Когато си мислим за еволюцията, често ни идва на ум

Когато си мислим за еволюцията, постоянно ни идва на разум една сурова картина: „ оцеляване на най-приспособените “, битка за битие, безмилостна конкуренция. Това е правилно, само че единствено част от нещата. Всъщност най-големите достижения в историята на живота на Земята са резултат не от спорове, а от съдействие. Понякога наложително, постоянно користно, само че постоянно съдбоносно. Става дума за симбиозата – силата, която е трансформирала нашата планета от безжизнена топка кал в света, който познаваме.

Сделка за два милиарда години

Представете си Земята в далечното минало. В продължение на два милиарда години тя е била дом единствено на микроскопични форми на живот – бактерии и археи. Пейзажът е бил меко казано тъмен. Изглеждало е, че това ще продължи постоянно. Но тогава се случило събитие, което може да се назова най-важната „ договорка по обединение и усвояване “ в историята.

Една клетка от археален вид е погълнала друга – бактерия. В естествена обстановка това би означавало край за последната. Но се е случило нещо необикновено: бактерията освен е оживяла вътре в своя завоевател, само че и се е вкоренила там. Те почнали да съществуват като един организъм. С течение на времето тази погълната клетка еволюирала в нещо ново – митохондрия.

И това трансформирало всичко. Митохондриите са се трансформирали в дребни енергийни станции, които доставят своя гостоприемник с сила в невиждан мащаб. Учените пресметнаха, че с този енергиен бонус новата, комплицирана клетка е била в положение да поддържа работата на 200 000 пъти повече гени! Това не е било просто еволюция, а гражданска война. Тя проправя пътя на сложността: клетките са в положение да порастват, да се комбинират и да пораждат безпределно многообразие от форми. От тази една-единствена транзакция са се родили всички животни, растения и гъби. А ние с вас сме директни потомци на този античен съюз.

Партньор или паразит? Сложните договаряния на природата

Когато чуем думата „ симбиоза “, в съзнанието ни изникват идилични облици: рибката смешник, която се крие в пипалата на анемона, или пъстрите коралови рифове. Свикнали сме да мислим, че това постоянно е естетика и взаимна изгода. Но природата е доста по-прагматична.

Както означават откривателите през днешния ден, симбиотичните взаимоотношения не са черно-бели, а съставляват цялостен набор. В единия му край е чистият паразитизъм, когато един организъм живее за сметка на различен. В другия край е мутуализмът – извънредно взаимноизгодно съдействие. Но даже и тук няма място за алтруизъм. Партньорите си оказват помощ един на различен не от добрина, а на правилото „ ти на мен, аз на теб “.

Орхидеите са съвършен образец за тази динамичност. Техните семена са толкоз дребни, че не съдържат съвсем никакви хранителни субстанции. За да покълне, семето би трябвало да откри микоризна гъба в почвата и на процедура да стане неин паразит, като краде от нея захари и минерали. Това е чиста употреба. След като узреят и развият листа обаче, доста орхидеи стартират да „ изплащат дълга “: посредством фотосинтезата те създават храна и я споделят с гъбата. Паразитизмът се заменя с взаимноизгодно партньорство. Но това не е краят на историята. Някои типове орхидеи в никакъв случай не се снабдяват със зелени листа и остават паразитни за цялостен живот. Това е ясна проява, че симбиозата не е неподвижен контракт, а непрекъснато договаряне, при което салдото може да се промени във всяко направление.

Как гъбичките и растенията са основали света, в който живеем

Тази история на съдействие и план има и планетарен мащаб. Фактът, че дишате сега, е директно разследване от симбиозата. Повече от 80% от всички сухоземни растения са в съюз със самите микоризни гъби. Гъбната мрежа, сходно на интернет, прониква в почвата, донасяйки до растението вода и минерали от най-отдалечените ѝ кътчета, а растението реагира, като споделя с гъбата фотосинтетични артикули.

Нещо повече, самата почва, по която вървим, е резултат от този античен съюз. Когато преди към 500 милиона години растенията за пръв път са се появили на земята, те не са имали корени. Именно гъбите са им помогнали да се закрепят и да извлекат хранителни субстанции от голата канара, като са провокирали образуването на благодатен пласт. Без това обединяване нашата планета към момента би била една камениста пустиня.

Древният съюз в работа на бъдещето

Разбирането на тези комплицирани взаимовръзки не е просто научен интерес. То е ключът към решаването на един от най-належащите проблеми на нашето време – основаването на стабилно селско стопанство.

Днешното селскостопанско произвеждане е сериозно подвластно от синтетичните азотни торове. За производството им се изразходват големи количества сила, а остатъкът се стича от полетата и замърсява реките и езерата. Но природата от дълго време е намерила елегантно решение. Бобовите растения (грах, фасул, леща) са „ опитомили “ бактерии, които живеят в корените им и са в положение да създадат това, което никое друго растение не може – да трансфорат азота непосредствено от въздуха в натурален тор.

Днес водещи проучвателен центрове работят по „ преподаването “ на този трик на други съществени култури – пшеница, царевица и ориз. Оказва се, че клетъчните механизми, които бобовите растения употребяват за взаимоотношение с бактериите, към този момент съществуват в зърнените култури, само че те просто служат за разнообразни цели. Предизвикателството е да ги пренастроим. Ако успеем, бихме могли фрапантно да понижим зависимостта си от химически торове. Целта на това проучване е амбициозна – да се освободи селското стопанство от „ химията “. В научната общественост царува огромен оптимизъм, тъй като, като се огледа по какъв начин античните съюзи са оформили нашия свят, тази цел към този момент не наподобява като научна фантастика.