10. КЛЕТОЧНЫЕ ФОРМЫ ЖИЗНИ

одноклеточные и многоклеточные организмы, колонии

• Каковы особенности одноклеточных организмов?
• Какие преимущества обеспечивает многоклеточность?
• Как возникли многоклеточные существа?

Первыми живыми организмами на Земле были одноклеточные прокариоты, появившиеся 3,9 млрд лет назад, а затем и эукариоты. Именно эти существа за миллионы лет подготовили нашу планету к появлению огромного многообразия живых организмов. Одноклеточные существа имеют все признаки и свойства живого организма, при этом его многочисленные функции выполняет всего одна клетка (рис. 35). И действительно, одни органоиды клетки обеспечивают движение, другие — дыхание, третьи — питание, четвёртые — выделение и т. д. Кроме того, одноклеточные организмы обычно не достигают больших размеров, крупные встречаются очень редко (например, некоторые грибы, грибница которых в результате потери перегородок между клетками превращается в одну гигантскую клетку).

Какие преимущества даёт своему обладателю многоклеточность?

Клетки многоклеточного организма специализируются на выполнении различных функций на благо всего организма. В пределах одного организма из специализированных клеток возникли ткани, органы, системы органов, одни из которых обеспечивают движение, другие — питание, третьи — размножение и т. д. Многоклеточность способствовала увеличению разнообразия живых организмов и их расселению по нашей планете. Кроме того, если одноклеточное существо при значительном повреждении клетки обречено на гибель, то смерть десятков, сотен или даже тысяч клеток в многоклеточном организме не станет причиной его гибели. Например, клетки коры сосны или берёзы отмирают и отпадают, но на состоянии деревьев это не сказывается отрицательно.

Когда и каким образом могли возникнуть многоклеточные существа?

Учёные считают, что это великое событие в эволюции живой природы произошло 2,1 млрд лет тому назад, в протерозойскую эру. В этот же период происходило разделение живых организмов, населявших Землю, на царства: простейшие, растения, животные, грибы. По современным представлениям многоклеточность, возможно, могла возникать в каждом царстве независимо, причём не один раз. Однако большинство исследователей сходятся во мнении, что предками всех многоклеточных могли быть существа, похожие на современные колониальные жгутиковые водоросли вольвокс (рис. 36) и гониум. Эти колониальные организмы представляют собой группу водорослей, ведущих совместное существование, при этом наружные клетки обеспечивают движение и питание всей колонии, а внутренние ответственны за размножение. В простейших колониях каждая особь способна жить самостоятельно, но объединение в колонию даёт клеткам ряд явных преимуществ. В высокоорганизованных колониях, таких, как вольвокс, могут сосуществовать около 20 тыс. отдельных клеток.

Считается, что после деления некоторые древние одноклеточные организмы не расходились, а объединялись в колонии. Такие колонии могли стать промежуточным звеном между одноклеточными и многоклеточными. Первыми многоклеточными были водоросли и предки современных кишечнополостных (рис. 37).

По-видимому, первые многоклеточные организмы не отличались большой подвижностью и не могли быстро реагировать на изменения окружающей среды.

Поэтому равномерное распределение основных органов по всему телу было для них оптимально. Пример — щупальца современной гидры, расположенные по окружности. Через такое тело можно провести более одной плоскости симметрии, и такую симметрию тела называют лучевой. Она характерна для прикреплённых, малоподвижных животных (рис. 38, а). Однако, как только органы движения многоклеточных организмов усовершенствовались, и животные стали активно двигаться, лучевая симметрия тела сменилась на билатеральную, или двустороннюю, симметрию (хотя известны древние организмы, которые уже обладали двусторонней симметрией). При таком типе симметрии тела явно выражен его головной конец (рис. 38, б), именно на голове сосредоточены органы чувств, захвата пищи, обороны. Подавляющее число животных обладают двусторонней симметрией тела, т. е. их тело можно разделить на две одинаковые половины только одной плоскостью.

Запомнить: вольвокс, гониум; симметрия лучевая и двусторонняя.

В настоящее время на Земле абсолютно преобладают клеточные формы жизни. Первыми живыми существами на нашей планете были, по-видимому, одноклеточные прокариоты и эукариоты. Но многоклеточность даёт своим обладателям множество преимуществ, и в наше время многоклеточные формы живых существ господствуют.

ДУМАЙ, ДЕЛАЙ ВЫВОДЫ, ДЕЙСТВУЙ

Проверь свои знания

1. Что такое организм? Какими свойствами он Обладает?
2. Чем одноклеточный организм отличается от клеток многоклеточного организма?
3. Когда возникли первые одноклеточные организмы?
4. Чем отличается колониальный организм от одноклеточного?
5. Чем отличается колониальный организм от многоклеточного?

Обсуди с товарищами

Какие преимущества даёт организму многоклеточность?

Выскажи мнение

Почему считается, что колонии — промежуточное звено между одноклеточными и многоклеточными организмами?

ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

• Гипотезу о формировании многоклеточности выдвинул Илья Ильич Мечников (1845— 1916) — русский и французский биолог, лауреат Нобелевской премии 1908 г. По его мнению, гипотетическим предком многоклеточных была фагоцителла — шарообразная колония жгутиковых, способных к фагоцитозу.
• Наиболее древними многоклеточными, известными в настоящее время, являются червеобразные организмы длиной до 12 см, обнаруженные в 2010 г. в Габоне (Центральная Африка). Их возраст оценивается в 2,1 млрд лет.
• Если какая-то группа животных перестаёт активно двигаться и переходит к прикреплённому образу жизни, двусторонняя симметрия тела заменяется на лучевую. Так, к примеру, происходит у некоторых низших ракообразных.