1.3. Від клітин - до багатоклітинних організмів

Одноклітинні організми, на зразок бактерій і простих, так успішно адаптувалися до різноманітних умов середовища, що складають більше половини усієї біомаси Землі. На відміну від вищих тварин багато хто з цих одноклітинних здатний синтезувати усі необхідні ним речовини з декількох простих з'єднань, причому деякі з них діляться чаші, чим раз в годині Чим же тоді пояснити появу і поширення на Землі багатоклітинних організмів? Мабуть, їх перевага полягає в тому, що такі організми можуть використовувати ресурси, недоступні одиничній клітині. Наприклад, наявність безлічі клітин дозволяє дереву досягти великих розмірів, мати корені в землі (де певні клітини поглинають воду і пита-тельные речовини) і листя в повітрі (де інші клітини можуть ефективно уловлювати енергію сонячних променів). Ствол дерева складається із спеціалізованих клітин, що утворюють канали для транспорту води і поживних речовин між листям і коренями. Інша група спеціалізованих клітин утворює шар кори, що запобігає втраті води і що захищає внутрішню частину ствола. Дерево як ціле не конкурує з одноклітинними організмами за свою екологічну нішу, його спосіб виживання і розмноження абсолютно інший. У міру появи різних рослин і тварин змінювалося і середовище, в якому проходила еволюція, а це у свою чергу вимагало нових здібностей, адже існування в джунглях, наприклад, припускає наявність у організмів абсолютно інших властивостей, чим життя у відкритому морі. Виникнення нових способів руху, сенсорного сприйняття, комунікацій, соціальній організації - усе це дозволило эукариотическим організмам конкурувати, розмножуватися і заселяти простори Землі.

1.3.1. Поодинокі клітини здатні об'єднуватися і утворювати колонії

Цілком імовірно, що ранньою стадією еволюції багатоклітинних з'явилося об'єднання одноклітинних організмів в колонії. Досягти цього найпростіше, якщо дочірні клітини не розходяться після кожного клітинного ділення. У примітивному виді така громадська поведінка зустрічається навіть у прокариот. Наприклад, міксобактерії, які живуть в грунті і живляться нерозчинними органічними молекулами, розщеплюють їх. секретуючи спеціальні ферменти. Вони утворюють рихлі колонії, в яких накопичуються ферменти від індивідуальних клітин і, таким чином, підвищується ефективність живлення (ефект "вовчої зграї"). Ці клітини є вершиною структурної складності, досягнутою еволюцією прокариот : коли виснажуються запаси поживних речовин, вони щільно агрегують і утворюють плодове тіло (мал. 1-31), в якому бактерії диференціюються в спори, здатні вижити навіть у виключно суворих умовахКоли умови стають сприятливішими, спори плодового тіла проростають і утворюють нове скупчення бактерії Зелені водорості (не плутати з прокариотическими синезелеными водоростями, або ціанобактеріями) - це эукариоты, існуючі у вигляді одноклітинних організмів, колоній і багатоклітинних форм. Різні види зелених водоростей можна розташувати в порядку зростання складності, що ілюструє послідовність еволюції, яку, мабуть, пройшли вищі рослини і тварини. Одноклітинні зелені водорості, такі як СЫатуйотопая, нагадують жгутикових простих, але на відміну від них мають хлоропласти і здатні до фотосинтезу. У близьких пологів групи жгутикових клітин утворюють колонії, що утримуються разом матриксом з тих, що секретуються самими ж клітинами молекул. Найбільш просто організовані види (Сотит, що належать до роду) мають форму увігнутого диска, що складається з 4, 8, 16 або 32 клітин. Биття їх джгутиків незалежне один від одного, але орієнтоване в одному напрямі, тому вони здатні приводити колонію в рух. Кожна клітина такої колонії рівноцінна будь-якій іншій, і ділення кожної клітини може дати початок нової колонії. У інших пологах можна виявити великі по розмірах колонії. Найбільш примітний приклад - рід УоЬох; деякі його види містять до 50 ТОВ і більше за клітини, що утворюють порожнисту кульку. У представників роду УоЬох індивідуальні клітини колонії сполучені тонкими цитоплазматичними містками, так що биття джгутиків координовані і уся колонія рухається подібно до кульки (мал. 1-32), що котиться. У колонії УоЪюх спостерігається деякий розподіл функцій - за відтворення відповідає невелика кількість клітин, що служать попередниками нових колоній. Інші клітини такі залежні один від одного, що нездібні до самостійного існування, і зруйнована колонія гине