Эволюция без отбора: Автоэволюция формы и функции - Лима-де-Фариа А.
ISBN 5-03-001929-4
Скачать (прямая ссылка):
Наиболее яркий пример изофункциональной гомологии — это образование мыльных пузырей. Очевидно, что именно близкое сходство химических компонентов мыльных пузырей и клеточных мембран определяет их функциональные свойства. Первые состоят из раствора жирных кислот, вторые — из фосфолипидов. Оба химических соединения ведут себя сходным образом. Поэтому такой существенный биологический процесс, как дробление, в результате которого формируется эмбрион, уже проявляет себя в крайне простом физико-химическом процессе. Химический состав клеточной оболочки был еще неизвестен в те годы, когда Уилсон (Wilson, 1925) отметил это сходство. Поэтому дробление и позже считалось случайным процессом, своего рода курьезом, не имеющим отношения к биологическому развитию, и не упоминалось в трудах по эмбриологии. Последующие достижения химии показывают неслучайный характер гомологии, коренящейся в химическом подобии обеих структур. Таким образом, в основе изофункционализма явлений в минеральном, растительном, животном царствах лежит скрытая химическая идентичность, которая выявляется только спустя длительное время после того, как обнаруживают совпадение внешних форм.
Отсюда следует извлечь урок: тенденция рассматривать
подобные факты сходства как всего лишь случайности, курьезы или внешние аналогии проистекает из незнания лежащих в основе этих фактов химических и физических процессов.
Листья насекомоядных растений являются предшественниками поджелудочной железы и желудка
Обычно считают, что пищеварительные функции насекомоядных растений, с одной стороны, и животных — с другой, не имеют ничего общего. Однако по современным данным неко-
торые молекулярные процессы, функции и формы органов указанных растений являются предшественниками аналогичных процессов, функций и форм, ставших в последующем обычными у животных.
Благодаря электронно-микроскопическим и биохимическим исследованиям явления, бывшие ранее ботаническими курьезами, стали блистательными примерами изоморфизма и изофункционализма между растениями и животными. На поверхностях ловушек различных насекомоядных растений имеется несколько видов желез, связанных с пищеварением и другими функциями. Группы таких желез выделяют ферменты, переваривающие добычу. Они идентичны ферментам животных: это — пероксидаза, рибонуклеаза, липаза, амилаза, протеазы и другие ферменты (табл. 10.1). Секреторные клетки насекомоядных растений подобны таковым животных также и в других отношениях (Heslop-Harrison, 1978). Многие их органеллы, например аппарат Гольджи и эндоплазматический ретикулум, модифицированы таким же образом, как и в клетках поджелудочной железы животных. Кроме того, лист, превратившийся в кувшинчик, заполненный пищеварительным соком (как у растения Sarracenia), очень напоминает желудок животных.
Лист насекомоядного растения иллюстрирует решение физиологической задачи на структурном, молекулярном и функциональном уровнях, которое в последующем воспроизводится поджелудочной железой и желудком млекопитающих, включая человека.
Суспензор растений по структуре и функции сходен с трофобластом человека
Представляется, что репродуктивные органы растений по структуре и функции сильно отличаются от соответствующих органов у человека. Такое мнение не бесспорно. Мужские гаметы водорослей так же подвижны, как и сперматозоиды животных. Только у высших растений в результате дифференци-ровки появляются пыльцевые зерна как вторичное приспособление к распространению по воздуху. Рыльце растений и завязь (с ее яйцеклеткой) имеют конфигурации, похожие на влагалище, матку и яичник женщины. Однако это не только внешнее подобие. Суспензор ряда растений очень сходен с трофобластом млекопитающих и человека — окружающей эмбрион тканью, из которой образуется плацента (Nagl, 1973). Положения суспензора и трофобласта относительно соответствующих эмбрионов анатомически сопоставимы. Тот и другой участвуют в доставке питательных веществ к эмбриону; в том и другом наблюдается амплификация ДНК и имеются поли-тенные хромосомы.
Таблица 10.1. Пищеварительные ферменты и способы захватывания насекомых у насекомоядных растений
15 родов из пяти семейств
Семейство и род
Nepenthaceae
Nepenthes
Sarraeeniaceae
Sarracenia.
Hellamphora
Darlingtonia
Cephalotus
Droseraceae
Drosera
Drosophyllum
Dionaea
