Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 10.8. Деление. А. Молекулярный процесс: диффузия капли туши в соленой воде в присутствии помещенных по обе стороны от нее двух капель, слабоокрашенного гипертонического раствора солн (Leduc, 1911). Б. Растение: анафаза I мейоза у Роа alpina; видны структура веретена и звезды* (фотография получена с помощью светового микроскопа) (Lima-de-Faria,. 1-958). В. Беспозвоночное: поздняя профаза митоза у Ascaris-, видны веретено и звезды (рисунок выполнен с помощью рисовального аппарата) (Wilson,.
1925). Иллюстрация составлена автором.
рения оно делится на две части, затем на четыре и т. д., в результате чего последовательно строится многоклеточный организм. Три черты этого процесса заложены в простых физикохимических явлениях, имевших место до возникновения жизни: формы, относительные размеры, взаиморасположение клеток при дроблении совершенно подобны тем, что наблюдаются при последовательном присоединении новых мыльных пузырей к ранее выдутым. На это сходство указывал еще Уилсон (Wilson, 1925). Эмбриологу Роберту, изучавшему начальные стадии дробления яйца брюхоногого моллюска Trochus, удалось воспроизвести внешний вид группы делящихся клеток, выдувая скопление мыльных пузырей. Совершенно такой же вид имеют и дробящиеся яйцеклетки водоросли Eudorina (рис. 10.9).
Какое отношение имеют мыльные пузыри к развивающейся яйцеклетке? Сходство кажется случайным, но на самом деле это далеко не так. Изоморфизм здесь имеет четкую химическую основу. Обсуждая химические функции клеточной мембраны. Де Дюв (De Duve, 1984) указывает: «Ряд важных
свойств биологических мембран, а также мыльных пузырей объясняется структурой их липидных бимолекулярных слоев». Мыльный пузырь состоит из липидного бимолекулярного слоя. Мыла — это соли жирных кислот, молекулы которых называют амфифильными, потому что они состоят из гидрофобного «хвоста» и гидрофильной головки. Молекулы липидов биомембран (фосфолипидов) сложнее, но и они являются амфифильными. Биомембраны и мыльные пленки благодаря сходным химическим свойствам отличаются большой пластичностью. Они стремятся уравновесить поверхностное натяжение, принимая форму с минимальными объемом и поверхностью — сферическую, и выдерживают деформации, не разрываясь; они стремятся образовывать замкнутые структуры. Разрезанный надвое мыльный пузырь, как и клетка, образует два меньших, но целых пузыря (рис. 10.10).
В данном случае нельзя отрицать, что в основе изоморфизма и изофункционализма лежит сходство химического строения. Мыльные пузыри, не имея генов, образуют такие же фигуры, как и дробящиеся яйцеклетки.
Фундаментальный процесс сегментации протекает и в царстве минералов
Как у беспозвоночных, так н у позвочных сегментация тела является филогенетически ранним процессом, существенно повлиявшим на все функции тела. Прежде чем возникнуть у животных, сегментация появилась у растений, еще ранее —
?
Рис. 10.9. Дробление. А. Молекулярный процесс: различные стадии образования мыльных пузырей (Wilson, 1925, по Robert). Б. Беспозвоночное: ранние стадии дробления яйца брюхоногого моллюска Trochus (Wilson, 1925, по Robert). В. Растение: ранние стадии дробления клетки водоросли Eudo* rina (Guilliermond, Mangenot, 1941). Иллюстрация составлена автором.
Рис. 10.10. Мыльные пузыри: 1 — отделение и замыкание, 2 — деление, 3—¦
слияние (De Duve, 1984).
у бактерий, способных образовывать колонии в виде длинных стопок. Но и бактерии не изобрели ничего нового; сегментация и способность формировать стопки существовали на более ранней ступени естественной истории — у минералов. Сложный силикат хлорит образует кристаллы, сложенные в искривленные стопки; водный силикат алюминия и магния рипидолит дает кристаллы, настолько похожие на тело животного, что минералоги называют их «червеобразными». Сходство тела матки термитов, многоножки и плейозавра с этими минералами невозможно отрицать (рис. 10.11 и 10.12).
Наряду с сегментированными существуют и другие формы строения тела. На срезах простейших животных, луковиц растений, моллюсков, даже тела позвоночного видны ряды перекрывающихся пластин, отходящих от общего центра. Зоологи отмечали сходство раковин фораминифер (рис. 10.13) с репчатым луком. Сходство это глубже, чем кажется. Это — пример изофункционализма, так как оба организма проходят одинаковый путь развития. Тело фораминиферы состоит из одной ячейки; по мере роста этого простейшего протоплазма переполняет ячейку, образуя все новые компартменты, каждый из которых больше предшествующего; в результате образуется многокамерная структура. То же самое происходит при образовании луковицы, когда из ее центра вырастают все большего размера чешуйки-листы. У животных — позвоночных и беспозвоночных — чешуйчатое строение, характерное для луковицы, воспроизводится органами, расположенными таким же образом около общего центра.
Рис. 10.11. Сегментация. А. Минерал: изогнутая стопка кристаллов хлорита (Desautels, 1968). Б. Минерал: червеобразные кристаллы рипидолита (водного силиката алюминия и магния) (Cabrera, 1937). В. Беспозвоночное: матка североамериканского термита Termes flavipes (Barnes, 1980). Г. Беспозвоночное: сколопендроподобная многоножка Octocryptops sexspinnosa (Barnes, 1980). Иллюстрация составлена автором.
