Найти тему
Мысли биолога

Удивительный микроорганизм проливающий свет на возникновение многоклеточности у растений и животных

Вольвокс — это колониальный микроорганизм, относящийся к отделу зелёных водорослей. Его можно встретить практически в любом пресном водоёме, в местах со стоячей водой (за камнями, около растений прибрежной зоны и тихих заводях).

Вольвокс (с) коллаж автора
Вольвокс (с) коллаж автора

Колония может включаться в себя от нескольких сотен до нескольких тысяч отдельных клеток. Размеры обычно составляют от одного до трёх миллиметров, поэтому микроорганизмы хорошо видны невооружённым глазом, даже в мутной воде.

Колонии Вольвокса в тёмном поле
Колонии Вольвокса в тёмном поле

Форма колонии – шарообразная. Клетки, образующие её, связаны специальными структурами, так называемыми цитоплазматическими мостиками.

Цитоплазматические мостики Вольвокса
Цитоплазматические мостики Вольвокса

Внутри всё заполнено прозрачной зелёной слизью - матриксом. Клетки в колонии обмениваются между собой питательными веществами, которые получают в процессе фотосинтеза.

Эволюция Вольвокса шла по пути объединения клеток в большие группы. Чем больше становилась колония, тем меньшее количество хищников представляли для неё значимую угрозу.

На данный момент размеры Вольвокса скорее всего достигли максимального доступного значения. Дальнейшее увеличение размеров нецелесообразно, поскольку солнечный свет будет хуже проникать внутрь клеток, снижая эффективность фотосинтеза, к тому же возникнут сложности с распространением и размножением из-за слишком большого размера.

Со временем клетки образующие наружный слой, стали выполнять защитную функцию, отбиваясь от врага с помощью, расположенной на переднем конце тела жгутиков.

Жгутики наружного слоя клеток Вольвокса
Жгутики наружного слоя клеток Вольвокса

А вот клетки находящиеся внутри колонии, наоборот лишились всех органов передвижения, сосредоточившись на фотосинтезе и вспомогательных функциях.

Клетки внутреннего слоя Вольвокса
Клетки внутреннего слоя Вольвокса

Вольвокс размножается как бесполым, так и половым способом. Клетки участвующие в размножении делятся последовательно на поверхности материнской колонии, а затем смещаются внутрь.

Обычно процесс повторяется несколько раз и в результате, внутри материнской колонии образуются несколько дочерних. При наблюдении их отчетливо видно в микроскоп.

Вольвокс в воде
Вольвокс в воде

Новые колонии сначала имеют вид пластинки, затем принимают чашевидную форму и лишь позже, окончательную шаровидную. Выход дочерних колоний из материнской сопровождается разрывом стенок последней и ее гибелью.

Момент выхода дочерных колоний из материнской
Момент выхода дочерных колоний из материнской

Вольвокс вместе с остальными водорослями является важным компонентом природных экосистем. Он служит пищей для мальков рыб и крупных животных.

При отсутствии хищников или загрязнении водоёма органическими отходами, способен активно размножаться и вызывать вместе с другими водорослями, цветение воды, окрашивая её в зелёный цвет.

Цветение воды
Цветение воды

В научном сообществе Вольвокс интересен как яркий пример колониального организма среди водорослей. Многие учёные высказывают предположения, что развитие организмов от одноклеточных к многоклеточным формам происходило через те же процессы, которые привели к образованию колоний у Вольвокса

Биология
8125 интересуются