Происхождение и пути эволюции простейших

Чтобы ответить на этот вопрос необходимо установить когда и откуда взялась первая эукриотическая клетка, определить наиболее примитивную группу простейших, определить наиболее высоко организованную группу простейших.

Эукариотическая клетка могла произойти только из прокариотической. первая эукриотическая клетка возникла 1,5 млд лет назад (середина архейской эры).Существует ряд гипотез, объясняющих как из прокариотической клетки, обладающей мин. набором структур для жизни-ти возникает крупная сложная, обладающая большим кол-вом структурных органоидов эукариотическая клетка.

1 гипотеза – эволютивная, согласно которой простая прокариотическая клетка росла,усложнялась и путем длительной эволюции приобрела те компоненты,которые присущи эукариотической клетке.

2 гипотеза - симбиотическая или гипотеза симбиогинеза, согласно этой гипотезе произошло объединение нескольких прокариотических клеток. Например, некий фотосинтезирующий прокариотический организм внедрился в более крупную прокариотичекую клетку и через какое-то время превратился в хлоропласт. Другой прокариотический организм- гетеротрофный,аэробный превратился в митохондрии.Доказательством этого является тот факт,что хлоропласты и митохондрии обладают собственными молекулами ДНК,РНК, рибосомами и способны к делению.

существуют и другие теории, которые объединяют элементы 1 и 2 гипотезы

Направления эволюции простейших.

1. Увеличение размеров тела. Большим быть выгодно. Большие размеры тела повышают независимость организмов от факторов окружающей среды, защищенность большого животного выше и абсолютная скорость больше.

2. Увеличение скорости движения. Большая возможность догнать добычу и меньшая возможность быть съеденным

3. Усложнение поведения.

Наиболее высокоорганизованной и продвинутой группой являются инфузории.

В ходе эволюции простейшие сталкиваются с рядом проблем. При увеличении размеров простейшего жгутик не справляется с функцией передвижения крупной клетки. Соответственно необходимо увеличить их количество. (заменить жгутик ресничками). При увеличении размеров, усложнении поведения и внутреннего строения требуется большее количество наследственного материала, т.е. большее количество ядер. Такой процесс, увеличения числа одноименных структур, называется полимеризация. Вслед за полимеризацией возможна дифференцировка-специлизация органелл по функциям. Такое разделение труда более эффективно,поэтому нет большой необходимости большого количества органелл. И вслед за дифференциризацией происходит полигомеризация(уменьшение их числа). Следующая проблема,с которой сталкиваются простейшие- увеличение размеров клетки. Увеличивать размеры клетки до бесконечности нельзя. На пути такого увеличения стоит диффузионный барьер. Диффузионный барьер заключается в том,что при увеличении размеров V клетки увеличивается пропорционально кубу R,а S пропорциональна квадрату R, и в какой –то момент клетка перестанет функционировать как открытая система,т.е. перестает обмениваться с окружающей средой веществом,энергией и информацией. Одним из способов решения эту проблему является изменение формы тела. Например, у инфузории трубача или инфузории сувойки(прикрепленные формы). Однако при таких сложных формах тела невозможно или затруднено передвижение. Кроме того это лишь частный случай решения проблемы, не снимающий диффузионный барьер. Другой более перспективный способ преодоления диффузионного барьера -переход к колониальности, важнейшее направление эволюции простейших. Колонии формируются в ходе многократных митотических делений без последующего расхождения клеток,т.е. колония является потомком 1й клетки. По мере увеличения размеров колонии вновь возникает проблема с рецепцией, питанием, движением. Соответственно возникает необходимость разделить функции между отдельными клетками. Возникает дифференцировка. Однако в колониях дифференцировка всегда носит временный характер,т.е. клетка может поменять свою функцию. Таким образом,эволюция колоний шла по пути увеличения размером и дифференцировки клеток.

Поиск по сайту: