79,5K подписчиков

Как появились многоклеточные: Губки и «фагоцителла»

1K прочитали
Губки традиционно рассматриваются, как наиболее примитивный тип многоклеточных животных. Однако, в этом заключается некоторая натяжка.

Губки традиционно рассматриваются, как наиболее примитивный тип многоклеточных животных. Однако, в этом заключается некоторая натяжка. Имея сходство с кораллами, но являясь дотканевыми животными, губки, скорее, представляют собой сложноорганизованные колонии одноклеточных.

Прежде всего о «дотканевых». Если тела прочих многоклеточных животных состоят из тканей (обычно, – кроме случая пластинчатых, – образующих органы), то у губок постоянного состава тканей ещё нет. Как нельзя, например, считать «тканью» амёбоподобные, перемещающиеся с помощью псевдоподий и способные самостоятельно питаться, лейкоциты в человеческой крови. Губка же целиком состоит из разделённых на несколько каст подвижных, амёбоподобных клеток.

Губки традиционно рассматриваются, как наиболее примитивный тип многоклеточных животных. Однако, в этом заключается некоторая натяжка.-2

Основных каст в «муравейнике амёб» три. Первая (по массе) это рабочие-хоаноциты, создающие с помощью жгутиков ток воды, захватывающих, и переваривающих (пищеварение у губок только внутриклеточное) частицы пищи. Часть полученных питательных веществ хоаноциты выделяют в мезохилл – заполняющую тело губки слизь. Поддерживают хоаноцитов солдаты-пинакоциты, образующие внешние покровы губки, так чтобы мезохилл не растекался. Они также могут двигаться, заполняя разрывы, и самостоятельно питаться, но большую часть необходимых веществ поглощают из мезохилла. Наконец, коллективную «матку» образуют археоциты – неспециализированные совсем уж откровенно амёбоподобные клетки, делением восполняющие потери других каст.

Губки традиционно рассматриваются, как наиболее примитивный тип многоклеточных животных. Однако, в этом заключается некоторая натяжка.-3

Часто есть в составе губки и специалисты – химики, синтезирующие мезохилл, уборщики, выносящие минеральные частицы, садовники, обслуживающие кишащие в мезохилле и образующие до 30% массы губки симбиотические микроорганизмы, и строители, собирающие скелет из соединений кальция или наночастиц кремнезёма. И, как правило, вместе всё это работает как фильтр. Губка представляет собой стакан высотой до 1.7 метров, через внешнюю поверхность которого всасывается вода, выбрасываемая – после очистки от бактерий (более крупные частицы не влезают в пищеварительные вакуоли хоаноцитов) – через центральное отверстие.

Губки традиционно рассматриваются, как наиболее примитивный тип многоклеточных животных. Однако, в этом заключается некоторая натяжка.-4

...Не имея органов и даже тканей, которые были бы подвержены старению, живёт губка – вечно. Наиболее старые из экземпляров, возраст которых был измерен, древнее 10 тысяч лет. И, несмотря на отсутствие вооружения, – амёба, даже «амёба-солдат», не способна укусить, – губки могут даже охотиться. Работает это так: похожий на решётку, арфу или антенну космической связи скелет усеян изготовленными строителями-склероцитами крючьями. Зацепившийся планктонный организм, – это может быть даже мелкое ракообразное или малёк рыбы, – обволакивается пинакоцитами и задыхается. Переварить добычу губка, впрочем, не может, и питается бактериями, ответственными за естественное разложение трофея.

Губки традиционно рассматриваются, как наиболее примитивный тип многоклеточных животных. Однако, в этом заключается некоторая натяжка.-5

...О чём речь? О том, что отнесение губок к многоклеточным действительно условно. Но это не мешает им являться предками всех (кроме гребневиков) типов многоклеточных. Последнее установлено методами сравнительной генетики.

Происхождение самих губок, появлявшихся на планете, видимо, многократно, – между 1.8 миллиарда и (современные губки) 750 миллионами лет назад, как и загадка обособления гребневиков – отдельные темы. В данном же случае вопрос в том, как тканевые животные произошли от дотканевых. Ибо губки, при похвальном многообразии форм, никаких признаков эволюции в направлении полипа не демонстрируют.

Фагоцителла
Фагоцителла

Предполагается, что настоящие многоклеточные происходят от бластул – личинок губок. В простейшем случае представляющих собой заполненную мезохиллом (с бесчисленными и разнообразными пассажирами) сферу из гребущих жгутиками хоаноцитов. Что соответствует облику реконструированного более века назад Ильёй Мечниковым первопредка всех многоклеточных – «фагоцителлы». Есть, однако, и куда более прогрессивные бластулы с покровом из пинакоцитов и внутренней – «впяченной» – полостью, поверхность которой выслана хоаноцитами. Это уже действительно похоже на полипа.

Губки традиционно рассматриваются, как наиболее примитивный тип многоклеточных животных. Однако, в этом заключается некоторая натяжка.-7

...Эволюция в направлении пусть и ещё не полипов, а не имеющих внутренних органов пластинчатых началась с попыток повышения выживаемости бластул, приспосабливавшихся к питанию, и начавших в какой-то момент размножаться почкованием. То есть, происходила она на уровне микроскопического планктона, – без трансформации во «взрослую» обладающую скелетом и ведущую прикреплённый образ жизни губку. Испытания же подвижного образа жизни в какой-то момент вынудили бластул усилить связи между клетками, раз и навсегда закрепив их в структуре тканей.