Формування Надцарств організмів

 

В даний час більшість вчених вважають, що відразу після виникнення перших організмів відбулося їх поділ на прокаріотів, еукаріотів та неклітинні форми життя. Оскільки генетичний код у них однаковий, можна припустити наявність загального предка. Він отримав назву Прогенота, т. Е. Прабатько (рис. 89).

Надцарство Прокаріоти. Представників надцарства Прокаріоти (від лат. Pro – перед, раніше, замість і грец. Carion – ядро) відносять до найдавніших організмам нашої планети. В даний час вони представлені одноклітинними формами, які належать до царства дробянки.

Примітивні прокаріоти (архебактерии) зберегли значну схожість з пробіонтамі. Всі вони є анаеробами і пристосувалися в процесі ідіоадаптації до життя в екстремальних умовах – в гарячих і вулканічних джерелах, сольових розчинах (галобактеріі) і т. П. Решта прокаріоти (еубактеріі, оксіфотобактеріі) широко поширилися по Землі і зайняли практично всі екологічні ніші (рис . 90). Серед них надалі сталася идиоадаптация за способом живлення, в результаті чого утворилися фототрофниє, хемотрофних і гетеротрофні організми.

Домен Еукаріоти. Виникнення ядерних одноклітинних організмів ознаменувало принципово новий етап в еволюції життя. Сучасні представники надцарства Еукаріоти (від грец. Е – добре, повністю і carion – ядро) є одноклітинними, колоніальними і багатоклітинними організмами, що належать до трьох царств: Рослини, Тварини, Гриби. Їх клітини в ході еволюції придбали ряд найважливіших ароморфозов. Крім ядра і більш складних, ніж у прокаріотів, органоїдів, у них з’явилися мітоз, статевий процес, диплоидная, мейоз і многоклеточность. Розглянемо окремо ці еволюційні перетворення, що дозволили еукаріотів поширитися по Землі і зайняти панівне становище.

Формування ядра і поява більш складних за будовою хромосом створило передумову для розвитку в еукаріот особливого способу непрямого поділу клітини – мітозу, що забезпечує строго рівноцінне розподіл генетичного матеріалу між дочірніми клітинами. Прокаріоти могли ділитися тільки прямим діленням (амітоз), т. Е. Перешнуровкі клітини надвоє, при якому генетичний матеріал розподілявся не завжди рівномірно. Виникнення у еукаріот клітинного центру з микротрубочками, що формують веретено поділу клітини і її цитоскелет, зробило цей процес керованим і більш точним.

Подальше ускладнення в ході еволюції еукаріот призвело до виникнення статевого процесу. Серед одноклітинних еукаріот зустрічалися клітини з полярними властивостями. Вони притягувалися один до одного і, попарно зливаючись, утворювали диплоїдну клітку – зиготу.

Що означало для еволюції виникнення диплоидности? По-перше, у диплоїдних клітин вся спадкова інформація виявилася подвоєною, т. Е. Така клітина в порівнянні з гаплоидной стала більш стійкою до різних шкідливих мутацій. Будь-яке пошкодження ланцюга ДНК у таких клітин відновлювалося дублюючим ділянкою ДНК гомологичной хромосоми. По-друге, диплоидная призвела до появи мейозу – особливого типу поділу клітин, що різко збільшило можливість спадкової мінливості організмів. У ході еволюції ця ознака закріпився як корисний. В результаті природного відбору виникли зовсім інші еукаріоти, які більшу частину часу перебували в диплоидном стані. Гаплоидная стадія життєвого циклу стала у них короткочасною.

У диплоїдних клітинах зберігалися в рецесивним стані мутації – резерв спадкової мінливості організмів. Внаслідок комбинативной мінливості різко збільшилася можливість придбання еукаріотами нових ознак в ході еволюції, в результаті чого прискорився її темп.

Ще одним великим ароморфозом у розвитку органічного світу на Землі стала поява многоклеточности. Головне її перевага перед Однокла-точністю полягає в тому, що всі клітинні структури і механізми повторювалися багато разів, що збільшувало шанси багатоклітинних організмів на виживання. Проміжною стадією на шляху до многоклеточности була колоніальна форма живого. У ній всі клітини мають однакову будову і виконують одні й ті ж функції. За певних умов колонія може розпадатися і об’єднуватися знову (рис. 91).

Основним способом формування многоклеточности стало, мабуть, мітотичний поділ материнської клітини, не супроводжується розбіжністю утворюються дочірніх клітин, т. Е. Роздрібнення. Окремим варіантом дроблення можна вважати розвиток багатоядерних клітин. Сучасним представником таких багатоядерних організмів є пліснявий гриб мукор. Його тіло являє собою одну гігантську розгалужену клітку з безліччю ядер. Легко уявити, що освіта перегородок всередині такої многоядерной клітини могло також призвести до многоклеточности (рис. 92). Формування багатоклітинного організму – процес тривалий і складний. Мабуть, у різних царствах організмів він проходив по-різному, але завжди супроводжувався дифференцировкой, або спеціалізацією, клітин, тканин, органів і систем органів по виконуваних функцій.

Довгий час вважалося, що многоклеточность є вінцем еволюційної організації еукаріот. Однак зараз виявлені організми ще більш складної будови. Наприклад, представники типу Кишковопорожнинні – сифонофори – володіють надмногоклеточной організацією (рис. 93). Від колонії вони відрізняються іншою будовою деяких органів і тим, що мають загальну нервову систему. Їх можна назвати «сверхорганизм», так як вони утворилися, мабуть, в результаті об’єднання кількох самостійних багатоклітинних організмів в єдине ціле.

Некліткова форма життя. Крім організмів, що мають клітинну будову, існує і некліткова форма життя, яку відносять до царства Віруси (від лат. Virus – отрута). Віруси мають властивості, які дозволяють вважати їх живими істотами, але можуть розглядатися і як гігантські молекули нуклеопротеїдів. Віруси мають спадковістю і мінливістю, в той же час вони не здатні до самостійного обміну речовин, не мають ряду ознак живого, наприклад, здатності до самовідтворення. Мабуть, вони являють собою як би перехідну групу між живою і неживою природою. Більшість вірусів складаються з молекул ДНК або РНК, покритих захисною липопротеиновой оболонкою (рис. 94).

Еволюційне походження вірусів досі остаточно не з’ясовано. Існує кілька гіпотез. Згідно з однією з них віруси походять від бактерій, що пристосувалися до внутрішньоклітинного паразитизму і втратили в зв’язку з цим свої органели. За іншою гіпотезою віруси виникли до появи клітин і спочатку являли собою примітивні живі істоти, що володіли найпростішими життєвими функціями. У процесі еволюції вони були поглинені клітинами прокаріот та еукаріот і стали їх внутрішньоклітинними паразитами. Найбільш вірогідною вважається перша гіпотеза.

Еволюційне значення неклеточной форми життя, мабуть, полягала у тому, що з її допомогою здійснювався особливий спосіб перенесення генетичної інформації від одного організму до іншого, завдяки чому з’явилися прокаріотні і еукаріотні клітини з новим генетичним матеріалом і, відповідно, з новими властивостями. Крім цього деякі віруси викликають мутації і виступають в еволюції як фактори-мутагени.

Посилання на основну публікацію