življenja počasi narašča. Na nekistopnji celico vname in jo naredi "staro" ter stem dovzetno za negativne učinke poznih genov.

Življenje se je pojavilo na Zemlji takoj, ko je biloto mogoče. Torej ni naključje, ampak nujniproizvod ustreznega okolja. Tudi smer, v kateroje šel nadaljnji razvoj, ni bila naključna, temvečnujna: na svetlobi se prej ali slej morajo razvitifotosinteza in oči in v kisiku se morajo razvitidihanje in pljuča. Če bi razvoj lahko ponovili, bina kopno spet prilezla bitja z očmi, pognala bidlake in razprostrla krila. Morda bi spet dobilavelike možgane in celo razum. Katastrofičnoozadje – vulkani in meteoriti – bi sicerspremenilo podrobnosti in hitrost razvoja, ne patudi njegove splošne smeri.

Kaj pa življenje v vesolju? V njem je ogromnozvezd, podobnih Soncu; veliko jih ima planete inmnogi so slični Zemlji po velikosti, masi, sestaviin temperaturi; verjetnost življenja na njih mejina gotovost. Če/ko bomo odkrili tamkajšnja bitja,bodo ta gotovo imela celično zgradbo. Najbolj

20

razvite vrste bodo srhljivo podobne zemeljskim:imele bodo glavo, živčevje, okončine in prste.Težava je le, da tega verjetno nikoli ne bomomogli dokazati: razdalje do najbližjih planetovizven našega osončja so tako ogromne, da nimisliti na kakršnokoli potovanje do njih. Če pa sose morda kje razvila razumna bitja in izumilaradijsko sporočanje, so zelo na redko posejana včasu in prostoru. Ni verjetno, da bi sploh kdajprišli v stik z njimi. V vesolju smo efektivno sami.□

21