Оттегісіз тіршіліктің қанша түрі болуы мүмкін?

Ұзақ уақыт бойы оттегі тірі ағзалардың өмір сүруі үшін міндетті шарт деп есептеліп келді. Алайда соңғы ғылыми зерттеулер бұл түсінікті айтарлықтай өзгертті. Жер шарының ең қолайсыз аймақтарында оттегінің қатысуынсыз тіршілік ететін ағзалар анықталды. Кейбірі үшін бұл газ тіпті қауіпті фактор болып саналады. Осындай бейімделулер тіршіліктің шекарасы әлдеқайда кең екенін көрсетеді.

Оттегісіз өмір қалай мүмкін болады

Оттегінің болмауы зат алмасудың жоқтығын білдірмейді. Кейбір тіршілік иелері энергияны алу үшін өзге химиялық қосылыстарды пайдаланады. Мұндай үдерістердің негізінде өте көне биохимиялық механизмдер жатыр. Олар атмосферада оттегі пайда болмай тұрған кезеңдерде қалыптасқан.

Нақты мысалдарға өтпес бұрын, бұл стратегиялардың эволюциялық тұрғыдан тұрақты екенін ескеру қажет. Осындай қасиет көптеген ағзаларға қолайсыз ортада өмір сүруге мүмкіндік береді.

Анаэробты микроағзалар

Ең көп таралған топқа анаэробты бактериялар мен археялар жатады. Бұл микроскопиялық тіршілік иелері топырақта, су түбіндегі шөгінділерде және жануарлардың ас қорыту жүйесінде кездеседі. Олардың зат алмасуы ашу немесе бейорганикалық қосылыстарды қалпына келтіру үдерістеріне негізделген. Кейбір түрлер табиғи зат айналымында маңызды рөл атқарады.

• метан түзетін археялар оттегісіз ортада метан бөледі;
• сульфатты тотықсыздандыратын бактериялар күкірт қосылыстарын пайдаланады;
• темірмен әрекеттесетін түрлер минералдардың өзгеруіне қатысады;
• ашу үдерісін қолданатын микроағзалар органикалық заттарды ыдыратады.

Бұл топтар жасушалық деңгейдегі бейімделудің қаншалықты алуан түрлі екенін көрсетеді.

Оттегісіз өмір сүретін көпжасушалы ағзалар

Бұрын күрделі құрылымды ағзалар оттегісіз өмір сүре алмайды деген пікір басым болды. Алайда теңіз түбіндегі ерекше орталарды зерттеу бұл көзқарасты өзгертті. Кейбір тұзды әрі жабық бассейндерден микроскопиялық көпжасушалы жануарлар табылды. Олардың энергия алмасуында оттегі мүлде қолданылмайды.

Бұл жаңалық ғылым алдында жаңа сұрақтар туындатты. Ол күрделілік әрдайым аэробты тыныспен байланысты емес екенін дәлелдеді.

1. Мұндай ағзаларда митохондрияның орнына өзге органеллалар жұмыс істейді.
2. Энергия анаэробты химиялық реакциялар арқылы өндіріледі.
3. Өмірлік циклі толықтай экстремалды ортаға бейімделген.

Осындай деректер биология туралы түсінікті едәуір кеңейтті.

Өтпелі формалар және уақытша бейімделу

Кейбір ағзалар белгілі бір уақыт аралығында оттегісіз тіршілік ете алады. Қолайсыз жағдай туындағанда олар балама метаболизм жолдарына көшеді. Мұндай икемділік көбіне қарапайымдылар мен омыртқасыздарда байқалады. Бұл қасиет олардың тірі қалу мүмкіндігін арттырады.

Бұл тетіктерді қарастырғанда олардың шектеулі екенін ескеру маңызды. Ұзақ мерзімді оттегі тапшылығы мұндай ағзалар үшін де ауыр сынақ болып саналады.

• кейбір құрттар зат алмасуын баяулатады;
• жекелеген моллюскалар ашу үдерісіне көшеді;
• паразиттік формалар иесінің ресурстарын пайдаланады;
• микроэукариоттар жасушалық қызметін өзгертеді.

Бұл мысалдар аэробты және анаэробты тіршілік арасындағы шекара әрдайым анық емес екенін көрсетеді.

Ғылымға белгілі формалар саны

Оттегісіз өмір сүретін тіршілік формаларының нақты санын айту мүмкін емес. Ғалымдар мыңдаған микроағза түрін және санаулы ғана күрделі организмдерді сипаттаған. Экстремалды экожүйелерді зерттеу жалғасқан сайын жаңа түрлер ашылып келеді. Әсіресе мұхит түбі мен жер асты кеңістіктері болашағы зор бағыттар саналады.

Мұндай белгісіздік зерттеу әдістерінің шектеулігімен байланысты. Көптеген ағзалар әлі де тікелей бақылауға қолжетімсіз күйде қалып отыр.

Оттегісіз тіршілік бұрын ойлағаннан әлдеқайда алуан түрлі болып шықты. Ол құрылымдық деңгейі әртүрлі ағзаларда кездесіп, сан алуан биохимиялық жолдарды пайдаланады. Мұндай формалар эволюцияның көне бағыттарын және бейімделудің жоғары мүмкіндігін көрсетеді. Оларды зерттеу тек жер бетіндегі биология үшін емес, ғарыштағы өмірді іздеу үшін де маңызды. Осындай білім тіршіліктің қай жерде және қандай жағдайда пайда бола алатынын тереңірек түсінуге көмектеседі.