Происхождение и пути эволюции простейших.

Чтобы ответить на этот вопрос необходимо установить когда и откуда взялась первая эукриотическая клетка , определить наиболее примитивную группу простейших , определить наиболее высоко организованную группу простейших .

Эукариотическая клетка могла произойти только из прокариотической. первая эукриотическая клетка возникла 1,5 млд лет назад ( середина архейской эры).Существует ряд гипотез, объясняющих как из прокариотической клетки, обладающей мин. набором структур для жизни-ти возникает крупная сложная, обладающая большим кол-вом структурных органоидов эукариотическая клетка.

1 гипотеза – эволютивная, согласно которой простая прокариотическая клетка росла,усложнялась и путем длительной эволюции приобрела те компоненты ,которые присущи эукариотической клетке.

2 гипотеза- симбиотическая или гипотеза симбиогинеза , согласно этой гипотезе произошло объединение нескольких прокариотических клеток. Например, некий фотосинтезирующий прокариотический организм внедрился в более крупную прокариотичекую клетку и через какое-то время превратился в хлоропласт. Другой прокариотический организм- гетеротрофный,аэробный превратился в митохондрии.Доказательством этого является тот факт,что хлоропласты и митохондрии обладают собственными молекулами ДНК,РНК, рибосомами и способны к делению.

существуют и другие теории, которые объединяют элементы 1 и 2 гипотезы

Направления эволюции простейших.

1. Увеличение размеров тела. Большим быть выгодно. Большие размеры тела повышают независимость организмов от факторов окружающей среды, защищенность большого животного выше и абсолютная скорость больше.

2.Увеличение скорости движения. Большая возможность догнать добычу и меньшая возможность быть съеденным

3. Усложнение поведения.

Наиболее высокоорганизованной и продвинутой группой являются инфузории.

В ходе эволюции простейшие сталкиваются с рядом проблем. При увеличении размеров простейшего жгутик не справляется с функцией передвижения крупной клетки. Соответственно необходимо увеличить их количество. ( заменить жгутик ресничками). При увеличении размеров, усложнении поведения и внутреннего строения требуется большее количество наследственного материала, т.е. большее количество ядер. Такой процесс , увеличения числа одноименных структур, называется полимеризация. Вслед за полимеризацией возможна дифференцировка-специлизация органелл по функциям. Такое разделение труда более эффективно ,поэтому нет большой необходимости большого количества органелл. И вслед за дифференциризацией происходит полигомеризация( уменьшение их числа). Следующая проблема ,с которой сталкиваются простейшие- увеличение размеров клетки. Увеличивать размеры клетки до бесконечности нельзя. На пути такого увеличения стоит диффузионный барьер. Диффузионный барьер заключается в том ,что при увеличении размеров V клетки увеличивается пропорционально кубу R ,а S пропорциональна квадрату R , и в какой –то момент клетка перестанет функционировать как открытая система ,т.е. перестает обмениваться с окружающей средой веществом ,энергией и информацией. Одним из способов решения эту проблему является изменение формы тела. Например, у инфузории трубача или инфузории сувойки(прикрепленные формы) . Однако при таких сложных формах тела невозможно или затруднено передвижение. Кроме того это лишь частный случай решения проблемы, не снимающий диффузионный барьер. Другой более перспективный способ преодоления диффузионного барьера -переход к колониальности , важнейшее направление эволюции простейших. Колонии формируются в ходе многократных митотических делений без последующего расхождения клеток ,т.е. колония является потомком 1й клетки. По мере увеличения размеров колонии вновь возникает проблема с рецепцией, питанием, движением. Соответственно возникает необходимость разделить функции между отдельными клетками. Возникает дифференцировка. Однако в колониях дифференцировка всегда носит временный характер ,т.е. клетка может поменять свою функцию. Таким образом ,эволюция колоний шла по пути увеличения размером и дифференцировки клеток.