Ультрафиолетовые излучения. Влияние на ДНК и эволюционные процессы
Для изучения вопроса возникновения первых форм жизни учёные исследовали места с экстремальными условиями. Следующий район «охоты» — это озеро Колорадо. Его красный цвет свидетельствует о необычном типе микробов, которые там обитают. Эта часть Боливии характерна одними из самых высоких уровней ультрафиолета в мире. Всё дело в том, что разряженная атмосфера, расположенная над этой местностью, лишь частично задерживает солнечную радиацию в виде лучей ультравысоких энергий. Из-за этого условия жизни тут больше напоминают Землю 4 миллиарда лет назад. Когда жизнь только появилась, уровень ультрафиолета был невероятно высоким – гораздо выше, чем на современной планете. Поднявшись в горы Боливии, полностью воспроизвести первобытную Землю не удастся, однако есть шанс сделать шаг навстречу прошлому и получить представление как организмы жили в то время.
ДНК под воздействием излучения
После замеров уровня ультрафиолета специалисты получили поразительные результаты. Даже в середины зимы там можно наблюдать чрезвычайно высокие показатели солнечной радиации. И они будут ещё выше в полдень. В данном месте они могут в 2 раза превышать средний уровень на калифорнийском пляже. Наша кожа подвергается опасности из-за сильного ультрафиолета, когда мы загораем на Солнце. Так и микробы – здесь – в Боливии постоянно подвергаются опасности.
Биологи провели простой эксперимент, чтобы выяснить, с чем именно им приходится бороться. Они проверили влияние ультрафиолетового излучения Солнца на оголённую ДНК (раствор, содержащий молекулы ДНК, лишенные защиты клетки, которая обычно их окружает). Всего через 2 часа бомбардировки ультрафиолетом молекулы ДНК получили критические повреждения. Уровень солнечной радиации на первобытной Земле был примерно в 100 раз выше, чем сегодня. Многие учёные считают, что наш Последний общий предок жил в тёмных глубинах океана или же был погребен под землей, чтобы защититься от излучения. Но здесь микробы смогли выжить. Защитить ДНК им помогает специальный красный пигмент. Так же, как мы загораем летом, чтобы защитить себя, эти организмы вырабатывают красный пигмент.
Защитный пигмент, позволяющий выжить
Но хотя мы знаем, что ультрафиолетовые излучения опасны для ДНК всех живых организмов, есть и обратная сторона медали. Солнечная радиация, возможно, подтолкнула эволюцию. Это даже могло сыграть роль в Большом рождении и эволюции последнего общего предка. Дело в том, что солнечная радиация вызывает мутации. Однако вопреки общепринятому стереотипу, мутации – не всегда плохое явление. Без них не было бы эволюции. Ведь для изменения организмов нужны изменения в генетическом материале. Наш мир был бы совсем другим, если бы всё оставалось неизменным на генном уровне. Нас бы самих не существовало в таком случае.
