Найти тему
Цитадель адеквата

Древние гиганты, не желающие меняться почти 2 миллиарда лет

Оглавление
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

Есть на Земле существа упрямые, консервативные, не желающие идти в ногу со временем. То есть, принципиально усложняться, повышая свою конкурентоспособность. И это — путь не такой уж простой. Полный испытаний и требующий фантастической изобретательности. Ибо примитивный организм вынужден приспосабливаться, используя ограниченный арсенал возможностей. И как правило одноклеточные, — а речь о них, — очень малы. Просто потому, что в более высокой, чем микроскопическая, весовой категории вынуждены будут столкнуться на ринге с животными заведомо превосходящими их сложностью и неизбежно потерпят поражение в состязании.

Однако, не все одноклеточные боятся трудностей. Некоторые достигают размеров более чем внушительных. Действуя, таким образом, в одном с многоклеточными — включая и позвоночных — весе. И эти исключения достойны уважения, а значит и пристального рассмотрения. Ибо у одноклеточных гигантов, по логике, должен быть какой-то секрет. Некий не явный козырь, позволяющий им компенсировать слабости.

Фораминифера. Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фораминифера. Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

Гигантизм одноклеточных, конечно, относителен. Древние, — но не слишком древние, мезозойские, — фораминиферы достигали размера 20 сантиметров. Современные их потомки — радиоактивные ксенофиофоры — меньше, но не слишком. До 10 сантиметров в поперечнике. Но, собственно, гигантами можно считать даже фораминифер, имеющих панцирь измеряемый миллиметрами. Это, вроде бы, не много, но более чем достаточно, чтобы микроорганизм встретился с теми же вызовами, что и куда более прогрессивные черви, моллюски, членистоногие. Даже позвоночные, как исключение, но бывают настолько малы.

Начать можно со слабостей, которые необходимо компенсировать. Одноклеточный организм не имеет специализированных органов чувств, что крайне ограничивает его информированность об изменениях внешней ситуации. В том числе и об угрозах. Амёба, максимум может ощущать изменение уровня освещённости, влияющей на скорость протекания химических процессов в цитоплазме. Доступно ей — без специальных рецепторов — и чувство химическое. Обоняние в определённом смысле. Вещества, проникающие через мембрану, также способны вызывать химический отклик.

Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

Плюс — осязание. Оно у одноклеточных тоже есть. В определённом смысле. Постольку, поскольку и деформация мембраны имеет последствия для внутренней биохимии. И это важно, что «химии». Нервной системы одноклеточные лишены, и управление организмом завязано на химические процессы. Причём, завязано очень хитроумно, так что микроорганизм получает возможность двигаться, нагнетая цитоплазму в ложноножки, по градиенту — в направлении, с которого доносится запах пищи. Коснувшись же добычи, обволакивает её, поглощая пищевой вакуолью…

И, кстати, о слабостях. У одноклеточных вышеописанные механизмы работают плохо. Хуже, медленнее, чем у многоклеточных грибов и растений, также внутренних органов не имеющих. Тем не менее, хищная росянка располагает рецепторами, выдающими мощный химический сигнал, капиллярами для его быстрой передачи и специальными тканями — почти органами — на сигнал реагирующими. У амёбы ничего этого нет. На макроскопические — измеряемые миллиметрами или сантиметрами — дистанции сигнал за счёт одних только процессов диффузии в цитоплазме дойдёт слишком поздно.

Таким образом, эффект масштаба превращает вполне дееспособную амёбу в абсолютный овощ. Двигаться гигантские одноклеточные не способны, ибо оперативность реагирования на раздражители и скорость ползания так малы, что каких-либо проблем не решат. Но… не говоря уже о растениях, в море достаточно сидячих животных. И здесь проявляется вторая слабость. Ибо неподвижные животные в море — фильтраторы, заставляющие воду двигаться относительно себя. Ток воды доставляет им кислород и пищу. Фораминифере же воду перекачивать нечем.

Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

...Слабости затрудняют конкуренцию, но понять масштаб затруднений позволяет лишь корректное сравнение. Аналогов у же фораминифер среди многоклеточных достаточно. Конкурировать им приходится не с лидерами прогресса, а с губками, мшанками и кораллами. Неподвижными организмами, часто колониальными, которые способны на порядки быстрее отвечать на вызовы и перекачивать воду, но — не более того.

Начать можно с защиты. Она — равная. Подобно губкам, фораминиферы имеют скелет из углекислого кальция или наночастиц кремния. Причём, во обоих случаях скелет одновременно является наружным и внутренним. Слизистая масса фораминиферы, как и подвижные клетки губок, находится большей частью внутри панциря, но и покрывает его тонким слоем снаружи.

Но — фильтрация. Обеспечить ток воды фораминифера не может, и решает проблему окружив себя слизистой сетью. Изменёнными, истончившимися ложноножками, не имеющими уже функций нащупывания и захвата. Однако, они увеличивают поверхность тела для упрощения газообмена, а также работают как паутина. Частицы органики и крошечные животные (включая многоклеточных) приклеиваются к ней. Налипшая пища поедается по мере плановых втягивания и обновления сети. Скорость реакции для этого не нужна.

Рекламодатели ищут авторов (ССЫЛКА)

#perfluence

...То есть, система может работать, как минимум, в принципе. Однако же, не работала бы, если б не имела скрытых достоинств. Ведь, если фораминифера — как губка, но только хуже, то не было бы никакого смысла в фораминиферах. А смысл, очевидно, есть. Гигантские одноклеточные даже сейчас — процветающая форма жизни. В прошлом же геологически недавнем она была процветающей бурно, свидетельством чему являются отложения мела.

Научно-популярные каналы на Дзене: путеводитель
Новости популярной науки12 марта 2022

С одной стороны, фораминиферы способны использовать фото- или же хемосинтезирующих симбионтов, но так умеют и губки, внутри которых сотрудничающие бактерии могут занимать 30% объёма. Преимущество же фораминиферы именно в размере. Причём не в размере вообще, а в размере одной клетки.

Дальнейшее развитие канала зависит от подписчиков

Всякий фокус прост, если его объяснить. Чем больше клетка, тем больше у неё «рот». У примитивных животных нет челюстей, позволяющих разделять пищу. Губка способна проглотить лишь то, что поместится в пищеварительную вакуоль отдельной рабочей клетки. Полипы кораллового рифа менее привередливы, ибо захват пищи осуществляется множеством клеток. Но сам размер полипа всё равно микроскопический. Так что преимущество не велико. Разве что, вместо бактерий можно питаться одноклеточными водорослями.

Фораминифера же не имеет столь жёстких ограничений по размеру добычи. Что ставит её в один ряд с обитателями дна путь мелкими, но куда более сложными, кусачими и подвижными. А значит и менее экономичными. Отказ от активного дыхания — перекачивания воды жабрами — позволяет обойтись куда меньшим количеством пищи.

Оглавление раздела:

Оглавление сайта**** Оглавление канала

Наука
7 млн интересуются