Зри в корень глобальной Эволюции и многое поймёшь

«Зри в корень» глобальной Эволюции и многое поймёшь.
      Об эксклюзивном генезисе отдельных биоструктур, выводящем их за рамки
                традиционных представлений.               
       Данная статья входит под №4 в цикл материалов Как работают механизмы Эволюции. Этот цикл  является  составной частью, своеобразной «Дорожной картой» аналитического Проекта «Путь в Большой тукдам». Поскольку только максимально возможный охват различных, феноменальных(в том числе латентных) природных процессов и явлений позволит приблизиться к разгадке Мега-феномена тукдам. Соответственно, некоторые фиксации в данной статье, будущие фрагменты исследования Большого тукдама будут помечаться символом [Б.т.]
       Одной из главных загадок Природы является тайна происхождения жизни. По мнению многих исследователей данной проблемы, ключом к разгадке является определение «нулевой точки» развития жизни. В настоящее время существуют две основные гипотезы происхождения жизни: самозарождение в эксклюзивно благоприятствующих условиях планеты Земля; панспермия, то есть попадание(привнесение) на «раннюю» Землю неких форм жизни извне.
       Рассмотрение первой гипотезы имеет гигантское(на порядки порядков!) преимущество по количеству исследователей, публикаций, верифицированной фактуры палео-материала, вниманию общества и спонсоров.   В то же время, каноны методологии требуют, в случае изучения и экстраполяции(!) важнейших для перспектив существования Человечества проблем, не оставлять без аналитического внимания даже маловероятные альтернативные версии развития событий. [Б.т.]
      Именно поэтому в данной статье, наряду с другими темами,  акцентировано внимание на чёткой фиксации разнообразной фактуры(десятилетия остающейся даже без попыток научного объяснения генезиса своих ультра характеристик и свойств), гипотетически допускающей, возможность существования и развития второй гипотезы – панспермии. [Б.т.]
    I.   Биоструктуры, способные защитить себя надёжно и надолго.
         Споры бактерий - тельца круглой или овальной формы, которые образуются внутри некоторых бактерий в определенные стадии их существования или при ухудшении условий окружающей среды. Споры бактерий сохраняются в течение многих лет, не утрачивая свойства прорастать в вегетативную форму. Известен случай, когда удалось оживить бактериальные споры возрастом около 30 миллионов лет. Споры бактерий не служат для размножения.
      В виде споры бактерия может выдерживать огромные механические, температурные и химические нагрузки. Например, некоторые споры выдерживают трёхчасовое кипячение или температуру жидкого азота. Также в виде споры более эффективно проходит расселение, потому что частично обезвоженная клетка имеет меньшую массу. Однако споры неустойчивы к ультафиолету, как и вообще бактерии, и быстро погибают под таким излучением.
      В те времена, когда жизнь на Земле только появилась, и на ней существовали преимущественно только бактерии, возможно погодные условия могли быстро меняться, становиться весьма суровыми. Чтобы выжить, бактерии эволюционно выработали в себе способность к спорообразованию. На сегодняшний день бактерии могут жить там, где другие организмы выжить не могут.
       В спорах бактерий все жизненные процессы почти прекращены, цитоплазмы мало, и она густая. Спора покрыта толстой оболочкой, защищающей ее от разрушающих факторов внешней среды. Однако спора содержит все необходимое (в том числе ДНК бактерии), чтобы в благоприятных условиях прорасти и образовать полноценную бактериальную клетку.
     Находясь в состоянии споры, покрытой прочной оболочкой, бактерии переживают неблагоприятные условия, останавливая все свои жизненные процессы. По сути, такая клетка почти мертва, однако ученые выяснили, что и «мертвые» бактерии постоянно отслеживают состояние внешней среды, реагируя даже на незначительные изменения условий.  06.10.2022г. в Science была опубликована статья www.science.org/doi/10.1126/science.abl7484:
      «Чтобы сохранять способность к прорастанию так долго, бактерия сводит на ноль все свои физиологические процессы, останавливая даже движение цитоплазмы за счет потери большей части воды. Но было неизвестно, остается ли при ней способность «отслеживать» состояние внешней среды, реагируя на те условия, которые еще не подходят для прорастания. Иными словами, инертны ли бактериальные споры вплоть до момента прорастания или они как-то реагируют на незначительные изменения снаружи?
       Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) смогли разгадать эту загадку, обнаружив, что споры сенной палочки (Bacillus subtilis) действуют как конденсаторы, используя накопленную электрохимическую энергию для отслеживания внешних условий в состоянии полного покоя. Благодаря этому споры реагируют даже на кратковременные и слабые улучшения внешних условий, но прорастают только тогда, когда сумма таких изменений достигает некоторого порога, пригодного для полноценной жизнедеятельности.
       Разработав математическую модель, объясняющую этот процесс, исследователи обнаружили, что споры используют мембранный потенциал для отслеживания состояния окружающей среды. Грубо говоря, спора высвобождает небольшое количество ионов калия в ответ на каждое незначительное улучшение внешних условий (в данном случае это были добавляемые в раствор со спорами аминокислоты), но прорастает лишь тогда, когда разница концентраций калия снаружи и внутри оболочки споры достигнет нужного значения. 
       Это похоже на работу нейронов в нашем мозгу, у которых мембранный потенциал служит для передачи сигналов между клетками. Удивительно, что споры бактерий могут выделять ионы калия без каких-либо энергетических затрат, а нейроны — одни из самых «энергоёмких» клеток нашего тела.
      Новые данные позволяют переосмыслить наши представления о бактериальных спорах и могут послужить в космических миссиях, ищущих признаки существования внеземной жизни. Если в будущем космонавты обнаружат споры бактерий на метеоритах или других планетах, с помощью отслеживания мембранного потенциала ученые смогут определить оптимальные условия для прорастания таких организмов и перевести их в форму полноценной клетки для дальнейшего изучения.
       К аналогичному выводу приходят английские учёные в финале статьи на подобную тему «Бактерии эпохи динозавров могли дожить до наших дней» www.bbc.com/russian/vert-earth-36803550\19.07.2016г.\:
    «Если покоящиеся формы бактерий могут сохранять жизнь на протяжении миллионов лет, нельзя исключать вероятность того, что клетки или ДНК впервые появились на другой планете в другой галактике и были занесены на Землю кометой или астероидом».
     Ещё более утвердителен материал российских специалистов «Космическая пыль и теория панспермии» 22.03.2016г.   postnauka.ru/video/61907
       «Зрелая спора может покоиться много времени. Она замечательно переносит высушивание, нагревание. Ставились даже успешные эксперименты по попытке уронить камень с орбиты с помощью геофизических ракет либо прикрепить специальную керамическую пластинку к спускаемому аппарату, чтобы посмотреть, можно ли транспортировать споры на метеоритах, тестируя гипотезу панспермии. Эта гипотеза по-прежнему активно обсуждается. Если раньше она подвергалась сомнению, то в последнее время появились новые результаты, указывающие на возникновение примитивной жизни на других телах Солнечной системы. Статистические оценки показывают, что только в нашей Галактике может существовать несколько десятков миллиардов экзопланет, подобных Земле. После установления таких новых наблюдательных результатов возможность внеземного возникновения жизни не подвергается сомнению. Интерес к гипотезе о панспермии привел к тому, что она рассматривается на серьезном уровне».

     Группа микроорганизмов, поставившая свою эволюцию "на паузу" 175 миллионов лет назад.\08.04.2021г.\ www.nature.com/articles/s41396-021-00965-3
     Наследственность, изменчивость и естественный отбор признаны основными факторами, которые движут эволюцией живых существ на Земле. Поэтому организмы, сохранившиеся без изменений на протяжении длительных периодов, дают учёным уникальный шанс подобраться поближе к этой загадке Эволюции.
        Соответственно исследователи из Лаборатории океанологии имени Бигелоу были  шокированы, обнаружив запредельно подобное.  "Это открытие доказывает, что нам нужно с осторожностью подходить к заявлениям о скорости эволюции и о том, как мы понимаем дерево жизни. Вероятно, эволюция некоторых организмов несётся на всех парах, в то время как у других она еле ползёт, что затрудняет применение метода молекулярных часов " – отметил ведущий автор работы Эрик Бекрафт. www.bigelow.org/news/articles/2021-04-08
       Бактерии вида Candidatus Desulforudis audaxviator были впервые найдены в золотых рудниках Южной Африки в 2008 году одним из соавторов работы Таллисом Онстотт.
       Отрезанные от солнечного света, изолированные от других организмов, эти бактерии-экстремофилы живут в заполненных водой пустотах в горной породе. Обнаруженные на глубине трёх километров под землёй бактерии питаются благодаря химическим реакциям, сопровождающим радиоактивный распад веществ в составе минералов.
       В стремлении понять, как эволюционировал столь уникальный организм, учёные начали поиски подобных бактерий в других местах земного шара. И в итоге они были обнаружены в Сибири и в Калифорнии, а также в других рудниках в Южной Африке.
      Химический состав среды, в которой обитали бактерии, отличался во всех этих местах. Для исследователей это означало прекрасную возможность найти различия, которые произошли в геноме C.D.audaxviator за миллионы лет раздельной эволюции. Но к  огромному удивлению, все они оказались практически идентичны.
       "Лучшее объяснение, которое у нас есть – это что эти бактерии не менялись ещё с тех пор, […] как раздробился на части суперконтинент Пангея около 175 миллионов лет назад. Выходит, что они являются живыми ископаемыми тех времён. Звучит довольно безумно, к тому же это идёт против всех существующих представлений об эволюции микроорганизмов", – отмечает соавтор работы Р.Степанаускас
       Практически все хорошо изученные бактерии наподобие E. coli могут эволюционировать в течение нескольких лет в ответ на изменившиеся условия среды, к примеру, из-за контакта с убивающими их антибиотиками. На этом фоне факт "замирания" эволюционных процессов в обозначенных бактериях выглядит феноменальным».
         В числе немногих предположений эволюционистов, анализировавших это открытие, сложились две версии: а)данное «ветирование» мутаций в геноме C.D.audaxviator, могло быть привнесено в «эпоху Пангеи» неким ультра-космическим воздействием и далее законсервировано в толще горных пород. Другие, подобные микроскопические виды живого погибли от этого воздействия\облучения\; б) предполагаемое воздействие могло носить и другие формы в координатах «направленной панспермии». В том числе,   конструирование специализированных видов живого - экстремофилов, которые без проблем перенесут последствия ядерных и подобных катастроф. [Б.т.]
   
     II.  Биоструктуры чьи характеристики и свойства выпадают из традиционных 
                Земных параметров и адаптационных потребностей\целей\.         
    Тихоходки - очень мелкие(0,1–1,5 мм.) беспозвоночные животные с четырьмя парами ног. Они относятся к отдельному типу тихоходок (Tardigrada). На сегодняшний день известно более 1200 видов тихоходок. Все они - водные животные, но некоторые живут в водоемах, а некоторые - в тонких пленках воды на суше: во мхах, лишайниках, листовой подстилке и даже в почве. За час они могут «пройти» более тысячи длин своего тела - для человека это была бы скорость, равная 2 км/ч. Американские ученые с помощью оптического микроскопа изучили, как ходят и даже «бегают» тихоходки. Оказалось, что в отличие от других микроскопических животных, которые предпочитают ползать, тихоходки ходят ровным и уверенным шагом. Сходство между ними и крупными насекомыми в манере двигаться ставит интересные вопросы касательно их эволюции
      Их глаза - это пара пигментных пятен, способных улавливать лишь свет. Их ротовые аппараты представляют собой трубку с двумя «стилетами» - ими тихоходки прокалывают клетки мхов, лишайников, тела других беспозвоночных. Тихоходки довольно часто практикуют каннибализм: они как вампиры выпивают «сок» своих сородичей.
     Клетки тихоходок у взрослых в диаметре не превышают 3–5 мкм, а кариотип представлен крошечными хромосомами от 5 до 7 штук, не превышающими 1 мкм в длину Поэтому секвенировать тихоходок очень сложно. На сегодняшний день обнародовано лишь три генома тихоходок
    В 2012 году журнал Planetary and Space Science определил тихоходок как самых выносливых существ на Земле. Из обычного состояния тихоходки переходят в «неразрушимое» состояние под названием криптобиоз — «скрытая жизнь». Криптобиоз бывает разным: ангидробиоз (жизнь без воды), криобиоз (жизнь в холоде), осмобиоз (выживание в растворах с повышенной концентрацией растворенных веществ) и множество других вариантов. Самым распространенным криптобиозом для тихоходок является ангидробиоз, при этом тело тихоходок сжимается, а конечности втягиваются. \Planetary and Space Science. 74, 97-102;\
      Такое состояние у них называется состоянием бочонка, и, находясь в нем, тихоходки лишены способности питаться, размножаться и вообще мало подвержены воздействию внешних факторов. Они могут выжить несколько минут в кипящем спирте (150 °C) и жидком гелии (–273 °C), их можно подвергнуть воздействию давления, которое будет превышать 5000 атмосфер, или же выпустить в открытый космос. Однако не все условия для тихоходок будут временными неудобствами. Согласно данным 2020 года, тихоходки в активном состоянии не любят высокие температуры. При температуре 37,1 °C,  она погибнет в течение 48 часов. Адаптированные активные представители выживают при более высокой температуре - 37,6 °C. В состоянии бочонка часть водяных медведей смогла пережить температуру 82,7 °C в течение часа и 63,1 °C - в течение 24 часов.
                     Тихоходки — первое известное животное, выжившее в открытом космосе. В 2007 году благодаря миссии FOTON-M3 Европейского космического агентства (ESA) стало известно, что тихоходки способны выжить в космическом пространстве. Во время полета их разделили на три группы. Одна группа подвергалась действию космического вакуума, вторая — действию солнечной радиации, а третья — вакууму и солнечной радиации одновременно. В результате исследования тихоходки не только выжили, успешно вернулись на Землю, но и дали потомство. В 2019 году Wired предположил, что тихоходки могли жить какое-то время на Луне после неудачной посадки израильского лунного модуля.               В 2017 году японские ученые установили, что тихоходки способны выжить при дозах радиации, равных 10 000 Грей (Гр). Смертельная доза для бактерии Escherichia coli составляет 50 Гр, для мышей - 7 Гр, а для человека - 4 Гр. Радиация повреждает молекулу ДНК напрямую или посредством ионизации молекул воды. Поэтому один из важных механизмов устойчивости - это избавление от свободной воды. Тихоходки теряют воду, которая не связана с макромолекулами, переходя в состояние ангидробиоза.
    Интересными для ученых тихоходки стали не только из-за невосприимчивости ко всем перечисленным факторам, но и из-за того, что в состоянии криптобиоза их биологические часы перестают тикать. Тихоходки могут проснуться спустя 30 лет лишь от капли воды. И они остаются вечно молодыми в состоянии бочонка. Судя по всему, эта стратегия позволила им пережить пять великих вымираний прошлого.   Хотя активная жизнь тихоходок не велика и обычно колеблется от трех-четырех месяцев, до двух лет у разных её видов.
         Биологов очень интересуют «суперспособности» тихоходок. Они уже раскрыли многие интересные механизмы их защиты, например молекулы, закрывающие ДНК от действия радиации и флуоресцентные белки — против ультрафиолета.         Новая работа ученых из Токийского университета посвящена выживанию тихоходок при полном пересыхании,  опубликована в журнале PLOS Biology.
       Клетки обычных животных пересыхание не переносят, и когда вода покидает их, они теряют целостность и коллапсируют. Однако у тихоходок они способны производить уникальные молекулы, которые поддерживают клетки даже в таких условиях, — белки CAHS. Пока в клетке есть вода, CAHS остаются растворены в ней и неупорядочены. Но как только влаги оказывается недостаточно, они «стекленеют», соединяясь друг с другом и формируя нечто вроде каркаса, сохраняющего клеточные структуры. А когда вода начинает поступать снова, CAHS-белки опять растворяются, позволяя клетке возобновить работу.
      Одним из важных механизмов защиты клеток от гибели является удаление поврежденных молекул. У тихоходок это происходит с помощью убиквитин-опосредованной деградации белка. Протеасома, в составе которой есть белок убиквитин, связывается с поврежденной молекулой белка и разрушает ее.
       Тихоходки являются самыми устойчивыми и одними из самых обсуждаемых существ на планете Земля. Но на сегодняшний день совершенно непонятно, как происходит сохранение работоспособности отдельных органелл, как перезапускаются митохондрии или как в них может сохраняться энергия во время криптобиоза. Тут ученым пока никак не удаётся разобраться. Живучесть тихоходок является серьезным аргументом в предположении о жизни на других планетах
         После тщательного анализа было установлено, что в реальной картине число чужеродных генов у тихоходок незначительно — от 0,6 до 1,8% от общего числа генов в геноме этих существ.   Но среди них есть «туз в рукаве» — это доказали японские исследователи, обнаружив два семейства генов, которые обычно встречаются у млекопитающих (SOD и MRE11) [30]. Интересной находкой стал белок Dsup (damage suppressor), название которого расшифровывается как «подавитель повреждений». В 2019 году команда американских ученых объяснила устройство белка Dsup. Белок, подобно «теплому одеялу в холодный вечер», обволакивает молекулу ДНК, таким образом защищая ее от разрушительного действия активных форм кислорода, то есть не дает наследственному аппарату окислиться. 
      \Carolina Chavez, George Kassavetis. (2019). The tardigrade damage suppressor protein binds to nucleosomes and protects DNA from hydroxyl radicals. eLife. 8;\ 
      Наличие таких областей в структуре белков беспозвоночных тихоходок — удивительный факт. Исследование белка Dsup важно не только для понимания его работы у тихоходок, он был включен в клетки человека, где тоже защищал ДНК от радиации. Во время выхода в открытый космос организм человека сталкивается с космическим лучами, которые наносят вред здоровью космонавтов, поэтому такой апгрейд был бы, скорее всего, нужен для человеческой цивилизации в случае дальнейшего расселения за пределы планеты Земля. Это предположение будет использовано также и в других статьях цикла. [Б.т.]
     Исследование ученых «Устойчивость жизни к астрофизическим событиям»  опубликовано в журнале Scientific Reports. www.nature.com/articles/s41598-017-05796-x#Sec3.   Астрофизики рассмотрели сценарии трех наиболее опасных событий, которые могут привести к абсолютному уничтожению жизни на Земле, — падение мега-астероида, «недальние» взрыв сверхновой звезды и гамма-всплеск. Вероятность их всех исчезающе мала, но при любых менее значимых катаклизмах гарантировано выживут тихоходки.
     Соответственно есть вероятность существования подобных «неубиваемых» форм жизни и на других планетах. К примеру, на Марсе когда-то была атмосфера, пригодная для жизни, а условия на спутниках Юпитера и Сатурна, Европе и Энцеладе, похожи на глубины земных океанов, где тоже были найдены тихоходки.
     Комар-звонец Polypedilum vanderplanki
          Он обитает в Африке к югу от Сахары, его личинки выводятся во временных лужах на гранитных скалах. Чтобы успешно развиться в комара и потом размножиться за четыре благоприятных месяца дождей, личинке нужно продержаться восемь месяцев жестокой засухи. Поэтому у личинки этого комара есть способность к ангидробиозу — полному высыханию, приводящему к остановке процессов жизнедеятельности. За пару дней личинки превращаются в мумии, и в таком состоянии они выдерживают температуры от -270 до 102 °C, радиацию, воздействие многих токсических веществ. Даже после двух с половиной лет, проведенных в космосе, они благополучно оживают, когда вокруг появляется вода.  Если высушить личинку любого другого комара, а затем намочить, подобного результата не получится.
      Африканские комары, избавляясь от воды, заменяют ее на  трегалозу — сахар, состоящий из двух молекул глюкозы. Трегалозу производит жировое тело — один из ключевых органов обмена веществ личинки, а затем с током гемолимфы (аналога крови) сахар разносится по организму и поступает в клетки. Трегалоза заполняет до 20% массы тела, не дает схлопываться мембранам и разбавляет собой токсичные вещества. При этом, так как она не образует раствора, структура получается твердой, как если бы личинка застыла в янтаре.
       Уникальные способности африканских комаров изучают в российско-японской Лаборатории Экстремальной Биологии.  Сотрудникам лаборатории удалось вывести линию клеток Pv11, полученных из эмбрионов комара. Клетки полностью воспроизводили свойства личинок — высыхали и оживали обратно. А вот обучить клетки млекопитающих этому трюку, вводя в них трегалозу и LEA-белки, не удалось.
       У африканского комара есть близкий родственник — Polypedilum nubifer, комар менее искушенный в выживании. Его личинки не наделены суперспособностями,  значит их можно рассматривать как «контрольную группу» в эксперименте, проводимом природой над африканским комаром. Можно сравнить геномы двух комаров и поискать гены, позволяющие переживать ангидробиоз. Различий в геноме нашлось совсем немного - у высыхающего вида есть ген LEA-белков, которого нет у обычных комаров. www.nature.com/articles/ncomms5784
       Остальные отличия - это удвоение собственных генов. Например, у обычных комаров есть одна копия гена, отвечающего за починку поломок в белках. У высыхающих видов таких копий - 14. То же произошло и с другими генами, отвечающими за репарацию ДНК, борьбу со стрессом, транспорт трегалозы и воды. Все эти копии собраны на одной хромосоме и, по-видимому, запускаются одновременно под действием белков теплового шока.       www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1719493115
         Специалисты изучающие Polypedilum vanderplanki, называют стратегию этих комаров «настоящим биохакингом». Это похоже на взлом программы: взяв всего один ген извне и поиграв с организацией своих, комары-звонцы научились полностью останавливать жизненные процессы и возвращать их обратно. Кроме африканских комаров ангидробиоз освоили и другие организмы: некоторые круглые черви, рачки,  коловратки, тихоходки и даже некоторые растения. При этом механизмы высыхания могут отличаться: например, коловратки не используют трегалозу, а тихоходки используют уникальный белок для защиты ДНК. Это означает, что стратегий биохакинга существует несколько. www.mdpi.com/2075-1729/7/2/26/htm
        Люди сами пока биохакинг в полной мере  не освоили, но вдохновились идеей ангидробиоза и принялись разрабатывать на его основе технологии. Ученым уже удалось ввести в культуру клеток комара чужеродный белок, который высыхал и «оживал» вместе с самими клетками. www.nature.com/articles/s41598-017-06945-y
         Кроме технологических идей феномен ангидробиоза вызывает фундаментальные вопросы. Что происходит с личинками в высохшем состоянии? Стареют ли они при этом? Некоторые авторы выражаются более образно, задаваясь вопросом: живут эти личинки, как Спящая Красавица, для которой время остановилось на сотню лет, или втайне стареют, как Дориан Грей? Точного ответа пока нет.
          Но тот факт, что личинки можно высушивать и возвращать к жизни несколько раз подряд, позволяет предположить, что существенных повреждений ангидробиоз не вызывает. В состоянии ангидробиоза биополимеры не участвуют в химических реакциях и процессах обмена, а значит, не накапливают повреждений и не изнашиваются. К тому же они дополнительно защищены белками. Поэтому можно предположить, что, поставив «на паузу» жизненные процессы, действительно можно остановить время и отложить старение на потом. [Б.т.]
                Мега бактерия Thiomargarita magnifica.
        Существо, которое обнаружили в 2009 году в прибрежных мангровых лесах карибского острова Гваделупа, оказалось  мега бактерией. Она в 5 тысяч раз крупнее обычных бактерий. Вырастает до сантиметра в длину. Вначале её приняли за гриб. Но 23 июня 2022г. появилась статья  www.science.org/doi/10.1126/science.abb3634
прояснившая ситуацию\цитата\:
      «Мы обычно думаем о бактериях как о микроскопических изолированных клетках или колониях. Выборка мангрового болота обнаружила необычно крупную сероокисляющую бактерию со сложной мембранной организацией Клетки большинства видов бактерий имеют длину около 2 микрометров, а некоторые из самых крупных образцов достигают 750 микрометров.  Используя флуоресцентную, рентгеновскую и электронную микроскопию в сочетании с секвенированием генома, мы охарактеризовали Thiomargarita magnifica, бактерию, которая имеет среднюю длину клеток более 9000 микрометров и видна невооруженным глазом. Эти клетки растут на порядки сверх теоретических пределов размера бактериальных клеток, демонстрируют беспрецедентную полиплоидию более полумиллиона копий очень большого генома и проходят диморфный жизненный цикл с асимметричной сегрегацией хромосом на дочерние клетки. Эти особенности, наряду с компартментализацией геномного материала и рибосом в трансляционно активных органеллах, связанных биоэнергетическими мембранами, указывают на усиление сложности в линии Thiomargarita и бросают вызов традиционным концепциям бактериальных клеток».
      Невиданные бактерии - близкие генетические родственники африканским микробам Thiomargarita namibiensis. Те и другие ведут своеобразный образ жизни - извлекают энергию из реакций с участием различных соединений серы, которые находят в прибрежном грунте и морской воде.       Ещё одна странная особенность гигантов: они хранят в себе – будто с какой-то целью - полмиллиона копий собственного генома. Копии сами по себе огромны – более 10 миллионов «букв». И хранилищ много - как бы склады, отгороженные мембранами от других частей клетки.
   Простейшая популяционная экстраполяция показывает:  потенция к столь гигантскому одномоментному размножению(из каждой! ныне существующей бактерии), при такой же скорости роста приведет  к возможности блиц-выедания серных и т.п. выбросов от различных гео-катаклизмов. Чего здесь больше – рачительного Целеполагания Земной Эволюции(из статьи №1) или, уже встречавшегося нам, метода направленной панспермии «подстелить соломки» решать тебе читатель. [Б.т.]   
               К данной категории, хотя и по меньшим(на порядки) основаниям, могут быть отнесены также и другие существа: коловратки, осьминоги, большая синица, голый землекоп и… человек(!?)
     Да, у нас также фиксируется несколько выдающихся(из общего ряда) соматических характеристик. Одно из самых лучших, по зоркости и цветоразличению, зрение. Человек признан самым выносливым в плане бега на сверхдлинные расстояния  существом благодаря: совершенной системе потоотделения, уникальной комбинации икроножных мышц и связок, большому ресурсу лёгочной функции, эксклюзивному волевому[Б.т.] модератору продолжения бега, вводящему организм в состояние «второе дыхание».
      III. Биоструктуры самые древние и таинственные \так как находятся между жизнью и нежизнью\.
        Вирус – неклеточный инфекционный агент, который может воспроизводиться только внутри клеток. Вирусы поражают все типы  организмов. Вирусы являются самой распространённой формой существования органической материи на планете по численности. Они играют важную роль в регуляции численности популяций некоторых видов живых организмов. Однако основная роль вирусов в биосфере связана с их деятельностью в водах океанов и морей.
    Бактериофаги, или просто фаги - вирусы, поражающие бактерии были открыты в начале 20 века. В настоящее время учёные сходятся на том, что их важность в биоценозах, в частности, морских экосистемах была недооценена.
     Бактериофаг внешне похож на шприц, есть некая головка и длинный хвостик. И головка и хвостик состоят из белка, а внутри головки находится ДНК. Эта ДНК вспрыскивается в клетку хозяев, с которыми взаимодействует фаг и эта ДНК начинает выполнять свою генетическую программу.
     Хвост, или отросток, имеет вид полой трубки, окружённой чехлом, содержащим сократительные белки, подобные мышечным. У ряда вирусов чехол способен сокращаться, обнажая часть стержня. На конце отростка у многих бактериофагов имеется базальная пластинка, от которой отходят тонкие длинные нити, способствующие прикреплению фага к бактерии. Общее количество белка в частице фага — 50-60%, нуклеиновых кислот — 40-50%.
     Бактериофаги активно участвуют в круговороте химических веществ и энергии, оказывают заметное влияние на состав, динамику и активность микробных сообществ, влияют на эволюцию микробов, на их взаимодействия между собой и с многоклеточными организмами и даже участвуют в контроле экспрессии собственных генов микроорганизмов. У бактерий существует также большое число генетических элементов и кодируемых ими молекулярных структур, имеющих общее происхождение с бактериофагами, "приспособленных" микробами для тех или иных собственных нужд:
     Бактериофаги достигают большей численности в водных средах обитания — в океанах этих вирусов в 10 раз больше, чем бактерий, вплоть до численности в 250 млн. вирусов на миллилитр морской воды. Эти вирусы поражают специфичные для каждой группы бактерии, связываясь с клеточными рецепторами на поверхности клетки и затем проникая внутрь неё. Вирусные ферменты вызывают разрушение клеточной мембраны и, в случае фага Т4, всего лишь через 20 минут после проникновения в клетку на свет появляются свыше трёх сотен новых бактериофагов.
     Микроорганизмы составляют более 90 % биомассы в море. По оценкам, каждый день вирусы убивают около 20 % этой биомассы. Вирусы являются главными агентами, вызывающими быстрое прекращение цветения воды, убивающего другую жизнь в море, за счёт гибели вызывающих его водорослей. Численность вирусов убывает с удалением от берега и с увеличением глубины, поскольку там меньше организмов-хозяев
    Suttle C. A. Marine viruses—major players in the global ecosystem. Nature Reviews. Microbiology - 2007. vol. 5, no. 10.  р. 801—812. 
      Разнообразие вирусов огромно — поражая все царства живой природы, они модулируют многие процессы планетарного масштаба. В том числе они меняют уровень кислорода на планете. Основной его источник — это не леса Амазонии, как многие думают, а фитопланктон в океанах. И жизнь этого фитопланктона теснейшим образом связана с различными вирусами. На каждую клетку одноклеточных водорослей приходится несколько десятков тысяч вирусных частиц. Их так много, что они влияют даже на вязкость поверхностного слоя океана и, как следствие, на характеристики океанских течений.
     Вставка-справка. Фаг Т4 - один из самых сложно устроенных вирусов. Он имеет не только самые(!) чёткие «искусственные внешние» формы, но и много не вполне земных «внутренних характеристик». Они помечены значком (*).[Б.т.]
   Это довольно крупный бактериофаг, его ширина составляет примерно 90 нм, а длина — 200 нм. Красные сгустки внутри головки на фото — это плотно упакованная ДНК. Собственно, кроме ДНК в головке фага ничего и нет, только белковая оболочка — капсид. Геном фага Т4 огромен, он содержит 168 903 пар нуклеотидов — всего в 30 раз меньше, чем геном его хозяина, кишечной палочки Escherichia coli. Для сравнения(*), длина генома  папилломавируса человека — 8000 пар нуклеотидов. Что же кодирует такая длинная ДНК бактериофага и как она вообще умещается в головку вируса(*)?
        Т4 несет в своей ДНК около 300 белок-кодирующих генов, причем из них только 69 необходимы ему для выживания в стандартных условиях лаборатории. Большинство белков фага Т4 не похожи на известные белки других организмов(*). Но есть и такие, чьи родственники  у прокариот и эукариот. Функции многих белков этого вируса до сих пор не установлены(*), одна только головка состоит по крайней мере из 12 типов белков. Кроме белков, ДНК бактериофага кодирует несколько транспортных РНК и коротких регуляторных РНК — свойство, обычное для самостоятельных организмов, но не распространенное среди вирусов(*).
         Отдельного внимания заслуживают белки, необходимые для синтеза новых вирионов (вирусных частиц) и для упаковки в них ДНК. Более 40% белков фага Т4 вовлечены в сборку вириона(*), состоящего из головки и сокращающегося хвоста с хвостовыми нитями для прикрепления к бактерии. Вирион устроен так сложно, что у Т4 есть специальные «белки строительных лесов», создающие каркас для сборки головки и удаляющиеся из нее при созревании(*).
        Пока точно не известно, каким образом(*) настолько огромная молекула ДНК укладывается в вирусной головке. Зато известно, что она затаскивается внутрь действием белкового «мотора», что сопряжено(*). с гидролизом «энергетической молекулы» — АТФ. Весь геном Т4 проталкивается в головку за пять минут.
          Что в голове у бактериофага. Элементы.ру 17.08.2018
         Вирусы присутствуют во всех земных экосистемах и поражают все типы организмов: от животных до бактерий с археями. При этом ученые много десятилетий спорят -являются ли вирусы живыми существами. Серьезные аргументы есть и за, и против.
Конечно да! У вирусов есть геном, они эволюционируют и способны размножаться, создавая собственные копии путем самосборки.
Решительно нет! 1.У них неклеточное строение, а именно этот признак считается фундаментальным свойством живых организмов. 2.А еще у них нет собственного обмена веществ — для синтеза молекул, как и для размножения, им необходима клетка-хозяин.
        Ремарка автора. В этой точке ярко видны «вериги» научного фундаментализма. Ради соблюдения одного из Канонов -  «бритвы Оккама»:  «Не умножайте сущностей, без особой нужды», открывают «Ящик Пандоры» с десятками сетевых(в т.ч. околонаучных) версий о том, что вирус-фаг Т4 абсолютно не похож на живую клетку. А похож на: «Спутник связи. №такой-то»; «Буровой станок, N-ского завода»; «Детскую игрушку. Артикул такой-то »; Он вообще не земной, а «НЛО-шной внешности».   
        И определённые шансы на адекватность имеет последняя догадка, на основе двухходового доказательства.
 1. Спор о полноправности отнесения вирусов к «живой Природе», многие считают схоластическим, возможно, поэтому ему не видно конца. А вот «однокоренной» спор о происхождении вирусов, кажется почти завершённым.   Даю цитаты из энциклопедии. «Изучение на молекулярном уровне выявило, что некоторые вирусы появились на ранних стадиях эволюции жизни, и что вирусы могли, возможно, возникать многократно. Имеется три гипотезы о происхождении вирусов, в т.ч. предпочтительная гипотеза первичности вирусов:  «вирусы могли бы эволюционировать от комплексов молекул белка и нуклеиновой кислоты, одновременно с появлением первых клеток на Земле или даже ранее.  Что  предполагает возможность существования общего предка в прошлом».
     Desk Encyclopedia of General Virology. Mahy W.J. and MHV. Oxford: 2009. рр. 24-26,362-378.
 2. Одной из двух основных версий появления жизни на Земле является гипотеза панспермии(вторая – самозарождение жизни на Земле). То есть привнесения жизни из Космоса(на метеоритах, хвостах комет и т.п.) некими материальными структурами, способными перенести длительные воздействия холода, различных жёстких физических излучений и ударов.    Подобные структуры обнаруживает в метеоритах современная научная аппаратура, в т.ч. аналогичные «кирпичикам жизни» - аминокислотам и т.п. Известно, что полиовирусы и бактериофаги могут выживать в условиях вакуума и космического ионизирующего излучения.
      Бактериофаги устойчивы к воздействию различных химических и физических факторов. Они выдерживают колебания рН в пределах 5,0–8,0; большинство резистентно к действию холодных водных растворов глицерина и этанола, а также цианидов, фторидов, динитрофенола, хлороформа, тимола и фенола. Бактериофаги хорошо сохраняются в лиофилизированном состоянии, но разрушаются при кипячении,  действии некоторых химических дезинфектантов (в частности, кислот и формалина). Фаги хорошо сохраняются при низких температурах (до ;200 °С в глицерине), но быстро инактивируются при 65–70 °С .
      Поздеев О.К.и др. Микробиология – Бактериофаги.  Учебное пособие для студентов мед.вузов. 
         Казань, 2012.
       Возможно, из всего этого и исходил автор объяснения фото фага Т4, как «Сделано в НЛО». Реконструкция хода его мыслей даёт, в координатах поисковой науки, вполне конкурентный вариант. Панспермия была воплощением Мега-Целеполагания - того, что в данной серии статей названо «Механизмами Эволюции». [Б.т.] Одна из структур-носителей в «Проекте панспермии» имела «прото-генетическую» программу последующего(!) эволюционного превращения в современный фаг.  И эргономичные формы ряда фагов, морфология и оптимальные пошаговые действия(закрепился на поверхности клетки, пробил мембрану, впрыснул генетическую программу и т.п.) доказывают высочайший профессионализм его «конструкторов».
               Рис.1. Атака бактериофагов под микроскопом  ©Getty images
        Некоторые палеовирусологи считают, что современные РНК-содержащие вирусы, несущие только РНК в качестве генетического материала, а не ДНК, возможно, были первыми вирусами, которые далее эволюционировали. Простота строения РНК наряду со способностями вирусов к мутации с предельной скоростью делает эту версию вполне конкурентной. Продолжая целевую цепочку предположений, выходим на возможную разгадку вековых вопросов пытливых умов: «Почему мы их(инопланетян) не слышим, не видим?  Почему Они не дают нам знать о себе?!» и т.п. Пожалуйста, смотрите, возможно, форма некоторых фагов это Их сигнал. 
           Рис.2.  bacteriophage_scheme_&_photo  ©Getty images
      Как комментарий к информационной весомости(Кто владеет информацией, тот владеет Миром!) упомянутого выше Сигнала: содержимое головки фага Т4 (та самая генетическая программа) - вызывает уважение и к фагам.
                Рис.3. Микрофотография головки фага Т4 ©Getty images
        И к тем, кому удалось так плотно уложить генетическую цепочку, придумав для этого специальный насос. Поскольку естественный отбор не смог бы «сделать» подобное. Да и не стал бы этого делать, так как нет явных признаков для отбора.    
     Тем более что, суммарная, синергетическая деятельность фагов Судьбоносна для гомеостаза Биосферы Земли!  А стало быть, и для нашей с тобой судьбы, читатель!
       Следивший «за руками автора» читатель вправе спросить: «Но если бы даже они попали на Землю и дали начало жизни на нашей планете, вопрос об  изначальном возникновении жизни оставался бы без ответа».
      Нобелевский лауреат Френсис Крик(предвосхищая подобные вопросы) предложил версию управляемой панспермии, то есть намеренное «заражение» Земли (наряду с другими планетными системами) микроорганизмами, доставленными на непилотируемых космических аппаратах развитой инопланетной цивилизацией, которая, возможно, находилась перед глобальной катастрофой или же просто надеялась произвести  подготовку других планет для будущей колонизации. В пользу этой гипотезы он привел два основных довода — универсальность генетического кода и значительную роль молибдена в некоторых ферментах. Молибден — очень редкий элемент для всей Солнечной системы. По мнению Ф.Крика, первоначальная цивилизация, возможно, обитала возле звезды, обогащённой молибденом.
 Crick F. Life itself: its origin and nature. — Simon and Schuster, 1981. — 192 p.(Жизнь как она есть: её происхождение и сущность: Институт компьютерных исследований, 2002)
         На данной, гипотетической планете возможна другая комбинация: химически активных элементов, катализирующего Космического влияния(!), параметров климата, времён суток и года и других содействующих факторов. Вследствие чего стали возможны значительно ускоренные(в сравнении с Землей) сроки появления и Эволюции тамошних: жизни, сознания, социума. Экономия времени могла произойти там и за счёт экспоненциального развития единой Цивилизации. Без Земной истории: непрерывной междоусобной вражды, нашествий варваров, горячих и холодных мировых войн и многого другого - не оптимального и не адекватного. Затем там появились, или были вынужденно сконструированы, Идеи и проекты освоения, а затем - переселения на другие планеты. Так случилась Земная направленная панспермия и Эволюционно появились мы – носители сознания и строители собственных Цивилизаций. Анализ хода этих строительств также фиксирует некие коррективы извне(изложенные в статье №6 данного цикла). [Б.т.]
          Читатель-скептик вправе сказать: «Допустим быстрее, но не до такой же степени!  Ведь жизнь(а стало быть и панспермия) появилась на земле очень и очень давно!  Да и  лететь космокораблю, даже  звёздному парусу, предстоит от  тысяч до многих десятков тысяч земных лет».
          Это – весомое замечание. Но, во-первых, панспермия могла состояться уже значительно позже самой первой прото-жизни на Земле и вытеснить её(теми жеТ4). Во-вторых, есть гипотезы(и фиксирующие блиц-подходы - в квантовой телепортации) о существовании скорости выше скорости света. В-третьих, возможны и другие адекватные объяснения феноменов жизни, сознания. И это вполне может коррелировать с сегодняшними материалистическими представлениями в координатах синергийно-Информационной Парадигмы. [Б.т.]            
            Заключение.
      Разноплановая аргументация, в гипотетических выводах авторитетных специалистов (во всех разделах статьи) о перспективности (для раскрытия тайн происхождения жизни, сознания и других[Б.т.]) Идеи панспермии,  позволяет автору не прибегать к дополнительным комментариям, в подкрепление заявленной вначале цели статьи.
       Статья №1 цикла,  об Эволюционной причине[Б.т.] массовых самоубийств китовых и леммингов, является демонстрационной, опубликована 22.2.22г. в журнале «Экология и жизнь». http://www.ecolife.ru/zhurnal/articles/53324/
                Жданов Владимир Степанович