(из рубрики Новое мировоззрение или ученые удивляются)
Здравствуйте, друзья!
Сегодня хотелось бы поговорить об очень интересном явлении в природе - о симбиозе. Это явление в биологии считается феноменальным - то есть не совсем понятным, но фактом.
Для тех, кто не знает (или забыл) симбиоз (с греческого «совместная жизнь») — это близкое сообщество живых организмов, принадлежащих к разным биологическим видам и которые имеют от такого взаимоотношения обоюдную выгоду. А симбионт это организм, участвующий в симбиозе.
Обычный пример такого взаимовыгодного сотрудничества можно наблюдать в природе достаточно часто, например:
- транспортировка семян растений животными, которые поедают плоды и выделяют непереваренные семена вместе с пометом в другом месте;
- опыление цветущих растений насекомыми, в ходе которого насекомые питаются нектаром;
- некоторые растения, например табак, приманивают к себе насекомых, которые способны защитить их от других насекомых;
- некоторые муравьи защищают («пасут») тлю и получают от неё взамен выделения, содержащие сахар и т.д.
В биологии есть целое направление, которое занимается теорией симбиогенеза. В соответствии с этой теорией многие органеллы клеток в начале своего существования были отдельными организмами и около миллиарда лет тому назад они объединили свои усилия для создания клеток нового типа.
Так, например, митохондрии, считающиеся силовыми станциями клеток, поскольку они генерируют энергию, изначально были самостоятельными организмами.
Одна из клеток постоянно поглощала этот организм, а после в какой-то момент эволюции оказалось, что вместе они справляются лучше, чем по отдельности.
Эта теория объясняет существование двухслойной мембраны современной эукариотической клетки (то есть имеющей ядро). Так, внутренний слой ведет происхождение от мембраны поглощенной клетки, а наружный является частью мембраны поглотившей клетки, обернувшейся вокруг клетки-пришельца. Также объясняется наличие ДНК в митохондрии — это не что иное, как остатки ДНК клетки-пришельца.
Иначе говоря, два независимых организма в какой-то момент «договорились» между собой о длительном и взаимовыгодном сотрудничестве, как это сейчас говорится. Впрочем, могло быть и так, что более крупный организм постоянно поглощал меньший и тот в какой-то момент вынужден был научиться жить внутри крупного организма, постепенно приспосабливаясь к нему. В результате возникла новая по сложности клетка. В это трудно поверить, но то, что изначально это были два независимых организма, является фактом.
Теперь митохондрии есть почти во всех эукариотических клетках и размножаться вне клетки они уже не способны. Подобно митохондриям симбиотические отношения с другими органеллами клетки оформили, например, пластиды высших растений, отвечающие прежде всего за процессы фотосинтеза в клетках растений.
Вообще, в теории симбиогенеза известно такое явление, как мутуализм, когда присутствие партнеров становится обязательным условием существования каждого из них. Сейчас уже известно, что это достаточно широко распространенная форма взаимополезного сожительства.
Таким образом, в микробиологии уже считается общепринятым, что на заре эволюции стремление к симбиозу было тем двигателем, которое сначала свело разные по своему характеру организмы в один одноклеточный, а затем собрало одноклеточные организмы одного вида в колонию, в результате чего появился один многоклеточный организм, что в свою очередь стало основой разнообразия современной флоры и фауны. Наше человеческое тело — это также результат одного из древнейших партнерских отношений в природе.
Микроорганизмы, живущие внутри другого организма (хозяина) и приносящие ему пользу, называются эндосимбионтами. Для подавляющего большинства (возможно, практически для всех) клеточных организмов наличие эндосимбионтов обязательно для выживания или значительно повышает их приспособленность. Вообще, эндосимбиоз играет важную роль в функционировании большинства экосистем.
Кроме того, уже известен так называемый многоуровневый симбиоз, когда один организм является симбионтом для другого, но сам в свою очередь пользуется «услугами» третьего.
Наиболее интересным организмом с этой точки зрения является Mixotricha paradoxa. Он является симбионтом термита дарвинов (Mastotermes darwiniensis).
Обитая в кишечнике термита, он разлагает целлюлозу до таких соединений, которые тот уже способен усваивать.
Но что интересно, Mixotricha paradoxa в свою очередь для передвижения в кишечнике использует другие микроорганизмы — более 250 тыс. бактерий Treponema spirochetes, которые прикреплены к поверхности его клетки и выполняют функцию ножек.
Это в свою очередь частично объясняет происхождение жгутиков и ресничек многих одноклеточных организмов (например, инфузорий), благодаря чему они способны передвигаться в жидкой среде.
Заметьте, что «ножки» — это изначально отдельные организмы, которые теперь обеспечивают функцию передвижения организма-хозяина, но питаются они уже за счет хозяина, то есть теперь он обеспечивает их необходимой энергией. В связи с этим у многих из них за ненадобностью уже нет собственного аппарата, синтезирующего белок, также у них отсутствует способность к делению, как, например, у инфузории Paramecium bursaria с симбиотическими хлореллами.
А вообще, существует огромное количество симбиотических бактерий, без которых наш собственный организм и организмы других животных и птиц не в состоянии существовать самостоятельно.
Мало того, считается, что лишь одна из десяти клеток в теле человека является собственно человеческой. Остальные девять — это различные симбиотические микроорганизмы, в основном бактерии и грибы (среди которых, впрочем, немало и патогенных форм).
Что касается симбиотических бактерий, то, например, только в 1 см3 содержимого желудка в человеческом организме обитает в среднем 25 тыс. бактерий (например, молочнокислая бактерия Lactobacillus Acidophilus), а в одном грамме содержимого толстых кишок их можно насчитать до 30—40 млрд! Специалисты выделяют среди микробных обитателей желудка и кишечника до 250 видов симбионтов. Суммарный же вес всех бактерий в кишечнике взрослого человека колеблется от трех до пяти кг.
Необходимо подчеркнуть, что все эти бактерии крайне необходимы нашему организму. Они составляют микрофлору нашего кишечника и являются неотъемлемым элементом процесса пищеварения, а значит и жизнедеятельности организма.
Мы привыкли ассоциировать бактерии с инфекционными заболеваниями, но большинство из них являются симбионтами других более развитых живых организмов, то есть не просто дружелюбных им, но обусловливающих жизнедеятельность хозяина, в котором они живут. Не было бы их, не было бы современной флоры и фауны. Они являются основой жизни и одновременно одним из главных механизмов эволюции.
Вообще, то, что происходит в нашем собственном теле на клеточном уровне, это целый космос, в котором участвуют прежде всего процессы, основанные на симбионтных отношениях. Мы не замечаем этой естественности, поскольку в течение миллионов лет эволюции в нашем организме (да и вообще в каждом без исключения) все процессы отрегулированы и в высшей степени уравновешены, а ведь эта невероятная сложность и слаженность обусловлена прежде всего взаимоотношениями участников процессов, происходящих в организме на очень многих уровнях.
Возьмем, к примеру, лейкоциты — белые кровяные клетки, отвечающие за иммунную систему нашего организма. То есть они специализируются в защите крови и межклеточного пространства от внешних и внутренних патогенных агентов. Иначе говоря, они ими просто питаются.
Наблюдая через электронный микроскоп, как целеустремленно лейкоцит гонится за чужеродным пришельцем, чтобы его поглотить (так называемый фагоцитоз), а также видя, как тот пытается от него спастись, удирая «со всех ног» и прячась за других участников крови, трудно не заметить того, что оба вполне хорошо осознают свои действия. Эта погоня в чем-то напоминает охоту хищника на парнокопытное в саванне. А ведь это только один «обыкновенный» лейкоцит, количество которых в крови взрослого человека в среднем составляет до 9 миллиардов единиц. И это лишь малая часть других живых «участников» крови — эритроцитов (красных кровяных телец) и тромбоцитов (кровяных пластинок) и т. п., которые также выполняют в организме соответствующие им функции.
Вот ссылка на фильм, на котором показано, как лейкоцит преследует и пожирает бактерию золотистого стафилококка.
В следующем фильме (по ссылке внизу) показано то, как лейкоциты сообща действуют против более крупного пришельца. Прошу обратить внимание на скорость перемещения лейкоцитов и на то, что они явно понимают, куда и зачем так стремятся и что необходимо делать.
Как видим, организм сам по себе — это не просто сложная комплексная система различных элементов жизнеобеспечения. Это прежде всего взаимоотношения огромнейшего количества различных малых организмов в другом большом организме, каждый из которых выполняет в нем определенную функцию.
Понимают ли участники процесса свою роль в системе жизни целого организма-хозяина? Трудно сказать. Но тем не менее видно, что они достаточно хорошо ориентируются в собственной среде, знают своих партнеров, различают чужих и в большинстве своем прекрасно с ними справляются. Мало того, становясь неотъемлемой частью системы организма-хозяина, они полностью зависят от него, как и он от них.
Однозначно и то, что все участники (организмы-эндосимбионты) выполняют свои роли в организме-хозяине не бездумно. Они в полной мере осознают то, что делают и, как говорят в психологии, отличаются гибким поведением, хотя до сих пор нам в это очень трудно поверить.
Вы наверное удивитесь, что я использовал слово "осознают". Ведь сознание приписывается современной наукой только человеку, а тут речь идет даже не о животных, а о микроорганизмах. Да, я не ошибся. Сейчас на основе обширных исследований собраны уже достаточно многочисленные сведения о интеллекте животных и даже о некоторых уровнях сознания.
Согласно Кембриджской декларации о сознании, у серого попугая наблюдаются «почти человеческие уровни сознания».
Ученые сами удивляются результатам исследований, но это уже не просто безосновательные гипотезы, а декларации, основанные на современных научных данных. То есть необходимо перестать говорить о том, что животные это бездумные роботы, наделенные инстинктами, которые несомненно играют большую роль в их жизни, как, впрочем и у самого человека. Нужно учитывать, что кроме инстинктивного у них наблюдается достаточно сложное разумное и часто осознанное поведение.
Симбиоз является тому дополнительным свидетельством.
Всех, кому интересна тема Нового мировоззрения, прошу подписываться на мои статьи, а также я отсылаю к своей книге "Пазлы Абсолютного смысла", вышедшей в издательстве RIDERO и которую можно такжеприобрести на Amazon, Wildberries, AliExpress и Ozon.