Super-regn Organisme prenucleare (Procaryota)

Organisme unicelulare și pluricelulare fără nucleu separat. informația genetică este concentrată pe un singur cromozom. Dimensiunile procariotelor variază de la 0,015 la 20 cm.Au apărut în intervalul de 3,7-3,1 miliarde de ani. Procariotele sunt împărțite în două regate: bacteriile și cianobiotele. Nutriția lor are loc prin procesul de chimio- și fotosinteză.

Regatul bacteriilor

Bacteriile sunt organisme microscopice, măsurând aproximativ 1-5 microni (micromicroni). Bacteriile unicelulare pot avea o formă filamentoasă, în formă de tijă sau spirală. Printre bacterii există forme autotrofe și heterotrofe. Primele creează substanțe organice și anorganice; aceştia din urmă folosesc substanţe organice gata preparate. Majoritatea bacteriilor sunt autotrofe. Procesele lor metabolice au loc fără utilizarea luminii (chimiosinteză) sau numai în lumină (fotosinteză). Bacteriile sunt extrem de diverse în ceea ce privește tipurile lor de metabolism. Există bacterii care formează sulf, feromangan, azot, acetat, carbon și alte grupuri de bacterii. Rolul bacteriilor în procesele geologice este mare. Activitatea lor este asociată cu formarea diferitelor minerale: minereuri de fier (jaspilite, noduli feruginoși), pirita, sulf, grafit, fosforiți, petrol, gaz etc.

Sunt cunoscute descoperiri sigure de bacterii din roci silicioase care au o vechime de 6,5 miliarde de ani. Cel mai probabil, bacteriile au apărut independent în diferite habitate. În prezent, locuiesc în toate bazinele de apă, de la litoral până la abis, și trăiesc, de asemenea, în sol, în aer și în interiorul altor organisme. Ei trăiesc în izvoare termale cu temperaturi ce depășesc 100 de grade Celsius și în ape sărate cu concentrații de clorură de sodiu de până la 32%.

Regatul Cyanobionts

Organisme solitare și coloniale cu celule fără nucleu separat. Dimensiunea formelor unice este de aproximativ 10 microni, iar dimensiunea coloniilor și a produselor lor metabolice (stromatoliți) este veche de multe sute de ani. Carbonații se acumulează în organism, ceea ce duce ulterior la formarea calcarului. Formațiunile stratificate calcaroase se numesc stromatoliți. Stromatoliții diferă prin forma clădirilor și tipul structurii. Ele pot avea o foaie, nodulară, formă columnară. Oncolitele, spre deosebire de stromatoliți, sunt reprezentate de mici formațiuni rotunjite cu un diametru de până la câțiva centimetri.

Stromatoliții sunt rezultatul unei simbioze de cianobionți și bacterii. Formarea stromatoliților are loc după cum urmează. Calciul este eliberat în membrana mucoasă. După moartea organismului, rămâne o crustă carbonatată, care este acoperită cu sediment. Ciclurile repetate de creștere ale cianobionților și bacteriilor duc la formarea unor straturi complexe de carbonat de până la 1000 m grosime.Pe lângă stromatolitele liniare, se formează oncolite sferice și cele modelate sub formă de stele neregulate - catagrafe. Forma tuturor structurilor de stromatolit depinde de factorii de mediu și de aceea pot fi utilizate pentru refacerea condițiilor fizice și geografice ale bazinelor trecute: salinitate, temperatură, adâncime, hidrodinamică. Cyanobionts au luat parte activ la construcția biostrale și...

Cyanobionts au apărut în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani. Datorită prezenței clorofilei, acestea sunt primele organisme fotosintetice care produc oxigen molecular. Cyanobionts moderni trăiesc în apele dulci și marine, în principal la adâncimi de până la 20 m. Ei tolerează poluarea și fluctuațiile bruște ale condițiilor fizico-chimice. Temperaturile variază de la glaciare sub zero până la aproape fierbere (85 de grade) în izvoarele termale. În absența unui nucleu, cianobionții sunt similari cu bacteriile; în prezența clorofilei și a capacității de fotosinteză, ele sunt similare cu algele.

Organisme nucleare din superregnul (Eucariota)

Organisme unice și multicelulare, împărțite în trei subreguri: plante, ciuperci, animale. Spre deosebire de procariote, ele au un nucleu separat. dimensiuni eucariote, de la 10 microni (unicelulare) la 33 m (lungimea unei balene) și 100 m (înălțimea unor conifere). Eucariotele sunt descendenți ai procariotelor. Au apărut la nivelul de 1,7-1,5 miliarde de ani (PR1). Plantele, spre deosebire de animale, sunt capabile să creeze compuși organici din cei anorganici prin fotosinteză. Au celule și procese de asimilare diferite. O formă de existență care este în mare parte nemișcată (excluzând planctonul care plutește pasiv).

Regatul plantelor (Phyta)

Diverse, mai ales imobile unicelulare și multicelulare, cu creștere apicală. Toate plantele se caracterizează prin fotosinteză: folosind energia din lumina absorbită de clorofilă, eliberează oxigen molecular și creează compuși organici din cei anorganici. O celulă vegetală este formată din citoplasmă, care conține un nucleu, vacuole - goluri și organite - formațiuni intracelulare independente. Membrana celulară de celuloză tare este pătrunsă cu vapori, adesea impregnate cu săruri și mineralizate.

Regnul vegetal este împărțit în două subreguri - inferior (Thallophyta) și superior (Telomophyta). Plantele inferioare trăiesc în corpuri de apă. Acestea sunt alge. Trăiesc la adâncimi de până la 200 m și printre ele se află atât fundul - bentonic, cât și pelagic - planctonic. Plantele superioare trăiesc în condiții terestre la aproape toate latitudinile. Plantele se păstrează în stare fosilă sub formă de părți separate (tulpină, frunze, rădăcini, semințe), ceea ce face dificilă reconstituirea aspectului lor.



În cadrul acestui superregn al plantelor se disting regnul ciupercilor și regnul plantelor.

Ciupercile pot forma relații simbiotice cu alte organisme, cum ar fi algele sau cianobacteriile, pentru a forma licheni. De asemenea, pot intra în simbioză cu plantele superioare, învăluind și pătrunzând cu hifele lor rădăcinile plantelor și formând structuri (rădăcină + ciupercă) numite micorize. Această simbioză cu plantele asigură nevoia acestora din urmă de fosfați. De exemplu, 80% dintre plantele terestre, inclusiv multe plante agricole, formează o simbioză cu ciuperca Glornus versiforme, care trăiește pe rădăcinile lor și le facilitează absorbția fosfaților și a nutrienților minerali din sol.

Printre organismele acestui regat există atât ciuperci unicelulare (microscopice), sau inferioare, cât și multicelulare (superioare).

Ciupercile sunt clasificate în secțiuni: ciuperci adevărate, Oomycetes și Licheni.

Printre ciupercile adevărate, se numără clasele ciuperci Chytrid, Zygomycetes, Ascomycetes (ciuperci marsupiale), Basidiomycetes și ciuperci imperfecte (Deuteromycetes).

Ascomicetele sunt cel mai numeros grup de ciuperci (mai mult de 30.000 de specii), care diferă în primul rând ca mărime. Există atât forme unicelulare, cât și forme multicelulare. Corpul lor este reprezentat de miceliu haploid. Ele formează asci (pungi) care conțin ascospori, care este o trăsătură caracteristică acestor ciuperci. Dintre ciupercile acestui grup, cele mai cunoscute sunt drojdiile (de bere, vin, chefir și altele). De exemplu, drojdia Saccharomices cerevisiae afectează fermentația glucozei (CgH^Og). O moleculă de glucoză produce două molecule de alcool etilic în timpul acestui proces enzimatic.

Basidiomicetele sunt ciuperci superioare. Se caracterizează prin dimensiunile lor mari, care pot ajunge chiar și până la jumătate de metru. Corpul lor este format și din miceliu (miceliu), dar multicelular, formând ciuperci. Protoplastul celulelor fungice conține nu numai nuclee, ci și mitocondrii, ribozomi, aparatul Golgi și chiar glicogen ca substanță de rezervă. Hifele se întrepătrund formând corpuri fructifere, care în viața de zi cu zi se numesc ciuperci, constând dintr-o tulpină și un capac.

Aceste ciuperci se reproduc atât vegetativ, cât și asexuat, precum și sexual. Cele mai faimoase bazidiomicete sunt ciupercile cu cap, printre care sunt atât comestibile, cât și otrăvitoare.

Oomicetele sunt în principal ciuperci acvatice și de sol. Printre aceste ciuperci, speciile din genul Phytophtora sunt foarte renumite, provocând boli ale cartofilor, roșiilor și altor solanacee.

Ciupercile joacă un rol important în natură. În special, sunt organisme distructive. Făcând parte din multe sisteme ecologice, ele sunt responsabile de distrugerea materialului organic de origine vegetală, deoarece produc enzime care acționează asupra celulozei, ligninei și altor substanțe ale celulelor vegetale. Sunt utilizate pe scară largă în industria brânzeturilor pentru a produce multe soiuri populare de brânzeturi. Trebuie remarcat faptul că Neurospora crassa joacă un rol remarcabil ca obiect experimental în cunoașterea multor căi metabolice.

Lichenii sunt organisme complexe formate ca rezultat al simbiozei dintre ciuperci, alge verzi sau cianobacterii și Azotobacter (Fig. 4). În consecință, un lichen este un organism combinat, adică o ciupercă + o alge + azotobacter, a cărui existență este asigurată de faptul că hifele ciupercii sunt responsabile pentru absorbția apei și a mineralelor, algele pentru fotosinteză și azotobacterul pentru fixarea azotului atmosferic. Lichenii sunt locuitori din toate zonele botanice și geografice. Se reproduc vegetativ, asexuat și sexual.

Importanța lichenilor în natură este mare. Datorită sensibilității lor ridicate la poluanții mediului, lichenii sunt utilizați ca indicatori ai curățeniei atmosferice. În nord, acestea sunt principala hrană pentru căprioare. Se folosesc si in farmacie si parfumerie.

Ciupercile au origini străvechi. Rămășițele lor fosile sunt înregistrate în Silurian și Devonian. Unii botanici sugerează că au provenit din alge verzi care au pierdut clorofila. Opinia mai comună este că ciupercile au evoluat din flagelate (protozoare).

Fosile de licheni se găsesc și în Devonian, care le pune vârsta la aproximativ 400 de milioane de ani. Se crede că formarea lichenilor a fost primul caz de stabilire a relațiilor simbiotice între organisme. Acest lucru a oferit posibilitatea distribuirii lor largi în diferite nișe ecologice.

Regatul plantelor (Plantae sau Vegetabilia). Acest regat este reprezentat de organisme ale căror celule au pereți celulari denși și sunt capabile de fotosinteză. Plantele acestui regn sunt clasificate în trei subreguri și anume: alge violete (Phycobionta), alge adevărate (Phycobionta) și plante superioare (Embryophyta).

Corpul algelor violet și al algelor adevărate nu este împărțit în țesuturi și organe. Din acest motiv, ele sunt adesea numite plante inferioare sau stratificate. Dimpotrivă, plantele rămase sunt cunoscute ca plante superioare, deoarece se caracterizează prin prezența diferitelor țesuturi și divizarea corpului în organe. Aceste plante sunt adaptate la viața în condiții terestre.

Sub-regatul Purpurei (Rhodophyta). Plantele acestui subregn sunt organisme multicelulare (Fig. 5). Corpul florilor violet este reprezentat de un talus. Există aproximativ 4.000 de specii de stacojiu, dintre care cele mai cunoscute sunt porphyra, ne-malyon, coralline și altele. Culoarea lor purpurie depinde de conținutul de clorofilă, carotenoide, ficoeritrine roșii, ficocianine albastre și alți pigmenți. Sunt locuitori ai marii adancimi ale marilor si oceanelor. Ele sunt adesea numite alge roșii. Marea Roșie este deosebit de bogată în ele.

Se reproduc atât asexuat, cât și sexual, cu generații alternative sexuale și asexuate.

Ele au o importanță economică. Anumite specii servesc drept materie primă din care se extrage agar-agar. Într-un număr de țări, acestea sunt folosite ca hrană pentru animale.

Gândacii stacojii sunt organisme străvechi, dar originea lor și relațiile filogenetice dintre speciile individuale rămân neclare.

Subregn Alge adevărate (Phycobionta). Algele adevărate sunt plante al căror corp este reprezentat de un talus. Sunt cunoscute aproximativ 30.000 de specii ale acestor organisme. Se găsesc atât alge unicelulare, cât și multicelulare. Ei locuiesc în principal în rezervoarele de apă dulce și în mările, dar se găsesc alge din sol și chiar alge de zăpadă și gheață. Algele unicelulare se reproduc prin fisiune; formele multicelulare se reproduc atât asexuat, cât și sexual. Virgil a scris odată - „nigilvilor algo” (nu există nimic mai rău decât algele). În vremea noastră, algele au dobândit alte evaluări.

Algologii clasifică algele în mai multe diviziuni.

Departament Alge verzi (Chlorophyta). Această secțiune este reprezentată de organisme mobile și imobile unicelulare și pluricelulare, care au un perete celular destul de gros și au formă de fire și tuburi (Fig. 6). Unele specii formează colonii mobile și imobile. Există peste 13.000 de specii ale acestor alge, dintre care majoritatea sunt locuitori ai corpurilor de apă dulce. Dar sunt cunoscute și forme marine.

Algele verzi unicelulare și pluricelulare sunt capabile de fotosinteză, deoarece conțin cloroplaste, în care este concentrată clorofila și din prezența cărora au o culoare verde. De asemenea, conțin xantofilă și caroten.

Reprezentanții tipici ai algelor verzi unicelulare sunt chlamydomonas (din genul Chlamidomonas), care trăiește în bălți și alte corpuri mici de apă dulce și chlorella din genul cu același nume (Chlorella), care trăiește în ape dulci și sărate, la suprafață. de pământ umed, pe scoarța copacilor. Chlorella are activitate fotosintetică excepțională, fiind capabilă să capteze și să utilizeze 10-12% din energia luminoasă. Conține o serie de proteine ​​valoroase, vitaminele B, C și K.

Un exemplu de alge verzi multicelulare este Volvox, locuitor din iaz. Formând o colonie, acest organism este format din 500-60.000 de celule, fiecare fiind echipată cu doi flageli și, de asemenea, conține un ocel, un nucleu diferențiat și un cloroplast. O membrană pulpoasă groasă înconjoară fiecare celulă și o separă de celulele învecinate. Dacă o celulă dintr-o colonie moare, restul continuă să trăiască. Dispunerea celulelor intr-o colonie asigura miscarea acestui organism.

Se reproduc prin fisiune sau formarea de zoospori mobili, care sunt separați de corpul mamei, atașați de un substrat și apoi se dezvoltă într-un nou organism. În Spirogyra procesul sexual are loc sub formă de conjugare.

Importanța economică a acestor alge este mică, cu excepția faptului că, datorită conținutului bogat de proteine ​​și vitamine, chlorella este folosită ca hrană pentru animale. Fiind o componentă a fitoplanctonului, servește drept hrană pentru pești.

Se crede că algele verzi au apărut ca urmare a aromorfozelor, care s-au dovedit a fi formarea unui nucleu, apariția multicelularității și procesul sexual. De asemenea, se crede că au dat naștere plantelor terestre primitive, care au devenit formele ancestrale ale briofitelor.

Departament Diatomee alge, sau diatomee (Chrysophyta) este reprezentată în principal de organisme pluricelulare, iar uneori chiar de forme coloniale (Fig. 7). Se găsesc și forme unicelulare. Sunt cunoscute 5.700 de specii. Ele se caracterizează printr-o diferențiere clară a corpului în citoplasmă și nucleu. Peretele celular este „impregnat” cu silice, drept urmare se numește coajă. Sunt locuitori ai corpurilor de apă dulce, mărilor și oceanelor și fac parte din fitoplancton.

Celulele acestor alge conțin cloroplaste sub formă de boabe sau plăci, care sunt colorate în culori diferite datorită conținutului de diferiți pigmenți (caroten, xantofilă și varianta sa diatomină). Din acest motiv, diatomeele sunt adesea numite maro auriu.

Reproducerea are loc prin divizarea celulelor în jumătate. Unele specii au reproducere sexuală. Diatomeele sunt organisme diploide.

Straturile de diatomee moarte au dat naștere diatomitei, care constă în 50-80% din învelișul lor și este folosit ca absorbanți în chimie și industria alimentară.

Importanța diatomeelor ​​în natură este foarte mare. Ocupă un loc extrem de important în ciclul substanțelor, fiind principala hrană pentru pești. Valoarea lor nutritivă este foarte mare.

Din punct de vedere evolutiv, diatomeele sunt cele mai apropiate de algele verzi, dar originea lor este neclară.

Departament Alge brune (Phaeophyta). Aceste alge sunt organisme multicelulare. Fiecare celulă conține un singur nucleu. Ca mărime sunt cele mai mari (cele mai lungi) alge, atingând o lungime de câteva zeci de metri (Fig. 8). Sunt cunoscute aproximativ 900 de specii. Sunt locuitori ai mărilor și oceanelor, inclusiv a celor nordice. Pigmentarea lor este determinata de faptul ca contin cloroplaste, colorate maro datorita continutului de clorofila, precum si pigmenti bruni (caroten, xantofila si fucoxantina).

Cele mai cunoscute sunt algele din genurile Laminaria și Fucus.

Se reproduc vegetativ, asexuat și sexual. Reproducerea vegetativă are loc în părți ale talului, asexuată (pe bază de spori) - cu ajutorul sporilor haploizi care se dezvoltă într-un gametofit, sexual - prin izogamie, heterogamie sau oogashi. Caracteristic este alternanța generațiilor haploide și diploide. Celulele sexuale sunt echipate cu flageli.

Importanța economică a acestor alge, în special a algelor, este foarte mare. Din acestea sunt extrase iod, săruri de potasiu și substanțe asemănătoare agarului utilizate în industria alimentară. Kelp, cunoscut sub numele de alge marine, este folosit pentru hrana oamenilor. Unele alge sunt folosite ca îngrășământ.

Algele brune sunt cele mai vechi plante acvatice. Se crede că au dat naștere unor plante asemănătoare ferigilor.

Pentru a încheia acest rezumat al datelor despre alge, trebuie menționat că, în general, algele sunt importante în multe sisteme ecologice. De fapt, ele sunt principala sursă de materie organică din corpurile de apă. Se estimează că algele sunt responsabile pentru sinteza anuală a 550 de miliarde de tone de materie organică în Oceanul Mondial, care constituie o parte semnificativă a productivității întregii biosfere. Mai mult, ele joacă un rol foarte important în îmbogățirea atmosferei cu oxigen. În cele din urmă, algele participă la auto-purificarea corpurilor de apă și la formarea solului.

Subregnul Plante superioare (Embryophyta sau Embryobionta). Plantele care alcătuiesc acest subregn sunt adesea numite foioase, deoarece corpul lor este împărțit în tulpină, frunză și rădăcină. În plus, se mai numesc și germinale, deoarece conțin un embrion. În cele din urmă, ele sunt numite plante vasculare (cu excepția briofitelor), deoarece organele sporofitelor lor conțin vase și traheide.

În cursul dezvoltării istorice, plantele superioare s-au adaptat la viața în condiții terestre. Aceste plante au o alternanță de generații sexuale (gametofit) și asexuate (sporofite). Gametofitul produce gameți și protejează embrionul, în timp ce sporofitul produce spori care susțin următoarea generație de gametofiți. La plantele superioare domină sporofitul diploid, ceea ce determină aspectul plantei.

În subregnul Plante superioare se face o distincție între plantele cu spori superiori și plantele cu semințe superioare. Sporii superiori sunt caracterizați prin separarea reproducerii sexuale și asexuate. În primul caz, reproducerea are loc prin spori unicelulari formați în sporangiile sporofiților, în al doilea - prin gameți formați în organele genitale ale gametofiților. Plantele cu semințe superioare se caracterizează prin prezența unei formațiuni multicelulare - o sămânță, care se formează în timpul procesului de reproducere și oferă plantelor cu semințe cel mai important avantaj evolutiv față de plantele cu spori.

Subregnul Plantele superioare sunt clasificate în mai multe diviziuni. În special, plantele cu spori superiori sunt clasificate în diviziunile Rhyniophyta și Zosterophyllophyta, ale căror organisme sunt complet dispărute, precum și în diviziunile existente Bryophyta, Lycopodiophyta, Psilotophyta, Eguisetophyta ), Ferigi (Polypodiophyta). Plantele cu semințe superioare sunt clasificate în diviziunile Gymnospermae (Gymnospermae) și Angiospermae (Angiospermae sau Magnoliophyta). Gimnospermele și angiospermele sunt plante cu semințe, în timp ce toate celelalte sunt plante cu spori mai mari. La unii spori superiori, toți sporii sunt la fel (plante unisporoase), iar în unele, sporii au dimensiuni diferite (plante heterosporoase).

Dintre plantele diviziilor moderne, doar câteva dintre ele vor fi luate în considerare mai jos.

Departament Briofite(Bryophyta). Acest departament este reprezentat de plante perene cu creștere scăzută. La unele dintre ele corpul este reprezentat de un talus, dar în majoritatea este împărțit în tulpini și frunze (Fig. 9). Există aproximativ 25.000 de specii de briofite. Sunt locuitori ai locurilor umede din toate zonele geografice. Ele sunt atașate de sol folosind proeminențe asemănătoare părului numite rizoizi. Prin aceste structuri ele asigură hrana solului. Cei mai renumiți reprezentanți ai acestui tip sunt inul de cuc, diversitatea Marchantia și mușchii sphagnum (300 de specii).

Dezvoltarea mușchilor se caracterizează prin alternarea generațiilor sexuale (gametofit) și asexuate (sporofite). Pe plantele din generația sexuală se formează spori de diferite dimensiuni. După fecundarea celulelor germinale feminine de către cele masculine, se dezvoltă un sporofit (sporangiu cu spori), ale cărui celule au un set diploid de cromozomi. Sporii formați ca urmare a meiozei în sporangi au un set haploid de cromozomi. După ce s-au vărsat pe sol, sporii germinează, dând naștere unei plante, un gametofit, care are un set haploid de cromozomi în celulele care se reproduc prin mitoză. Gametofitul haploid domină ciclul de dezvoltare. Celulele sexuale se formează din nou pe gametofit, iar procesul se repetă. O caracteristică specifică a acestor plante este nu numai dominanța gametofitului haploid, ci și faptul că gametofitul (generația sexuală) și sporofitul (generația asexuată) sunt o singură plantă.

Importanța briofitelor în natură constă în faptul că, aflându-se în ecosisteme, ele afectează habitatul multor specii de alte plante, precum și animale. Reproducerea intensivă a mușchilor contribuie la deteriorarea solului. Pe măsură ce mușchii de sphagnum mor, aceștia devin formatori de turbă și formează depozite de turbă. Unele tipuri sunt utilizate în industria medicală.

Se crede că plantele din acest grup au fost printre primele plante terestre și au crescut pe scară largă acum 450-500 de milioane de ani și că evoluția lor a constat într-o dezvoltare regresivă a sporofitului. Se crede că briofitele sunt o ramură evolutivă oarbă.

Departament Ferigi(Palypodiophyta). În cadrul acestei diviziuni sunt clasificate plante erbacee care trăiesc și în locuri umede (Fig. 10). Unele Ferigi care trăiesc la tropice sunt reprezentate de forme arboricole, dintre care unele ajung la 25 de metri înălțime. Există mai mult de 10.000 de specii ale acestor plante. Reprezentanții tipici ai pteridofitelor sunt ferigi.

Ferigile se caracterizează și printr-o alternanță a generațiilor sexuale și asexuate, însă, spre deosebire de briofite, la organismele aparținând acestui departament predomină sporofitul, care se caracterizează prin diploiditate. Sporofitul are principalele organe - tulpină, frunze, rădăcină. Dimpotrivă, gametofitul se caracterizează printr-o dimensiune foarte mică, reprezentând o placă mică prinsă de sol cu ​​ajutorul rizoizilor.

Ferigile se caracterizează printr-un ciclu complex de dezvoltare. Ciclul începe cu dezvoltarea izosporilor gametofit (prothalus), pe care se formează organele de reproducere sub formă de anteridii și arhegonii. În aceasta din urmă se dezvoltă celulele germinale. După fecundarea lor, din zigot se formează un sporofit, pe care se formează spori, dând naștere gametofitului. Majoritatea ferigilor sunt reprezentate de plante heterospore.

Importanța ferigilor în natură este mare, deoarece fac parte din multe ecosisteme. Importanța economică a plantelor moderne asemănătoare ferigilor este mică, cu excepția faptului că plantele anumitor specii servesc drept materii prime medicinale.

Ferigile sunt clasificate în 7 divizii, dintre care majoritatea sunt reprezentate de specii dispărute.

Ferigile sunt cele mai vechi plante spori. Erau deja prezenți în Devonian, iar în Carbonifer au format păduri de plante, a căror înălțime ajungea până la 30 m. Rămășițele acestor plante au luat parte la formarea cărbunelui.

Departament Gimnosperme(Gimnosperme). Plantele acestui departament produc semințe, care sunt în esență embrioni gata pregătiți ai viitoarelor plante. Organele principale ale semințelor sunt rădăcina embrionară, tulpina embrionară și straturile germinale. Cu toate acestea, la gimnosperme, sămânța nu este acoperită cu carpele. Din acest motiv sunt numite gimnosperme.

Gimnospermele sunt reprezentate de arbori, arbuști și viță de vie. Numărul speciilor este de aproximativ 700. Distribuite pe tot globul. În emisfera nordică ocupă suprafețe vaste, formând păduri de conifere.

Gimnospermele se caracterizează prin alternarea generațiilor asociată cu schimbarea stărilor haploide și diploide, dar au o scădere a gametofitului. Ienupărul, cicaderul, tuia, molidul, pinul, zada sunt sporofiți. Ca toate plantele cu semințe, gimnospermele sunt heterospore. Organele de reproducere sunt conuri feminine și masculine, care se formează pe același copac și conțin gametofitul.

Formarea semințelor este prima etapă în dezvoltarea sporofiților. Conurile feminine sunt construite din solzi mari numiti megasporofile, fiecare dintre ele poartă două megasporangii pe suprafața interioară, iar fiecare megasporangium conține la rândul său un megaspor, care se dezvoltă într-un gametofit multicelular care conține două sau trei arhegonii. Fiecare arhegonie constă dintr-o singură celulă ou mare și mai multe celule mici alungite. Megasporangiul este acoperit cu așa-numitul tegument. Megasporangiul cu tegument se numește ovul.

Conurile de sex masculin poartă pe suprafața interioară a solzilor lor (pe microsporofile) două microsporangii care conțin microspori, fiecare dintre care se dezvoltă în polen haploid. Granulele de polen (granulele) alcătuiesc gametofitul masculin.

Megasporofilele și microsporofilele sunt colectate în mega- și microstrobils (respectiv) pe un lăstar purtător de spori scurtat, care este o tulpină cu frunze purtătoare de spori.

Când polenul aterizează pe conurile feminine, acesta trece în ovul, fiecare granulă de polen dezvoltându-se într-un tub de stamine și doi nuclei de spermatozoizi, iar când tubul de staminat pătrunde în ovul, nucleul spermatozoidului fuzionează cu nucleul oului. Aceasta este fertilizarea. Zigotul diploid devine un embrion diploid. În timp, tegumentul exterior al ovulului se transformă în învelișul semințelor, iar endospermul se formează din resturile megasporangiului. În consecință, ovulul se transformă într-o sămânță. După coacere, semințele cad din conuri.

Gimnospermele sunt un grup foarte vechi de plante superioare. Apărând în Devonian (acum aproximativ 350 de milioane de ani), gimnospermele de la sfârșitul Paleozoicului - începutul Mezozoicului au luat locul pteridofitelor, deoarece s-au dovedit a fi mai adaptate la viața în condiții terestre. Una dintre ipotezele lor este că gimnospermele au evoluat din cele mai vechi pteridofite.

Departament Angiosperme, sau Înflorire(Angiosperme sau Magnoliophyta). Plantele acestui departament se găsesc aproape peste tot. Ele reprezintă 250.000-300.000 de specii, adică aproape două treimi din speciile regnului vegetal. În prezent, ele sunt cel mai prosper grup de plante.

În cadrul acestui departament se disting plantele monocotiledonate și dicotiledonate, care sunt atât specii erbacee, cât și arbustive, precum și arbori. Reprezentanții tipici ai acestui departament sunt secara, grâul, trandafirul, mesteacănul, aspenul și altele. Există angiosperme monocotiledonate și dicotiledonate.

Aceste plante se caracterizează și prin alternarea generațiilor, dar au avut o scădere semnificativă a gametofitului.

O caracteristică remarcabilă a acestor plante este prezența unei flori, care este un lăstar modificat și este un derivat al unui sporofit (Fig. 11). Din acest motiv plantele care produc flori sunt numite plante cu flori. De regulă, florile sunt bisexuale, dar uneori dioice. O floare are un pistil și stamine, care sunt părțile sale principale. Semințele se dezvoltă în partea inferioară a pistilului (ovar). Din acest motiv, aceste plante sunt numite angiosperme. Partea inferioară a pistilului este reprezentată de ovar, un stil îngust și stigmat. În ceea ce privește staminele, fiecare dintre ele este formată dintr-un filament și o anteră.

La plantele bisexuale, care alcătuiesc majoritatea dintre angiosperme, florile au atât pistil, cât și stamine, adică aceste plante au flori pistilate (feminine) și staminate (masculin). Dar la multe specii, unele flori au doar pistil, în timp ce altele au doar stamine. Astfel de plante se numesc dioice. Polenizarea rezultă din transferul polenului de la stamine la stigmat.

Diagrama generală a reproducerii angiospermelor din Fig. 12.

Gametofitul feminin al plantelor cu flori este format din 8 celule de sac embrionar, dintre care una este o celulă ou. Această structură microscopică se dezvoltă dintr-un singur megaspor. Gametofitul masculin se dezvoltă dintr-un microspor, sau granulă de polen, situată în microsporangiul anterei. Odată ajunsă pe stigmatizarea pistilului, granula de polen, ca urmare a diviziunii, dă naștere unei celule generatoare și unei celule care se dezvoltă într-un tub de polen. Apoi, tubul de polen crește în cavitatea ovarului. Nucleul tubului celulei generatoare migrează în partea de jos a tubului polen, unde celula generatoare se împarte pentru a produce două spermatozoizi. Unul dintre acești spermatozoizi fuzionează cu ovulul pentru a forma un zigot diploid, în timp ce al doilea spermatozoid fuzionează cu nucleul (în centrul sacului embrionar, în ovul), dând un nucleu triploid, care apoi se dezvoltă în endosperm. În cele din urmă, ambele structuri ajung în sămânță, iar sămânța ajunge în ovar, care se dezvoltă într-un fruct. Acesta din urmă poate conține de la una la mai multe semințe. Acest tip de fertilizare se numește fertilizare dublă (Fig. 13). A fost descoperit în 1898 de S. G. Navashin (1857-1950). Semnificația biologică a fertilizării duble este că dezvoltarea endospermului triploid în combinație cu un număr mare de generații asigură economii de plastic vegetal și resurse energetice.

A fost descoperit în 1898 de S. G. Navashin (1857-1950). Semnificația biologică a fertilizării duble este că dezvoltarea endospermului triploid în combinație cu un număr mare de generații asigură economii de plastic vegetal și resurse energetice.

Tulpina este organul plantei de care sunt atașate frunzele, rădăcinile și florile. (Structura tulpinii unei plante lemnoase este prezentată în Fig. 14.)

Frunzele sunt cel mai important organ al plantelor. Ele se caracterizează prin diferite forme și sunt construite din mai multe straturi de celule care conțin un număr mare de cloroplaste. Servește ca organ de schimb de gaze între plante și mediu. Datorită prezenței clorofilei în frunze, are loc fotosinteza, care se bazează pe două reacții - fotoliza apei și fixarea COg.

Rădăcina este un organ al plantei care absoarbe apa și mineralele din sol și le duce la tulpină. La angiosperme, ca și gimnosperme, apa și nutrienții din sol sunt adsorbite de firele de păr radiculare și transportate în xilem ca urmare a presiunii osmotice din sistemul radicular, a acțiunii capilarelor, a presiunii negative în xilem, ajungând uneori până la 100 bar. în unele forme de arbore și transpirație, adică evaporarea apei din frunze (Fig. 15).

Este foarte greu de supraestimat importanța economică a angiospermelor, deoarece acestea sunt utilizate pe scară largă în viața umană (sursă de hrană, materii prime pentru industrie, hrana animalelor etc.).

Angiospermele sunt plantele dominante ale planetei noastre. Prin urmare, explicarea originii lor a fost mult timp una dintre cele mai importante sarcini în doctrina evoluției. De la Charles Darwin, au fost înaintate mai multe ipoteze pentru a explica angiosperme. Potrivit unuia dintre ei, se presupune că angiospermele au descins din unele gimnosperme, iar monocotiledonele descind din unele dicotiledonate antice. Cu toate acestea, aceasta și alte ipoteze nu sunt exhaustive. Există, de asemenea, dezacorduri în determinarea timpului de apariție a angiospermelor. Conform celor mai recente idei, principala diversificare a plantelor cu flori, inclusiv împărțirea în monocotiledone și dicotiledonate, a avut loc acum 130-90 de milioane de ani, iar acest lucru a dat naștere apoi la schimbări în ecosistemele pământului.

Probleme de discutat

1. Cum înțelegeți diferențele dintre organismele prenucleare și cele nucleare?

2. Numiți subregurile organismelor prenucleare.

3. Ce știi despre arheobacterii și proprietățile lor pe care alte organisme prenucleare nu le au?

4. Care este rolul bacteriilor în natură și în viața umană? Ce forme morfologice de bacterii cunoașteți?

5. Enumerați principalele proprietăți ale ciupercilor. Cum diferă ciupercile de licheni?

6. Care sunt asemănările și diferențele dintre celulele vegetale și celulele animale?

7. Prin ce diferă algele verzi de cianobacteriile?

8. Au algele caracteristici de importanță economică?

9. Ce proprietăți sunt caracteristice plantelor superioare?

10. Ce înseamnă alternarea generațiilor la plante și care este rolul ei biologic?

11. Există diferențe între briofite și plante asemănătoare ferigilor? Există ceva comun în originile lor?

13. De ce angiospermele au acest nume?

14. Care este sensul florii?

16. Ce este fertilizarea dublă la angiosperme?

16. Ce importanță au angiospermele în viața umană?

17. Ce știi despre originea angiospermelor?

Literatură

Green N., Stout W.. Taylor D. Biologie. M.: Mir. 1996. 368 p.

Nidon K., Peterman I., Scheffel P., Shayba B. Plante și animale. M.: Mir. 1991. 260 p.

Starostin B. A. Botanică. In carte. „Istoria biologiei”. M.: Știință. 1975. 52-77.

Yakovlev G. P., Chelombitko V. A. Botanică. M.: Liceu. 1990. 367 p.

Rosemweig M. L. Diversitatea speciilor în spațiu și timp. Cambridge University Press. 1995. 436 p.

10. Vacuol 11. Hialoplasm 12. Lizozom 13. Centrozom (Centriol)

eucariote, sau Nuclear(lat. Eucaryota din greaca εύ- - bine si κάρυον - nucleu) - un superregn de organisme vii ale căror celule conţin nuclee. Toate organismele, cu excepția bacteriilor și a arheilor, sunt nucleare.

Structura unei celule eucariote Celulele eucariote sunt în medie mult mai mari decât celulele procariote, diferența de volum ajunge de mii de ori. Celulele eucariote includ aproximativ o duzină de tipuri de structuri diferite cunoscute sub numele de organite (sau organite, care, totuși, distorsionează oarecum sensul inițial al acestui termen), dintre care multe sunt separate de citoplasmă prin una sau mai multe membrane. Celulele procariote conțin întotdeauna o membrană celulară, ribozomi (semnificativ diferiți de ribozomii eucarioți) și material genetic - un cromozom bacterian sau genofor, dar organele interne înconjurate de o membrană sunt rare. Nucleul este o parte a celulei, înconjurat în eucariote de o membrană dublă (două membrane elementare) și care conține material genetic: molecule de ADN, „împachetate” în cromozomi. Există de obicei un singur nucleu, dar există și celule multinucleate. Împărțirea în regate Există mai multe opțiuni pentru împărțirea superregnului eucariotic în regate. Regnurile vegetale și animale au fost primele care au fost distinse. Apoi a fost identificat regnul ciupercilor, care, datorită caracteristicilor biochimice, potrivit majorității biologilor, nu pot fi clasificate ca unul dintre aceste regate. De asemenea, unii autori disting regnurile protozoarelor, mixomiceților și cromiștilor. Unele sisteme au până la 20 de regate. Diferențele dintre eucariote și procariote Cea mai importantă caracteristică fundamentală a celulelor eucariote este asociată cu localizarea aparatului genetic în celulă. Aparatul genetic al tuturor eucariotelor este situat în nucleu și este protejat de învelișul nuclear (în greacă, „eucariotă” înseamnă a avea un nucleu). ADN-ul eucariot este liniar (la procariote, ADN-ul este circular și plutește liber în citoplasmă). Este asociat cu proteinele histonice și cu alte proteine ​​cromozomiale pe care bacteriile nu le au. În ciclul de viață al eucariotelor, există de obicei două faze nucleare (haplofaza și diplofaza). Prima fază este caracterizată printr-un set haploid (unic) de cromozomi, apoi, fuzionarea, două celule haploide (sau doi nuclei) formează o celulă diploidă (nucleu) care conține un set dublu (diploid) de cromozomi. După mai multe diviziuni, celula devine din nou haploidă. Un astfel de ciclu de viață și, în general, diploiditatea nu sunt tipice pentru procariote. A treia diferență, poate cea mai interesantă, este prezența în celulele eucariote a organitelor speciale care au propriul aparat genetic, se reproduc prin diviziune și sunt înconjurate de o membrană. Aceste organite sunt mitocondriile și plastidele. În structura și activitatea lor de viață, ele sunt izbitor de asemănătoare cu bacteriile. Această circumstanță i-a determinat pe oamenii de știință moderni să creadă că astfel de organisme sunt descendenți ai bacteriilor care au intrat într-o relație simbiotică cu eucariotele. Procariotele sunt caracterizate de un număr mic de organite și niciunul dintre ele nu este înconjurat de o membrană dublă. Celulele procariote nu au reticul endoplasmatic, aparat Golgi sau lizozomi. La fel de important este, atunci când descriem diferențele dintre procariote și eucariote, să vorbim despre un astfel de fenomen în celulele eucariote precum fagocitoza. Fagocitoza (literal „mâncare”) se referă la capacitatea celulelor eucariote de a capta și digera o mare varietate de particule solide. Acest proces asigură o funcție de protecție importantă în organism. A fost descoperit pentru prima dată de I.I. Mechnikov la stea de mare. Apariția fagocitozei la eucariote este cel mai probabil asociată cu dimensiunea medie (mai multe despre diferențele de dimensiune sunt scrise mai jos). Dimensiunile celulelor procariote sunt disproporționat mai mici și, prin urmare, în procesul de dezvoltare evolutivă, eucariotele s-au confruntat cu problema aprovizionării organismului cu cantități mari de hrană, drept urmare, primii prădători au apărut în grupul eucariotelor. Majoritatea bacteriilor au un perete celular diferit de cel eucariote (nu toate eucariotele îl au). La procariote, este o structură durabilă constând în principal din mureină. Structura mureinei este astfel încât fiecare celulă este înconjurată de un sac de plasă special, care este o moleculă uriașă. Printre eucariote, ciupercile și plantele au un perete celular. La ciuperci se compune din chitină și glucani, la plantele inferioare din celuloză și glicoproteine, la diatomee sintetizează un perete celular din acizii silicici, la plantele superioare din celuloză, hemiceluloză și pectină. Aparent, pentru celulele eucariote mai mari a devenit imposibil să se creeze un perete celular de mare rezistență dintr-o singură moleculă. Această circumstanță ar putea forța eucariotele să folosească material diferit pentru peretele celular. Metabolismul bacteriilor este, de asemenea, divers. În general, există patru tipuri de nutriție și toate se găsesc printre bacterii. Acestea sunt fotoautotrofe, fotoheterotrofe, chimioautotrofe, chemoheterotrofe (fototrofice folosesc energia luminii solare, chimiotrofici folosesc energia chimică). Eucariotele fie sintetizează ei înșiși energia din lumina soarelui, fie folosesc energie gata făcută de această origine. Acest lucru se poate datora apariției prădătorilor printre eucariote, pentru care nevoia de a sintetiza energie a dispărut. O altă diferență este structura flagelului. În bacterii sunt subțiri - doar 15-20 nm în diametru. Acestea sunt filamente goale realizate din proteina flagelină. Structura flagelilor eucariote este mult mai complexă. Ele sunt o excrescere celulară înconjurată de o membrană și conțin un citoschelet (axonem) din nouă perechi de microtubuli periferici și doi microtubuli în centru. Spre deosebire de flagelii procarioți care se rotesc, flagelii eucarioți se îndoaie sau se îndoaie. Cele două grupuri de organisme pe care le luăm în considerare, după cum am menționat deja, sunt foarte diferite în dimensiunile lor medii. Diametrul unei celule procariote este de obicei de 0,5-10 microni, în timp ce aceeași cifră pentru eucariote este de 10-100 microni. Volumul unei astfel de celule este de 1000-10000 de ori mai mare decât cel al unei celule procariote. Procariotele au ribozomi mici (tip 70S). Eucariotele au ribozomi mai mari (tip 80S). Aparent, momentul apariției acestor grupuri diferă și el. Primele procariote au apărut în procesul de evoluție în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani, din acestea cu aproximativ 1,2 miliarde de ani în urmă au evoluat organismele eucariote.

Condiții preliminare ale biosferei pentru apariția organismelor eucariote

Vladimir Malahov

Acum o sută de ani, biologul rus K.S. Merezhkovsky a sugerat că celula eucariotă a apărut ca urmare a simbiozei mai multor organisme independente. Această idee a devenit una dintre principalele paradigme ale biologiei moderne.

Toate organismele vii care locuiesc pe planeta noastră sunt împărțite în două mari grupuri: procariote (non-nucleare) și eucariote (nucleare). Procariotele sunt bacterii al căror material ereditar este o simplă moleculă circulară de ADN. Nucleare sunt diverse organisme unicelulare și multicelulare (protozoare, plante, animale și ciuperci), ale căror celule au un nucleu format cu cromozomi în care moleculele de ADN liniare sunt asociate cu proteine ​​nucleare speciale - histone. Pe lângă nucleu, celulele organismelor eucariote au și alte organite: mitocondrii, flageli, cloroplaste. Când și cum au apărut organismele eucariote care domină biosfera modernă?

Conform ideilor moderne, planeta noastră s-a format acum aproximativ 4,5 miliarde de ani. Inițial, Pământul era uscat, apa a apărut ca urmare a degazării subsolului - eliberarea în atmosferă a vaporilor de apă și a gazelor care formau atmosfera antică. Pe măsură ce vaporii de apă s-au condensat, au apărut mai întâi bălți mici, care treptat au devenit din ce în ce mai mari. Cu toate acestea, a fost nevoie de 500-700 de milioane de ani pentru ca pe Pământ să apară corpuri de apă mai mult sau mai puțin mari, care au format treptat hidrosfera - învelișul lichid al planetei noastre, care ocupă în prezent aproximativ 70% din suprafața sa. Apoi, ca urmare a depunerii diferitelor particule pe fundul rezervoarelor, s-au format roci sedimentare.

Cele mai vechi roci sedimentare sunt considerate a fi șisturi grafitizate din formațiunea Isua din Groenlanda - vârsta lor este de aproximativ 3,8 miliarde de ani. Este surprinzător faptul că în aceste roci s-au găsit semne neîndoielnice ale vieții odată existente - urme ale activității organismelor care au efectuat procesul de fotosinteză. Faptul este că în materia organică creată în timpul procesului de fotosinteză, raportul dintre izotopii de carbon 12C și 13C se modifică în favoarea izotopului mai ușor 12C. Și indiferent de ce se va întâmpla cu această substanță în viitor, acest raport din ea va fi menținut. Carbonul din șisturile formațiunii Isua este în mod clar de origine organică. Aceasta înseamnă că în urmă cu 3,8 miliarde de ani, organisme capabile de fotosinteză trăiau în rezervoarele primare ale planetei (cel mai probabil Oceanul Mondial nu exista încă în acel moment). Celulele fosilizate similare cu cianobacteriile moderne au fost găsite în roci vechi de 3,5 miliarde de ani (Formația Warrawoona din Australia). În sedimente puțin mai tinere (veche de peste 3,1 miliarde de ani), s-au găsit resturi de clorofilă - fitan și pristan, precum și pigmenți specifici de cianobacterii - ficobiline.

Desigur, printre organismele de atunci nu existau doar fotosintetice, folosind energia luminii solare, ci și chimiosintetice, obținând energie prin diverse reacții chimice. În primele miliarde de ani de existență a biosferei, datorită activității bacteriilor chemosintetice, s-au format multe (dacă nu majoritatea) zăcămintelor de minereu care sunt încă folosite de omenire, astfel încât resturi fosilizate de bacterii se găsesc adesea în minereu. corpuri. De exemplu, un depozit atât de mare de minereu de fier precum Anomalia magnetică Kursk, conform datelor moderne, s-a format ca urmare a activității bacteriilor.

Nu există nicio îndoială că pentru o parte semnificativă a istoriei sale (cel puțin 2 miliarde de ani) biosfera a fost procariotă, adică a inclus doar organisme asemănătoare bacteriilor moderne. Organismele eucariote - diverse protozoare unicelulare, iar mai târziu (acum 600-800 de milioane de ani) organisme multicelulare - și-au luat locul în biosferă doar cu aproximativ 1 miliard de ani în urmă.

Procariotele și eucariotele sunt cele două tipuri principale de ființe vii de pe planeta noastră. Biologii și medicii, totuși, studiază în mod activ un alt grup de obiecte biologice - viruși, dar ei prezintă proprietățile unui organism viu numai în interiorul celulelor „gazdelor” lor. Dimensiunile celulelor procariote variază în majoritatea cazurilor între 0,5 și 3 microni, iar cele mai mici (micoplasme) nu depășesc 0,10-0,15 microni. Celulele gigantice ale unor bacterii cu sulf ajung la 100 de microni lungime, iar celulele spirochete cresc uneori până la 250 de microni. Principala caracteristică a procariotelor este absența unui nucleu. Materialul lor genetic (genoforul) este reprezentat de o singură moleculă circulară de ADN dublu catenar atașată de membrana citoplasmatică care acoperă celula. Procariotele nu au membrană nucleară, reticul endoplasmatic (uneori există invaginări ale membranei de suprafață - așa-numitele mezosomi), mitocondrii, plastide și alte organite citoplasmatice caracteristice eucariotelor. De asemenea, le lipsesc microtubuli, deci nu au nici centrioli, nici fusi. Ribozomilor procarioți le lipsește un tip de ARN ribozomal (așa-numitul ARN 5.8S) și au o masă mai mică decât cei ai eucariotelor. De obicei, masa ribozomilor este estimată prin așa-numita constantă de sedimentare (un indicator al vitezei de sedimentare în timpul centrifugării). Pentru ribozomii procarioți este 70S, iar pentru eucariote este 80S.

Procariotele au o varietate enormă (în comparație cu eucariotele) de procese metabolice. Sunt capabili să fixeze dioxid de carbon, azot, diferite tipuri de fermentație și să oxideze tot felul de substraturi anorganice (compuși de sulf, fier, mangan, nitriți, amoniac, hidrogen etc.). Printre procariote există multe forme fotosintetice, în primul rând cianobacteriile, care se găsesc adesea în biosfera modernă, care sunt numite și alge albastru-verzi. Ele (sau organisme înrudite cu ele) au fost răspândite în trecutul îndepărtat. Structurile geologice create de cianobacteriile antice (probabil împreună cu alte procariote fotosintetice) - stromatoliți - se găsesc adesea în cele mai vechi straturi ale scoarței terestre, corespunzătoare arheanului și proterozoicului timpuriu. Activitatea procariotelor fotosintetice și a altor procariote autotrofe, care a început cu aproximativ 4 miliarde de ani în urmă, a avut câteva consecințe importante.

Prima se datorează schimbărilor din atmosfera Pământului. Faptul este că în antichitate era practic fără oxigen. Ca urmare a fotosintezei, oxigenul molecular a început să fie eliberat în atmosferă, dar rapid asociat cu componentele neoxidate ale litosferei - fier și alte metale. Prin urmare, în ciuda prezenței unei surse constante de oxigen liber, biosfera a rămas predominant anaerobă. Organismele vii în această perioadă au fost reprezentate în principal de anaerobi. Între timp, în litosferă s-au depus minereuri de fier în bandă (așa-numitele jaspilite), în care fierul oxidat alterna cu fier suboxidat. În condiții anoxice s-au depus pirite (minereuri de tip FeS2), care nu s-au putut forma în prezența oxigenului liber. Descoperirile unor astfel de fosile fac posibil să se stabilească că, în ciuda abundenței de fotosintetice, perioada anaerobă în dezvoltarea biosferei a durat aproape 2 miliarde de ani.

Cu toate acestea, în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani, conținutul de oxigen din atmosferă a ajuns la 1% și a continuat să crească, deoarece în acel moment majoritatea fierului și a altor metale de la suprafață s-au oxidat. În același timp, cantitatea de fier și alte metale care se ridică din adâncurile Pământului a scăzut treptat. În timpul formării planetei, componentele grele și ușoare au fost amestecate aleatoriu. Ulterior, în procesul de diferențiere gravitațională, metalele s-au scufundat treptat spre centrul planetei, formându-i miezul de fier, iar componentele ușoare - silicații - s-au ridicat în sus, formând mantaua.

Pentru organismele anaerobe, o creștere a concentrației de oxigen a fost un dezastru, deoarece oxigenul este un element foarte agresiv; oxidează și distruge rapid compușii organici. Dacă în biosfera anaerobă, în grosimea stromatoliților, au rămas pungi aerobe, de unde oxigenul acumulat ca urmare a fotosintezei s-a difuzat în atmosferă, acum biosfera, în expresia aptă a academicianului G.A. Zavarzin, „întors pe dos” - s-a transformat într-unul de oxigen cu câteva buzunare fără oxigen unde microorganismele anaerobe și-au găsit refugiul. În noua atmosferă aerobă, au putut supraviețui doar acele puține procariote (oxibacterii), care s-au adaptat anterior la concentrații mari de oxigen în pungile de oxigen din grosimea stromatoliților.

A doua consecință importantă a activității procariotelor autotrofe este acumularea de depozite de materie organică. Ciclul biotic al substanțelor din biosferă, constând exclusiv din procariote, era foarte imperfect. Biomasa creată de bacteriile autotrofe a fost descompusă în principal sub influența proceselor fizice și chimice abiotice din mediul extern. Fără îndoială, bacteriile heterotrofe au jucat, de asemenea, un rol semnificativ în descompunerea biomasei create de autotrofele procariote, dar capacitățile lor au fost limitate din cauza particularităților organizării celulelor procariote. După cum se știe, procariotele sunt fundamental incapabile să-și înghită victimele. Predarea în bacterii este foarte rară și pare destul de neobișnuită. Bacteria prădătoare Bdellovibrio este mult mai mică ca dimensiuni decât victimele sale; pătrunde în peretele celular al bacteriei și se înmulțește în interiorul organismului nefericit.

Celulele organismelor procariote fosile apropiate de cianobacteriile în secțiuni subțiri ale rocilor sedimentare arheene (stânga și centru). În dreapta este o fotografie a stromatolitelor fosile formate din vechi bacterii fotosintetice.

De ce procariotele sunt incapabile să ingereze alimente? Cert este că le lipsesc actina și miozina - proteine ​​care asigură mobilitatea citoplasmatică la eucariote. Datorită acestora, în timpul captării particulelor de alimente (fagocitoză) și formării vacuolelor digestive, se formează pseudopodii (proiecții citoplasmatice temporare care servesc pentru mișcarea și captarea alimentelor). Procariotele nu pot face asta. Bacteriile heterotrofe eliberează enzime în mediul extern, are loc un fel de „digestie externă” (exofermentare), iar produsele cu greutate moleculară mică sunt absorbite prin membrana citoplasmatică. Toate acestea au determinat rata scăzută de descompunere a biomasei creată de procariotele autotrofe. Prin urmare, în primele etape ale evoluției biosferei, mase uriașe de carbon organic au fost îndepărtate din ciclul biologic, păstrate în sedimente și au suferit o transformare chimică, transformându-se în șisturi bituminoase, petrol și gaze, pe care omenirea încă le folosește în mod activ.

Doar apariția unor prădători aerobi microscopici care să înghită bacteriile, să le digere și să returneze carbonul (de preferință sub formă de CO2), azotul (sub formă de compuși de amoniu), fosforul și altele în biosferă ar putea îmbunătăți ciclul biologic și ar putea accelera întoarcerea carbonului și a altor elemente biogene în el.elemente biogene. Primele organisme eucariote au devenit astfel de prădători.

Prădători

Eucariotele au două proteine ​​universale - actina și miozina, care asigură diferite tipuri de motilitate celulară: activitate amoeboid, mișcarea organitelor în interiorul celulei, iar în organismele superioare - contracții musculare. Sistemul actină-miozină permite formarea pseudopodiilor, captând victima cu ele și formând vacuole digestive (chiar și virușii pătrund în celula eucariotă provocând așa-numita „endocitoză” - celula le ia pentru ceva util, le „înghite” , iar virusul, odată ajuns în citoplasmă, își începe activitatea distructivă). Achiziția sistemului actină-miozină a permis eucariotelor să se hrănească prin fagocitoză, captând în mod activ particulele mari de alimente.

Apariția unor astfel de organisme a accelerat în mod neobișnuit ciclul biotic, deoarece au devenit consumatori de biomasă bacteriană. Prin digerarea celulelor bacteriene, eucariotele fagotrofe au returnat rapid elementele ciclului de substanțe care anterior puteau intra din nou în el doar printr-o descompunere lentă. Se poate presupune că apariția eucariotelor a presupus o scădere bruscă a „fosilelor bacteriene”, adică a depozitelor de substanțe organice și anorganice rezultate din activitatea bacteriilor.

Capacitatea eucariotelor de a capta particulele de hrană a însemnat că prădătorul trebuia să fie mai mare decât prada. Într-adevăr, dimensiunile liniare ale micilor amibe sau flagelate din sol sunt de aproximativ 10 ori mai mari decât dimensiunea bacteriilor cu care se hrănesc. Astfel, volumul citoplasmei eucariotelor este de aproximativ 1000 de ori mai mare decât cel al procariotelor, ceea ce necesită, de asemenea, un număr mare de copii ale genelor pentru a furniza citoplasmei cu produse de transcripție. O modalitate de a rezolva această problemă este creșterea numărului de genofori, adică molecule circulare de ADN. Bacteriile mari (așa-numitele „poliploide”) și strămoșii eucariotelor cu un volum mare de citoplasmă au urmat această cale. Genoforele multiple (inițial identice) au devenit rudimentele cromozomilor, în care diferențele s-au acumulat treptat.

Cianobacteriile prosperă și în biosfera modernă (foto din stânga). În unele locuri formează structuri care amintesc de stromatolitele antice. Fotografia din dreapta arată stromatoliți moderni din Shark Bay din nordul Australiei. Odată cu mișcarea ameboidului și alimentația prin fagocitoză, citoplasma celulară (în special periferică) devine foarte mobilă. Genoforii atașați de membrana de suprafață a celulei s-au găsit în zona curenților citoplasmatici puternici, astfel încât a apărut o zonă protejată de membrană în citoplasma centrală în care au fost depozitați genoforii. Procesul poate avea loc în moduri diferite, dar una dintre modalitățile posibile este invaginările profunde ale secțiunilor membranei citoplasmatice cu genofori atașați la ele (la urma urmei, învelișul nuclear face parte din reticulul endoplasmatic al unei celule eucariote, care poate fi conectat). la mediul extern).

Eucariotele primare aveau astfel un nucleu delimitat de o înveliș nuclear dublu - un derivat al reticulului endoplasmatic, dar aveau și o structură inelar de genofori și erau lipsiți de proteine ​​nucleare specifice - histonele. În mod surprinzător, o structură nucleară similară a fost păstrată la unele eucariote moderne, de exemplu, dinoflagelate. La aceste protozoare, nucleul este înconjurat de o membrană nucleară dublă, dar cromozomii conțin molecule circulare de ADN lipsite de histone. Aparent, nucleul dinoflagelatelor este o structură relictă care a păstrat structura caracteristică organismelor eucariote primare.

Originea simbiotică a mitocondriilor și flagelilor

Capacitatea de nutriție fagotrofică a predeterminat posibilitatea apariției simbioților intracelulari la eucariote. Procariotele nu au putut face acest lucru - lipsiți de capacitatea de a înghiți pe oricine, nu au dobândit endosimbioți intracelulari. Pentru eucariote, dimpotrivă, includerea diferitelor organisme procariote și eucariote ca simbioți intracelulari este foarte tipică. Celula eucariotă a apărut ca urmare a simbiozei unui organism amiboid primordial cu diferite creaturi procariote și eucariote. Această poziție a stat la baza așa-numitului concept de simbiogeneză, care a devenit una dintre paradigmele biologiei moderne.

„Prădărea” în organismele procariote moderne. Mai sus arată cum bacteria „prădătoare” Bdellovibrio invadează și se înmulțește în E. coli. Mai jos - virusul bacteriofag își injectează ADN-ul în bacterie, în timp ce învelișul proteic rămâne afară. ADN-ul viral asigură sinteza de noi particule virale.	Datorită sistemului actină-miozină, organismele eucariote pot forma pseudopode și bacterii fagocitare și alte particule (sus). Virusul folosește această proprietate a organismelor eucariote și provoacă endocitoză - absorbția particulei virale în celula însăși (mai jos).

Conceptul de simbiogeneză a fost formulat la începutul secolului al XX-lea. doi biologi ruși remarcabili - K.S. Merezhkovsky (fratele celebrului scriitor D.S. Merezhkovsky) și F.S. Faminitsyn. Cu toate acestea, ideile lor nu au fost apreciate la acea vreme și nu au fost diseminate pe scară largă. Biologii au revenit la ideea simbiogenezei abia în ultimele decenii ale secolului al XX-lea, când s-au acumulat o mulțime de date despre structura celulelor organismelor eucariote. Prevederile moderne ale conceptului simbiogenetic au fost dezvoltate în lucrările biologului american Lina Margelis și ale cercetătorilor autohtoni A.L. Takhtajan și I.M. Mirabdullaeva.

Conform conceptelor actuale, organele atât de importante ale celulelor eucariote precum mitocondriile au o origine simbiotică. Ele asigură sinteza principalei resurse energetice a oricărei celule - ATP datorită fosforilării oxidative, care este posibilă numai în prezența oxigenului. Numai unele protozoare care trăiesc în condiții anaerobe (de exemplu, în intestinele animalelor sau în apele de mlaștină lipsite de oxigen) nu au mitocondrii. Fără îndoială, lipsa lor de mitocondrii este o caracteristică secundară asociată cu existența în condiții lipsite de oxigen, acest lucru fiind confirmat de faptul că unele gene mitocondriale au fost găsite în genomul unor astfel de protozoare.

După cum se știe, mitocondriile sunt înconjurate de două membrane, cea interioară (cea care formează cristae mitocondriilor) aparține mitocondriei în sine, iar cea exterioară aparține vacuolei în care se află simbiotul. Mitocondria are propriul său material ereditar, organizat în același mod ca și în organismele procariote. Aceasta este o moleculă circulară de ADN, lipsită de histone, care transportă informații despre proteinele care sunt sintetizate în mitocondrie pe proprii ribozomi de tip procariotic cu o constantă de sedimentare de 70S. Adevărat, mitocondriile au o moleculă circulară de ADN care este de aproximativ o sută de ori mai scurtă decât cea a bacteriilor care există independent. Faptul este că multe proteine ​​mitocondriale sunt codificate în ADN-ul nuclear al unei celule eucariote. Aparent, în timpul co-evoluției pe termen lung a celulei gazdă și a simbiontului, o parte semnificativă a genelor din genomul mitocondrial a trecut în nucleul celulei eucariote. În genomul mitocondrial rămân doar genele pentru acele proteine ​​care nu pot depăși bariera a două membrane (de exemplu, proteinele hidrofile). Cu toate acestea, mitocondriile nu se nasc din nou în celulă - ele se divid în același mod ca bacteriile care trăiesc liber. Ce procariote ar putea fi strămoșii mitocondriilor? Printre procariotele moderne, alfa-proteobacteria violet sunt cele mai apropiate de ele (acest lucru este evidențiat, în special, de noi date de filogenie moleculară) - bacterii fotosintetice aerobe, a căror membrană formează invaginări profunde asemănătoare cu crista mitocondrială. Progenitorii unor astfel de bacterii au trăit probabil în buzunarele de oxigen ale biosferei anaerobe. După ce au intrat în simbioză cu eucariotele vechi amoeboide, proteobacterii și-au pierdut capacitatea de a fotosintetiza, deoarece au început să primească toate substanțele organice necesare de la gazdă - un eucariot antic, care a primit beneficiul său: a încetat să se mai teamă de concentrațiile mari de oxigen, pe care le-au folosit simbiontii.

Eucariotele aerobe primare cu simbioți au populat inițial și buzunarele de oxigen, dar când, la 3 miliarde de ani de la formarea biosferei, concentrația de oxigen a început să crească, eucariotele au putut să se răspândească pe scară largă în biosferă. În straturile scoarței terestre care datează din această perioadă apar așa-numitele acritarhi - celule sferice mari, cu diametrul de 50-60 microni. Nu ar putea aparține procariotelor, ale căror celule sferice nu depășesc câțiva microni în diametru (formele sub formă de fir pot ajunge la o lungime mult mai mare). În straturi a căror vârstă este de aproximativ 1,7 miliarde de ani, s-au găsit steroli - substanțe sintetizate în nucleul organismelor eucariote. Astfel, în perioada de acum 1-2 miliarde de ani, a început evoluția adaptativă a eucariotelor.

Flagelii nu sunt separați de citoplasmă prin membrane; nu există obstacole în calea transferului de proteine ​​din citoplasmă la flagel, prin urmare majoritatea proteinelor flagelare sunt codificate în nucleul celulei. În același timp, în interiorul corpului bazal al flagelului se află o mică moleculă circulară de ADN care conține mai multe gene care controlează formarea corpului bazal. Cert este că centriolii (corpii bazali) nu apar de nicăieri într-o celulă. Înainte de divizare, doi centrioli se separă și se formează unul nou lângă fiecare dintre ei. Astfel, pentru sinteza următoarei organele, este necesară o „sămânță” sub forma celei vechi.

Se presupune că strămoșii flagelului erau bacterii care aminteau de spirochetele moderne, bacterii mobile ale căror celule înguste răsucite spiralat se mișcă rapid, ca și cum s-ar fi înșurubat în spațiu. Adevărat, ei înșiși nu ar putea fi strămoșii flagelilor: nu au microtubuli, iar structura lor fină este complet diferită. Dar asta nu înseamnă deloc că în trecutul îndepărtat nu existau alte organisme asemănătoare spirochetelor, care au devenit strămoșul flagelului eucariot. Aparent, strămoșii săi au fost la început exosimbionți, adică au fost atașați de membrana citoplasmatică a unui eucariot primitiv din exterior. Simbiotul a folosit metaboliți secretați de gazdă pentru nutriția sa și, în schimb, datorită activității sale locomotorii, a contribuit la mișcarea sa rapidă (comparativ cu formarea pseudopodiilor). Tocmai această interacțiune s-a format între spirochete și unele protozoare mari. Spirochetele simbiotice se așează pe suprafața flagelatului Myxotricha paradoxa (care are și flageli obișnuiți), mișcările lor sunt coordonate, ca în cilii reali, iar activitatea locomotorie asigură o mișcare lină și treptată a flagelului, în timp ce propriile flageli îi permit să facă doar mișcări rapide înainte în spirală. Este curios că, pentru o mai mare comoditate a atașării spirochetelor, celula gazdă formează cu amabilitate „suporturi” compacte speciale, din care mănunchiuri de fibrile, care amintesc de rădăcinile flagelilor și cililor reale, se extind în citoplasma gazdă. Acest exemplu arată că simbioza dintre bacteriile mobile și eucariote poate apărea în mod repetat.

Originea plantelor eucariote

Eucariotele primare au fost animale unicelulare. S-au hrănit prin captarea și digerarea altor organisme microscopice. Una dintre direcțiile principale ale evoluției lor a fost achiziționarea de simbioți fotosintetici, care s-au transformat în organele care asigurau sinteza substanțelor organice din dioxid de carbon și apă folosind energia luminii solare. Această cale a dus la apariția diferitelor grupuri de plante eucariote, adică organisme fotosintetice autotrofe. Nu sunt înrudiți unul cu celălalt și au apărut ca urmare a simbiozei protiștilor prădători (protozoare sau colonii lor) cu diverse organisme fotosintetice.

În mai multe cazuri, cianobacteriile - alge albastre-verzi, cele mai răspândite (cel puțin în biosfera modernă) și poate cel mai vechi grup de procariote fotosintetice - au devenit simbioți ai eucariotelor prădătoare. Descendenții lor fără îndoială sunt organele fotosintetice (cloroplaste) ale algelor roșii. Sunt înconjurate de doar două membrane, au propriul lor ADN circular și ribozomi de tip procariot și conțin clorofilă „a” tipică cianobacteriilor și pigmenți specifici cianobacteriilor - ficobiline. Algele roșii sunt în prezent răspândite în mările planetei noastre. Sunt capabili să existe la adâncimi de câteva sute de metri, dar trăiesc și în zona de maree, iar unele specii trăiesc și în ape dulci. Algele roșii pot fi cel mai vechi grup de plante eucariote. Acest lucru este dovedit de absența completă a stadiilor flagelate în ciclul lor de viață (chiar și spermatozoizii lor sunt fără flageli), ceea ce sugerează că strămoșii acestor alge s-au separat de alte eucariote chiar înainte de a dobândi flageli.

Cu toate acestea, algele roșii nu sunt singurul grup care folosește descendenții cianobacteriilor ca simbioți. În flagelatele unicelulare - glaucofitele (deloc înrudite cu algele roșii) organele fotosintetice se numesc cianele. Ei păstrează chiar membrana mureină caracteristică cianobacteriilor (adică un element puternic mecanic al peretelui celular). Cu toate acestea, cianele sunt adevărați simbioți care nu pot trăi separat de gazda lor. Chiar și genomul lor - ADN circular - este de aproximativ 10 ori mai scurt decât cel al cianobacteriilor cu viață liberă. Aceasta înseamnă că, în acest caz, o parte semnificativă a proteinelor cyanela este codificată în genomul nuclear al gazdei.

Cloroplastele algelor verzi (Chlorella, Chlamydomonas, Volvox etc.) sunt, de asemenea, descendenți ai procariotelor fotosintetice. Sunt înconjurate de două membrane, conțin ADN circular și ribozomi proprii de tip procariotic. Cu toate acestea, setul lor de clorofile este complet diferit - sunt clorofile „a” și „b”, dar nu există ficobiline. Aceasta înseamnă că strămoșii cloroplastelor de alge verzi nu ar fi putut fi cianobacteriile. Multă vreme, bacteriile cu viață liberă cu clorofilele „a” și „b” nu au fost cunoscute. Abia în ultimele două decenii au fost descoperiți reprezentanți ai unui grup special de proclorofite - Prochloron și Prochlorotrix - cu același set de clorofile. Prochloron este o bacterie mare, sferică, care trăiește în tunica ascidiilor coloniali, în timp ce Prochlorothrix este o formă filamentoasă de apă dulce. În prezent, proclorofitele sunt un grup relict, numărând doar câteva specii, dar în trecutul îndepărtat probabil că au jucat un rol semnificativ în biosferă. Este foarte posibil ca proclorofitele antice să fi participat (împreună cu cianobacteriile) la construcția stromatoliților. Apoi au intrat în simbioză cu strămoșii algelor verzi. Semnificația acestei uniuni este cu atât mai mare cu cât descendenții algelor verzi - plante superioare - au moștenit cloroplaste cu două membrane și clorofile „a” și „b”. Astfel, într-un ac de pin verde sau într-o frunză strălucitoare de ficus, se păstrează descendenții proclorofiților antici, care s-au transformat în cloroplaste.

Lumea plantelor eucariote nu se limitează în niciun caz la algele roșii și verzi. Diverse grupuri de organisme cu cloroplaste aurii-maronii prosperă în biosfera modernă. Diatomeele unicelulare și coloniale, ale căror celule sunt protejate de o înveliș de silice, domină Oceanul Mondial, locuind în apele dulci și solul umed. Zona de coastă a mării este locuită de alge brune - fucus, kelp și sargassum (acestea din urmă pot supraviețui în oceanul deschis - amintiți-vă de Marea Sargasso). Printre algele brune există adevărați giganți. De exemplu, în largul coastei Pacificului din America de Sud, trăiește cel mai mare organism vegetal de pe planetă - macrocystis, care atinge 150 m lungime. Flagelate fotosintetice - alge aurii și criptomonade - sunt comune în planctonul apelor marine și dulci.

Cloroplastele de alge aurii, diatomee și alge brune conțin clorofilele „a” și „c” și din anumite motive sunt înconjurate de 4 membrane. Originea lor a ajutat la înțelegerea structurii criptomonadelor - un grup mic de flagelați, ale căror cloroplaste au și clorofilele „a” și „c”, sunt înconjurate de 4 membrane, iar între al doilea și al treilea există un mic nucleu eucariot - un nucleomorf. , iar în interiorul spațiului limitat de ultima, a patra membrană există ADN circular. Această structură sugerează că cloroplastele criptomonadelor au apărut ca rezultat al dublei simbioze. Mai întâi, un anumit protist prădător a dobândit o bacterie de aur cu clorofilele „a” și „c” ca simbiont, apoi a devenit el însuși un simbiont al criptomonas. În cloroplastele de alge brune, diatomee și aurii nu mai există un nucleomorf, deși sunt încă înconjurate de 4 membrane, ceea ce indică o integrare mai profundă a simbiontului și a gazdei.

Cloroplastele au fost dobândite de diferite grupuri de plante eucariote independent unele de altele, iar strămoșii cloroplastelor au fost diferite organisme libere: în unele cazuri erau bacterii (verzi sau albastru-verde), iar în altele erau protozoare eucariote.

În loc de o concluzie

Organismele eucariote - protozoare, diverse grupuri de plante, ciuperci și animale multicelulare - domină biosfera modernă. Cu toate acestea, toți poartă simbioți în celulele lor - descendenți ai bacteriilor antice cu viață liberă. Numai datorită lor organismele eucariote sunt capabile să trăiască într-o atmosferă de oxigen și să folosească energia luminii solare pentru a sintetiza substanțe organice. Deci, poate, de fapt, eucariotele nu domină deloc biosfera, dar doar li se pare așa? Un susținător al teoriei simbiogenezei, biologul american L. Thomas a spus odată: „Mitocondriile sunt de obicei privite ca niște creaturi înrobite, luate captive pentru a furniza ATP celulelor și incapabile să respire singure. Biologii reputați se uită, de asemenea, la materie din acest punct de vedere deținător de sclavi, „care sunt ei înșiși toți eucariote. Dar din punctul de vedere al mitocondriilor înseși, sunt creaturi care și-au găsit cu mult timp în urmă cel mai bun adăpost posibil unde pot trăi cu cea mai mică cantitate de efort și expunere la cel mai mic risc.”

Nu trebuie să uităm că în fiecare celulă a corpului nostru trăiesc descendenți mici ai bacteriilor oxifile străvechi, care s-au strecurat în corpul strămoșilor noștri îndepărtați în urmă cu 2 miliarde de ani și continuă să existe în noi, păstrându-și propriile gene și propria lor biochimie specială. Un alt citat din L. Thomas: „Aici se mișcă în citoplasma mea, respiră pentru nevoile corpului meu, dar sunt străini. Mi-aș dori să-mi cunosc mai bine mitocondriile. Când mă concentrez, îmi pot imagina că simt ei; Nu că îi simt zvârcolindu-se, dar din când în când simt un fel de fior. Nu pot să nu mă gândesc că dacă aș ști mai multe despre cum ating o asemenea armonie, aș înțelege muzica altfel". DESPRE AUTOR:
Malahov Vladimir Vasilievici, Profesor al Departamentului de Zoologie Nevertebrate al Universității de Stat din Moscova, autor a 190 de publicații. Domeniul de interes științific: anatomia comparată și embriologia nevertebratelor. Membru cu drepturi depline al Academiei Ruse de Științe ale Naturii, membru corespondent al Academiei Ruse de Științe.

Care au un miez. Aproape toate organismele sunt eucariote, cu excepția bacteriilor (virusurile aparțin unei categorii separate, pe care nu toți biologii o disting ca categorie de ființe vii). Eucariotele includ plante, animale, ciuperciși astfel de organisme vii ca mucegai slime. Eucariotele sunt împărțite în organisme unicelulareȘi pluricelular, dar principiul structurii celulare este același pentru toate.

Se crede că primele eucariote au apărut în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani și au evoluat în mare parte datorită simbiogeneza- interacțiunea celulelor eucariote și bacteriilor, de care aceste celule le-au absorbit, fiind capabile fagocitoză.

Celulele eucariote Au dimensiuni foarte mari, mai ales în comparație cu cele procariote. O celulă eucariotă are aproximativ zece organite, dintre care majoritatea sunt separate prin membrane de citoplasmă, ceea ce nu este cazul la procariote. Eucariotele au și un nucleu, despre care am discutat deja. Aceasta este partea celulei care este îngrădită de citoplasmă printr-o membrană dublă. În această parte a celulei se află ADN-ul conținut de cromozomi. Celulele sunt de obicei mononucleate, dar uneori se găsesc celule multinucleate.

Regatele eucariotelor.

Există mai multe opțiuni pentru împărțirea eucariotelor. Inițial, toate organismele vii au fost împărțite doar în plante și animale. Ulterior, a fost identificat regatul ciupercilor, care diferă semnificativ atât de primul, cât și de cel de-al doilea. Chiar și mai târziu, mucegaiurile de slime au început să fie izolate.

Mucegai pentru slime este un grup polifiletic de organisme pe care unii îl clasifică drept cel mai simplu, dar clasificarea finală a acestor organisme nu a fost pe deplin clasificată. La o etapă de dezvoltare, aceste organisme au o formă plasmodică - aceasta este o substanță slimoasă care nu are coperți rigide clare. În general, formele de slime arată ca una celula multinucleata, care este vizibil cu ochiul liber.

Mucegaiurile slime sunt legate de ciuperci prin sporulare, care germinează ca zoospori, din care ulterior se dezvoltă plasmodiul.

Mucegaiurile pentru slime sunt heterotrofi capabil să se hrănească inspectiv, adică absorb nutrienții direct prin membrană, sau endocitoză - luați vezicule cu nutrienți în interior. Mucegaiurile de slime includ Acrasiaceae, Myxomycetes, Labyrinthulae și Plasmodiophorae.

Diferențele dintre procariote și eucariote.

Principala diferență procariotă iar eucariotele este că procariotele nu au un nucleu format, separat printr-o membrană de citoplasmă. La procariote, ADN-ul circular se găsește în citoplasmă, iar locul în care se află ADN-ul se numește nucleoid.

Diferențe suplimentare între eucariote.

1. Dintre organele, procariotele au doar ribozomi 70S (mici) și eucariotele au nu numai ribozomi mari 80S, ci și multe alte organite.
2. Deoarece procariotele nu au nucleu, se împart prin fisiune în două - nu cu ajutorul meioză/mitoză.
3. Eucariotele au histone pe care bacteriile nu le au. Cromantina la eucariote conține 1/3 ADN și 2/3 proteine; la procariote este adevărat opusul.
4. O celulă eucariotă este de 1000 de ori mai mare în volum și de 10 ori mai mare în diametru decât o celulă procariotă.