Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Етапи виникнення евкаріотичних організмів. Первинні та вторинні ендосимбіози.
Етап
| Процеси, які відбувалися
| Перший
| Утворення у гіпотетичного прокаріотичного пращура численних внутрішніх інвагінацій плазмалеми, які, з одного боку, замкнули прокаріотичний нуклеоїд у двомембранну оболонку (тобто утворили морфологічно оформлене ядро), а з іншого — призвели до утворення ендоплазматичної сітки та похідного від неї комплексу Гольджи, а також травних вакуолей та їх похідних — лізосом
| Другий
| Набуття здатності до синтезу тубулінових мікротрубочок унаслідок горизонтального переносу гена, що кодує білок тубулін, від спірохетоподібних бактерій. У результаті в еукаріотів з’явився цитоскелет, джгутики з базальними тілами, веретено поділу, мітоз. Надалі базальні тіла джгутиків у частини представників трансформувалися у клітинний центр, а порушення нормального мітозу (зокрема, скорочення інтерфази) призвели до виникнення мейозу й пов’язаного з ним статевого процесу
| Третій
| Утворення симбіотичного комплексу з прокаріотичною клітиною, схожою на сучасні альфа-протеобактерії. Ця прокаріотична клітина надалі трансформувалась у мітохондрію
| Четвертий
| Еукаріоти розділилися на дві великі групи. Одна з цих груп має мітохондрії з трубчастими кристами й утворює царство Tubulocristates (тубулокристати, трубчастокристні), друга — мітохондрії з переважно пластинчастими кристами й утворює царство Platycristates (платикристати, платівчастокристні)
| П’ятий
| В еукаріотичному світі з’явилися перші рослини. За молекулярними та цитологічними даними, ця подія пов’язана із симбіозом гетеротрофної еукаріоти — платикристати з фотоавтотрофним прокаріотом — синьо-зеленою водорістю. Внаслідок цього симбіозу утворилася пластида, оточена двома мембранами, яка отримала назву первинносимбіотичної пластиди. Подальша дивергенція організмів з первинносимбіотичними пластидами обумовила виникнення в межах філи платикристат групи фото-автотрофних відділів, які склали підцарство Plantae — рослини. «Протоводорість» дала початок трьом паралельним гілкам рослин з первинносимбіотичними пластидами — глаукоцистофітовим водоростям (Gla.ucocystoph.yta), червоним водоростям (Rhod.oph.yta) та зеленим водоростям (Chlorophyta). Усі три відділи зберігають пластиди, що оточені лише двомембранною оболонкою. У глаукоцистофітових водоростей є також цікава атавістична ознака — між зовнішньою та внутрішньою мембранами пластиди розташовується шар муреїну — речовини, характерної для клітинних оболонок більшості еубактерій, зокрема, синьо-зелених водоростей. Відділ глаукоцистофітових є сліпою гілкою еволюції рослин.
Пластиди червоних водоростей — родопласти — також зберігають деякі яскраві ознаки спорідненості із синьо-зеленими водоростями, зокрема, особливі так звані фікобілінові пігменти. Пластиди зелених водоростей — хлоропласти — ані муреїну, ані фікобілінових пігментів не мають. Від зелених водоростей беруть початок вищі рослини, причому всі вони зберігають первинносимбіотичні хлоропласти
| Шостий
| Унаслідок вторинних ендосимбіозів виникла велика група відділів водоростей із вторинносимбіотичними пластидами. Червоні та зелені водорості неодноразово ставали ендосимбіонтами гетеротрофних еукаріотів з різних царств — дискокристат, тубулокристат і платикристат. Симбіози, що відбувалися за сценарієм «еукаріотичний господар + еукаріотичний ендосимбіонт», називають вторинними.
Відомі випадки, коли пластиди (як первинно-, так і вторинно-симбіотичні) редукувалися, і тоді виникали вторинногетеротрофні таксони. Зокрема, доведена вторинна редукція пластид у тварин типу Apicomplexa, пращурами яких були фотоавто- трофні динофітові водорості (Dinophyta)
|
|
| Первинні та вторинні ендосимбіози. Ендосимбіози, при яких в евкаріотичну клітину-господаря включався прокаріотичний симбіонт, що надалі трансформувався в клітинну органелу, називають первинними. На основі молекулярно-таксономічних досліджень наприкінці ХХ ст. було встановлено, що в світі евкаріот первинні симбіози відбулися лише двічі. При першому ендосимбіозі прокаріотична бактерія, схожа з альфа-протеобактеріями, вступила в симбіоз з фаготрофним джгутиконосцем з царства гіпохондріат і трансформувалась у мітохондрію з трьома типами крист – дископодібними, трубчастими та пластинчастими. Подальша морфологічна еволюція мітохондрії відбувалася поступово, майже паралельно з клітиною-господарем. Так, у тубулокристат дископодібні кристи були редуковані, а збереглися трубчасті та інколи разом з ними – пластинчасті кристи. У платикристат були втрачені як дископодібні, так і трубчасті кристи, а збереглися лише пластинчасті (за винятком відділу Haptophyta). Другий первинний ендосимбіоз відбувся між прокаріотичним оксигенним фотоавтотрофом – синьозеленою водорістю, та гетеротрофним організмом з царства платикристат. Як наслідок, виникла перша евкаріотична клітина, здатна до оксигенного фотосинтезу – так звана " протоводорість", тобто утворились евкаріотичні рослини. У " протоводорості" пластида була вкрита двома мембранами, з яких внутрішня являла собою мембрану прокаріотичного ендосимбіонту – синьозеленої водорості, а зовнішня була похідною від плазмалеми клітини-господаря, і ймовірно представляла собою видозмінену мембрану травної вакуолі, в яку потрапив ендосимбіонт. " Протоводорість" дала початок трьом паралельним гілкам рослин з первинно симбіотичними пластидами – глаукоцистофітовим водоростям (Glaucocystophyta), червоним водоростям (Rhodophyta) та зеленим водоростям (Chlorophyta). Всі ці три відділи зберігають пластиди, що оточені лише двомембранною оболонкою. Глаукоцистофітові водорості зберігають цікаву атавістичну ознаку – між зовнішньою та внутрішньою мембраною пластиди розташовується шар муреїну – речовини, характерної для клітинних оболонок більшості евбактерій, і, зокрема, синьозелених водоростей. Відділ глаукоцистофітових є сліпою гілкою еволюції рослин. Пластиди червоних водоростей – родопласти – також зберігають деякі яскраві ознаки спорідненості із синьозеленими водоростями, зокрема, особливі так звані фікобілінові пігменти. Пластиди зелених водоростей – хлоропласти – зберігають найменше фенотипічних рис схожості із прокаріотичним ендосимбіонтом. Від зелених водоростей беруть початок вищі рослини, причому всі вони зберігають первинно симбіотичні хлоропласти. Червоні та зелені водорості неодноразово ставали ендосимбіонтами гетеротрофних евкаріот з різних царств – дискокристат, тубулокристат та платикристат. Симбіози, що відбувалися за сценарієм " евкаріотичний господар + евкаріотичний ендосимбіонт" називають вторинними. Внаслідок вторинних ендосимбіозів виникла велика група відділів водоростей із вторинно симбіотичними пластидами. Вторинно симбіотичні пластиди, на відміну від первинно симбіотичних, одягнені переважно чотирма мембранами, з яких внутрішня мембрана є залишком плазмалеми синьозеленої водорості (первинного ендосимбіонту), друга мембрана – видозміненою мембраною травної вакуолі господаря первинного ендосимбіонта (червоної або зеленої водорості), який є водночас вторинним ендосимбіонтом, третя мембрана – власне плазмалемою вторинного ендосимбіонта, четверта, зовнішня мембрана – плазмалемою господаря вторинного ендосимбіонта. Цитоплазма, яка знаходиться у проміжку між другою та третьою мембраною, так званий перипластидний простір, є редукованою цитоплазмою вторинного ендосимбіонта, і у деяких випадках зберігає 80S рибосоми та редуковану ендоплазматичну сітку. Зовнішні (третю та четверту) мембрани вторинно симбіотичних пластид називають хлоропластною ендоплазматичною сіткою. Проте особливо цікавим є той факт, що у двох відділах водоростей із вторинно симбіотичними пластидами – хлорарахніофітових (Chlorarachniophyta) та криптофітових (Cryptophyta) – у перипластидному просторі зберігається навіть редуковане ядро вторинного ендосимбіонта – нуклеоморф. Нуклеоморф оточений двомембранною оболонкою і містить ДНК, яка по наявним у нуклеоморфі генам у хлорарахніофітових споріднена з ядерною ДНК зелених водоростей, а у криптофітових – з ядерною ДНК червоних водоростей. У деяких водоростей, зокрема, у евгленофітових, вторинно симбіотичні пластиди вкриті не чотирма, а лише трьома мембранами. Вважається, що у цих водоростей одна з зовнішніх мембран пластиди була вторинно втрачена.
Монадна структура тіла – вихідна форма первинних тваринних, рослинних і грибних евкаріотичних організмів. Праці Н.П.Масюк щодо первинної морфологічної структури евкаріотичних водоростей.
Зараз розрізняють 9 основних типів морфологічної. структури тіла водоростей: чотири з них спостерігаються у одно-клітинних і колоніальних організмів, чотири – у багатоклітинних і один – у неклітинних. Найпримітивнішою вважається монадна структура, яка характерна для одноклітинних організмів з джгу-тиками, за допомогою яких ці водорості активно пересуваються у воді. Крім звичайних органел, властивих усім еукаріотним кліти-нам, для водоростей монадної структури характерна наявність пульсуючих вакуолей і стигм, або вічок. Найчастіше монадна структура зустрічається у зелених, жовтозелених та золотистих во-доростей. Амебоїдна (ризоподіальна) структура також характерна для більш примітивних представників водоростей. Монадна структура талому властива одноклітинним організмам із твердою клітинною оболонкою або достатньо міцним перипластом та характеризується наявністю у таких клітин одного, двох чи кількох джгутиків, з допомогою яких вони активно рухаються у воді. Деякі монадні форми вторинно не мають джгутиків і тоді, як правило, їхнє тіло здатне змінювати свою форму. Тобто їм властива метаболія. Монадна структура переважає у представників пірофітових, золотистих, евгленових, жовто-зелених.
Н.П. Масюк є автором та співавтором 271 публікацій, серед яких 12 монографій, 162 статті та 70 тез доповідей. Крім того, написала 5 брошур, 16 методичних робіт. Має три авторські свідоцтва. Також вона є автором кількох методичних посібників.
· Морфология, систематика, экология, географическое распространение рода Dunaliella Teod. и перспективы его практического использования. — К.: Наук. думка, 1973.
Эволюционные аспекты морфологии эукариотических водорослей. — К.: Наук. думка, 1993.
· Водорості в системі органічного світу. — К.: Академперіодика, 2002.
· Фотодвижение клеток Dunaliella Teod.. — К.: Академперіодика, 2007
|