Njia ya mageuzi kutoka kwa viumbe rahisi zaidi vya unicellular. Viumbe vya unicellular. Maendeleo ya maisha duniani. Viumbe vingi vya seli

Darasa la Flagellates - linaunganisha viumbe rahisi zaidi ambavyo viliishi sayari yetu muda mrefu kabla ya enzi yetu na vimenusurika hadi leo. Wao ni kiungo cha mpito kati ya mimea na wanyama.

Tabia za jumla za darasa la Flagellates

Darasa ni pamoja na aina elfu 8. Wanasonga shukrani kwa uwepo wa flagella (mara nyingi kuna flagellum moja, mara nyingi mbili, wakati mwingine nane). Kuna wanyama ambao wana makumi na mamia ya flagella. Katika fomu za kikoloni idadi ya watu hufikia 10-20 elfu.

Bendera nyingi zina sura ya mwili ya mara kwa mara, ambayo inafunikwa na pellicle (safu iliyounganishwa ya ectoplasm). Chini ya hali mbaya, flagellates huunda cysts.

Wanazaliana hasa bila kujamiiana. Mchakato wa kijinsia hutokea tu katika fomu za kikoloni (familia ya Volvox). Uzazi wa jinsia moja huanza na mgawanyiko wa nyuklia wa mitotiki. Hii inafuatiwa na mgawanyiko wa longitudinal wa mwili. Kupumua kwa flagellates hutokea juu ya uso mzima wa mwili kutokana na mitochondria.

Makazi ya flagellates ni miili ya maji safi, lakini aina za baharini pia hupatikana.

Miongoni mwa flagellates, aina zifuatazo za lishe hupatikana:

Uainishaji wa flagellates unategemea muundo na njia ya maisha;

Muundo wa flagellates unicellular

Euglena kijani ni mwakilishi wa kawaida wa darasa la flagellate. Huyu ni mnyama anayeishi bure ambaye anaishi katika madimbwi na madimbwi. Umbo la mwili wa Euglena limepanuliwa. Urefu wake ni karibu 0.05 mm. Mwisho wa mbele wa mwili wa mnyama ni mwembamba na mkweli, wakati mwisho wa nyuma unapanuliwa na kuelekezwa. Euglena anasonga kwa shukrani kwa flagellum iliyo kwenye mwisho wa mbele wa mwili. Flagellum hufanya harakati za kuzunguka, kama matokeo ambayo euglena inaonekana kuwa imefungwa ndani ya maji.

Cytoplasm ya euglena ina kloroplasts ya mviringo, ambayo huipa rangi ya kijani. Kwa sababu ya uwepo wa klorofili kwenye kloroplast, euglena ina uwezo wa photosynthesis kwenye mwanga, kama mimea ya kijani kibichi. Katika giza, klorofili ya euglena hupotea, photosynthesis inacha, na inaweza kulisha osmotically. Kipengele hiki cha lishe kinaonyesha uhusiano kati ya viumbe vya mimea na wanyama.

Kupumua na excretion katika euglena hufanyika kwa njia sawa na katika amoeba. Pulsating, au contractile, vacuole, iko kwenye mwisho wa mbele wa mwili, mara kwa mara huondoa kutoka kwa mwili sio maji ya ziada tu, bali pia bidhaa za kimetaboliki.

Sio mbali na vacuole ya contractile kuna jicho nyekundu nyekundu, au unyanyapaa, ambao unashiriki katika mtazamo wa rangi. Euglena wana phototaxis chanya, i.e. wao huogelea kila wakati hadi sehemu iliyoangaziwa ya hifadhi, ambapo hali nzuri zaidi za usanisinuru zinapatikana.

Euglena huzaliana bila kujamiiana, huku mwili ukigawanyika kwa muda mrefu na kutoa seli mbili za kike. Kiini huanza kugawanyika kwanza, kisha cytoplasm inagawanyika. Flagellum huenda kwa moja ya viumbe vilivyoundwa hivi karibuni, na kwa upande mwingine huundwa upya. Chini ya ushawishi wa mambo yasiyofaa, mpito kwa fomu ya kulala inawezekana. Flagellum inaficha ndani ya mwili, sura ya euglena inakuwa pande zote, na shell inakuwa mnene, kwa fomu hii flagellates huendelea kugawanyika.

Muundo na mtindo wa maisha wa bendera za kikoloni

Volvox na pandorina ni wawakilishi wa flagellates ya kikoloni. Makoloni ya zamani zaidi ni kutoka kwa viumbe 4 hadi 16 vyenye seli moja (zooids).

Seli kutoka kwa koloni ya Volvox zina umbo la pear na zimewekwa na jozi ya flagella. Bendera hizi zina muonekano wa mpira na kipenyo cha hadi 10 mm. Koloni kama hiyo inaweza kuwa na seli 60,000 hivi. Nafasi ya intracavity imejaa maji. Seli zimeunganishwa kwa kila mmoja kwa kutumia madaraja ya cytoplasmic, ambayo husaidia kuratibu mwelekeo wa harakati.

Volvox tayari ina sifa ya usambazaji wa kazi kati ya seli, kwa hivyo, katika sehemu ya mwili inayoelekezwa mbele, kuna seli zilizo na macho yaliyotengenezwa vizuri; Sehemu ya chini ya mwili ni maalum zaidi katika michakato ya mgawanyiko. Kwa hivyo, kuna mgawanyiko wa seli katika seli za somatic na za uzazi.

Wakati wa uzazi wa asexual, seli za binti huundwa, ambazo hazitofautiani, lakini huunda mfumo mmoja. Wakati koloni mama inapokufa, koloni mpya huanza maisha ya kujitegemea. Volvox pia ina sifa ya uzazi wa kijinsia katika kipindi cha vuli cha mwaka. Katika kesi hiyo, gametes ndogo za kiume huundwa (hadi seli 10), zenye uwezo wa harakati za kazi, na gametes kubwa, lakini zisizohamishika za kike (hadi seli 30). Kwa kuunganisha, seli za vijidudu huunda zygote, ambayo koloni mpya itatokea. Kwanza, zygote hugawanyika mara mbili kwa njia ya meiosis, kisha mitosis.

Je, utata wa mpangilio wa aina za kikoloni za bendera unaonyeshwaje?

Matatizo ya fomu za kikoloni hutokea kutokana na tofauti ya seli ili kufanya kazi maalum zaidi. Bila shaka, malezi ya makoloni yalizua shauku kubwa kati ya wanasayansi, kwani hii ni hatua kuelekea malezi ya spishi nyingi.

Jambo hili linaweza kuonekana wazi katika Volvox. Inakuza seli zinazofanya kazi tofauti. Pia, shukrani kwa madaraja, usambazaji wa virutubisho katika mwili wote unahakikishwa. Euglena, kwa sababu ya muundo wake wa zamani zaidi, hana sifa kama hizo.

Kwa hivyo, kwa kutumia mfano wa Volvox, mtu anaweza kuona jinsi wanyama wa seli nyingi wanaweza kubadilika kutoka kwa wale wa unicellular.

Maana ya flagellates katika asili

Wanyama walio na bendera wenye uwezo wa photosynthesis wana umuhimu mkubwa katika mzunguko wa vitu. Baadhi ya spishi zinazofyonza viumbe hai hushiriki katika matibabu ya maji machafu.

Euglena hukaa kwenye mabwawa yenye viwango tofauti vya uchafuzi wa mazingira, ambayo inaweza kutumika kusoma hali ya usafi wa chanzo cha maji.

Mabwawa ambapo hakuna mkondo hukaliwa na spishi nyingi za wanyama walio na bendera mara kwa mara, kwa sababu ya mgawanyiko mkubwa, huwapa maji rangi ya kijani kibichi, hali ya maua ya maji.

Viumbe vya unicellular ni viumbe ambavyo mwili wake una seli moja tu yenye kiini. Wanachanganya mali ya seli na kiumbe huru.

Mimea yenye seli moja ndio mwani wa kawaida. Mwani wenye seli moja huishi katika maji safi, bahari na udongo.

Klorela ya unicellular ya spherical imeenea katika asili. Inalindwa na shell mnene, chini ambayo kuna membrane. Cytoplasm ina kiini na kloroplast moja, ambayo katika mwani inaitwa chromatophore. Ina klorofili. Dutu za kikaboni huundwa kwenye chromatophore chini ya ushawishi wa nishati ya jua, kama katika kloroplasts za mimea ya ardhini.

Mwani wa globular Chlorococcus ("mpira wa kijani") ni sawa na chlorella. Aina fulani za chlorococcus pia huishi ardhini. Wanatoa vigogo vya miti ya zamani inayokua katika hali ya unyevu rangi ya kijani kibichi.

Miongoni mwa mwani wa unicellular pia kuna fomu za simu, kwa mfano. Kiungo cha harakati zake ni flagella - matawi nyembamba ya cytoplasm.

Uyoga wa unicellular

Pakiti za chachu zinazouzwa katika maduka zimebanwa chachu ya seli moja. Kiini cha chachu kina muundo wa kawaida wa seli ya kuvu.

Kuvu ya marehemu ya ukungu yenye seli moja huambukiza majani hai na mizizi ya viazi, majani na matunda ya nyanya.

Wanyama wa unicellular

Kama mimea yenye seli moja na kuvu, kuna wanyama ambao kazi za kiumbe chote hufanywa na seli moja. Wanasayansi wameunganisha kila mtu katika kundi kubwa - protozoa.

Licha ya utofauti wa viumbe katika kundi hili, muundo wao unategemea kiini kimoja cha wanyama. Kwa kuwa haina kloroplast, protozoa haiwezi kuzalisha vitu vya kikaboni, lakini hutumia katika fomu ya kumaliza. Wanakula bakteria. chembe moja, vipande vya viumbe vinavyooza. Miongoni mwao kuna mawakala wengi wa causative wa magonjwa makubwa kwa wanadamu na wanyama (kuhara damu, Giardia, Plasmodium ya malaria).

Protozoa ambazo zimeenea katika miili ya maji safi ni pamoja na amoeba na siliati ya kuteleza. Mwili wao una cytoplasm na nuclei moja (amoeba) au mbili (ciliate slipper). Vacuoles ya utumbo huundwa katika cytoplasm, ambapo chakula hupigwa. Maji ya ziada na bidhaa za kimetaboliki huondolewa kwa njia ya vacuoles ya contractile. Nje ya mwili imefunikwa na utando unaopenyeza. Oksijeni na maji huingia kwa njia hiyo, na vitu mbalimbali hutolewa. Protozoa nyingi zina viungo maalum vya harakati - flagella au cilia. slipper ciliates kufunika mwili wao wote na cilia kuna 10-15 elfu yao.

Harakati ya amoeba hutokea kwa msaada wa pseudopods - protrusions ya mwili. Uwepo wa organelles maalum (viungo vya harakati, vacuoles ya contractile na utumbo) inaruhusu seli za protozoa kufanya kazi za kiumbe hai.

Mnamo mwaka wa 1883, mtaalam wa wanyama wa Ujerumani Franz Schulz aligundua mnyama wa kawaida wa kupima hadi 3 mm, sawa na amoeba, kwenye kuta za aquarium katika Chuo Kikuu cha Graz. Baada ya kuchunguza kiumbe kipya chini ya darubini, mwanasayansi anafikia hitimisho kwamba sio sawa na aina zilizojulikana hapo awali. Kwa kuzingatia mwonekano wake tambarare, uwepo wa cilia, na uwezo wa kuambatana na nyuso, Schultz huiita Trichoplax adhaerens. Kisha bado hakujua kwamba aina alizogundua ni hatua ya kati kati ya viumbe vya unicellular na multicellular, vilivyohifadhiwa kwa muujiza hadi leo.

Ksenia Baranova alielewa matukio ambayo yalitokea kwenye sayari yetu zaidi ya miaka milioni 500 iliyopita.

Kwa nini hili lilihitajika?

Swali la kwanza ambalo linahitaji kujibiwa kabla ya kuchunguza dhahania za kushangaza zaidi ni kwa nini viumbe vingi na ngumu kama vile vya seli nyingi vilihitajika.

Inastahili kuanza na ukweli kwamba maisha yalitoka kwa maji, na katika maji, sio siri kwa mtu yeyote, ni vigumu zaidi kupinga mazingira kuliko hewa. Kiumbe chochote kina hitaji la kusonga, hata plankton ya kupita zaidi, kwani ikiwa utapata vitu vinavyohitajika kwa kueneza, basi wakati utakuja ambapo hakutakuwa na kitu cha kueneza kutoka kwa nafasi iliyo karibu - ambayo inamaanisha unahitaji kubadilisha hali hiyo. Walakini, hii ni ngumu sana kufanya ikiwa wewe ni chembe isiyo na maana inayoning'inia kwenye safu ya maji. Mara tu wingi unapoongezeka kidogo, upinzani wa mazingira utaongezeka kwa kiasi kikubwa. Hii inaruhusu watu wakubwa zaidi kutumia kwa ufanisi zaidi rasilimali zinazotolewa kwao, katika kesi hii hasa oksijeni, viumbe hai na maji safi. Kwa njia, hii ni moja ya sababu muhimu zaidi za kinachojulikana ukuaji wa phylogenetic: mageuzi hujaribu kutoa watu "mdogo" kwa ukubwa mkubwa.

Kwa hivyo, protozoa imemaliza uwezo wao, imekuwa kubwa kama fiziolojia ya kawaida ya kiumbe chao chenye seli moja inaruhusiwa. Michakato yote ya seli hutokea kwa kasi yao ya asili, lakini kuongezeka kwa umbali kunaweza kufanya maendeleo yao polepole sana, na kwa hiyo ingesababisha kuvunjika kwa michakato ya biochemical ya seli. Asili ilikuwa na fursa pekee - kuunganisha protozoa tofauti kuwa nzima.

Matokeo katika kiinitete

Leo hakuna makubaliano juu ya asili ya viumbe vingi, lakini hypotheses zote zilizopo zinakubaliana juu ya jambo moja: yote ilianza na viumbe vinavyojumuisha seli moja. Anatomy yao rahisi na, kama matokeo, kazi za zamani hutoa ishara ya moja kwa moja ya kuonekana mapema zaidi Duniani. Kuibuka kwa seli nyingi hakukutokea kwa wakati mmoja; badala yake, haya yalikuwa mabadiliko huru kati ya matawi tofauti ya mageuzi, kama vile wanyama, mimea na kuvu. Hali hii bila shaka ikawa hatua kubwa katika mageuzi, ambayo tunadaiwa kuonekana kwetu.

Ernest Haeckel

Dhana iliyokuzwa zaidi kwa sasa ni nadharia ya gastrea, iliyowekwa mbele na Ernest Haeckel mnamo 1874. Mwishoni mwa karne ya 19, kulikuwa na hatua ya shauku iliyoenea kwa embryology kama sehemu ya uthibitisho wa mawazo maarufu ya Charles Darwin. Wanasayansi walipendezwa na muundo wa kiinitete ili kugundua angalau data fulani kuhusu mababu wa mageuzi ya kiumbe kinachochunguzwa.

Mmoja wa embryologists wa wakati huo, mwanasayansi wa Kirusi Kovalevsky, aligundua na kuelezea lava ya safu mbili, seli za nje ambazo (ectoderm) zilikuwa na sifa ya kuwepo kwa flagella iliyotumiwa kwa harakati, wakati safu ya ndani - endodermal - imepotea kabisa. motor kazi yake, lakini kubakia high phagocytic shughuli.

Ilibainika kuwa tabaka mbili za larva iliyojifunza, yaani, tabaka mbili za vijidudu, zinapatikana katika hatua za mwanzo za maendeleo ya intrauterine katika makundi yote ya utaratibu wa wanyama. Ilibadilika kuwa wanyama wote wa seli nyingi walikuwa na mabuu ya safu mbili sawa katika mababu zao.

Ugunduzi huu uliibua mawazo ya mwanamageuzi mkuu. Haeckel aliita aina ya maisha ya tabaka mbili iliyosomwa na Kovalevsky gastrula na akapendekeza, kwa kuzingatia sheria ya biogenetic, kwamba katika siku za nyuma kulikuwa na kiumbe kama hicho, ambacho alikipa jina la gastrea. Katika mchakato wa maendeleo ya binadamu, gastrula huundwa na uvamizi kutoka kwa blastula - mkusanyiko wa spherical wa seli zilizopatikana baada ya kugawanyika kwa zygote (yai ya mbolea).

Uundaji wa gastrea kulingana na Haeckel

Blastula ya embryonic ya viumbe vya juu ina analogues sawa katika ulimwengu wa viumbe vya unicellular - haya ni makoloni ya spherical ya mwani wa Volvox, uliogunduliwa na Leeuwenhoek mwanzoni mwa karne ya 18. Ilifikiriwa kuwa ni mababu zao ambao walitoa viumbe vingi vya seli.

Kwa zaidi ya miaka mia moja, wanasayansi wamekuwa wakibishana juu ya uhalali wa nadharia ya Haeckel, wakati ambapo mara nyingi imekuwa ikihojiwa na majaribio yamefanywa mara nyingi kuirekebisha. Katika toleo lake la asili, ilichukua uwepo wa kiumbe cha mtangulizi ambacho kilisonga kikamilifu kwenye safu ya maji na kulishwa kwenye plankton, kisha ikapoteza flagella yake, ikatulia chini na kuishi maisha ya kawaida kama mtu mzima. Pia kulikuwa na nadharia tofauti, kwamba kiumbe hiki mara moja kilikuwa mkaaji wa chini na baada ya muda tu alipata hatua ya kusonga ambayo ilikuwa rahisi kwake. Wafuasi wa nadharia hii wanaamini kwamba mababu wa wanyama wote wenye ulinganifu wa pande mbili walikuwa wa minyoo, ikiwezekana sawa na turbellarians za kisasa za matumbo, ambazo ni za mageuzi sana na wakati huo huo zina maendeleo ya moja kwa moja, i.e. hakuna hatua ya mabuu katika maendeleo yao.

Volvox

Hakuna hoja nzito za kupingana kwa nadharia yoyote ile. Ili kusuluhisha swali lililoulizwa, yaani, ikiwa mabuu ya gastrea ni ununuzi wa msingi au wa sekondari, haitawezekana kuamua njia ya paleontolojia, ambayo inachukuliwa kuwa ya kuona zaidi, kwani matukio yaliyoelezewa yalifanyika zaidi ya miaka milioni 500 iliyopita na. habari iliyopatikana itakuwa sahihi na isiyo sahihi. Hivi majuzi, data kuhusu mageuzi ya baadaye imechambuliwa. Kwanza kabisa, watafiti walizingatia tukio la mageuzi kama vile mpito kutoka kwa kiumbe kinachoishi kwenye safu ya maji hadi hatua ya chini au kinyume chake. Kazi hii ilionyesha kuwa katika mageuzi ya vikundi vilivyosomwa vizuri kama moluska, annelids na echinoderms, hatua ya benthic ni upatikanaji wa baadaye. Kwa kuongezea, hii ni tabia ya madarasa yote matatu yaliyosomwa ya wanyama. Dhana ya wazi ni kwamba ilikuwa fomu ya planktonic ambayo ilikuwa ya msingi katika phylogenesis ya mollusks, echinoderms na annelids. Ukweli huzungumza kwa kupendelea mabadiliko laini kutoka kwa mabuu ya kuogelea hadi kiumbe cha chini, lakini si kinyume chake.

Katika annelids kutoka kwa jenasi Schizobranchia na konokono kutoka kwa jenasi Cassidaria kuna hatua inayolingana na mabuu ya trochophore, yenye kupigwa mbili za seli na cilia. Inaundwa katika yai. Wakati huo huo, mdudu huzaa lava ambayo haiwezi kujilisha yenyewe, lakini yai ya konokono mara moja hutoka kwenye konokono halisi. Upatikanaji wa mageuzi ya zamani kwa namna ya larva ya planktonic haina tena maana yoyote na hupungua hatua kwa hatua. Vector ya maendeleo ya viumbe iligeuka kuwa na lengo la kupunguza hatua ya larva ya gastrea.au kutengwa kabisa kwa hatua ya primitive larval, msingi ambao maendeleo ya mtu binafsi ya vitu vilivyo hai kawaida ilianza.

Kukanusha kutoka Urusi

Ilya Mechnikov

Akiendelea na mfululizo wa nadharia za kikoloni, Ilya Mechnikov mwishoni mwa karne ya 19 aliwasilisha maono mapya ya suala hilo. Kwanza kabisa, alikosoa baadhi ya hoja za nadharia ya Haeckel. Aliamini kwamba mchakato wa uvamizi wakati wa mabadiliko ya "blastula" ndani ya "gastrula" haukuweza kutokea wakati huo wa mwanzo wakati kuzaliwa kwa viumbe vingi vya seli ilitokea. Hii inaweza badala ya kuwa upatikanaji wa baadaye wa viumbe vipya vya seli nyingi, kama matokeo ya mageuzi ya maendeleo yao. Kulingana na wanafiziolojia, viumbe vya awali vya seli nyingi huunda tabaka mbili za vijidudu kwa kuhamisha baadhi ya seli hadi kwenye tabaka za ndani na hazifanyi uvamizi hata kidogo.

Hoja nyingine ya Mechnikov ilikuwa kubadilika kwa mababu wa unicellular tu kwa digestion ya ndani ya seli. Ikiwa viumbe vya juu vilitoka kwa protozoa ya kikoloni, basi mwanzoni wangehifadhi aina yao ya kawaida ya lishe. Angalia tu wafuasi wa protozoa - sponges na coelenterates, ya kwanza ambayo huchimba chakula tu ndani ya seli, na ya pili kwa kiasi kikubwa hutumia cavity ya matumbo.

Lakini Mechnikov hakuacha kukosolewa. Alijua ukweli kwamba baadhi ya flagellates (protozoa kuzaa flagella moja au zaidi kutumika kwa ajili ya harakati ya kazi) chini ya hali fulani, ikiwa ni pamoja na katika mchakato wa kunyonya chakula, wanaweza kupoteza flagella yao na pamoja nao sura yao ya kudumu ya mwili. Badala yake, huunda pseudopods kukamata chakula. Kwa hivyo, flagellates zina uwezo wa kufanya sio tu motor, lakini pia kazi za utumbo.

Uundaji wa Phagocytella

Katika koloni, kuna kazi mbili zinazowezekana kwao, na kwa hiyo kufanana mbili tofauti za tishu: moja ambayo hulisha (phagocytoblast) na moja inayosonga (kinoblast). Mechnikov alipendekeza kuwa kulikuwa na koloni ya spherical ya flagellates, baadhi ya watu ambao, wakati wa kumeza chakula, walipoteza flagellum yao, walipoteza sura zao na kuhamia ndani ya koloni, ambapo hapo awali kulikuwa na dutu ya gelatinous tu. Huko alikuwa akijishughulisha na usagaji wa vitu vya kikaboni. Baada ya hayo, flagellate ilifanya kila kitu kwa mpangilio wa nyuma na kurudi kwenye maisha yake ya zamani kwenye ukingo wa koloni. Baadaye, kiumbe kilichotoka kwa koloni kama hiyo kilipokea jina la phagocytella, ambapo msisitizo juu ya jukumu kuu la phagocytosis (kukamata na kusaga virutubishi kwa seli) ni dhahiri. Mechnikov, akitegemea mawazo ya Haeckel, alikubaliana na mtangulizi wake katika hatua ya blastea, lakini aliunda kiumbe mbadala kwa gastrea - phagocytella.

Ugunduzi wa babu

Dhana hii ilifanikiwa sana kwamba wakati wa ukuaji wake, kiumbe kiligunduliwa ambacho kiliiga phagocytella katika fiziolojia yake - Trichoplax. Hadi leo, hakuna mwakilishi mmoja wa zamani wa ulimwengu wa wanyama anayejulikana. Trichoplax ni mnyama wa umbo la sahani translucent, urefu wa 2-3 mm, ambayo haina sura ya mwili mara kwa mara, ikisonga kwa msaada wa flagella ya tumbo. Bendera kwenye upande wa mgongo huunda mtiririko wa maji kwa uwezekano mkubwa wa kunasa chembe za chakula.

Trichoplax

Hapo awali, Trichoplax ilipatikana katika aquariums na metazoans nyingine. Kwa sababu ya hili, maoni potofu yalitawala kwa muda mrefu kwamba hii ilikuwa tu mabuu ya mmoja wa wanyama walioelezwa tayari. Baadaye, iligunduliwa kwa ujumla katika aquarium moja na jellyfish ya hydroid, ambayo kwa asili ilitoa wazo kwamba Trichoplax ni larva yao. Hata hivyo, mwishoni mwa karne iliyopita, Karl Grell alielezea seli zake za uzazi. Kisha mchakato halisi wa ngono uligunduliwa. Ugunduzi huu haukuacha shaka juu ya manufaa ya aina zilizopatikana, lakini kwa mtazamo wa kwanza tu.

Ukweli ni kwamba Trichoplax inaweza kugeuka kuwa mabuu sawa ya mnyama aliyeendelea zaidi, kufikia ukomavu na, kwa sababu hiyo, uwezo wa kuzaliana aina yake, kabla ya ratiba (jambo la neoteny). Uchanganuzi wa kijeni pekee ndio unaweza kubainisha i's.

Kulingana na matokeo ya tafiti za wanasayansi wa Marekani na Ujerumani uliofanywa mwaka wa 2006, jenomu ya mitochondrial ya Trichoplax ni msalaba kati ya genome ya protozoa na fungi na genome ya viumbe vya kweli vya multicellular. Kwa upande wa maudhui ya habari, ni sawa na genome ya watangulizi wake wa kuweka - choanoflagellates (collar flagellates). Kinachoifanya iwe karibu na seli nyingi ni kutokuwepo kabisa kwa jeni zinazoweka protini za ribosomal, wakati uwepo wao wa lazima unajulikana katika jamaa za zamani zaidi. Kutoweka kwa maeneo haya kutoka kwa genome ilikuwa kipengele kinachoendelea ambacho kimehifadhiwa tangu wakati huo katika aina zote za ufalme wa multicellular. Data hizi zinajieleza zenyewe. Trichoplax sio kiumbe kilichorahisishwa cha seli nyingi, lakini ni babu yake.

Kwa muda mrefu, watafiti walikuwa na hakika kwamba mababu wa viumbe vingi vya seli walikuwa flagellates ya ukoloni. Data ya kulinganisha ya anatomia ilionyesha kuwa ilikuwa ya aina hii. Ukweli ni kwamba protozoa hizi ni sawa na seli za utumbo wa sponges - choanocytes. Utafiti uliotajwa hapo juu ulithibitisha nadhani hii. Walakini, baadaye kidogo, sio tu genome ya mitochondrial ya choanoflagellates ilitolewa, lakini pia ile ya nyuklia. Utafiti huu ni wa riba kubwa kwa uelewa wa jumla wa utata wa viumbe. Ukweli ni kwamba, katika uthibitisho wa nadhani za awali, idadi kubwa ya jeni iligunduliwa katika genome ya nyuklia ambayo inawajibika kwa protini sawa na glycoproteins ambazo zinapatikana katika wanyama, yaani immunoglobulins, collagen, cadherins na integrins. Katika wanyama wa juu, karibu vitu hivi vyote vinawajibika kwa mawasiliano ya seli na kila mmoja na kwa ulimwengu wa nje. Kwa kuongezea, habari iligunduliwa ambayo iliwajibika kwa vimeng'enya ambavyo hutumika kama vitu muhimu vya njia ya kuashiria katika wanyama wa seli nyingi. Kwa njia hii, ishara ya nje hupitishwa kwenye seli na inatambuliwa zaidi nayo. Ni wazi kabisa kuwa kazi kama hizo za vitu vilivyogunduliwa hazitaleta faida yoyote kwa mnyama mwenye seli moja: kwa sababu ya kutokuwepo kabisa kwa analogi za mfumo wa neva na upekee wa seli, hauitaji. Hata hivyo, hakuna dutu ina kazi ya kipekee. Kwa mfano, cadherins katika kiumbe cha seli nyingi huwajibika kwa kushikamana kwa seli za jirani, na pia kwa kumfunga kwa bakteria ya pathogenic. Kwa flagellates, awali zingeweza kuwa muhimu kwa kujitoa kwa substrate, na pia kwa kukamata microorganisms ambazo hutumikia kama chakula kwao. Na hivyo kila moja ya "vitu visivyo na maana" vilivyopatikana hufanya kazi yake muhimu katika protozoan. Takwimu hizi zinaonyesha kuwa, uwezekano mkubwa, katika mchakato wa mageuzi, kila kiumbe "kidogo" kilifungua uwezekano mpya kwa protini zake, walipoteza kazi fulani na kuonyesha wengine, sawa tu na zile zilizopita.

Mwanasayansi wa Soviet Zakhvatkin alijaribu kuendeleza nadharia ya Mechnikov. Alibaini sifa za lishe za viumbe vya kwanza vya seli nyingi: aina ya lishe ya osmotrophic (kulisha kupitia usafirishaji wa vitu vilivyoyeyushwa kupitia membrane ya seli) haifai kabisa kwa mtangulizi wa mnyama, ambayo ni, hii ndio koloni ya Volvox inayo. , kwa hiyo haina chaguo lakini kuridhika na aina ya holozoic ya lishe (kukamata chembe za chakula imara).

Matoleo mbadala

Jovan Haji

Kuna nadharia mbadala za asili ya viumbe vingi vya seli. Jovan Hadji alitoa mwelekeo mzima katika utafiti wa malezi ya seli nyingi. Aliangalia swali kutoka upande mwingine: vipi ikiwa sio kundi la seli za uhuru ambazo ziliunda kiumbe ngumu, lakini seli moja haikutoa tu kwa wengine wote, lakini pia ilishughulikia utofautishaji wa kazi zao. mapema.

Hadji alipendekeza kuwa babu wa viumbe vya kweli vya multicellular inaweza kuwa ciliate ya nyuklia nyingi, kwa kuwa wawakilishi wa kikundi hiki wana muundo tata, na pia wanajulikana na mchakato wa ngono, ambao pia huwaleta karibu na viumbe vya juu. Kila organelle hufanya kazi yake katika seli, kuhakikisha shughuli yake muhimu kwa nini si kila mitochondria, myonema, contractile vacuole, mdomo wa seli na koromeo, ectoplasm na endoplasm, pamoja na nuclei nyingi kutengwa na wengine wa yaliyomo. utando na kuunda seli kamili iliyo na kazi iliyoamuliwa mapema, kulingana na oganelle inayoishia kwenye vesicle ya lipid. Katika siku zijazo, kila moja ya seli hizi itatoa tishu mbalimbali za viumbe vya juu.

Dhana hii nzuri haina upinzani wowote katika hatua hii ya maendeleo ya sayansi. Inapingana na machapisho ya nadharia ya seli, ambayo inamaanisha haina umuhimu wowote zaidi ya kihistoria.

Kundi lingine la nadharia za "nje ya bluu" lilianzishwa na S.V. Averintsev (1910) na A.A. Zavarzin (1945). Walikuwa wafuasi wa kuwepo kwa kile kinachoitwa "kamasi ya awali," ambayo katika siku za nyuma ilikuwa imepungua na kuchukua fomu ya viumbe vya unicellular katika kesi ya kwanza, na viumbe vingi vya seli katika pili. Wazo hili linapingana sio tu na nadharia ya seli, lakini pia data ya cytological, ambayo inatoa dalili sahihi ya kufanana kwa miundo ya seli nzuri ya viumbe vya protozoa na multicellular.

Pia kuna dhana za kigeni kabisa za asili ya wanyama wa seli nyingi kutoka kwa mimea ya seli nyingi. Waandishi wanasisitiza kwamba mpito kutoka kwa protozoa hadi mimea ingekuwa rahisi zaidi, kwani hawangelazimika kujenga upya aina yao ya lishe ya osmotrophic, tofauti na protozoa. Mwani wa kahawia fucus alichaguliwa kama kiumbe mtangulizi kutokana na mfanano mkubwa au mdogo wa uzazi. Msukumo wa kuzaliwa upya kwa wanyama ulidaiwa kuwa ukosefu wa lishe ya madini. Kisha mimea ikawa sehemu ya holozoic, i.e. kulisha kwa kukamata chembe ngumu. Hadi leo, mimea mingi ya wadudu hupatikana katika asili ili kuthibitisha mawazo hayo. Hata hivyo, sayansi ya kisasa hupata dhana hii badala ya ajabu, kwani hakuna uhalali zaidi kwa hilo.

Matangazo meupe

Umri unaokubalika wa viumbe vyenye seli nyingi katika ulimwengu wa kisayansi pia umetiliwa shaka. Mtazamo unaokubalika kwa ujumla ni kwamba uundaji wa viumbe vya juu ulitokea wakati huo huo na "Mlipuko wa Cambrian" (kipindi kinacholingana na idadi kubwa zaidi ya mabaki ya mabaki). Hii ilitokea karibu miaka milioni 540 iliyopita. Walakini, hivi majuzi, wanasayansi wa China, wakati wa uchimbaji kaskazini mwa nchi yao ya asili, ambapo miamba iliyoundwa wakati wa Proteozoic (karibu bilioni 1.5 KK), waligundua amana zisizo za kawaida za "makaa ya mawe". Baada ya uchunguzi wa karibu, hawakuwa chochote zaidi ya mabaki ya wanyama wa seli nyingi au mimea (wanasayansi wana mwelekeo wa chaguo la pili). Shirika lao changamano linasaidiwa na umbali mdogo kati ya seli—seli za awali. Ugunduzi huu kwa mara nyingine ulionyesha uchache wa maarifa ya binadamu juu ya suala linaloshughulikiwa.

Leo, muhtasari wa kwanza umeanza kujitokeza kuhusu kuibuka kwa viumbe vingi vya seli. Walifanikiwa hasa na ujio wa uchambuzi wa maumbile. Maelekezo yote kuu ya maendeleo ya tatizo hili tayari yamependekezwa na wanasayansi wa kisasa wa wakati wetu wamesalia na kazi ya uchungu ili kuunda picha sahihi zaidi ya malezi ya viumbe vya juu.

Ina historia ndefu. Yote ilianza takriban miaka bilioni 4 iliyopita. Angahewa ya Dunia bado haina tabaka la ozoni, msongamano wa oksijeni angani ni mdogo sana na hakuna kitu kinachoweza kusikika juu ya uso wa sayari isipokuwa volkano zinazolipuka na kelele za upepo. Wanasayansi wanaamini kwamba hivyo ndivyo sayari yetu ilivyokuwa wakati uhai ulipoanza kuonekana juu yake. Ni vigumu sana kuthibitisha au kukanusha hili. Miamba ambayo inaweza kutoa habari zaidi kwa watu iliharibiwa muda mrefu uliopita, kutokana na michakato ya kijiolojia ya sayari. Kwa hivyo, hatua kuu za mageuzi ya maisha Duniani.

Maendeleo ya maisha duniani. Viumbe vya unicellular.

Uhai ulianza na kuonekana kwa aina rahisi zaidi za maisha - viumbe vyenye seli moja. Viumbe vya kwanza vya unicellular vilikuwa prokaryoti. Viumbe hawa walikuwa wa kwanza kuonekana baada ya Dunia kufaa kwa maisha. haingeruhusu hata aina rahisi zaidi za uhai kuonekana juu ya uso wake na katika angahewa. Kiumbe hiki hakihitaji oksijeni kwa kuwepo kwake. Mkusanyiko wa oksijeni katika anga uliongezeka, ambayo ilisababisha kuonekana yukariyoti. Kwa viumbe hivi, oksijeni ikawa jambo kuu kwa maisha;

Viumbe vya kwanza vyenye uwezo wa photosynthesis vilionekana miaka bilioni 1 baada ya kuonekana kwa maisha. Viumbe hawa wa photosynthetic walikuwa bakteria ya anaerobic. Maisha yalianza kukua polepole na baada ya yaliyomo kwenye misombo ya kikaboni ya nitrojeni kuanguka, viumbe hai vipya vilionekana ambavyo viliweza kutumia nitrojeni kutoka kwa anga ya Dunia. Viumbe vile walikuwa mwani wa bluu-kijani. Mageuzi ya viumbe vyenye seli moja yalifanyika baada ya matukio ya kutisha katika maisha ya sayari, na hatua zote za mageuzi zililindwa chini ya uwanja wa magnetic wa dunia.

Baada ya muda, viumbe rahisi zaidi vilianza kuendeleza na kuboresha vifaa vyao vya maumbile na kuendeleza mbinu za uzazi. Kisha, katika maisha ya viumbe vyenye seli moja, mpito ulitokea kwa mgawanyiko wa seli zao za uzazi ndani ya kiume na kike.

Maendeleo ya maisha duniani. Viumbe vingi vya seli.

Baada ya kuibuka kwa viumbe vyenye seli moja, aina ngumu zaidi za maisha zilionekana - viumbe vingi vya seli. Mageuzi ya maisha kwenye sayari ya Dunia yamepata viumbe ngumu zaidi, vinavyojulikana na muundo tata zaidi na hatua ngumu za mpito za maisha.

Hatua ya kwanza ya maisha - Hatua ya unicellular ya kikoloni. Mpito kutoka kwa viumbe vya unicellular hadi multicellular, muundo wa viumbe na vifaa vya maumbile inakuwa ngumu zaidi. Hatua hii inachukuliwa kuwa rahisi zaidi katika maisha ya viumbe vingi vya seli.

Hatua ya pili ya maisha - Awamu ya kutofautisha ya msingi. Hatua ngumu zaidi inaonyeshwa na mwanzo wa kanuni ya "mgawanyiko wa kazi" kati ya viumbe vya koloni moja. Katika hatua hii, utaalam wa kazi za mwili ulifanyika katika viwango vya tishu, chombo na viungo vya utaratibu. Shukrani kwa hili, mfumo wa neva ulianza kuunda katika viumbe rahisi vya multicellular. Mfumo bado haukuwa na kituo cha ujasiri, lakini kulikuwa na kituo cha uratibu.

Hatua ya tatu ya maisha - Hatua ya kutofautisha kati. Katika hatua hii, muundo wa morphophysiological wa viumbe unakuwa ngumu zaidi. Uboreshaji wa muundo huu hutokea kwa kuongezeka kwa utaalamu wa tishu Mifumo ya lishe, excretory, generative na viumbe vingine vingi huwa ngumu zaidi. Mifumo ya neva huendeleza kituo cha ujasiri kilichofafanuliwa vizuri. Njia za uzazi zinaboresha - kutoka kwa mbolea ya nje hadi ya ndani.

Hitimisho la hatua ya tatu ya maisha ya viumbe vingi vya seli ni kuonekana kwa mwanadamu.

Ulimwengu wa Flora.

Mti wa mageuzi wa eukaryotes rahisi zaidi uligawanywa katika matawi kadhaa. Mimea ya seli nyingi na fungi zilionekana. Baadhi ya mimea hii inaweza kuelea kwa uhuru juu ya uso wa maji, wakati mingine iliunganishwa chini.

Psilophytes- mimea ambayo kwanza mastered ardhi. Kisha vikundi vingine vya mimea ya ardhini viliibuka: ferns, mosses na wengine. Mimea hii ilizalishwa na spores, lakini ilipendelea makazi ya majini.

Mimea ilifikia utofauti mkubwa wakati wa kipindi cha Carboniferous. Mimea ilikuzwa na inaweza kufikia urefu wa hadi mita 30. Katika kipindi hiki, gymnosperms za kwanza zilionekana. Aina zilizoenea zaidi zilikuwa lycophytes na cordaites. Cordaites ilifanana na mimea ya coniferous katika sura yao ya shina na ilikuwa na majani marefu. Baada ya kipindi hiki, uso wa Dunia ulibadilishwa na mimea anuwai ambayo ilifikia mita 30 kwa urefu. Baada ya muda mwingi, sayari yetu ikawa sawa na ile tunayoijua sasa. Sasa kuna aina kubwa ya wanyama na mimea kwenye sayari, na mwanadamu ametokea. Mwanadamu, kama kiumbe mwenye busara, baada ya kupata "miguu yake", alijitolea maisha yake kusoma. Vitendawili vilianza kuvutia watu, na pia jambo muhimu zaidi - mwanadamu alitoka wapi na kwa nini yuko. Kama unavyojua, bado hakuna majibu ya maswali haya, kuna nadharia tu ambazo zinapingana.

Siku moja kitu kilitokea ambacho kilibadilisha sayari yetu mara moja na kwa wote - maisha yalitokea kwenye sayari!

Kila mtu, kila mnyama, kila mdudu au ua linadaiwa asili yake kwa kiumbe kilichotokeza utofauti wa maisha ya kisasa duniani - protoseli! Je, ungependa kuona njia yetu ya mageuzi kutoka seli hadi Homo sapiens? Haya!

Lakini kuna jambo moja ambalo hatupaswi kutilia shaka. Tamaa ya kuishi ilitugeuza kutoka kwa aina moja ya maisha ya zamani hadi Homo sapiens! Tukiwa na zana, uwezo wa kuwasiliana na kwa akili ya hali ya juu, tulishinda kila bara. Tuliendeleza na kuzoea mazingira mapya, magumu mapya hadi tukawa watawala wasio na ubishi wa Ulimwengu huu.

Hili ni jambo la kushangaza, lakini ikiwa tungerudisha wakati hadi mwanzo, nafasi zetu za kuishi zingekuwa karibu sifuri. Kwa sababu ikiwa, katika mwendo wa mageuzi, hata chembe moja ndogo, mabadiliko moja yenye mafanikio au mwindaji mmoja angebadilika, hatungekuwa hapa kuunganisha vipande vya historia hii ya ajabu ya miaka bilioni 3.5 ya ubinadamu!