Три ключевых момента ускорения эволюции жизни на Земле

Биохимия, основанная на ДНК и РНК, объединяет всё многообразие жизни на планете, от муравьёв до синих китов. Учёные предполагают, что все существующие организмы произошли от последнего универсального общего предка (LUCA), появившегося от 4 до 4,5 миллиарда лет назад. Несмотря на отсутствие ископаемых свидетельств того момента, наука выделяет три важнейших переломных этапа в истории эволюции, когда развитие жизни резко ускорилось. Первый из них относится к периоду около 4 миллиардов лет назад и касается самого возникновения жизни.

Спор о происхождении жизни ведётся между сторонниками гипотезы «первичного бульона» и теорией глубоководных гидротермальных источников. Первая идея, высказанная Чарльзом Дарвином, предполагает зарождение жизни в тёплых водоёмах из простых химических веществ под воздействием энергии, что было частично подтверждено экспериментом Стэнли Миллера в 1953 году. Альтернативная теория базируется на открытии в 1977 году экосистем вокруг вулканических источников на дне океана, где организмы используют химическую энергию вместо солнечного света. Современные исследования, включая работы 2009, 2017 и 2024 годов, указывают на то, что жизнь могла возникнуть в обоих местах или даже независимо в разных нишах, причём роль катализаторов могли играть металлы, такие как никель и кобальт.

Второй важный этап наступил около двух миллиардов лет назад, когда появились эукариотические клетки — сложные организмы с оформленным ядром и митохондриями. Эти клетки произошли от древних прокариот, таких как кишечная палочка, через процесс эндосимбиоза. Примерно 2,25 миллиарда лет назад бактерии поселились внутри предков асгардов и превратились в митохондрии, обеспечивая клетки энергией. Хотя этот переход заложил фундамент для всего современного животного и растительного мира, многие детали, например, механизм формирования клеточного ядра, остаются загадкой.

Третий рывок в размерах и сложности произошёл спустя ещё миллиард лет, после эпохи, известной как «скучный миллиард», когда жизнь оставалась микроскопической. Около 720 миллионов лет назад Земля пережила глобальное оледенение, известное как «Земля-снежок», которое длилось 85 миллионов лет. После оттаивания, около 635 миллионов лет назад, началась эдиакарская эра. В этот период, изучаемый учёными, такими как Ник Баттерфилд и Гай Нарбонн, жизнь совершила скачок: появились крупные мягкотелые животные, включая рангеоморф, достигавший роста современного баскетболиста, что ознаменовало конец доминирования исключительно микроорганизмов.