Это очень простые микроорганизмы. Ядра как такового у них нет, поэтому их называют прокариотами[53]. Хромосома обычно одна – кольцевая, без начала или конца, и потому не имеет теломер[54]. Но в эукариотических клетках[55], с незамкнутыми хромосомами, концевые участки есть. Формулировка «бактерии»[56] была придумана в 1828 г. немецким ученым Христианом Готфридом; в 1925 г. французский биолог Эдуар Шаттон предложил термины «прокариота» и «эукариота», чтобы различать организмы без ядра как такового (например, бактерии) и организмы с клеточным ядром (в том числе растения или животные).
Успешный естественный отбор позволил бактериям колонизировать все уголки планеты и породить бесчисленные разновидности, многие из которых неизвестны и по сей день. На самом деле эволюция этих организмов (как и остальных живых существ) все еще продолжается. Сначала считалось, что у них только одна, замкнутая, хромосома, но затем были обнаружены виды с бо́льшим количеством (среди них встречаются как кольцевые, так и линейные). Наблюдение за непрекращающимся экспериментом самой природы – занятие, которое поистине захватывает дух[57].
С точки зрения естественного отбора доядерные клетки появились раньше прочих. Существуют и другие микроорганизмы без ядра – археи; они менее распространены и, возможно, возникли позднее бактерий, однако вместе с последними образуют надцарство прокариот. На эволюционном уровне также установлено, что около 4 млрд лет назад существовал последний универсальный общий предок – LUCA[58], от которого произошли все имеющиеся формы жизни: сначала прокариоты (бактерии и археи), а потом эукариоты (включая существующих животных и растений). В основном генетическом материале всех живых существ присутствует как минимум 355 изначальных геном от ДНК прародителя, которые составлены из четырех азотистых оснований: аденина (A), цитозина (C), гуанина (G) и тимина (T)[59].
На рис. 1.1 показано так называемое филогенетическое древо жизни, в котором четко прослеживаются две большие группы, называемые доменами, надцарствами, или империями. Это прокариоты (главным образом, одноклеточные организмы: бактерии и археи) и эукариоты (в основном, многоклеточные, представленные грибами, животными и растениями).
Биология очень сложна, эволюция длилась миллионы лет, и поэтому стоит отметить, что существуют как многоклеточные доядерные, так и одноклеточные ядерные организмы. Тем не менее большинство крупных эукариотов являются многоклеточными и содержат линейные хромосомы с теломерами на концах. И все они являют собою части великого филогенетического древа жизни, растущего от общего корня – LUCA.
