Возникновение эукариот — организмов, клетки которых содержат ядро, — самое масштабное событие в истории эволюции со времён появления жизни. Это был огромный скачок во внутренней организации клетки.

Линн Маргулис на церемонии присуждения почётной докторской степени Мадридского автономного университета в 1998 году. Вместе с ней этой степени были удостоены британский физик Питер Дэвид Таунсенд (первый слева) и испанский энтомолог Эухенио Моралес Агачино (крайний справа). Второй справа — ректор Мадридского автономного университета Рауль Вильяр. Фото: Universidad Autónoma de Madrid/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0.

Возникновение эукариот — организмов, клетки которых содержат ядро, — самое масштабное событие в истории эволюции со времён появления жизни. Это был огромный скачок во внутренней организации клетки, позволивший живым организмам в дальнейшем перейти к истинной многоклеточности. Но до недавнего времени мало что было известно о том, каким именно образом могла возникнуть такая сложная структура, как ядро. Строились разные гипотезы, но ни одна из них не объясняла всего процесса. Лишь в последние годы появились данные, которые позволяют переосмыслить взгляды на эволюцию эукариот.

Прокариоты (организмы без ядра) и эукариоты (организмы с ядром) различаются между собой организацией генома. У эукариот ДНК заключена в специализированном участке клетки, обособленном от всего остального её пространства мембраной, тогда как у прокариот она находится прямо в цитоплазме. Это небольшое отличие сыграло важную эволюционную роль: более совершенная регуляция генома позволила эукариотам защититься от нежелательных мутаций, которые неизбежно возникают, когда генетическая информация хранится в области активного метаболизма, цитоплазме. Это же дало им возможность кардинально менять метаболизм своей клетки, не затрагивая ДНК, что в итоге и позволило эукариотам перейти к истинной многоклеточности, ведь в многоклеточном организме все клетки имеют одинаковый геном. Но как именно появилось ядро и почему это случилось лишь единожды за всю историю развития жизни на планете, если многие клеточные структуры возникали в эволюции параллельно несколько раз?

№7, 2021