WikiDer > Сотовая связь

Cellularization

Теория клеточность, также известная как синцитиальная теория или теория инфузорий-акоелей, представляет собой теорию, объясняющую происхождение Metazoa. Идею предложил Хаджи. [1] и Хэнсон.[2]

Теория клеточности утверждает, что многоклеточные животные произошли от одноклеточного инфузория с несколькими ядрами, прошедшими клеточность. Во-первых, у инфузорий появился вентральный рот для питания, и все ядра переместились в одну сторону от клетки. Во-вторых, эпителий был создан мембранами, образующими барьеры между ядрами. Таким образом был создан многоклеточный организм из одной многоядерной клетки (синцитий).[3]

Аргументы

Турбеллярные плоские черви

Посредством нескольких процессов клеточности предок инфузорий превратился в известного в настоящее время турбеллярные плоские черви, которые согласно теории являются наиболее примитивными многоклеточными животными. Теория клеточности основана на большом сходстве инфузорий и плоских червей. И инфузории, и плоские черви имеют реснички, находятся двусторонне симметричный, и синцитиальный. Поэтому теория предполагает, что двусторонняя симметрия примитивнее, чем радиальная симметрия. Однако современные биологические данные показывают, что самые примитивные формы многоклеточных животных демонстрируют радиальную симметрию, и, следовательно, радиально-симметричные животные, такие как книдария не могут быть получены от двусторонних плоских червей.[4]

Делая вывод, что первыми многоклеточными животными были плоские черви, также предполагается, что более простые организмы, такие как губки, гребневики и книдарийцы произошли бы от более сложных животных.[5] Однако большинство современных молекулярных исследований показали, что губки - самые примитивные многоклеточные животные.[6][7]

Зародышевые слои формируются одновременно

Синцитиальная теория отвергает теория зародышевых листков. При развитии турбеллярии (Acoela) три области образуются без образования зародышевых листков. Из этого был сделан вывод, что зародышевые листки образуются одновременно во время процесса клеточности. Это контрастирует с теорией зародышевого слоя, в которой эктодерма, энтодерма и мезодерма (у более сложных животных) накапливают эмбрион.[8]

Drosophila melanogaster развитие

Доказательства синцитиальной теории также можно найти в развитии Drosophila melanogaster. Первые 13 ядерных делений образуют синцитиальный бластодерма состоящий примерно из 6000 ядер. Во время более позднего стадия гаструляции, между ядрами образуются мембраны, и клеточность завершается.[9]

Критика

Макро и микроядра инфузорий

Есть много доказательств против инфузории являясь предком многоклеточных животных. Инфузории имеют два типа ядер: микронуклеус которое используется в качестве ядра зародышевой линии и макронуклеус регулирует вегетативный рост.[10] Такое деление ядер является уникальной особенностью инфузорий и не встречается ни у каких других представителей животного мира.[11] Поэтому маловероятно, что инфузории действительно являются предками многоклеточных животных. Это подтверждается молекулярным филогенетический исследование. Инфузории никогда не встречались близко к животным ни в одном молекулярная филогения.[12]

Жгутиковые сперматозоиды

Более того, синцитиальная теория не может объяснить бичеванный сперма многоклеточных. Поскольку у инфузорийного предка нет жгутики и маловероятно, что жгутики возникли как de novo У многоклеточных животных синцитиальная теория делает почти невозможным объяснение происхождения жгутиковых сперматозоидов.[8]

Из-за отсутствия как молекулярных, так и морфологических доказательств этой теории альтернативная колониальная теория Геккеля, в настоящее время получает широкое признание.


Связанные теории

Гипотеза железно-серного мира

Основная статья: Гипотеза железно-серного мира

Целлюляризация происходит в несколько этапов. Он начинается с образования примитивных липидов (например, жирных кислот или изопреноидных кислот) в поверхностном метаболизме. Эти липиды накапливаются на минеральной основе или в ней. Это липофилизирует внешнюю или внутреннюю поверхность минеральной основы, что способствует реакциям конденсации по сравнению с реакциями гидролиза за счет снижения активности воды и протонов.

На следующем этапе образуются липидные мембраны. Все еще прикрепленные к минеральной основе, они образуют полуклетку, частично ограниченную минеральной основой и частично мембраной. Дальнейшая эволюция липидов приводит к самоподдерживающимся липидным мембранам и закрытым клеткам. Самыми ранними закрытыми ячейками являются предварительные ячейки (Sensu Кандлер), потому что они позволяют частый обмен генетическим материалом (например, путем слияния). Согласно с Woeseэтот частый обмен генетическим материалом является причиной существования общего ствола у дерева жизни и очень быстрой ранней эволюции. [13]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Хаджи, Дж. (1953-12-01). «Попытка реконструировать систему классификации животных». Систематическая биология. 2 (4): 145–154. Дои:10.2307 / sysbio / 2.4.145. ISSN 1063-5157.
  2. ^ Хэнсон, Эрл Д. (1977). Происхождение и ранняя эволюция животных (1-е изд.). Мидлтаун, штат Коннектикут: Издательство Уэслианского университета. ISBN 0819550086. OCLC 2597099.
  3. ^ Клаутау, М .; Руссо, C.A.M. (2016), «Многоклетие, происхождение», Энциклопедия эволюционной биологии, Elsevier, стр. 1–6, Дои:10.1016 / b978-0-12-800049-6.00270-5, ISBN 9780128004265
  4. ^ Пилато, Джованни (2007). Происхождение и филогения многоклеточных животных и теория энтодермы как вторичного слоя. Foxwell и Дэвис. ISBN 978-1905868063. OCLC 488084010.
  5. ^ Вагонер, Бен (25 апреля 2001 г.), "Эукариоты и многоклеточные клетки: происхождение", eLS, John Wiley & Sons, Ltd, Дои:10.1038 / npg.els.0001640, ISBN 0470016175
  6. ^ Шютце, Иоахим; Краско, Анатолий; Кастодио, Марсио Рейс; Ефремова, Софла М .; Мюллер, Изабель М .; Мюллер, Вернер Э. Г. (1999-01-07). «Эволюционные взаимоотношения Metazoa внутри эукариот на основе молекулярных данных, полученных от Porifera». Труды Лондонского королевского общества. Серия B: Биологические науки. 266 (1414): 63–73. Дои:10.1098 / rspb.1999.0605. ISSN 0962-8452. ЧВК 1689648. PMID 10081159.
  7. ^ Мануэль, Михаэль; Верхайде, Герт; Моргенштерн, Буркхард; Эрпенбек, Дирк; Шрайбер, Фабиан; Джексон, Дэниел Дж .; Лейс, Салли; Гюядер, Эрве Ле; Винкер, Патрик (28 апреля 2009 г.). «Филогеномика возрождает традиционные взгляды на глубокие отношения животных». Текущая биология. 19 (8): 706–712. Дои:10.1016 / j.cub.2009.02.052. ISSN 0960-9822. PMID 19345102.
  8. ^ а б Р.Л. Котпал, проф. (2012). Современный учебник зоологии: беспозвоночные. Публикации Растоги. ISBN 9788171339037.
  9. ^ Кампос-Ортега, Хосе А .; Хартенштейн, Фолькер (2013-11-11). Эмбриональное развитие Drosophila melanogaster. Springer Science & Business Media. ISBN 9783662224892.
  10. ^ Прескотт, Д. М. (июнь 1994 г.). «ДНК мерцательных простейших». Микробиологические обзоры. 58 (2): 233–267. Дои:10.1128 / MMBR.58.2.233-267.1994. ISSN 0146-0749. ЧВК 372963. PMID 8078435.
  11. ^ Липскомб, Диана (март 1991). «Протоктисты близко к Справочнику протоктисты Л. Маргулиса, Дж. О. Корлисса, М. Мелконяна, Д. Дж. Чепмена». Бионаука. 41 (3): 169–170. Дои:10.2307/1311459. ISSN 0006-3568. JSTOR 1311459.
  12. ^ Шлегель, Мартин (сентябрь 1994). «Молекулярная филогения эукариот». Тенденции в экологии и эволюции. 9 (9): 330–335. Дои:10.1016/0169-5347(94)90153-8. ISSN 0169-5347. PMID 21236876.
  13. ^ «До ферментов и шаблонов: теория поверхностного метаболизма» (PDF). Обзоры микробиологии и молекулярной биологии - Американское общество микробиологов. Декабрь 1998 г.