Когда-то дециемиды, ортонектиды, трихоплакс - все эти организмы были очень знаменитые, потому что казались предками многоклеточных животных.
Можно переформулировать нашу задачу таким образом. Как нам ориентировать ряд от простых форм, примеры которых мы видели, к сложным? Или наоборот. Оказалось, что в этом нам могут помочь макромолекулы, которые имеются у всех многоклеточных животных, а также и за пределами многоклеточных. Пример такой макромолекулы показан на рисунке. Видно, что это очень сложная структура. Каждая точка - это символ нуклеотида (это малая рибосомная РНК, её модель). Сейчас мы рассмотрим в большем увеличении кусочек этой молекулы, которая подсвечена.
На этом большом плакате в верхней части рисунка собраны самые разные существа. От бактерий до многоклеточных животных, губок и грибневиков, структура молекулы у которых соответствует первому типу. В нижней части этой простынки собраны соответствующие участки, выбранные из многоклеточных животных других типов. По сути, мы можем по этому признаку всё многообразие разделить на две группы.
А.Г. Таким образом получили инструмент, с помощью которого можно выстроить тот самый ряд, о котором вы говорите. Показать кто кому родственник.
В.А. Вот результат построения дерева с использованием молекулярных признаков. На подсвеченном фоне мы видим многоклеточных животных и только их. Но за одним исключением, на котором я остановлюсь. И это свидетельство того, что те способы, которые мы используем, дают разумные результаты.
Мы видим, что всё многообразие живых существ распалось на две группы. Одна показана чёрным, а другая цветным. Многоклеточные животные отчасти попали на чёрный фон - губки и грибневики. Монофилитическую группу вместе с билатерально-симметричными животными составляют книдарии, трихоплакс. И, таким образом, мы можем заключить, что общий предок многоклеточных животных обладал, по крайней мере, тем набором признаков, которые свойственны грибневикам.
Это схема грибневика, желетелого организма довольно сложного строения. У него в отличие от кишечнополостных имеется аборольный чувствующий орган, сложно разветвлённая гастроваскулярная система, снабжённые мускулами щупальца, гонодукты. Открытие ползающих грибневиков в конце XIX века было зоологической сенсацией, потому что их тут же записали в предки билатерально-симметричных животных. Теперь же мы видим, что они не имеют непосредственного отношения к предкам билатерально-симметричных животных. Но сложная структура, свойственная грибневикам, должна быть отнесена, по крайней мере, к общим предкам. К общему предку грибневиков и ветви, которая ведёт в другую сторону, к билатерально-симметричным животным - кнедариям, к трихоплаксу, артенектидам, дециемидам.
А.Г. То есть, получается, что грибневик от общего предка пошёл по привычному нам эволюционному пути прогресса.
В.А. Ну, или, по крайней мере, не испытывал масштабного регресса.
А.Г. Да, а та группа, которую вы описали сейчас, несмотря на то, что предок у них общий, явно регрессировала в процессе эволюции.
В.А. Да, об этом можно говорить вполне определённо.
А.Г. А у этой точки зрения есть противники или против вот этой молекулярно-генетической картины не поспоришь?
В.А. Что касается положения среди многоклеточных животных - трихоплакс, ортонектид и дециемид, то этот вопрос можно считать полностью решённым. Хотя детали топологии дерева продолжают оставаться предметом, который требуют дальнейших исследований.
В.А. Вот на этой картинке мы видим результат работы генов, которые у билатерально-симметричных животных определяют эмбриональное развитие. А именно передне-заднюю ось. И здесь эти гомеотические гены, управляющие эмбриональным развитием, определяющим передний и задний конец, работают у животного, у которого нет ни переднего, ни заднего конца, ни права, ни лева, ни головы, ни кишечника, ни рта, ни органов чувство. И, очевидно, что эти структуры существовали.
А.Г. То есть, они достались от предков, у которых всё это было.
В.А. Они достались от предков, так точно.
А вот изображение иглокожего ксилоплакса, которого не так давно, лет десять назад, обнаружили на топляке, на досках и брёвнах, которые затонули глубоко в море. У этого иглокожего также нет кишечника, нижняя сторона - это мембрана, которой ксилоплакс прижимается к деревяшке и таким образом питается. На самом деле это морская звезда. Невозможно представить, чтобы отсутствие кишечника у морской звезды было первичным. Точно так мы можем представить и возникновение трихоплакса. Отказавшись от свойственного другим кишечнополостным способа охоты на добычу, он стал собирать крошки со дна, всё шире и шире раскрывая рот. Если ксилоплакс надеется на гуманитарную помощь, которая сверху на дно упадёт, то также и у трихоплакса рот расширился, он проходит по краю тела, а передне-задняя ось оказывается перпендикулярной субстрату. Таким образом, рот проходит по краю тела и нижняя поверхность, нижний эпителий это и есть кишечный эпителий.
Можно следующую картинку. Здесь мы видим простейших, они всегда фигурировали в курсе протозоологии, это миксоспаридии. На нижней части показан плазмодий миксоспаридии. В жаберном лепестке рыб, внутри плазмодия множество ядер, некоторые обособляются, превращаются в спорогенные клетки, а спорогенные клетки образуют споры. Спора - многоклеточная. Больше всего она похожа на шкатулку. Бывают они разной формы и строения. Ну, например, две створки, на каждой створке по стрекательной капсуле, а внутри шкатулки одна двуядерная клетка или две одноядерных. Электронно-микроскопические исследования показали, что клетки споры соединены десмосомами, как это наблюдается в эпителии многоклеточных животных. А здесь показаны фрагменты коллагенного соединения, которое также характерно для многоклеточных животных. Наличие стрекательных капсул давно заставляло некоторых специалистов предполагать, что миксоспаридии родственны кнедариям. Эта очень сложная структура и её независимое возникновение кажется маловероятным. Но до тех пор, пока не были получены данные о молекулах миксоспаридий, это было экзотическим предположением, которое, скорее, могло рассматриваться в качестве казуса. Однако мы видели фрагмент сложной структуры молекулы рибосомной РНК, которая в важном для нас диагностическом участке у миксоспаридий такая же, как и у билатерально-симметричных животных.
А вот эта картинка показывает особую малоизвестную миксоспаридию, которая, в отличие от тех, которых мы видели - паразитов рыб - паразитирует в пресноводных мшанках. Пресноводных мшанок не каждый видел. Это будденброкия, которая сохраняет признаки червеобразного организма.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57
Можно переформулировать нашу задачу таким образом. Как нам ориентировать ряд от простых форм, примеры которых мы видели, к сложным? Или наоборот. Оказалось, что в этом нам могут помочь макромолекулы, которые имеются у всех многоклеточных животных, а также и за пределами многоклеточных. Пример такой макромолекулы показан на рисунке. Видно, что это очень сложная структура. Каждая точка - это символ нуклеотида (это малая рибосомная РНК, её модель). Сейчас мы рассмотрим в большем увеличении кусочек этой молекулы, которая подсвечена.
На этом большом плакате в верхней части рисунка собраны самые разные существа. От бактерий до многоклеточных животных, губок и грибневиков, структура молекулы у которых соответствует первому типу. В нижней части этой простынки собраны соответствующие участки, выбранные из многоклеточных животных других типов. По сути, мы можем по этому признаку всё многообразие разделить на две группы.
А.Г. Таким образом получили инструмент, с помощью которого можно выстроить тот самый ряд, о котором вы говорите. Показать кто кому родственник.
В.А. Вот результат построения дерева с использованием молекулярных признаков. На подсвеченном фоне мы видим многоклеточных животных и только их. Но за одним исключением, на котором я остановлюсь. И это свидетельство того, что те способы, которые мы используем, дают разумные результаты.
Мы видим, что всё многообразие живых существ распалось на две группы. Одна показана чёрным, а другая цветным. Многоклеточные животные отчасти попали на чёрный фон - губки и грибневики. Монофилитическую группу вместе с билатерально-симметричными животными составляют книдарии, трихоплакс. И, таким образом, мы можем заключить, что общий предок многоклеточных животных обладал, по крайней мере, тем набором признаков, которые свойственны грибневикам.
Это схема грибневика, желетелого организма довольно сложного строения. У него в отличие от кишечнополостных имеется аборольный чувствующий орган, сложно разветвлённая гастроваскулярная система, снабжённые мускулами щупальца, гонодукты. Открытие ползающих грибневиков в конце XIX века было зоологической сенсацией, потому что их тут же записали в предки билатерально-симметричных животных. Теперь же мы видим, что они не имеют непосредственного отношения к предкам билатерально-симметричных животных. Но сложная структура, свойственная грибневикам, должна быть отнесена, по крайней мере, к общим предкам. К общему предку грибневиков и ветви, которая ведёт в другую сторону, к билатерально-симметричным животным - кнедариям, к трихоплаксу, артенектидам, дециемидам.
А.Г. То есть, получается, что грибневик от общего предка пошёл по привычному нам эволюционному пути прогресса.
В.А. Ну, или, по крайней мере, не испытывал масштабного регресса.
А.Г. Да, а та группа, которую вы описали сейчас, несмотря на то, что предок у них общий, явно регрессировала в процессе эволюции.
В.А. Да, об этом можно говорить вполне определённо.
А.Г. А у этой точки зрения есть противники или против вот этой молекулярно-генетической картины не поспоришь?
В.А. Что касается положения среди многоклеточных животных - трихоплакс, ортонектид и дециемид, то этот вопрос можно считать полностью решённым. Хотя детали топологии дерева продолжают оставаться предметом, который требуют дальнейших исследований.
В.А. Вот на этой картинке мы видим результат работы генов, которые у билатерально-симметричных животных определяют эмбриональное развитие. А именно передне-заднюю ось. И здесь эти гомеотические гены, управляющие эмбриональным развитием, определяющим передний и задний конец, работают у животного, у которого нет ни переднего, ни заднего конца, ни права, ни лева, ни головы, ни кишечника, ни рта, ни органов чувство. И, очевидно, что эти структуры существовали.
А.Г. То есть, они достались от предков, у которых всё это было.
В.А. Они достались от предков, так точно.
А вот изображение иглокожего ксилоплакса, которого не так давно, лет десять назад, обнаружили на топляке, на досках и брёвнах, которые затонули глубоко в море. У этого иглокожего также нет кишечника, нижняя сторона - это мембрана, которой ксилоплакс прижимается к деревяшке и таким образом питается. На самом деле это морская звезда. Невозможно представить, чтобы отсутствие кишечника у морской звезды было первичным. Точно так мы можем представить и возникновение трихоплакса. Отказавшись от свойственного другим кишечнополостным способа охоты на добычу, он стал собирать крошки со дна, всё шире и шире раскрывая рот. Если ксилоплакс надеется на гуманитарную помощь, которая сверху на дно упадёт, то также и у трихоплакса рот расширился, он проходит по краю тела, а передне-задняя ось оказывается перпендикулярной субстрату. Таким образом, рот проходит по краю тела и нижняя поверхность, нижний эпителий это и есть кишечный эпителий.
Можно следующую картинку. Здесь мы видим простейших, они всегда фигурировали в курсе протозоологии, это миксоспаридии. На нижней части показан плазмодий миксоспаридии. В жаберном лепестке рыб, внутри плазмодия множество ядер, некоторые обособляются, превращаются в спорогенные клетки, а спорогенные клетки образуют споры. Спора - многоклеточная. Больше всего она похожа на шкатулку. Бывают они разной формы и строения. Ну, например, две створки, на каждой створке по стрекательной капсуле, а внутри шкатулки одна двуядерная клетка или две одноядерных. Электронно-микроскопические исследования показали, что клетки споры соединены десмосомами, как это наблюдается в эпителии многоклеточных животных. А здесь показаны фрагменты коллагенного соединения, которое также характерно для многоклеточных животных. Наличие стрекательных капсул давно заставляло некоторых специалистов предполагать, что миксоспаридии родственны кнедариям. Эта очень сложная структура и её независимое возникновение кажется маловероятным. Но до тех пор, пока не были получены данные о молекулах миксоспаридий, это было экзотическим предположением, которое, скорее, могло рассматриваться в качестве казуса. Однако мы видели фрагмент сложной структуры молекулы рибосомной РНК, которая в важном для нас диагностическом участке у миксоспаридий такая же, как и у билатерально-симметричных животных.
А вот эта картинка показывает особую малоизвестную миксоспаридию, которая, в отличие от тех, которых мы видели - паразитов рыб - паразитирует в пресноводных мшанках. Пресноводных мшанок не каждый видел. Это будденброкия, которая сохраняет признаки червеобразного организма.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57