Найти тему
Сказки юного биолога

"Царь ненастоящий!" или про отмену Царств. Начало. Униконты и Экскаваты

Я долго сопротивлялся и не пускал в себя новую систему классификации живых организмов. Даже статьи выпускал про царства эукариотические. Но придётся смириться! Царства эукариот скоро останутся только в школьных учебниках биологии. Современная научная систематика уже отменяет их как устаревшее понятие. В чём причина? Да в том, что по новейшим методам исследования организмы, которые по морфологическим (внешним и внутренним особенностям строения) признакам относились к одному Царству, внезапно оказывались друг другу даже менее родственными, чем представители других Царств. Так, к примеру, произошло с инфузориями, которых очень долгое время однозначно относили к одноклеточным животным. Уже в 21-м веке выяснилось, что предки инфузорий разошлись с предками животных давным-давно, да и вовсе они к растениям намного ближе. По факту, инфузории (их большинство, по-крайней мере) являются хищными нефотосинтезирующими свободнодвигающимися растениями.

На нижней стороне инфузории виден клеточный рот - жуткое изобретение недо-растений с клеточной стенкой, позволяющее продолжать хищничать
На нижней стороне инфузории виден клеточный рот - жуткое изобретение недо-растений с клеточной стенкой, позволяющее продолжать хищничать

В общем, первая ступень современного классификационного деления эукариот это мега-группы. Этих мега-групп насчитывают ровно две: Униконты и Биконты. Различаются эти две мега-группы по количеству жгутиков (все изначальные эукариоты имели жгутики в качестве основного движителя) у одноклеточных форм или отдельных клеток (у Униконтов жгутик один, у Биконтов два). Казалось бы, что такое ненадёжное морфологическое сходство нельзя использовать для объединения ОЧЕНЬ разных организмов в один таксон. В самом деле, Униконты-амёбы вовсе не имеют жгутиков ни на одной из стадий развития (то же можно сказать и про Биконтов-багрянок). Биконты могут иметь не два жгутика, а четыре или один (потеряв второй в процессе эволюции), а могут и вовсе заменить их ресничками (как вышеупомянутые инфузории).

Жгутиковых форм не имеют
Жгутиковых форм не имеют

Тем не менее, все последние исследования подтверждают непосредственное родство организмов внутри этих мега-групп. Разделились они ещё на заре появления эукариот явно ранее 1,5 миллиардов лет назад. Мега-группы по современной классификации делятся на супер-группы. В мега-группе Униконтов выделяется две супер-группы: Амёбозой и Опистоконтов (это если не считать некоторых групп Одножгутиковых, которые не относятся ни к первым, ни ко вторым). Амёбозои - это одноклеточные или псевдомногоклеточные организмы, которые на определённых стадиях развития не имеют не только жгутиков, но даже определённой формы тела. А могут не иметь ничего из вышеперечисленного и в течение всей жизни. К этой супер-группе относятся организмы, которые раньше были Животными (например, амёба обыкновенная) или Грибами (слизевики-миксомицеты).

Амёбы не имеют постоянной формы тела
Амёбы не имеют постоянной формы тела

У Опистоконтов их единственный жгутик изначально располагался не на переднем конце клетки, как у большинства нормальных эукариот, а на заднем (Опистоконты = Заднежгутиковые). Это весьма обширная супер-группа эукариот, которая объединила в себе большую часть животного и грибного царств. У большинства из них "заднежгутиковость" осталась только на определённых стадиях развития или у отдельных клеток организма. К примеру, у млекопитающих этот главный признак своих предков сохранили только мужские половые клетки - сперматозоиды. Есть определённые подозрения, что базальные Опистоконты (ещё не животные и не грибы), которые уцелели после разделения, весьма успешно "поиграли" во многоклеточность, образовав в эдиакарском периоде весьма существенную часть вендобионтов.

Дикинсония вполне может быть потомков первых Опистоконт
Дикинсония вполне может быть потомков первых Опистоконт

У Биконтов (или Диафоретиков) выделяется три супер-группы: Экскаваты, Архепластиды и супер-группа SAR (по первым буквам латинских названий включаемых в неё групп (страменопилы, альвеоляты и ризарии). Экскаваты - весьма разнообразные организмы, большинство из которых мало того что одноклеточные, так ещё и с достаточно большим стремлением к упрощению и без того не слишком сложного внутреннего устройства. Ограниченную многоклеточность (временами, когда выгодно) имеют только слизевики-акразиды, ранее относившиеся к Грибам. Примеров же упрощений - сколько угодно. Дело в том, что очень многие Экскаваты являются паразитами многоклеточных организмов, в том числе и человека (например, кишечная лямблия). В стремлении к упрощению эти паразиты избавляются даже от такого несомненного признака эукариот как митохондрии.

У лямблий, правда, чаще всего два ядра
У лямблий, правда, чаще всего два ядра

У некоторых митохондрий нет совсем (энергию получают за счёт организма хозяина), у некоторых остаются только что-то митохондриеобразное (митосомы). А Якобиды из супер-типа Дискоб, напротив, имеет настолько богатый митохондриальный геном, сравнимый с ядерным, да ещё и сосредоточенным или в одной очень большой митохондрии, или в нескольких поменьше, да ещё и дополнительной оболочкой закрытых, что сразу понятно, что дело здесь нечисто. Скорее всего, в данном случае наблюдается явление вторичного симбиоза эукариотического организма с кислород-перарабатывающими бактериями. Потеряв первичные митохондрии, предки современных Якобид взяли в плен бактерию покрупнее, а чтобы она не переварилась раньше времени, окружили её ещё одной дополнительной оболочкой.

-6

Собственно, явления вторичного "глубокого" (когда симбионт превращается в органеллу клетки) симбиоза для Экскават не являются такой уж редкость. Самым продвинутым типам этих существ являются хорошо знакомые нам по учебникам биологии эвгленозои или просто эвглены. Интересно, что когда я знакомился с биологией одноклеточных (1995 год), эвглены были представлены животными, способными к фотосинтезу. Когда учился мой старший сын (2015 год) эвглены были уже одноклеточными растениями, способными к "животному" типу питания. Видимо, авторы учебников ещё берегли нервную систему 7-классников, не сообщая им, что вообще-то эвглены не на свету питаются как грибы, но не имеют клеточной стенки как животные. На свету они способны питаться автотрофно, как растения, но... Их пластиды окружены не двойной оболочкой, как, скажем, у зелёных водорослей, а тройной, да и геном сильно больше и отличается от генома "обычных" пластид, которые являются потомками симбиотических цианобактерий. Геном пластид у эвглен даёт явные и определённые намёки на то, что их предком была принужденная к симбиозу одноклеточная зелёная водоросль.

-7