Saksa zooloog Franz Schulz avastas 1883. aastal Grazi ülikooli akvaariumi seintelt ebatavalise, kuni 3 mm suuruse looma, mis sarnaneb amööbiga. Uurides uut organismi mikroskoobi all, jõuab teadlane järeldusele, et see ei ole sarnane varem tuntud liikidega. Arvestades selle lamedat välimust, ripsmeid ja võimet pindadele nakkuda, nimetab Schultz seda Trichoplax adhaerensiks. Siis ta veel ei teadnud, et tema avastatud liik on ühe- ja mitmerakuliste organismide vahepealne staadium, mis on imekombel säilinud tänapäevani.

Ksenia Baranova mõistis sündmusi, mis arenesid meie planeedil rohkem kui 500 miljonit aastat tagasi.

Miks see vajalik oli

Esimene küsimus, millele tuleb enne kõige uskumatumate hüpoteeside analüüsimist vastata, on see, miks oli vaja selliseid mahukaid ja keerulisi olendeid nagu mitmerakulised.

Alustada tasub sellest, et elu tekkis vees ja vees, see pole kellelegi saladus, keskkonnale on raskem vastu seista kui õhus. Igal organismil on liikumisvajadus, ka kõige passiivsemal planktonil, sest kui saad vajalikud ained difusiooni teel kätte, siis saabub aeg, mil kõrvalruumist pole enam midagi hajutada, mis tähendab, et pead olukorda muutma. Seda on aga äärmiselt raske teha, kui olete veesambas rippuv tühine tera. Massi tasub veidi suurendada, kuna vastupidavus keskkonnale suureneb oluliselt. See võimaldab suurematel isenditel tõhusamalt kasutada neile antud ressursse, konkreetsel juhul hapnikku, orgaanilist ainet ja puhast vett. Muide, see on nn fülogeneetilise kasvu üks olulisemaid põhjuseid: evolutsioon püüab anda "noorimatele" isenditele suuremaid suurusi.

Niisiis, algloomad on oma võimalused ammendanud, nad on muutunud nii suureks, kui nende ainurakse organismi normaalne füsioloogia võimaldab. Kõik rakuprotsessid toimuvad oma tavapärase kiirusega, kuid kauguse suurenemine muudaks need äärmiselt aeglaseks ja põhjustaks seetõttu raku biokeemiliste protsesside katkemise. Loodusel oli ainus võimalus – ühendada erinevad algloomad üheks tervikuks.

Leiud embrüote kohta

Siiani pole mitmerakuliste organismide päritolu osas üksmeelt saavutatud, kuid kõik praegu eksisteerivad hüpoteesid nõustuvad ühes asjas: kõik sai alguse ühest rakust koosnevatest organismidest. Nende lihtne anatoomia ja sellest tulenevalt ka funktsioonide primitiivsus annavad otsese viite palju varasemale ilmumisele Maal. Mitmerakulisuse teke ei toimunud üheaegselt, pigem oli see sõltumatu erinevate evolutsiooniharude, näiteks loomade, taimede ja seente vahel toimuvatest transformatsioonidest. See nähtus oli kahtlemata tõsine samm evolutsioonis, millele me oma välimuse võlgneme.

Ernest Haeckel

Hetkel kõige enam arenenud hüpoteesiks võib nimetada Ernest Haeckeli 1874. aastal püstitatud gastrea hüpoteesi. 19. sajandi lõpus oli Charles Darwini kuulsate ideede kinnitamise osana embrüoloogia vastu üldine entusiasmi etapp. Teadlasi hakkas huvitama embrüote ehitus, et leida vähemalt mõningaid andmeid uuritava organismi evolutsiooniliste esivanemate kohta.

Üks tolleaegseid embrüolooge, vene teadlane Kovalevski, avastas ja kirjeldas kahekihilise vastse, mille välimisi rakke (ektodermi) iseloomustas liikumiseks kasutatavate lipukate olemasolu, sisemine kiht - endodermaalne - aga täielikult kadunud. selle motoorne funktsioon, kuid säilitas kõrge fagotsüütilise aktiivsuse.

Selgus, et kõigis süstemaatilistes loomarühmades leidub emakasisese arengu varases staadiumis kaht kihti uuritud vastsest, see tähendab kahte idukihti. Selgus, et kõigil mitmerakulistel loomadel oli esivanematel sama kahekihiline vastne.

Sellest avastusest sündisid suure evolutsionisti ideed. Haeckel nimetas Kovalevski uuritud kahekihilist eluvormi gastrulaks ja pakkus biogeneetilisele seadusele tuginedes, et kauges minevikus eksisteeris sarnane organism, millele ta andis nime gastrei. Invaginatsiooni teel inimarengu käigus olev gastrula moodustub blastulast - sfäärilisest rakkude kuhjumisest, mis saadakse pärast sügoodi (viljastatud munaraku) purustamist.

Gastrea moodustumine Haeckeli järgi

Kõrgemate organismide embrüonaalses blastulas leiti sarnaseid analooge ainuraksete organismide maailmast - need on volvox vetikate sfäärilised kolooniad, mille Leeuwenhoek avastas 18. sajandi alguses. Eeldati, et nende esivanemad tekitasid mitmerakulise organismi.

Rohkem kui sada aastat on teadlased vaielnud Haeckeli teooria elujõulisuse üle, selle aja jooksul on see sageli kahtluse alla seatud ja sageli püütud seda revideerida. Algses versioonis eeldas see eelkäijaorganismi olemasolu, mis liigub aktiivselt veesambas ja toitub planktonist, seejärel kaotab oma lipukesed, settib põhja ja elab normaalset täiskasvanud elu. Oli ka vastupidine teooria, et see organism oli kohe põhjaelustikuks ja alles aja jooksul omandas talle mugava liikumisfaasi. Selle teooria pooldajad usuvad, et kõigi kahepoolselt sümmeetriliste loomade esivanemad kuulusid usside hulka, mis võivad olla sarnased tänapäevaste mittesooleliste turbellaridega, kes on evolutsiooniliselt äärmiselt primitiivsed ja samal ajal otsese arenguga, s.t. nende arengus puudub vastsete staadium.

Volvox

Ühelegi teooriale pole tõsiseid vastuargumente. Et lahendada püstitatud küsimust, nimelt on esmased või sekundaarsed omandamised gastraea vastsed, oleks võimatu kasutada paleontoloogia meetodit, mida peetakse õigustatult kõige ilmsemaks, kuna kirjeldatud sündmused leidsid aset rohkem kui 500 miljonit aastat tagasi ja saadud teave oleks sama täpne ja ebatäpne. Suhteliselt hiljuti on analüüsitud andmeid hilisema evolutsiooni kohta. Esiteks keskendusid teadlased sellisele evolutsioonilisele sündmusele nagu üleminek veesambas elavalt organismilt põhjastaadiumi või vastupidi. See töö näitas, et selliste hästi uuritud rühmade nagu molluskid, anneliidid ja okasnahksed evolutsioonis on alumine etapp hilisem omandamine. Pealegi on see iseloomulik kõigile kolmele uuritud loomaklassile. On ilmne, et planktoni vorm oli molluskite, okasnahksete ja anneliidide fülogeneesis esmane. Faktid räägivad sujuva ülemineku kasuks ujuvast lipuvastsest põhjaorganismile, kuid mitte vastupidi.

Perekonna Schizobranchia anneliidides ja perekonna tigudes Cassidaria seal on trohhopoori vastsele vastav staadium, mis kannab kahte rakuriba koos ripsmetega. See moodustub munas. Samal ajal ilmub ussile vastne, kes ei suuda ise toituda ja teol kooruvad munast kohe päris teod. Vanemal evolutsioonilisel omandamisel planktonivastse näol pole enam mõtet ja see mandub järk-järgult. Organismide arenguvektor osutus suunatud vastse-gastrea staadiumi minimeerimiselevõi primitiivse vastse staadiumi täielik välistamine, millest tavaliselt algas elusobjektide individuaalne areng.

Ümberlükkamine Venemaalt

Ilja Mechnikov

Jätkates mitmeid koloniaalteooriaid, esitas Ilja Mechnikov 19. sajandi lõpus probleemist uue nägemuse. Esiteks kritiseeris ta mõnda Haeckeli teooria punkti. Ta uskus, et invaginatsiooniprotsess "blastula" muutumisel "gastrulaks" ei saanud tekkida sel varajases staadiumis, mil toimus mitmerakuliste organismide teke. Pigem võib see olla uute, juba mitmerakuliste organismide hilisem omandamine nende arengu evolutsiooni tulemusena. Füsioloogide andmetel moodustavad primitiivsed metazoaanid tõepoolest kaks idukihti, liigutades osa rakkudest sisekihtidesse ega kasuta üldse invaginatsiooni.

Teine Mechnikovi argument oli ainuraksete esivanemate kohanemisvõime ainult rakusisese seedimisega. Kui kõrgemad organismid pärinesid tõesti koloonia algloomadest, oleksid nad algul säilitanud oma tavapärase toitumisviisi. Piisab, kui vaadata algloomade järgijaid – käsnasid ja koelenteraate, kellest esimesed seedivad toitu vaid rakusiseselt, teised aga kasutavad oma sooleõõnde väga väheoluliselt.

Kuid Mechnikov ei piirdunud kriitikaga. Ta oli teadlik tõsiasjast, et mõned lipukesed (algloomad, kes kannavad ühte või mitut aktiivseks liikumiseks kasutatavat lipukest) võivad teatud tingimustel, sealhulgas toidu söömise käigus, kaotada lipukesed ja koos nendega ka püsiva kehakuju. Selle asemel moodustavad nad toidu hõivamiseks pseudopoode. Seega on flagellaadid võimelised täitma mitte ainult mootorit, vaid ka seedimisfunktsiooni.

Fagotsütella moodustumine

Koloonias on neil kaks võimalikku funktsiooni ja sellest tulenevalt kaks erinevat kudede sarnasust: see, mis toitub (fagotsütoblast) ja see, mis liigub (kinoblast). Mechnikov oletas, et seal oli sfääriline lipuliste koloonia, mille mõned isendid toidu alla neelamisel kaotasid lipu, kaotasid kuju ja rändasid kolooniasse, kus varem oli ainult želatiinne aine. Seal tegeles ta orgaaniliste ainete seedimisega. Pärast seda tegi flagellaat kõik vastupidises järjekorras ja naasis oma endise elu juurde koloonia perifeerias. Edaspidi nimetati sellisest kolooniast põlvnevat organismi phagocytellaks, mille puhul on ilmne fagotsütoosi (toitainete püüdmine ja sellele järgnev seedimine raku poolt) domineerivale rollile. Mechnikov, tuginedes Haeckeli ideedele, nõustus oma eelkäijaga blastea staadiumis, kuid lõi gastreale alternatiivse organismi - fagotsütella.

Esivanema avastamine

See hüpotees osutus nii edukaks, et selle arengu käigus avastati juhuslikult organism, mis oma füsioloogias täpselt kordas fagotsütellat - Trichoplax. Tänaseni pole nii primitiivset loomamaailma esindajat teada. Trichoplax on 2-3 mm pikkune poolläbipaistev lamellloom, kellel ei ole püsivat kehakuju, liikudes kõhuvippude abil. Seljakülje lipud tekitavad toiduosakeste kõige tõenäolisemaks kinnipüüdmiseks vedelikuvoolu.

Trichoplax

Esialgu leiti Trichoplaxi akvaariumides koos teiste metazoanidega. Seetõttu on pikka aega levinud ekslik arvamus, et tegemist on vaid ühe juba kirjeldatud looma vastsega. Hiljem leiti seda üldiselt samast akvaariumist koos hüdroidsete meduusidega, millest loomulikult tekkis idee, et Trichoplax on nende vastne. Kuid eelmise sajandi lõpus kirjeldas Karl Grell oma sugurakke. Lisaks avastati tõeline seksuaalprotsess. See avastus ei jätnud leitud liikide kasulikkuses kahtlust, kuid ainult esmapilgul.

Fakt on see, et Trichoplax võib hästi osutuda arenenuma looma samasuguseks vastseks, mis jõuab suguküpsuseni ja tänu sellele on võimeline oma liiki enne tähtaega paljunema (neoteenia nähtus). Ainult geneetiline analüüs võib i-d täppida.

Ameerika ja Saksa teadlaste 2006. aastal läbi viidud uuringute tulemuste kohaselt on Trichoplaxi mitokondriaalne genoom algloomade ja seente genoomi ning tõeliste mitmerakuliste organismide genoomi ristand. Infosisu poolest sarnaneb see oma oletatavate eelkäijate – koanoflagellaatide (kraelipuliste) genoomiga. Selle toob mitmerakulistele organismidele lähemale ribosomaalseid valke kodeerivate geenide täielik puudumine, samas kui iidsemate sugulaste puhul täheldatakse nende kohustuslikku olemasolu. Nende piirkondade kadumine genoomist oli pigem progresseeruv tunnus, mis on sellest ajast saadik säilinud kõigis mitmerakulise kuningriigi liikides. Need andmed räägivad enda eest. Trichoplax ei ole lihtsustatud mitmerakuline, vaid pigem nende esivanem.

Teadlased olid pikka aega kindlad, et koloniaalkraega lipukesed on mitmerakuliste organismide eelkäijad. Võrdlevad anatoomiaandmed viitasid sellesse tüüpi kuulumisele. Fakt on see, et just need algloomad on kõige sarnasemad käsnade seederakkudega - koanotsüütidega. Eelnimetatud uuring kinnitas seda oletust. Veidi hiljem aga dešifreeriti mitte ainult koanoflagellaatide mitokondriaalne genoom, vaid ka tuuma genoom. See uuring pakub suurt huvi organismide tüsistuste üldise idee jaoks. Fakt on see, et varasemate oletuste kinnituseks leiti tuumagenoomist suur hulk geene, mis vastutavad samade valkude ja glükoproteiinide eest, mida leidub loomadel, nimelt immunoglobuliinid, kollageen, kadheriinid ja integriinid. Peaaegu kõik need ained vastutavad kõrgematel loomadel rakkude kokkupuute eest üksteisega ja välismaailmaga. Lisaks leiti teavet, mis vastutab ensüümide eest, mis on mitmerakuliste loomade signaaliraja asendamatud elemendid. Selle raja kaudu edastatakse väline signaal rakku ja seejärel tunneb see ära. On äärmiselt selge, et avastatud ainete sellised funktsioonid ei too üherakulisele loomale mingit kasu: närvisüsteemi ühtlaste analoogide täieliku puudumise ja raku unikaalsuse tõttu pole neil neid lihtsalt vaja. Ühelgi ainel pole aga ainulaadset funktsiooni. Näiteks mitmerakulise organismi kadheriinid vastutavad naaberrakkude adhesiooni eest, samuti patogeensete bakterite sidumise eest. Flagellaatide puhul võiksid need esialgu olla kasulikud aluspinnaga nakkumiseks, aga ka neid toiduna serveerivate mikroorganismide püüdmiseks. Ja nii täidab iga leitud "kasutu aine" oma elutähtsat funktsiooni kõige lihtsamas vormis. Need andmed näitavad, et tõenäoliselt avas iga "noorim" organism evolutsiooni käigus oma valkudele uusi võimalusi, nad kaotasid mõned funktsioonid ja näitasid, et teised olid eelmistega vaid osaliselt sarnased.

Nõukogude teadlane Zahvatkin püüdis arendada Mechnikovi teooriat. Ta märkis ära esimeste hulkrakuliste organismide toitumisomadused: osmotroofne toitumistüüp (toitumine lahustunud ainete transpordil läbi rakumembraani) ei sobi sugugi looma eelkäijale, nimelt on Volvoxi koloonias selline, seega pole tal valikut. kuid olema rahul holosoilise toitumisega (tahkete toiduosakeste püüdmine).

Alternatiivsed versioonid

Jovan Hadji

Mitmerakuliste organismide päritolu kohta on alternatiivseid teooriaid. Jovan Hadji tõi kaasa terve suundumuse hulkraksuse kujunemise uurimisel. Ta vaatas küsimust teisest küljest: mis siis, kui mitte algselt autonoomsete rakkude rühm ei moodustaks keerukat organismi, vaid üksainus rakk mitte ainult ei tekitaks kõiki ülejäänud, vaid hoolitseks ka nende funktsioonide diferentseerimise eest. .

Hadji pakkus välja, et mitmetuumaline ripsloom võib saada tõeliste hulkrakseliste organismide esivanemaks, kuna selle rühma esindajatel on üsna keeruline struktuur ja neil on ka seksuaalne protsess, mis lähendab neid ka kõrgematele organismidele. Iga organell täidab rakus oma funktsiooni, tagades selle elutähtsa aktiivsuse Miks ei võiks iga mitokondrit, müoneemi, kontraktiilset vakuooli, rakusuudme ja neelu, ektoplasma ja endoplasma, aga ka arvukaid tuumasid muust sisust eraldada membraan ja moodustavad täisväärtusliku raku, millel on etteantud funktsioon, olenevalt lipiidvesiikulisse sisenevast organoidist. Tulevikus saavad kõik need rakud kõrgema organismi erinevaid kudesid.

See ilus hüpotees ei talu teaduse praegusel arenguetapil kriitikat. See on vastuolus rakuteooria postulaatidega ja seetõttu pole sellel mingit tähendust, välja arvatud ajalooline.

Veel ühe hüpoteeside rühma "ei ole võimalik" tutvustas S.V. Averintsev (1910) ja A.A. Zavarzin (1945). Nad toetasid niinimetatud "algse lima" olemasolu, mis kauges minevikus sündis uuesti ja võttis vormi esimesel juhul ainuraksete organismide ja teisel juhul kohe mitmerakulise. See idee pole vastuolus mitte ainult raku teooriaga, vaid ka tsütoloogiliste andmetega, mis annavad täpse ülevaate peenrakuliste struktuuride, nii algloomade kui ka mitmerakuliste struktuuride sarnasusest.

On ka üsna eksootilisi hüpoteese mitmerakuliste loomade päritolu kohta mitmerakulistest taimedest. Autorid rõhutavad, et üleminek algloomadelt taimedele oleks olnud lihtsam, kuna nad ei peaks erinevalt algloomadest oma osmotroofset toitumistüüpi ümber korraldama. Fucus pruunvetikas valiti eellasorganismiks sugulise paljunemise suurema või väiksema sarnasuse tõttu. Loomade reinkarnatsiooni ajendiks oli väidetavalt mineraalse toitumise puudumine. Siis muutusid taimed osaliselt holosoikumideks, s.t. toitumine tahkete osakeste püüdmisest. Looduses leidub selliste peegelduste toetuseks tänapäevani palju putuktoidulisi taimi. Kaasaegne teadus peab seda hüpoteesi aga üsna fantastiliseks, kuna sellele pole muud õigustust.

Valged laigud

Kõne alla on tulnud ka teadusmaailmas aktsepteeritud mitmerakuliste organismide vanus. Üldtunnustatud seisukoht oli, et kõrgemate organismide teke toimus samaaegselt "Kambriumi plahvatusega" (ajavahemik, mis vastab suurimale hulgale fossiilsetele jäänustele). See juhtus umbes 540 miljonit aastat tagasi. Kuid suhteliselt hiljuti avastati Hiina teadlased väljakaevamiste käigus oma kodumaa põhjaosas, kus proteosoikumide ajastul (umbes 1,5 miljardit eKr) moodustusid kivimid, ebaharilikke kivisöe ladestusi. Lähemal uurimisel selgus, et tegemist on vaid mitmerakuliste loomade või taimede jäänustega (teadlased kalduvad teise variandi poole). Nende keeruka organisatsiooni kasuks räägib rakkude minimaalne kaugus - endised rakud. See leid näitas taas kord inimteadmiste nappust käsitletavas küsimuses.

Mitmerakuliste organismide tekkimise küsimustes on tänaseks hakanud ilmnema esimesed piirjooned. Eriti edukaks said nad geneetilise analüüsi tulekuga. Kõik selle probleemi arendamise põhisuunad on juba välja pakkunud klassikalised teadlased, kuid meie aja uurijatel on jäänud vaevarikas töö, et luua kõige täpsem pilt kõrgemate organismide tekkest.

Kokkupuutel

Avaldamise või uuendamise kuupäev 01.01.2017

Piibli legendi järgi loodi kogu maailm, meie planeet ja selle elanikkond kuue päevaga kõikvõimsa looja tahtel. Teadus on sellised imed lõplikult ära teinud. Vastupidiselt piiblilegendile esitas ta maapealse elu arengu õpetuse ja põhjendas seda kindlalt.

Elu tekkis järk-järgult elutust ainest. Elusaine on vaid kvalitatiivselt uus etapp pidevalt muutuva aine arengus: see tekkis järk-järgult maa enda elutust (anorgaanilisest) materjalist tänu looduses toimunud ja toimuvatele protsessidele. Pärast tekkimist arenes elusaine edasi: muutis oma kuju, omandas uusi omadusi ja muutus keerukamaks. Sellega seoses on organismide maailm mitmekesistunud ja muutunud keerukamaks.

Vaadake loomi, kes elavad maa peal. Kui palju erinevaid liike! Teaduses on neid üle poole miljoni. Kui palju vorme ja värve! Alates tühisest elusast tolmukübemest, mida nimetatakse amööbiks, kuni hiiglasliku kolmekümnemeetrise vaalani; mikroskoopilisest risopoodist, mis esindab ühte rakku, inimeseni, kes ühendab enda kehas miljardeid homogeenseid ja heterogeenseid rakke; lihtsa välimusega kärnkonnast särava sulelise mitmevärvilise tillukese linnuni - koolibri, Lõuna-Ameerika metsade elanik - nad on kõik üheainsa looduse vaimusünnitus, pika evolutsiooni (arengu) tulemus. Seda kirjut pilti uurides tabasid teadlased üksikute rühmade loomade sarnasusi ja erinevusi, seostasid neid lähemate või kaugemate sugulussuhetega ning koostasid loomamaailma klassifikatsiooni, jagades selle esindajad eraldi klassideks, järgudeks, perekondadeks, perekondadeks ja liikideks.

Teadlased on avastanud loomamaailmas veel ühe mustri – järkjärgulise ülemineku lihtsatelt vormidelt keerukamatele.

Siin on suur rühm mikroskoopilisi loomi – eriline maailm, mis on vormirikas ja elab peamiselt vees. Mõned neist – amööb – esindavad tükki elusainest; teised – ripsloomad – on ehitatud üsna keeruliselt. Kuid need kõik erinevad ühe ühise tunnuse poolest: iga mikroskoopiline olend on üks rakk – elusainet sisaldav mikroskoopiline mull.

See on kõige lihtsamate üherakuliste loomade maailm. Valdav enamus neist elab üksi, mõned neist on ühendatud väikesteks, mitmekümne- või sadadeosalisteks kolooniateks.

Meri on tulvil loomi hämmastava kuju ja struktuuriga – mõelge vaid käsnadele, polüüpidele ja meduusidele. Polüüp on organiseeritud üsna lihtsalt. Selle silindriline korpus koosneb kolmest kihist (sisemise ja välise moodustavad terve rida rakke). Polüübil pole spetsiaalseid organeid, välja arvatud paljunemisorganid ja kombitsad, mille eesmärk on saagi püüdmine ja vaenlaste tõrjumine. Tal pole isegi spetsiaalset seedekulglat. Tema keha ühine õõnsus on samal ajal ka seedeõõs; seepärast nimetatakse selliseid loomi nagu polüübid, hüdrad, käsnad, meduusid jne koelenteraatideks.

Mis vahe on polüübil ja amööbil või ripslasel? Esiteks asjaolu, et amööb ja ripslased on üherakulised loomad ning polüüp on mitmerakuline organism. Niisiis, te ütlete, kas see on sama mis ainuraksete koloonia? Ei, see on midagi palju keerulisemat kui selline koloonia. Üherakuliste organismide koloonias on tavaliselt kõik rakud ühesugused: igaüks neist on iseseisev isend. Esiteks on polüübi rakud heterogeensed: keha väliskihi moodustavad rakud erinevad oma vormi ja aktiivsuse poolest sisemise kihi rakkudest, mis omakorda ei ole sarnased näiteks sugurakkudega. polüübist. Teiseks on polüübi rakud kaotanud osa oma iseseisvusest: igaühe eluiga on lahutamatult seotud teiste rakkude ja kogu polüübi kui terviku eluga. On selge, et ainuraksete organismide koloonia erineb üherakulistest üherakulistest organismidest ja hulkraksest loomast ning on üleminekuvorm ainuraksete organismide hulgast mitmerakulisteks.

Võtke veel üks loom: tuntud vihmauss. Võrrelge seda polüübiga. Jällegi oluline erinevus. Ussis on kõik mitmekesisem ja keerulisem kui polüübis. Vihmaussil on hästi moodustunud seedekanal, närvisüsteem, lihased, spetsiaalsed organid ebavajalike jääkainete kehast eemaldamiseks. Kõik need elundid on üles ehitatud rakkudest, mis on mitmekesisemad kui polüübil: sise-, lihas-, närvi- ja rasvarakud, mida polüübil ei ole. Lühidalt öeldes on vihmauss paremini organiseeritud loom kui polüüp. Mida kõrgemale hakkame elu astmeid mööda ronima: selgrootust ussist loomaselgroogseteni – kalade, kahepaiksete, roomajate, lindude ja imetajateni – seda mitmekesisem ja keerulisem on looma struktuur, tegevus ja üldiselt kogu elu. vaatab.

Valdav enamus imetajatest, kelle arengu eesotsas on inimene, jätab kõik varasemad loomad endast kaugele maha. Inimkeha eristub suurima keerukusega: selles on palju erinevaid elundeid ja hämmastav hulk rakke, mis täidavad teatud tööd, ning lõpuks tihedad suhted ja vastasmõju üksikute elundite, kudede, rakkude ja kogu inimkeha vahel. tervikuna.

Kaasaegsetel loomadel on pikk ajalugu. See kestis aastatuhandeid, miljoneid aastaid ja oli täis raskeid katsumusi – võitlus koha eest elus, valguse, soojuse, toidu, võimaluse eest paljuneda. Sest elu on võitlus, hävitav ja loov ning elusolendid on tahtmatud ja vabad sõdalased sellel igavesel lahinguväljal. Kõik kaasaegsed loomad on nende esivanemate kogetud ajaloo ja sellega seotud võitluse saadus.

Selle sajanditepikkuse ajaloo jooksul on meie planeet kogenud mitmesuguseid muutusi. Aeglaselt kerkisid ja hävisid mäeahelikud, maakoore eri osad tõusid ja langesid, jõed muutsid kanaleid, mered taandusid rannikult või liikusid maismaale. Seal, kus kunagi olid kivid, hakkasid möllama lained, kus laius ookeani piiritu avarus, tekkis mandriosa, kus metsatihnikud roheliseks läksid, tekkisid läbimatud sood, kus valitses väljakannatamatu kuumus, asus julm külm. Maa nägu, keskkond, milles elasid tänapäeva loomade esivanemad, muutus ja muutus keerukamaks; muutusid loomad ise ja nende järeltulijad. Nad pidid muutunud elutingimustega kohanema või hukkuma. Olelusvõitluse käigus surid välja loomad, kes uue keskkonnaga ei kohanenud, loomad, kes vähemalt mingil määral uuele keskkonnale vastasid, jäid ellu ja poegisid. Seda protsessi täheldatakse loomade seas ja praegu.

Miljoneid aastaid tagasi eksisteerisid meie planeedil ainult kõige lihtsamad ainuraksed loomad.

Üherakulised loomad on kogu loomariigi juured ja algne tüvi. Mõned neist üksikutest organismidest ühinesid väikesteks kolooniateks, millest said mitmerakuliste loomade esivanemad. Loomamaailm arenes edasi. Ilmusid koelenteraadid, nagu need polüübid, mida just mainiti. Kuid elu nendel vormidel ei külmunud. Loomade pioneerid paljunesid. Nende elutingimused muutusid. Olelusvõitlus jätkus. Kohanenud jäid ellu, kohanematud surid välja: vanade loomavormide asemele tekkisid uued.

Aastatuhanded on möödunud. Mõnede koelenteraatide struktuur on muutunud keerulisemaks. Olles läbinud rea vahepealseid vorme, said neist uue loomaklassi - usside - esivanemad. Aja jooksul tekkis usside klassist kolm uut klassi: pehme kehaga - teod, austrid, molluskid; liigesed loomad, kelle peas on putukad; kolmas usside rühm läks oma arengus kaugemale: need on kõigi selgroogsete esivanemad, kes ilmusid esmakordselt meie planeedi vetes. Tõelistest selgroogsetest on kõige lihtsamad tsüklostoomid (kalad – silmud, hai).

Aastatuhanded on möödunud. Elusaine muutus üha keerukamaks, tõustes uutele arengutasemetele, paljastades uusi omadusi, ühinedes uuteks vormideks, tõstes elu areenile uusi klasse, perekondi ja loomaliike.

Kalade seas tekkis spetsiaalne kopsukalade rühm: need olid kalad, millel olid nii lõpused vees hingamiseks kui ka spetsiaalsed elundid, mis võimaldavad neil õhku hingata. Tõenäoliselt sündisid nende kopsukalade hulgast järgmise loomaklassi - kahepaiksete (tänapäeva kahepaiksed - konnad, kärnkonnad, vesilikud) - esivanemad. Kõik roomajate klassi esindajad (sisalikud, kilpkonnad, krokodillid jne) olid pärit kahepaiksetest.

Lõpuks ometi on kätte jõudnud aeg järgmisteks looduse loomingulisteks tegudeks (ei tohi ainult unustada, et see “lõpuks” kestis omakorda palju aastatuhandeid). Roomajate klassist, mis eksisteerib tänapäevani, tekkis kaks uut suurt haru: lindude esivanemad ja imetajate eellased. Madalamate imetajate hulka kuuluvad kukkurloomad (tüüpiline kukkurloomade esindaja on känguru). Marsupialidest juhivad oma perekonda poolahvid. Neile järgnesid päris ahvid, kellest aja jooksul eraldus üsna kõrgelt arenenud inimahvide haru. Just nemad tekitasid väikese oksa, mis ületas oma arengus kõik inimahvid (gibbon, gorilla, orangutan, šimpans); see oli inimkond.

Enne täielikku “humaniseerimist” tuli tal läbida mitmeid vahelülisid: antropoidne esivanem oli esmalt ahvitaoline, seejärel ürgne ja lõpuks ratsionaalne inimene. Nii lõppes see majesteetlik lugu loomariigist - lugu "amööbist inimeseni".

Näete, et kogu loomamaailma ühendavad lähedased või kaugemad sugulussidemed, mida võib ette kujutada suurejoonelise puuna (vt joonist), mille tüvi, oksad ja oksad ühendavad kõiki loomi - erinevaid osakondi, klasse, ordu, perekondi , perekonnad ja liigid .

Olete muidugi pööranud tähelepanu veel ühele olulisele asjaolule: loomamaailm pole oma sajanditepikkuse ajaloo jooksul mitte ainult mitmekesistunud, mitte ainult kihistunud eraldi klassideks, perekondadeks jne, vaid ka arenenud, liikudes lihtsatest vormidest vormidesse, järjest keerulisemaks nii ülesehituselt kui ka tegevuse liigilt.

Nüüd pole keeruline vastata küsimusele: miks on kõigil selgroogsete klassi loomadel selgroog? Sest nad kõik pärinevad ürgsest vormist, millel oli algeline selgroog.

Miks on koduhiirel, metsahiirel, põldhiirel ja hiirepojal nii palju ühiseid jooni, et bioloogid peavad vajalikuks ühendada kõik need neli hiiretüüpi ühte perekonda? Sest neil kõigil olid ühised esivanemad. See on ainus mõistlik teaduslik vastus.

Teadusel on rikkalik faktide arsenal, mis näitavad selgelt siin esitatud arusaama õigsust loomade arengu ajaloo kohta. Küsimus on selles, kuidas teadsid teadlased, mida maa peal tehti enne inimese ilmumist? Kes suudab meile rääkida loomade ajaloost selle pika aja jooksul, mõõdetuna miljonites aastates? Maa ise saab sellega hakkama. Maapõu on grandioosne muuseum, suur elava looduse kroonika, kuhu on sisse kirjutatud loomade ajalugu. Maapõue erinevad kihid on selle kroonika eraldi lehed ja leheküljed ning maasse maetud väljasurnud loomade luustikud, luud, kestad, kivistunud jäänused ja jäljendid on kirjad, sõnad ja joonistused.

Tõsi, paljud kroonika leheküljed on veel lugemata, sest selliseid maapõue kihte, kuhu teadlased pole veel suutnud tungida, on veel palju, millesse nad pole kaevanud ega kogunud fossiile.

Kord juhtus midagi, mis muutis meie planeeti lõplikult – planeedil sündis elu!

Iga inimene, iga loom, iga putukas või lill võlgneb oma päritolu organismile, mis pani aluse kogu tänapäevasele elu mitmekesisusele Maal – protorakule! Kas soovite näha meie evolutsiooniteed rakust Homo sapiensini? Sedamoodi!

Kuid ühes asjas ei tohi me kahelda. Soov ellu jääda on muutnud meid ühest kõige primitiivsemast eluvormist Homo sapiensiks! Relvastatud tööriistade, kõnevõime ja suurepärase intellektiga oleme vallutanud kõik kontinendid. Me arenesime ja kohanesime uue keskkonna, uute raskustega, kuni meist said selle Maailma vaieldamatud valitsejad.

See on uskumatu, aga kui keerates aega tagasi päris algusesse, oleks meie ellujäämise tõenäosus peaaegu null. Sest kui evolutsiooni käigus muutuks kasvõi üks väike osake, üks õnnelik mutatsioon või üks kiskja, ei oleks me siin, et kokku panna killud sellest uskumatust 3,5 miljardi aasta pikkusest inimkonna ajaloost!

Flagella klass - ühendab lihtsamaid organisme, mis asustasid meie planeeti ammu enne meie ajastut ja on säilinud tänapäevani. Need on üleminekulüli taimede ja loomade vahel.

Lipulite klassi üldised omadused

Klassis on 8 tuhat liiki. Nad liiguvad lipu olemasolu tõttu (sagedamini on üks flagellum, sageli kaks, mõnikord kaheksa). On loomi, kellel on kümneid ja sadu lippe. Koloniaalvormides ulatub isendite arv 10-20 tuhandeni.

Enamikul flagellaatidel on püsiv kehakuju, mis on kaetud pelliikliga (ektoplasma tihendatud kiht). Ebasoodsates tingimustes moodustavad flagellaadid tsüstid.

Nad paljunevad peamiselt mittesuguliselt. Seksuaalne protsess toimub ainult koloniaalvormides (perekond Volvox). Mittesuguline paljunemine algab tuuma mitootilise jagunemisega. Sellele järgneb organismi pikisuunaline jagunemine. Lipuliste hingamine toimub mitokondrite tõttu kogu keha pinnal.

Lipuliste elupaigaks on magevesi, kuid leidub ka mereliike.

Flagellaatide hulgas leidub järgmist tüüpi toitumist:

Flagellaadide klassifikatsioon põhineb struktuuril ja eluviisil, eristatakse järgmisi vorme:

Üherakulise viburite struktuur

Euglena roheline on tüüpiline flagella klassi esindaja. See on vabalt elav loom, kes elab lompides ja tiikides. Euglena kehakuju on piklik. Selle pikkus on umbes 0,05 mm. Looma keha eesmine ots on ahenenud ja nüri, tagumine ots aga laienenud ja terav. Euglena liigub tänu kere esiosas asuvale lipule. Lipu teeb pöörlevaid liigutusi, mille tulemusena keeratakse euglena justkui vette.

Euglena tsütoplasmas on ovaalsed kloroplastid, mis annavad sellele rohelise värvi. Kloroplastides sisalduva klorofülli tõttu on euglena valguses, nagu rohelised taimed, võimeline fotosünteesiks. Pimedas kaob Euglena klorofüll, fotosüntees peatub ja ta saab toituda osmoosi teel. See toitumisomadus näitab seost taime- ja loomaorganismide vahel.

Hingamine ja eritumine euglenas toimub samamoodi nagu amööbas. Keha esiotsas asuv pulseeriv ehk kontraktiilne vakuool eemaldab kehast perioodiliselt mitte ainult liigse vee, vaid ka ainevahetusprodukte.

Kokkutõmbuva vakuooli lähedal on helepunane silm ehk häbimärgistus, mis on seotud värvi tajumisega. Eugleenidel on positiivne fototaksis, see tähendab, et nad ujuvad alati reservuaari valgustatud osa poole, kus on fotosünteesiks kõige soodsamad tingimused.

Euglena paljuneb aseksuaalselt, samas kui keha jaguneb pikisuunas, annab kaks tütarrakku. Esimesena siseneb jagunemisprotsessi tuum, seejärel jaguneb tsütoplasma. Lipuke lahkub ühe äsja moodustunud organismi juurde ja teises moodustub uuesti. Ebasoodsate tegurite mõjul on võimalik üleminek uinunud vormile. Lipukesed peidavad end keha sees, euglena kuju muutub ümaraks ja kest muutub tihedaks, sellisel kujul jätkavad lipukesed jagunemist.

Koloonia flagellaatide struktuur ja elustiil

Volvox, pandorina - koloniaallipu esindajad. Kõige primitiivsemates kolooniates on 4 kuni 16 üherakulist organismi (zooid).

Volvoxi koloonia rakud on pirnikujulised ja varustatud lipupaariga. Need lipukesed on kuni 10 mm läbimõõduga palli kujul. Sellises koloonias võib olla umbes 60 000 rakku. Intracavitaarne ruum on täidetud vedelikuga. Rakud on omavahel ühendatud tsütoplasmaatiliste sildade abil, mis aitab koordineerida liikumissuunda.

Volvoxi jaoks on funktsioonide jaotumine rakkude vahel juba iseloomulik.Seega selles kehaosas, mis on ettepoole suunatud, on rakud üsna arenenud silmadega, need on valgustundlikumad. Keha alumine osa on spetsialiseerunud jagunemisprotsessidele. Seega toimub rakkude jagunemine somaatiliseks ja seksuaalseks.

Mittesugulise paljunemise käigus moodustuvad tütarrakud, mis ei lahkne, vaid esindavad ühtset süsteemi. Kui emakoloonia sureb, alustab vastloodud koloonia iseseisvat elu. Volvoxile on iseloomulik ka suguline paljunemine, aasta sügisperioodil. Sel juhul moodustuvad väikesed isassugurakud (kuni 10 rakku), mis on võimelised aktiivselt liikuma, ja suured, kuid liikumatud emased (kuni 30 rakku). Ühinevad sugurakud moodustavad sügoodi, millest tekib uus koloonia. Esiteks jaguneb sügoot kaks korda meioosi, seejärel mitoosi teel.

Mis on lippude koloniaalvormide organiseerimise komplikatsioon?

Koloniaalvormide tüsistus on tingitud rakkude diferentseerumisest spetsiifiliste funktsioonide edasiseks täitmiseks. Kahtlemata äratas kolooniate teke teadlastes suurt huvi, kuna see on samm mitmerakuliste liikide tekke suunas.

Seda nähtust on Volvoxis hästi täheldatud. Sellel on rakud, mis täidavad erinevaid funktsioone. Samuti on tänu sildadele tagatud toitainete jaotumine kogu kehas. Euglenal pole primitiivsema struktuuri tõttu selliseid omadusi.

Seega on Volvoxi näitel näha, kuidas mitmerakulised loomad võiksid üherakulistest areneda.

Lipulite väärtus looduses

Aineringes on suur tähtsus fotosünteesiks võimelistel liputatud loomadel. Mõned liigid, mis neelavad orgaanilist ainet, on seotud reoveepuhastusega.

Erineva reostusastmega veehoidlates settivad euglenid, mille abil saab uurida veeallika sanitaarseisundit.

Veehoidlates, kus hoovust ei ole, asustavad paljud lipuliste loomaliigid, aeg-ajalt annavad nad intensiivse jagunemise tõttu veele rohelise värvi, õitsemisvete fenomeni.