Поиск по сайту
Изданы 4 книги сайта Форнит (бумажные и электронные версии).
Научно-популярная: «Познай себя» и специализированная: «Основы адаптологии».
Литературно-художественная интерпретация: двухтомник «Вне привычного».
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2765
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://elementy.ru/news/430336.

Зачем студенту зеленый шарик Вольвокса?

Автор: Елена Наймарк
Колониальная зеленая водоросль вольвокс — хрестоматийный объект, на примере которого студентам и школьникам объясняют, каким образом из одноклеточных организмов получились многоклеточные. В статье профессора МГУ Н. А. Заренкова «Неевклидов Вольвокс, или почему не следует преподавать вольвокса в курсе зоологии», опубликованной в последнем номере Журнала общей биологии, оспаривается правомочность такой интерпретации этого необычного организма.
Вольвокс, как мы помним из школьного курса биологии, — это зеленая водоросль, клетки которой группируются в сферу. Сфера может состоять из нескольких тысяч клеток, каждая из них имеет два жгутика и красный глазок. Этот многоклеточный шарик передвигается за счет движения жгутиков, обращенных наружу. Вольвоксов можно увидеть летом в любом водоеме, а любители поразглядывать всякую мелочь под микроскопом считают вольвокса одним из чудес микромира.
Студенты изучают вольвокса более подробно. В классическом курсе зоологии В. А. Догеля вольвокс приведен в качестве примера самого примитивного многоклеточного существа на Земле. Действительно, это всего лишь сфера из соединенных между собой фотосинтезирующих клеток в слизистом матриксе. Правда, при этом подчеркивается, что у такого простого многоклеточного организма уже имеется клеточная дифференциация: одни клетки выполняют роль соматических, а другие становятся репродуктивными. Только из репродуктивных клеток могут сформироваться дочерние колонии. Как и у других водорослей, в жизненном цикле вольвокса имеется бесполое и половое поколение, то есть одни колонии получаются вегетативным путем (без оплодотворения), а другие — в результате слияния половых клеток.
Традиционно считается, что в основе развития живого лежит движение «от простого к сложному». В соответствии с этим принципом, становление многоклеточности рассматривается как движение от простых колониальных форм к сложным. Индивидуальное развитие самого простого многоклеточного организма интерпретируется как модель происхождения многоклеточности. Зародыш вольвокса представляет собой диск, который заворачивается в маленькую сферу. Предполагается, что дальнейшие эволюционные преобразования проходили по принципу миграции части клеток внутрь сферы и последующей дифференциации клеток в ткани и органы. Вольвокс же остановился на стадии полой сферы. Студентам предлагается именно эта схема.
Однако Н. А. Заренков акцентирует внимание на том, что механизмы дифференциации клеток на соматические и репродуктивные у вольвокса и механизмы дифференциации клеток у зародышей настоящих многоклеточных разные. Причем это касается в равной мере и реальных зародышей многоклеточных животных, и гипотетического предка многоклеточных — фагоцителлы И. И. Мечникова. Рассуждения автора основаны прежде всего на геометрии зародышей вольвокса и настоящих многоклеточных.
Дифференциация клеток происходит из-за неравномерного распределения ресурсов (любых ресурсов!) в пределах ассоциации клеток. Равномерное распределение ресурсов между клетками может теоретически достигаться только тогда, когда контакт всех клеток со всеми одинаков или легко и быстро устанавливается. Понятно, что чем больше клеток, тем труднее устанавливается контакт всех со всеми. Мало того, в зависимости от того, в какую фигуру организованы клетки, эта неравномерность контактов будет различна.
В фигуре типа «плоский диск» (такая стадия есть в развитии вольвокса, но отсутствует у настоящих многоклеточных) сильнее всего будут отличаться от других клетки наружного края, то есть возникнет радиальный градиент условий. У фигуры типа «шар» неоднородность контактов будет направлена от центра шара к периферии. Все эти неравномерности будут создавать различные типы дифференциации. У сферы будут создаваться отдельные ассоциации клеток, которые связаны между собой сильнее, чем с соседними группами. У шара дифференциация будет послойная. И при этом один тип дифференциации никак не выводится из другого, здесь нет движения от простого к сложному, здесь есть, как подчеркивает автор статьи, лишь разнообразие типов дифференциации.
Необходимо заметить, что данная работа — это лишь отсвет того взрыва публикаций, который наблюдается в современной научной литературе по проблеме формообразования и становления многоклеточности у животных. И сейчас вполне утвердилось мнение о том, что вольвокс не является примитивной формой многоклеточного организма. Самые древние формы вольвокса известны из отложений среднего карбона (около 300-320 млн лет назад), а древнейшие многоклеточные регистрируются палеонтологической летописью около 580 млн. лет назад. А молекулярные данные говорят о более древнем происхождении многоклеточных (1 млрд лет назад).
Развитие вольвокса имеет ряд удивительных особенностей, и он никак не может считаться примитивным. Например, в нем присутствует стадия выворачивания дочерней колонии наизнанку. Но вместе с тем аналоги некоторых генов, отвечающих за дифференциацию клеток у вольвокса, известны у всех других многоклеточных. Однако самым любопытным фактом, на мой взгляд, является то, что столь важное эволюционное событие, как появление многоклеточности, происходило неоднократно у разных групп животных и растений. Причем рекордсменом, достойным книги Гиннеса, является то семейство водорослей, к которому принадлежит вольвокс: многоклеточность в нем возникала независимо не менее 9 раз!

Источник: Н. А. Заренков «Неевклидов Вольвокс, или почему не следует преподавать вольвокса в курсе зоологии» // Журнал общей биологии, 2006, т. 67, № 1, с. 53-61.


Комментарии представителей сайтов-участников kak:
Простое или сложное - этот вопрос зависит только от наблюдателя.

Обсуждение Сообщений: 1. Последнее - 25.12.2007г. 16:31:07


Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей сайтов-участников    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Системное мышление и формализация
В статье показано, что такое системная модель и почему не системное исследование дает бессмысленные результаты:
Системное мышление и формализация.
24-09-2017г.

О демократии и либерализме
Надеюсь, что статья не будет красной тряпкой для верных Идее либералов и демократов, а послужит поводом для переосмысления многих интересных социальных проблем: О демократии и либерализме.
12-09-2017г.

Смерть и адаптивность
Более общим, чем естественный отбор, для личности является понятие своевременности и своеместности существования - хронотоп личности:
Смерть и адаптивность.
12-07-2017г.

Дети и политика
Что вырастит из ребенка: носитель чужих идей (робот), просто проживающее свою жизнь быдло или самобытный человек, сформировавший свое личное мнение по самым важным именно для себя вопросам: Дети и политика.
18-06-2017г.

Эвристика вероятности
Сегодня существуют методы, позволяющие даже в случае минимального жизненного опыта оценивать, насколько вероятно, что вам врут партнеры и близкие, насколько уверенно можно допускать зависимость между явлениями, в том числе, казалось бы, совершенно не связанными: Эвристика вероятности.


27-05-2017г.

Модели понимания и зависимость
В статье рассмотрена особенность субъективных моделей, негативная для адекватности понимания - зависимые состояния: Модели понимания и зависимость.
16-05-2017г.

Ненависть к несправделивости
Ненависть настолько сильное чувство и настолько имеет далеко идущие последствия, что стоит разобраться в этом психическом явлении: Ненависть к несправделивости.
19-04-2017г.

КПД политических революций
Насколько приемлемой для социума является политическая революция, суть которой многие апологеты ее необходимости для развития маскируют в самые различные формы:
КПД политических революций.
06-04-2017г.

Система произвольной адаптивности
Ясно и просто показываются принципы образования и взаимодействия функциональных элементов, присущих сознанию: Система произвольной адаптивности.
01-04-2017г.

Изданы две книги сайта Форнит
Издательский дом "Библио-Глобус" издал первый тираж книг "Основы адаптологии" и "Познай себя":
Изданы две книги сайта Форнит.
28-03-2017г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:33
Всего:959989