« Ýðóäèöèÿ » Ðîññèéñêàÿ ýëåêòðîííàÿ áèáëèîòåêà

Прои�хождение �укариотиче�ких клеток



ÊÓÐÑÎÂÀß ÐÀÁÎÒÀ

ïî áèîëîãèè

òåìà:

“Ïðîèñõîæäåíèå ýóêàðèîòè÷åñêèõ

êëåòîê”



Âûïîëíèëà: Ñóðîâà Âåðà

10-Â êëàññ,øêîëà N55

Ïðîâåðèëà: Ñòðóêîâà Í.À.



ã.Ðÿçàíü 1999 ãîä



ÏËÀÍ



1 . Ñèìáèîòè÷åñêàÿ òåîðèÿ :

1.1 Ôóíäàìåíòàëüíîå ðàçãðàíè÷åíèå ìåæäó ïðîêàðèîòàìè è
ýóêàðèîòàìè ;

Ïðîêàðèîòè÷åñêèå îðãàíèçìû ;

Ýóêàðèîòè÷åñêèå êëåòêè ;

Ìèòîõîíäðèè è ïëàñòèäû ;

Ñïîñîáíîñòü ýóêàðèîò ê ôîòîñèíòåçó ;

2. Ïðåäøåñòâåííèêè æèçíè ;

3. Ôåðìåíòèðóþùèå îðãàíèçìû :

Èñòî÷íèêè ýíåðãèè ðàííèõ êëåòîê ;

Ìåòàíîãåíåç êàê èñòî÷íèê ýíåðãèè ;

Öèàíîáàêòåðèè è õëîðîîêñèáàêòåðèè ;

Ôîòîñèíòåç è âîçäóõ ;

Àññîöèàöèè è ýóêàðèîòû :

Òåîðèè ïîñëåäîâàòåëüíûõ ñèìáèîçîâ ;

Ñèìáèîòè÷åñêîå ïðèîáðåòåíèå ïîäâèæíîñòè ;

Ýóêàðèîòû – ôîòîñèíòåòèêè ;

Âçãëÿä íà ýâîëþöèþ êëåòêè :

6.1 Ãèïîòåçà ïðÿìîé ôèëèàöèè ;

Ãèïîòåçà : îò öèàíîáàêòåðèé ê âîäîðîñëÿì ;

Ñîâìåñòèìîñòü 2 –õ ãèïîòåç : ïðÿìîé ôèëèàöèè è

ýíäîñèìáèîçà ;

Âûâîäû ;

Ëèòåðàòóðà .

ÒÅÎÐÈß ÝÍÄÎÑÈÌÁÈÎÇÀ

Âñå æèâûå îðãàíèçìû íà Çåìëå îáû÷íî äåëÿò íà
ïðîêàðè-îò è ýóêàðèîò . Ãëàâíîé îñîáåííîñòüþ ïðîêàðèîò â îòëè÷èå
îò ýóêàðèîò ÿâëÿåòñÿ îòñóòñòâèå ó íèõ ïîëíîöåííîãî êëåòî÷íîãî
ÿäðà , ïîêðûòîãî ìåìáðàíîé . Êëåòêè ïðîêàðèîò èìåþò î÷åíü
íå-áîëüøèå ðàçìåðû ïîðÿäêà 1 ìêì . Îáúåì ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê,
ñîäåðæàùèõ ïîëíîöåííîå ÿäðî, â 800 – 1000 ðàç áîëüøå îáúåìà
êëåòîê ïðîêàðèîò . Â ñâÿçè ñ ýòèì êëåòêàì – ýóêàðèîòàì íåîáõîäèì
äëÿ âûïîëíåíèÿ æèçíåííûõ ôóíêöèé ãîðàçäî áîëüøèé ìåìáðàííûé
àïïàðàò . Äåéñòâèòåëüíî , â ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêå âûÿâëåíû
ñóáêëåòî÷íûå ñòðóêòóðû , îêðóæåííûå íåçàâè-ñèìûìè îò ïëàçìàëåììû è
äðóã îò äðóãà ìåìáðàíàìè . Ýòè ñòðóêòóðû íàçûâàþòñÿ îðãàíåëëàìè .
Êàæäîé îðãàíåëëå : ìèòîõîíäðèè , õëîðîïëàñòó , ÿäðó , ëèçîñîìàì ,
àïïàðàòó Ãîëüäæè è ò. ä . ïðèñóùè ñâîè ñïåöèôè÷åñêèå ôóíêöèè â
æèçíè êëåòêè .

Ñ ïîìîùüþ ìîëåêóëÿðíî – áèîëîãè÷åñêèõ ïîäõîäîâ ïîëó÷åíû
óáåäèòåëüíûå äîêàçàòåëüñòâà òîãî ,÷òî âñå æèâûå ñóùåñòâà äîëæíû
áûòü ðàçäåëåíû íà 3 íàäöàðñòâà : áàêòåðèè , àðõåè è ýóêàðèîòû .
Áàêòåðèè è àðõåè âîçíèêëè íà Çåìëå îò îáùåãî ïðåäêà - òàê
íàçûâàåìîãî ïðîãåíîòà - îêîëî 4 ìëðä ëåò íàçàä , à ýóêàðèîòû ïî
äàííûì ïàëåîíòîëîãîâ ïîÿâèëèñü íà Çåìëå ÷åðåç 500 ìëí ëåò ïîñëå
ïðîêàðèîò . Íàèáîëåå ïîïóëÿðíîé è äîñòàòî÷íî îáîñíîâàííîé èäååé
ïðîèñõîæäåíèÿ ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê , â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÿâëÿêòñÿ
èäåÿ ìíîãîêðàòíîãî ýíäîñèìáèîçà ðàçëè÷íûõ ïðîêàðèîò . Ïî
ïðåäñòàâëåíèÿì èçâåñòíûõ ìèêðîáèîëîãîâ À. Êëþéâåðà è Ê. Âàí Íèëÿ ,
èìåííî ó äðåâíèõ ïðîêàðèîò ïðîèçîøåë îòáîð êëåòîê ñ íàèáîëåå
ýêîíîìè÷íûìè è çà÷àñòóþ ïîëèôóíêöèîíàëüíûìè áèîõè-ìè÷åñêèìè
ðåàêöèÿìè , ñòàâøèìè îñíîâîé âàæíåéøèõ ïóòåé ìåòàáîëèçìà .

Ñèìáèîòè÷åñêàÿ òåîðèÿ ïðîèñõîæäåíèÿ è ýâîëþöèè êëåòîê îñíîâàíà
íà äâóõ êîíöåïöèÿõ , íîâûõ äëÿ áèîëîãèè .Ñîãëàñíî ïåðâîé èç
ýòèõ êîíöåïöèé, ñàìîå ôóíäàìåíòàëüíîå ðàçãðàíè-÷åíèå â æèâîé
ïðèðîäå - ýòî ðàçãðàíè÷åíèå ìåæäó ïðîêàðèîòàìè è ýóêàðèîòàìè ,ò.å.
ìåæäó áàêòåðèÿìè è îðãàíèçìàìè, ñîñòîÿùèìè èç êëåòîê ñ èñòèííûìè
ÿäðàìè - ïðîòèñòàìè , æèâîòíûìè , ãðèáàìè è ðàñòåíèÿìè . Âòîðàÿ
êîíöåïöèÿ ñîñòîèò â òîì , ÷òî èñòî÷íèêîì íåêîòîðûõ ÷àñòåé
ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê áûëà ýâîëþöèÿ ñèìáèîçîâ , ò.å. ôîðìèðîâàíèå
ïîñòîÿííûõ àññîöèàöèé ìåæäó îðãàíèçìàìè ðàçíûõ âèäîâ .
Ïðåäïîëàãàåòñÿ , ÷òî òðè êëàññà îðãàíåëë - ìèòîõîíäðèè , ðåñíè÷êè è
ôîòîñèíòåçèðóþùèå ïëàñòèäû – ïðîèçîøëè îò ñâîáîäíî æèâóùèõ
áàêòåðèé , êîòîðûå â ðåçóëüòàòå ñèìáèîçà áûëè â îïðåäåëåííîé
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè âêëþ÷åíû â ñîñòàâ êëåòîê ïðîêàðèîò - õîçÿåâ .
Ýòà òåîðèÿ â áîëüøîé ìåðå îïèðàåòñÿ íà íåîäàðâèíèñòñêèå
ïðåäñòàâëåíèÿ , ðàçâèòûå ãåíåòèêàìè, ýêîëîãàìè , öèòîëîãàìè è
äðóãèìè ó÷åíûìè , êîòîðûå ñâÿçàëè Ìåíäåëåâñêóþ ãåíåòèêó ñ
äàð-âèíîâñêîé èäååé åñòåñòâåííîãî îòáîðà .Îíà îïèðàåòñÿ òàêæå íà
ñîâåðøåííî íîâûå èëè íåäàâíî âîçðîæäåííûå íàó÷íûå íàïðàâ-ëåíèÿ :
íà ìîëåêóëÿðíóþ áèîëîãèþ ,îñîáåííî íà äàííûå î ñòðóêòóðå áåëêîâ
è ïîñëåäîâàòåëüíîñòè àìèíîêèñëîò , íà ìèêðî ïàëåîíòîëîãèþ ,
èçó÷àþùóþ íàèáîëåå ðàííèå ñëåäû æèçíè íà Çåìëå , è äàæå íà
ôèçèêó è õèìèþ àòìîñôåðû , ïîñêîëüêó ýòè íàóêè èìåþò îòíîøåíèå
ê ãàçàì áèîëîãè÷åñêîãî ïðîèñõñæäåíèÿ . Âñå îðãàíèçìû, ñîñòîÿùèå
èç êëåòîê, ìîãóò áûòü ñãðóïïèðî-âàíû â ïÿòü öàðñòâ : öàðñòâî
ïðîêàðèîò (Monera, êóäà îòíîñÿòñÿ áàêòåðèè ) è ÷åòûðå öàðñòâà
ýóêàðèîò (Protoctista, Animalia, Fungi , Plantae). Ïðîòîêòèñòû-
ýòî ýóêàðèîòè÷åñêèå îðãàíèçìû, íå îòíîñÿùèåñÿ ê æèâîòíûì, ãðèáàì
èëè ðàñòåíèÿì. Â öàðñòâî ïðîòîêòèñòîâ âõîäÿò âîäîðîñëè ,
ïðîòîçîè, ñëèçåâèêè è äðóãèå ýóêàðèîòè÷åñêèå îðãàíèçìû íåÿñíîé
ïðèíàäëåæíîñòè . Ïðîòèñòû îïðåäåëåíû áîëåå îãðàíè÷èòåëüíî-
êàê îäíîêëå-òî÷íûå ýóêàðèîòû . Òàêèì îáðàçîì , öàðñòâî
Protoctista âêëþ÷àåò íå òîëüêî ïðîòèñòîâ – îäíîêëåòî÷íûõ ýóêàðèîò
, íî è èõ áëèæàé-øèõ ìíîãîêëåòî÷íûõ ïîòîìêîâ, òàêèõ êàê êðàñíûå
è áóðûå âîäîðîñëè ,à òàêæå ìíîãèå ìèêðîîðãàíèçìû ,ñõîäíûå ñ
ãðèáàìè ,íàïðèìåð õèòðèäèåâûå . Ñîãëàñíî òðàäèöèîííîìó
ïðåäñòàâ-ëåíèþ î ïðÿìîé ôèëèàöèè , òàêèå êëåòî÷íûå îðãàíåëëû ,
êàê ìèòîõîíäðèè è ïëàñòèäû , âîçíèêëè ïóòåì êîìïàðòìåíòàëèçàöèè
ñàìîé êëåòêè .



ÍÅÑÊÎËÜÊÎ ÏÐÎÊÀÐÈÎÒ ÎÁÐÀÇÓÞÒ

ÎÄÍÓ ÝÓÊÀÐÈÎÒÓ

Êëåòêè - ýòî îãðàíè÷åííûå ìåìáðàíàìè ñèñòåìû , íàèìåíüøèå èç
áèîëîãè÷åñêèõ åäèíèö , ñïîñîáíûõ ê ñàìîðåïðîäóêöèè . Äàæå
ìåëü÷àéøèå êëåòêè ñîäåðæàò ãåíû â ôîðìå ìîëåêóë ÄÍÊ (îäíîé
èëè íåñêîëüêèõ ) è áåëîêñèíòåçèðóþùèé àïïàðàò , ñîñòîÿùèé èç
íåñêîëüêèõ òèïîâ ÐÍÊ è ìíîæåñòâà áåëêîâ. Âñå êëåòêè ñîäåðæàò
ðèáîñîìû – òåëüöà äèàìåòðîì îêîëî 0,02 ìêì , ñîñòîÿùèå èç ÐÍÊ
ïî ìåíüøåé ìåðå òðåõ òèïîâ , è ïðèìåðíî ïÿòèäåñÿòè ðàçëè÷íûõ
áåëêîâ. Ïðîêàðèîòè÷åñèå îðãàíèçìû – íàèìåíüøèå áèîëîãè÷åñêèå
åäèíèöû , êîòîðûå óäîâëåòâîðÿþò ýòîìó îïðåäåëåíèþ êëåòêè . Ó
íèõ íåò ÿäåð . Ñ äðóãîé ñòîðîíû , îäèíî÷íûå ýóêàðèîòè÷åñêèå (
èìåþùèå ÿäðî ) êëåòêè â èçâåñòíîì ñìûñëå âîîáùå íå ÿâëÿþòñÿ
åäèíèöàìè . Ýòî êîìïëåêñû ðàçëè÷íûõ áåëîêñèíòåçèðóþùèõ åäèíèö
( íó-êëåîöèòîïëàçìû , ìèòîõîíäðèé è ïëàñòèä ) , òèï è ÷èñëî
êîòîðûõ âàðüèðóåò â çàâèñèìîñòè îò âèäîâîé ïðèíàäëåæíîñòè .
Òàêèì îáðàçîì , ñîãëàñíî ýòîé òåîðèè , ýóêàðèîòè÷åñêèå
êëåòêè âîçíèêëè â ðåçóëüòàòå êîîïåðàöèè ïåðâîíà÷àëüíî
íåçàâèñèìûõ ýëåìåíòîâ, îáúåäèíèâøèõñÿ â îïðåäåëåííîì ïîðÿäêå .
Òýéëîð íàçâàë òàêîå ïðåäñòàâëåíèå î ðàçäåëüíîì ïðîèñõîæäåíèè
è ðàçâèòèè ÷àñòåé ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè è èõ ïîñëåäóþùåì
îáúåäèíåíèè - òåîðèåé ïîñëåäîâàòåëüíûõ ýíäîñèìáèîçîâ . Óñëîâèÿ
âûñîêîé òåìïåðàòóðû è êèñëîòíîñòè ïðèâåëè ê âûðàáîòêå â
íóêëåîöèòîïëàçìå îñîáîãî êëàññà áåëêîâ - ãèñòîíîâ - äëÿ
çàùèòû åå ÄÍÊ . Ìèòîõîíäðèè áûëè ñïîñîáíû ðàñùåïëÿòü
òðåõóãëåðîäíûå ñîåäèíåíèÿ äî óãëåêèñëîòû è âîäû .
Ñèìáèîòè÷åñêàÿ àññîöè-àöèÿ íóêëåîöèòîïëàçìû è ìèòîõîíäðèé
íà÷àëà èçìåíÿòüñÿ â ñòîðîíó óñèëåíèÿ èõ âçàèìíîé
çàâèñèìîñòè . Ýòîò êîìïëåêñ âêëþ÷èë â ñåáÿ äâèãàòåëüíûå îðãàíåëëû
- ðåñíè÷êè è æãóòèêè . Çà ýòîé òðàíñôîðìàöèåé ïîñëåäîâàëî
ìîðôîãåíåòè÷åñêîå ïðåîáðàçîâàíèå , êîòîðîå ñîñòîÿëî â ðàçâèòèè
âûðàæåííûõ êëåòî÷íûõ àñèììåòðèé . Ñ èíòåãðàöèåé âçàèìîçàâèñèìûõ
íóêëåîöèòîïëàçìû, ìèòîõîíäðèé, óíäóëèïîäèé - çàâåðøèëîñü ñîçäàíèå
ïîëèãåíîìíîé ñòðóêòóðû ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè. Ïåðâàÿ ýóêàðèîòè÷åñêàÿ
êëåòêà áûëà ãåòåðîòðîôíîé. Îíà ïèòàëàñü ãîòîâûìè îðãàíè÷åñêèìè
ñîåäèíåíèÿìè. Ó ýòèõ ýóêàðèîò âîçíèêëè ïðîöåññû ìèòîçà, à çàòåì è
ìåéîçà. È íàêîíåö , ïðèîáðåòåíèå ýóêàðèîòàìè ñïîñîáíîñòè ê ôîòîñèíòåçó ,
èìåëî ìåñòî â ïðîöåññå ñòàíîâëåíèÿ îñíîâíîé ýóêàðèîòè÷åñêîé îðãàíèçàöèè
è ïîñëå åãî çàâåðøåíèÿ- ïîñëåäíåå ñîáûòèå â çòîé ýïîïåå. Ñèìáèîçû
ñòàíîâèëèñü áîëåå è áîëåå èíòåãðèðîâàííûìè . Â íàñòîÿùåå âðåìÿ
çàâèñèìîñòü êàæäîé îðãàíåëëû îò ïðîäóêòîâ ìåòàáîëèçìà äðóãèõ
îðãàíåëë ñòàëà íàñòîëüêî ïîëíîé , ÷òî òîëüêî ñîâðåìåííûå ìåòîäû
àíàëèçà ïîçâîëÿþò ïðîñëåäèòü ìåòàáîëè÷åñêèå ïóòè èñõîäíûõ
ïàðòíåðîâ . Ýóêàðèîòû ðàçíîîáðàçíû ïî ñâîåìó ñòðîåíèþ , íî
ìåòàáîëè÷åñêè îíè îñòàþòñÿ åäèíîîáðàçíûìè . Ìåòàáîëè÷åñêèå
óõèùðåíèÿ ýóêàðèîò áûëè ðàçðàáîòàíû ðàçëè÷íûìè áàêòåðèÿìè åùå
äî òîãî âðåìåíè , êîãäà îíè îáúåäèíèëèñü, ïðåâðàòèâøèñü â
õîçÿèíà è åãî îðãàíåëëû . Ïðîêàðèîòû äîñòèãëè áîëüøîãî
ðàçíîîáðàçèÿ â ñïîñîáàõ ïîëó÷åíèÿ ýíåðãèè è â òîíêîñòÿõ
áèîñèíòåçà . Îíè îñòàâèëè ñëåä ñâîåãî ñóùåñòâîâàíèÿ çàäîëãî äî
òîãî , êàê íà îñíîâå ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè ñôîðìèðîâàëèñü
òàêèå êðóïíûå îðãàíèçìû , êàê æèâîòíûå , îáëàäàþùèå ñêåëåòîì .



Ñõåìà ïðîèñõîæäåíèÿ ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê ïóòåì ñèìáèîçà



ÏÐÅÄØÅÑÒÂÅÍÍÈÊÈ ÆÈÇÍÈ

Ïðåäêè íûíåøíèõ îðãàíèçìîâ âîçíèêëè áîëåå òðåõ ìèëëè-àðäîâ
ëåò íàçàä èç îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé , îáðàçîâàâøèõñÿ íà
ïîâåðõíîñòè Çåìëè . Ïðèâëåêàòåëüíîñòü ýòîé êîíöåïöèè
îò÷àñòè ñâÿçàíà ñ åå äîñòóïíîñòüþ äëÿ ïðîâåðêè .

Ñ. Ìèëëåð è Õ.. Þðè ïîêàçàëè , ÷òî ïðè àòìîñôåðíûõ óñëî-âèÿõ
, èìåâøèõ ìåñòî íà þíîé Çåìëå , ìîãóò îáðàçîâûâàòüñÿ
àìèíîêèñëîòû è äðóãèå îðãàíè÷åñêèå ìîëåêóëû . Ðàçëè÷íûå òèïû
îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë îáðàçîâûâàëèñü ñïîíòàííî â òå÷åíèå
ïåðâîãî ìèëëèàðäà ëåò ñóùåñòâîâàíèÿ Çåìëè . Ìíîãèå îðãàíè÷åñêèå
ìîëåêóëû áûëè îáíàðóæåíû â ìåæçâåçäíîì ïðîñòðàíñòâå è â
ìåòåîðèòàõ . Çíà÷èò , îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ âîçíèêàþò ïðè
âçàèìîäåéñòâèè ëåãêèõ ýëåìåíòîâ, â ïðè-ñóòñòâèè èñòî÷íèêîâ
ýíåðãèè . Óíèâåðñàëüíîñòü õèìè÷åñêîãî ìåõàíèçìà
áèîðåïðîäóêöèè îçíà÷àåò , ÷òî âñå æèâîå íà Çåìëå ïðîèñõîäèò
îò îáùèõ ïðåäêîâ : âñÿ íûíåøíÿÿ æèçíü ïðîèçîøëà îò êëåòîê ñ
èíôîðìàöèîííûìè ñèñòåìàìè , îñíî-âàííûìè íà ðåïëèêàöèè ÄÍÊ ,
è íà ñèíòåçå áåëêîâ , íàïðàâëÿåìîì èíôîðìàöèîííîé ÐÍÊ .

ÔÅÐÌÅÍÒÈÐÓÞÙÈÅ ÎÐÃÀÍÈÇÌÛ

Âîçìîæíî , ÷òî íóêëåèíîâûå êèñëîòû ñ ñàìîãî íà÷àëà áûëè
îòäåëåíû îò îêðóæàþùåé ñðåäû ëèïîïðîòåèäíûìè ìåìáðàíàìè .
Èíôîðìàöèÿ ñòàëà êîäèðîâàòüñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ íóêëåîòèäîâ
â ìîëåêóëàõ ÄÍÊ . Äðåâíåéøèå êëåòêè èñïîëüçîâàëè ÀÒÔ è
àìèíîêèñëîòû , âõîäÿùèå â ñîñòàâ áåëêîâ , êàê ïðÿìûå
èñòî÷íèêè ýíåðãèè , è êàê ñòðóêòóðíûå êîìïîíåíòû . Èòàê -
äðåâíåéøàÿ æèçíü ñóùåñòâîâàëà â ôîðìå ãåòåðîòðîôíûõ áàêòåðèé ,
ïîëó÷àâøèõ ïèùó è ýíåðãèþ èç îðãàíè÷åñêîãî ìàòåðèàëà
àáèîòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ . Äëÿ íåîäàðâèíîâñêîé îðãàíè÷åñêîé
ýâîëþöèè íåîáõîäèìî òðè ôåíîìåíà : âîñïðîèçâåäåíèå, ìóòàöèè è
ñåëåêòèâíîå äàâëåíèå ñðåäû . Âîñïðîèçâåäåíèå - ýòî íåïðèìåííîå
óñëîâèå áèîëîãè-÷åñêîé ýâîëþöèè . Ïðè äîñòàòî÷íî òî÷íîé
ðåïðîäóêöèè - ìóòàöèè è åñòåñòâåííûé îòáîð íåèçáåæíû .
Îáúÿñíèòü ïðîèñ-õîæäåíèå òàêîé ðåïðîäóêöèè - çíà÷èò ïîíÿòü
ïðîèñõîæäåíèå ñàìîé æèçíè . Ìóòèðîâàíèå - ïåðâè÷íûé èñòî÷íèê
èçìåí÷èâîñòè â ýâîëþöèè , âåäåò ê íàñëåäóåìûì èçìåíåíèÿì â
ñàìîâîñïðîèçâîäÿéùåéñÿ ñèñòåìå . Êàê òîëüêî âûðàáîòàëîñü
íàäåæíîå âîñïðîèçâåäåíèå , íà÷àëàñü íåîäàðâèíîâñêàÿ ýâîëþ-öèÿ .
Îðãàíèçìû , ó êîòîðûõ âûðàáîòàëèñü ïóòè ñèíòåçà íóæíûõ
êëåòêå êîìïîíåíòîâ , èìåëè ïðåèìóùåñòâî ïåðåä äðóãèìè .
Äðåâíåéøèìè àâòîòðîôàìè , òî åñòü îðãàíèçìàìè ñïîñîáíûìè
óäîâëåòâîðÿòü ñâîè ïîòðåáíîñòè â ýíåðãèè è îðãàíè÷åñêèõ
âåùåñòâàõ çà ñ÷åò íåîðãàíè÷åñêèõ èñòî÷íèêîâ , áûëè àíàýðîáíûå
ìåòàíîîáðàçóþùèå áàêòåðèè . Ñïîñîáíîñòü ê ôîòîñèíòåçó âïåðâûå
âûðàáîòàëàñü ó áàêòåðèé , ÷óâñòâèòåëüíûõ ê êèñëîðîäó . Ïîãëîùàÿ
ñîëíå÷íûé ñâåò ñ ïîìîùüþ áàêòåðèàëüíîãî õëîðîôèëëà , îíè ïðåâðàùàëè
óãëå-êèñëîòó àòìîñôåðû â îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà .Ïîÿâëåíèå àíà-ýðîáíîãî
ôîòîñèíòåçà íåîáðàòèìî èçìåíèëî ïîâåðõíîñòü è àòìîñôåðó Çåìëè .

Óãëåêèñëîòà óäàëÿëàñü èç àòìîñôåðû è ïðåâðàùàëàñü â îð-ãàíè÷åñêîå
âåùåñòâî â ñîîòâåòñòâèè ñ îáùèì óðàâíåíèåì ôîòîñèíòåçà :
2H2X+CO2=CH2O+2X+H2O . Ôîòîñèíòåçèðóþùèå áàêòåðèè , êîòîðûå
èñïîëüçîâàëè äëÿ âîññòàíîâëåíèÿ ÑÎ2 ñåðîâîäîðîä ,
îòêëàäûâàëè ýëåìåíòàðíóþ ñåðó . Îíè äàëè íà÷àëî áàêòåðèÿì ,
ñïîñîáíûì ê ôîòîñèíòåçó ñ âûäåëåíèåì êèñëîðîäà . Âåðîÿòíî
ýòîò òèï ôîòîñèíòåçà çàðîäèëñÿ â ðåçóëüòàòå íàêîïëåíèÿ ìóòàöèé
ó ôîòîñèíòåçèðóþùèõ ñåðíûõ áàêòåðèé . Ýòîò ïóòü ïðèâåë ê
âîçíèêíîâåíèþ ñèíå-çåëåíûõ âîäîðîñëåé èëè öèàíîáàêòåðèé . Íåäàâíî
áûëà îòêðûòà è èçó÷åíà íîâàÿ ãðóïïà ôîòîñèíòåçèðóþùèõ
ïðîêàðèîò , âûäåëÿþùèõ Î2 - õëîðîêñèáàêòåðèè . Ìîæíî
ïðåäïîëàãàòü , ÷òî èìåííî öèàíî- è õëîðîîêñèáàêòåðèè áûëè
ïðåäêàìè ïëàñòèä , íàõîäÿùèõñÿ â êëåòêàõ âîäîðîñëåé è ðàñòåíèé
. Ïî ìåðå íàêîïëåíèÿ Î2 â ðåçóëüòàòå ìèêðîáíîãî
ôîòîñèíòåçà çåìíàÿ àòìîñôåðà ñòàíîâèëàñü îêèñëèòåëüíîé , ÷òî
âûçâàëî êðèçèñ âñåé æèçíè – äî ýòîãî âðåìåíè ìèð áûë
çàñåëåí àíàýðîáíûìè áàêòåðèÿìè. ×òîáû âûæèòü ìèêðîáû äîëæíû áûëè
èçáåãàòü êèñëîðîäà, óêðûâàÿñü â áîëîòàõ , èëè äîëæíû áûëè
âûðàáîòàòü îáìåí âåùåñòâ , ñïîñîáíûé ïðåäîõðàíèòü èõ îò
âîçðàñòàþùåãî êîëè÷åñòâà êèñëîðîäà .

ÔÎÒÎÑÈÍÒÅÇ È ÂÎÇÄÓÕ

Ïðèìåðíî 2 ìèëëèàðäà ëåò íàçàä îäèí çà äðóãèì ïðîèñõîäèëè
ðàçëè÷íûå ýâîëþöèîííûå ïðîöåññû ïî ñîçäàíèþ ìåòàáîëè-÷åñêîãî
ðàçíîîáðàçèÿ . Ñïîñîáíîñòü ê âûðàáîòêå ñïåöèôè÷åñêèõ ôåðìåíòîâ
ìîæåò ïåðåäàâàòüñÿ â ïðåäåëàõ îäíîãî âèäà ñ ïîìîùüþ
âèðóñîïîäîáíûõ ÷àñòèö, íàçûâàåìûõ ïëàçìèäàìè. Ïîðàçèòåëüíû
áèîñèíòåòè÷åñêèå ñïîñîáíîñòè ïðîêàðèîò : èç óãëåêèñëîòû , íåñêîëüêèõ
ñîëåé è âîññòàíîâëåííûõ íåîðãà-íè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé , ñëóæàùèõ
èñòî÷íèêàìè ýíåðãèè , ìèêðî-îðãàíèçìû- õåìîàâòîòðîôû ìîãóò
ñèíòåçèðîâàòü â ñîäåðæàùåé êèñëîðîä íåîñâåùåííîé âîäå âñå
ñëîæíåéøèå ìàêðîìîëåêóëû , íåîáõîäèìûå äëÿ ðîñòà è ðàçìíîæåíèÿ .
Ýòè áèîõèìè÷åñêèå ïðî-öåññû ïðèâîäèëè ê ñèñòåìàì êðóãîâîðîòà
ýëåìåíòîâ åùå òîãäà , êîãäà íå áûëî ðàñòåíèé , ãðèáîâ , æèâîòíûõ
.



Àññîöèàöèè è ýóêàðèîòû .

Ïî ìåðå íàêîïëåíèÿ àòìîñôåðíîãî êèñëîðîäà àáèîòè÷åñêàÿ ïðîäóêöèÿ
îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ ñîêðàùàëàñü , òàê êàê îíè áûñòðî ðàçðóøàëèñü
ïîä äåéñòâèåì ýòîãî ãàçà . Áàêòåðèè îêàçàëèñü â ïðÿìîé
çàâèñèìîñòè äðóã îò äðóãà î òîì , ÷òî êàñàåòñÿ ïðèòîêà ãàçîâ ,
âåíòèëÿöèè è óäàëåíèÿ îòõîäîâ ìåòà-áîëèçìà â ãàçîîáðàçíîì âèäå .
Ñîçäàëàñü èõ âçàèìíàÿ çàâèñè-ìîñòü â îòíîøåíèè ïèòàíèÿ è çàùèòû
, âîçíèêëî ìíîãî ðàçíîãî ðîäà ñâÿçåé ìåæäó îðãàíèçìàìè , âêëþ÷àÿ
ñèìáèîç , ïàðàçèòèçì è õèùíè÷åñòâî. Îïðåäåëåííàÿ ñåðèÿ ñèìáèîçîâ
âåëà ê ôîðìè-ðîâàíèþ íîâûõ òèïîâ êëåòîê . Ñîãëàñíî òåîðèè
ïîñëåäîâà-òåëüíûõ ñèìáèîçîâ , âñå ýóêàðèîòû ñôîðìèðîâàëèñü â
ðåçóëü-òàòå ñèìáèîçà ìåæäó ÷ðåçâû÷àéíî äàëåêèìè äðóã îò äðóãà
âèäàìè ïðîêàðèîò : íóêëåîöèòîïëàçìà îáðàçîâàëàñü èç ìèêðî-
îðãàíèçìîâ õîçÿåâ , ìèòîõîíäðèè èç áàêòåðèé , äûøàùèõ êèñëîðîäîì
, ïëàñòèäû - èç õëîðîîêñè- èëè öèàíîáàêòåðèé , à óíäîëèïîäèè - èç
ñïèðîõåò , ïðèêðåïëÿâøèõñÿ ê ïîâåðõíîñòè õîçÿåâ . Ìèòîòè÷åñêîå
äåëåíèå êëåòêè âûðàáîòàëîñü òîëüêî ïîñëå òîãî , êàê õîçÿåâà
ñòàëè ïîãëîùàòü ñïèðîõåò è ïåðåäèñëîöè-ðîâàòü èõ ÷àñòè . Èòàê , â
íà÷àëå èñòîðèè ýóêàðèîò íàõîäèëèñü ëèøåííûå êëåòî÷íîé ñòåíêè
ïëåéîìîðôíûå ìèêðîîðãàíèçìû , ñïîñîáíûå ñáðàæèâàòü ãëþêîçó äî
äâóõ- è òðåõ óãëåðîäíûõ êî-íå÷íûõ ïðîäóêòîâ ïî ìåòàáîëè÷åñêîìó
ïóòè Ýìáäåíà-Ìåéåð-ãîôà. Ýòè îðãàíèçìû , êîòîðûì ïðåäñòîÿëî ñòàòü
íóêëåî-öèòîïëàçìîé , ïðèîáðåòàëè ýíäîñèìáèîíòîâ . À êàêîâà ïðèðîäà
ýíäîñèìáèîíòîâ , äûøàâøèõ êèñëîðîäîì ? Ýòè ïðîìèòîõîíäðèè áûëè
àýðîáíûìè ïàëî÷êîâèäíûìè îðãàíèçìàìè , áëèçêèìè ê ñîâðåìåííûì
áàêòåðèÿì , âðîäå Paracoccus denitrificans. Àññîöèàöèÿ ìîãëà
íà÷àòüñÿ ñ õèùíè÷åñòâà , îáúåêòîì êîòîðîãî ñëóæèëè êëåòêè-õîçÿåâà
. Ðàçìíîæåíèå ñèìáèîíòîâ âíóòðè îñ-ìîòè÷åñêè ðåãóëèðóåìîé êëåòêè
âåëî ê îòáîðó, íàïðàâëåííîìó ïðîòèâ ñîõðàíåíèÿ èìè êëåòî÷íûõ
ñòåíîê è áèîñèíòåòè÷åñêèõ ïóòåé, äóáëèðóþùèõ ïóòè õîçÿèíà.
Åñòåñòâåííûé îòáîð ïðèâåë ê îáðàçîâàíèþ êðèñò - ñêëàä÷àòûõ
ìåìáðàí ñîâðåìåííûõ ìèòîõîíäðèé . Èòîãîì ýòîãî ïðèñïîñîáëåíèÿ ê
ñèìáèîçó áûëî îáðàçîâàíèå äâóãåíîìíûõ êëåòîê – àýðîáíûõ ,
ñîäåðæàùèõ ìèòîõîíäðèè è ÿäðà , íî íåñïîñîáíûõ ê ìèòîçó ,
êðóïíûõ àìåáîèäíûõ ìèêðîîðãàíèçìîâ . Ñëåäóþùèì øàãîì ê ïîëíîìó
ýóêàðèîòè÷åñêîìó ñòàòóñó áûëî ñèìáèîòè÷åñêîå ïðèîáðåòåíèå
ïîäâèæíîñòè . Óíäóëèïîäèè îáðàçîâàëèñü òîëüêî ïîñëå òîãî , êàê
ñïèðîõåòû îáúåäèíèëèñü ñ àìåáîèäàìè è íàâñåãäà âèäîèçìåíèëèñü
. Êàê è âî âñåõ óñòîé÷èâûõ àññîöèàöèÿõ , ðåïðîäóêöèÿ ñèìáèîíòîâ
ñòàëà ïðîòåêàòü ñîãëàñîâàííî ñ ðåïðîäóêöèåé õîçÿåâ è
ïîÿâèëèñü íîâûå êîìïëåêñû , ñîäåð-æàùèå òðè ãåíîìà : ÿäåðíûé,
ìèòîõîíäðèàëüíûé è óíäîëèïî-äèàëüíûé . Ýòè òðèãåíîìíûå êîìïëåêñû
äàëè ìíîæåñòâî ðàçëè÷íûõ âèäîâ ïðîòèñòîâ . Ñèìáèîòè÷åñêèå
áàêòåðèè ñòàâ-øèå óíäîëèïîäèÿìè , îáåñïå÷èëè ïðåàäàïòàöèþ ê
ìèòîçó . Ðàçâèòèå ìåõàíèçìîâ ìèòîçà ïðèâåëî â ðåçóëüòàòå
àäàïòèâíîé ðàäèàöèè ê îáðàçîâàíèþ îãðîìíîãî ìíîæåñòâà âèäîâ
ýóêàðèî-òè÷åñêèõ ìèêðîîðãàíèçìîâ . Èòàê , ãåòåðîòðîôíûå ìèêðîáû –
ýóêàðèîòû ïîðîäèëè æèâîòíûõ è ãðèáû . Äðóãàÿ ñåðèÿ
ñèìáèîòè÷åñêèõ ïðèîáðåòåíèé ïðèâåëà ê ýóêàðèîòàì - ôîòîñèíòåòèêàì
. Åñòåñòâåííûé îòáîð îïòèìèçèðîâàë ïðîöåñ-ñû ìèòîçà, ìåéîçà
. Ïðîòîïëàñòèäû íà÷àëè àññîöèèðîâàòüñÿ ñ ãåòåðîòðîôíûìè
ìèêðîîîðãàíèçìàìè , êîòîðûå çàãëàòûâàëè ìèêðîáîâ – ôîòîñèíòåòèêîâ ,
íî íå ïåðåâàðèâàëè èõ . Ïðîêàðèîòû õëîðîêñèáàêòåðèè -
ïðàðîäèòåëè ïëàñòèä ïðîñòåé-øèõ , çåëåíûõ âîäîðîñëåé .
Öèàíîáàêòåðèè - ñòàëè ïðåäêàìè êðàñíîâàòûõ ïëàñòèä êðàñíûõ
âîäîðîñëåé è êðèïòîìîíàò. Âåëèêèå íîâøåñòâà â ýâîëþöèè
êëåòîê âîçíèêëè åùå äî òîãî , êàê ïîÿâèëèñü ïåðâûå æèâîòíûå
ðàñòåíèÿ è ãðèáû . Êàêèå – òî ãåòåðîòðîôíûå ýóêàðèîòû â
ðåçóëüòàòå ïîãëîùåíèÿ ôîòîñèíòåçèðóþùèõ ïðîêàðèîò ñòàëè
âîäîðîñëÿìè . Ýòî çàâåðøàþùåå ñîáûòèå ïðîèçîøëî áîëåå 400 ìëí.
ëåò íàçàä , î ÷åì ñâèäåòåëüñòâóþò îðäîâèêñêèå èñêîïàåìûå
îñòàòêè êðóïíûõ ôîòîñèíòåòèêîâ - ñèôîíîâûå çåëåíûå âîäîðîñëè
è êðàñíûå âîäîðîñëè .



Âçãëÿä íà ýâîëþöèþ êëåòêè.

Ïðÿìàÿ ôèëèàöèÿ.

Òðàäèöèîííûé âçãëÿä íà ïðîèñõîæäåíèå è ýâîëþöèþ ýóêàðèî-òè÷åñêèõ
êëåòîê çàêëþ÷àåòñÿ â òîì , ÷òî âñå æèâûå îðãàíèçìû ïðîèçîøëè
ïðÿìûì ïóòåì îò åäèíñòâåííîé ïðåäêîâîé ïîïóëÿ-öèè â ðåçóëüòàòå
íàêîïëåíèÿ ìóòàöèé ïîä äåéñòâèåì åñòåñò-âåííîãî îòáîðà.

Òî÷å÷íûå ìóòàöèè, äóïëèêàöèè, äåëåöèè è äðóãèå íàñëåäñòâåí-íûå
èçìåíåíèÿ , êàê èçâåñòíî èãðàâøèå ðîëü â ýâîëþöèè æèâîò-íûõ è
ðàñòåíèé , îòâåòñòâåííû è çà äèôôåðåíöèðîâêó ýóêàðèî-òè÷åñêèõ
êëåòîê èç ïðîêàðèîòè÷åñêèõ- òåîðèÿ ïðÿìîé ôèëèàöèè . ò. å.
ïðåäñòàâëåíèå î íåñèìáèîòè÷åñêîì ïðîèñõîæäåíèè êëåòîê. Âîçìîæíî ,
çåëåíûå âîäîðîñëè ÿâëÿþòñÿ ïîòîìêàìè ðîäîíà÷àëü-íèêîâ âñåõ
ðàñòåíèé. Ìíîãèå îñîáåííîñòè ýòèõ âîäîðîñëåé íàâîäÿò íà ìûûñëü ,
÷òî îíè è ðàñòåíèÿ èìåþò îáùåãî ïðåäêà. Ôèëîãåíèÿ æèâîòíûõ
ñëîæíåå , íî êîíöåïöèÿ ïðÿìîé ôèëèàöèè âåðîÿòíî ïðèëîæèìà òàêæå è
ê èõ ïóòÿì ýâîëþöèè . Ãóáêè î÷åâèäíî ïðîèçîøëè îò ïðîòèñòîâ ,
íåçàâèñèìî îò îñòàëüíûõ ãðóïï æèâîòíûõ . Èòàê , ïî êðàéíåé ìåðå
äëÿ æèâîòíûõ è ðàñòåíèé ãèïîòåçà , ïî êîòîðîé ñëîæíûå
ýóêàðèîòè÷åñêèå îðãà-íèçìû ðàçâèëèñü èç áîëåå ïðîñòî óñòðîåííûõ
ýóêàðèîò ïóòåì íàêîïëåíèÿ îòäåëüíûõ ìóòàöèé ïîä äåéñòâèåì
åñòåñòâåííîãî îòáîðà , âïîëíå ïðàâîìåðíà . Ýâîëþöèîííûå íîâøåñòâà
îïèðàþò-ñÿ íà ñîõðàíåíèå âûñîêîñîâåðøåííûõ áëàãîïðèÿòíûõ ãåíîâ .
Èòàê , íîâûå îðãàíèçìû ñ ïîâûøåííîé ñïîñîáíîñòüþ êîíòðîëè-ðîâàòü
ñâîþ ñðåäó îáèòàíèÿ ðàçâèâàëèñü áîëüøå áëàãîäàðÿ ñîõðàíåíèþ
äóïëèêàöèè è ðåêîìáèíàöèè âûñîêîàäàïòèðîâàííûõ ãåíîâ ,÷åì ïóòåì
ïðèîáðåòåíèÿ íîâûõ ñâîéñòâ â ðåçóëüòàòå ïðîñòûõ , ñëó÷àéíûõ
òî÷å÷íûõ ìóòàöèé . Ãèïîòåçà ïðÿìîé ôèëèàöèè íå ïîçâîëÿåò
îáúÿñíèòü ïðîèñõîæäåíèå ýóêàðèîò îò ïðîêàðèîò . Íàïðèìåð õèàòóñ
ìåæäó íåñïîñîáíûìè ê ìèòîçó öèàíîáàêòåðèÿìè , è òàêèìè ôîðìàìè ñ
âïîëíå ðàçâèòûì ìèòîçîì , êàê êðàñíûå âîäîðîñëè , òðóäíî ïîíÿòü ñ
ïîçèöèé ïðÿìîé ôèëèàöèè , íî îí åñòåñòâåííî âûòåêàåò èç
ñèìáèîòè÷åñêîé òåîðèè .

Ñîãëàñíî òåîðèè ïðÿìîé ôèëèàöèè è òåîðèè ñèìáèîçà , âñå
îðãàíèçìû íà Çåìëå ïðîèçîøëè îò áèîõèìè÷åñêè îäíî-òèïíûõ
áàêòåðèàëüíûõ ïðåäêîâ , à ðàñòåíèÿì è æèâîòíûì äàëè
íà÷àëî ýóêàðèîòè÷åñêèå ìèêðîáû . Ôîòîñèíòåçèðóþùèå áàêòåðèè
äàëè íà÷àëî âîäîðîñëÿì , è â êîíöå êîíöîâ ðàñòå-íèÿì , à
íåêîòîðûå âîäîðîñëè óòðàòèëè ñâîè ïëàñòèäû è ïðå-âðàòèëèñü â
ïðåäêîâ ãðèáîâ è æèâîòíûõ . Òåîðåòèêè ïðÿìîé ôèëèàöèè
ñîãëàñíû â òîì , ÷òî ïëàñòèäû è äðóãèå îðãàíåëëû ýóêàðèîò ,
âêëþ÷àÿ ÿäðî , ñôîðìèðîâàëèñü ïóòåì äèôôåðåí-öèàöèè âíóòðè ñàìèõ
êëåòîê è íàçûâàþò ýòî áîòàíè÷åñêèì ìèôîì .

Ôèëîãåíèÿ
òèïîâ ðàñòåíèé



Ñîïîñòàâëåíèå ôèëîãåíèé , ñîîòâåòñòâóþùèõ òåîðèè
ïðÿìîé ôèëèàöèè (À)

è
òåîðèè ñèìáèîçà (Á)

Ðàçëè÷èÿ ìåæäó ïîëîæåíèÿìè òåîðèè ïðÿìîé ôèëèàöèè è
ñèìáèîòè÷åñêîé òåîðèè :

Òåîðèÿ ïðÿìîé ôèëèàöèè .

Ãëàâíàÿ äèõîòîìèÿ : æèâîòíûå – ðàñòåíèÿ

Ôîòîñèíòåçèðóþùèå ýóêàðèîòû (âîäîðîñëè è çåëåíûå ðàñòåíèÿ )
ïðîèçîøëè îò ôîòîñèíòåçèðóþùèõ ïðîêàðèîò ( ñèíå-çåëåíûõ âîäîðîñëåé)

Ðàñòåíèÿ è èõ ôîòîñèíòåçèðóþøøèå ñèñòåìû â äîêåìáðèè
ýâîëþöèîíèðîâàëè ìîíîôèëåòè÷åñêè .

Æèâîòíûå è ãðèáû ïðîèçîøëè îò àâòîòðîôîâ , óòðàòèâùèõ ïëàñòèäû .

Ìèòîõîíäðèè äèôôåðåíöèðîâàëèñü âíóòðèêëåòî÷íî ó ôîòîñèíòåçèðóþùèõ
ïðàâîäîðîñëåé .

Ó ïðàâîäîðîñëåé âíóòðèêëåòî÷íî äèôôåðåíöèðîâàëèñü óíäîëèïîäèè ,
ìèòîòè÷åñêèé àïïàðàò è âñå ïðî÷èå ýóêàðèîòè÷åñêèå îðãàíåëëû .

Âñå îðãàíèçìû ïðîèçîøëè îò ïðåäêîâ – ïðîêàðèîò ïóòåì íàêîïëåíèÿ
îäèíî÷íûõ ìóòàöèé .

ÑËÅÄÑÒÂÈÅ : ñîãëàñíî òåîðèè , äîëæíû ñóùåñòâîâàòü ïðàâîäîðîñëè ;
òðóäíî ñâÿçàòü ýòó òåîðèþ ñ èñêîïàåìîé ëåòîïèñüþ è ïîñòðîèòü
ñîîòâåòñòâóþùóþ ôèëîãåíèþ .

Òåîðèÿ ïîñëåäîâàòåëüíûõ ýíäîñèìáèîçîâ :

Ãëàâíàÿ äèõîòîìèÿ : ïðîêàðèîòû – ýóêàðèîòû .

Ôîòîñèíòåçèðóþùèå ýóêàðèîòû (ÿäðîñîäåðæàùèå âîäîðîñëè è ðàñòåíèÿ )
è íåôîòîñèíòåçèðóþùèå ýóêàðèîòû ( æèâîòíûå , ãðèáû , ïðîñòåéøèå )
ïðîèçîøëè îò îáùèõ ãåòåðîòðîôíûõ ïðåäêîâ ( àìåáîôëàãåëëÿò ).

Ýâîëþöèÿ ôîòîñèíòåçà â àðõåå áûëà ìîíîôèëåòè÷åñêîé ó áàêòåðèé (
âêëþ÷àÿ öèàíî- è õëîðîîêñèáàêòåðèé ), ôîòîñèí-òåçèðóþùèå ïðîòèñòû
âîçíèêëè âíåçàïíî , êîãäà èõ ãåòåðî-òðîôíûå ïðîòèñòû – ïðåäêè
âñòóïèëè â ñèìáèîç ñ ôîòî-ñèíòåçèðóþùèìè ïðîêàðèîòàìè
(ïðîòîïëàñòèäàìè ).

Æèâîòíûå è áîëüøèíñòâî âîäîðîñëåé è ãðèáîâ ïðîèçîøëè
íåïîñðåäñòâåííî îò ãåòåðîòðîôíûõ ïðîòèñòîâ .

Ìèòîõîíäðèè óæå áûëè ó ãåòåðîòðîôíûõ ïðîòèñòîâ ,êîãäà ïîñëåäíèå â
ðåçóëüòàòå ñèìáèîçà ïðèîáðåëè ïëàñòèäû . Ïðîìèòîõîíäðèè áûëè
ðàíåå ïðèîáðåòåíû ñèìáèîòè÷åñêèì ïóòåì .

Ìèòîç âûðàáîòàëñÿ ó ãåòåðîòðîôíûõ ýóêàðèîòè÷åñêèõ ïðîòèñòîâ ïóòåì
äèôôåðåíöèàöèè óíäîëèïîäèàëüíîé ñèñòåìû .

Ïðîêàðèîòû ïðîèçîøëè îò ðàííèõ ïðîêàðèîòè÷åñêèõ ïðåäêîâ ïóòåì ðÿäà
îäèíî÷íûõ ìóòàöèîííûõ ñîáûòèé , ýóêàðèîòû òîæå ïðîèçîøëè îò
ýóêàðèîòè÷åñêèõ ïðåäêîâ áëàãîäàðÿ îäèíî÷íûì ìóòàöèîííûì ñîáûòèÿì ,
ýóêàðèîòè÷åñêèå æå ïðåäêè ïðîèçîøëè îò ïðîêàðèîò â ðåçóëüòàòå
ñåðèè ñèìáèîçîâ .

Ñëåäñòâèÿ : òåîðèÿ îáúÿñíÿåò áèîõèìè÷åñêèå ïóòè è èõ
èçáûòî÷íîñòü ó îðãàíåëë . Îíà ïîçâîëÿåò ïîñòðîèòü ïîñëåäî-âàòåëüíóþ
ôèëîãåíèþ , îáúÿñíÿþùóþ “áèîëîãè÷åñêèé ðàçðûâ “  ìåæäó âðåìåíàìè
ïðîòåðîçîÿ è ôàíåðîçîÿ . Òåîðèÿ ïðåäñêà-çûâàåò , ÷òî ó îðãàíåëë
äîëæíû ñîõðàíÿòüñÿ îñòàòêè ñèñòåì ðåïëèêàöèè .





Áîòàíè÷åñêèé ìèô

Ñî âðåìåí Æþñüå íèçøèå ðàñòåíèÿ íàçûâàþò òàëëîôèòàìè .à âûñøèå -
áðèîôèòàìè è òðàõåîôèòàìè . Ñîãëàñíî áîòàíè÷åñêîìó ìèôó ,îáùèå
ïðåäêè ôîòîñèíòåçèðóþùèõ áàêòåðèé è ñèíå-çåëåíûõ âîäîðîñëåé ïóòåì
ïðÿìîé ôèëèàöèè äàëè íà÷àëî ýóêàðèîòè÷åñêèì âîäîðîñëÿì â òîì
÷èñëå ìîðñêèì . Ãðóïïû îðãàíèçìîâ , ôèëîãåíèþ êîòîðûõ â
íàèáîëüøøåé ìåðå çàòðà-ãèâàåò êîíöåïöèÿ ïðÿìîé ôèëèàöèè ,
îêàçàëèñü â îáëàñòè áîòàíèêè - ýòî áàêòåðèè , âîäîðîñëè , ãðèáû è
ðàñòåíèÿ .

Ãèïîòåòè÷åñêèå îðãàíèçìû , êîòîðûå ìîãëè áû áûòü ñâÿçóþùèì
çâåíîì ìåæäó öèàíîáàêòåðèÿìè è çåëåíûìè âîäîðîñëÿìè , áûëè íàçâàíû
ðîäîíà÷àëüíûìè ôèòî-ìîíàäàìè ( ancestral phytomonads ) èëè
ïðàâîäîðîñëÿìè . Íåêîòîðûå àâòîðû óòâåðæäàëè , ÷òî ïîäõîäÿùèìè
êàíäèòàìè íà ðîëü ïðàâîäîðîñëåé ìîãóò áûòü ýóêàðèîòû Cyanidium è
Cyanophora, ñõîäíûå ïî ñâîèì ïèãìåíòíûì ñèñòåìàì ñ
öèàíîáàêòåðèÿìè . Ó òàëëîôèòîâ íå áûëî îáíàðóæåíî ïðîìåæóòî÷íûõ
ôîðì ìåæäó íåìèòîòè÷åñêèì ñîñòîÿíèåì öèàíîáàêòåðèé , è âïîëíå
ðàçâèòûì òèïè÷íûì ìèòîçîì çåëåíûõ âîäîðîñëåé è ðàñòåíèé . Õîòÿ
ãðèáû è öâåòêîâûå ðàñòåíèÿ ïîëíîñòüþ ëèøåíû óíäóëèïîäèé , èì
ñâîéñòâåííû ìèòîç è ìåéîç , äëÿ êîòîðûõ íåîáõîäèìû âåðåòåíà ,
ñîñòîÿùèå èç ìèêðîòðóáî÷åê . Èìååòñÿ îáùåå ñîãëàñèå â òîì ,÷òî
âñå ìíîãîêëåòî÷íûå îðãàíèçìû ,îáëàäàþùèå ìèêðîòðóáî÷êàìè ,ïðîèñõîäÿò
îò ýóêàðèîòè÷åñêèõ ìèêðîîðãàíèçìîâ ñ óíäîëèïîäèÿìè , íî íèêòî íå
çíàåò , îò êàêîé èìåííî ãðóïïû ïðîòèñòîâ . Ïîäêðåïëåíèåì
áîòàíè÷åñêîãî ìèôà ñëóæèëè äðåâíîñòü è ñëîæíîñòü ôîòîñèíòåçà , à
òîêæå òîò ôàêò , ÷òî ó ìíîãèõ îðãàíèçìîâ ( ó áàêòåðèé , åâãëåíîâûõ
, ïàðà-çèòèòè÷åñêèõ ðàñòåíèé ) êàê â ïðèðîäå , òàê è â ëàáîðàòîðèè
, íàáëþäàëàñü óòðàòà ôîòîñèíòåçà â ðåçóëüòàòå ìóòàöèé . Ïîñêîëüêó
ôîòîñèíòåç - àíàýðîáíûé ïðîöåññ ,îáåñïå÷èâàþùèé â êîíå÷íîì èòîãå
ñóùåñòâîâàíèå âñåõ îðãàíèçìîâ , òî îí äîëæåí áûë ðàçâèòüñÿ î÷åíü
ðàíî â èñòîðèè æèçíè íà íàøåé ïëàíåòå , åùå äî òîãî êàê
âîçíèê ìèòîç , äëÿ êîòîðîãî íåáõîäèì êèñ-ëîðîä . â ôîòîñèíòåçå
ó÷àñòâóåò ìíîæåñòâî ïèãìåíòîâ , ëèïèäîâ è ôåðìåíòîâ ,óïîðÿäî÷åííî
ðàñïîëîæåííûõ â î÷åíü ñëîæíûõ ìåìáðàíàõ . Ïðè ýòîì äåòàëè
ôîòîñèíòåòè÷åñêèõ ìåõàíèçìîâ ó âîäîðîñëåé è ðàñòåíèé , ñ îäíîé
ñòîðîíû , è ó öèàíîáàêòåðèé , ñ äðóãîé - ïîðàçèòåëüíî ñõîäíû .
Âñå ýòè îðãàíèçìû îñâîáîæäàþò ãàçîîáðàçíûé êèñëîðîä èç âîäû ,
êîòîðàÿ ñëóæèò èñòî÷íèêîì àòîìîâ âîäîðîäà , èñïîëüçóåìûõ äëÿ
âîññòàíîâëåíèÿ ÑÎ2 äî îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ êëåòêè . Ìíîãèå
âîäîðîñëè è ïðîñòåéùèå íå èìåþò íè ìèòîçà , íè ãåíåòè÷åñêîé
ñèñòåìû , ñõîäíîé ñ òàêîâîé æèâîòíûõ è ðàñòåíèé . Èíôóçîðèè èìåþò
îñîáóþ ãåíå-òè÷åñêóþ ñèñòåìó ñ ÿäðàìè 2 òèïîâ , ïðè÷åì êëåòêè
íåðåäêî ìíîãîÿäåðíûå . Îäèí òèï ÿÿäåð – ìàêðîíóêëåóñû , à äðóãîé –
íàìíîãî ìåíüøèå ìèêðîíóêëåóñû . Ìèêðîíóêëåóñû ôèçèîëîãè-÷åñêè
íåñóùåñòâåííû . îäíàêî îíè õðàíÿò êîïèè ãåíîâ , à ïðè ïîëîâîì
ïðîöåññå - ïðåòåðïåâàþò ìåéîç . Ôèçèîëîãè÷åñêè íåîáõîäèìûå
ìàêðîíóêëåóñû ñëóæàò ìåñòîì òðàíñêðèïöèè ÐÍÊ, è , òàêèì îáðàçîì ,
óïðàâëÿþò ôèçèîëîãèåé êëåòêè . Îäíà èç òðóäíîñòåé ïðè âûÿñíåíèè
îòíîøåíèé ìåæäó öèàíîáàêòåðèÿìè è ýóêàðèîòè÷åñêèìè âîäîðîñëÿìè
ñâÿçàíà ñ îòñóòñòâèåì äàííûõ î ïðîèñõîæäåíèè óíäîëèïîäèé : íå
áûëî íàéäåíî íèêàêèõ ïðîìåæóòî÷íûõ çâåíüåâ ìåæäó öèàíîáàêòåðèÿìè
, ó êîòîðûõ íè-êîãäà íå áûâàåò óíäîëèïîäèé , è ìíîæåñòâîì
âîäîðîñëåé , êîòîðûå èõ èìåþò . Äðóãàÿ ïðîáëåìà – ïîëíîå îòñóòñòâèå
ïîëîâîãî ïðîöåññà ó öèàíîáàêòåðèé : ìåæäó áåñïîëûìè
öèàíîáàêòåðèÿìè è âîäîðîñëÿìè , áîëüøèíñòâó êîòîðûõ ñâîéñòâåíåí
ïîëîâîé ïðîöåññ , íå îêàçàëîñü íèêàêèõ ïðîìåæóòî÷íûõ ôîðì .
Îáíàðóæèëîñü , ÷òî áîëüøèíñòâî âîäî-ðîñëåé èìåþò óíäîëèïîäèè íà
êàêîé – ëèáî ñòàäèè æèçíåííîãî öèêëà . Ïîäâèæíûå ñòðóêòóðû ó
âîäîðîñëåé , ïðîñòåéøèõ , æè-âîòíûõ è ðàñòåíèé îêàçàëèñü
îäèíàêîâûìè : âñå îíè ñîñòîÿò èç ìèêðîòðóáî÷åê äèàìåòðîì 0,024
ìêì . Âûÿñíèëîñü ,÷òî ìèòî-òè÷åñêîå âåðåòåíî äàæå ó ãðèáîâ , ó
êîòîðûõ íåò óíäîëèïäèé ,ñîñòîèò èç áåëêîâûõ ìèêðîòðóáî÷åê òîãî æå
äèàìåòðà , ÷òî è â óíäîëèïîäèÿõ . Íà ïðîòÿæåíèè ïîëóâåêà
êàçàëîñü ÷ðåçâû÷àéíî ïðàâäîïîäîáíûì , ÷òî ýóêàðèîòè÷êñêèå âîäîðîñëè
ïðîèçîøëè îò öèàíîáàêòåðèé . Ýòîò áîòàíè÷åñêèé ìèô ïðèâåë ê
ïðåäïîëîæå-íèÿì , êîòîðûå ìíîãèå ãîäû ñëóæèëè êàê ñòèìóëîì äëÿ
èññëåäîâàíèÿ , òàê è ñèñòåìîé êîîðäèíàò ,â êîòîðîé ïðî-èçâîäèëàñü
îöåíêà ïîëó÷àåìûõ ðåçóëüòàòîâ . Óòâåðæäåíèå , ÷òî ñâÿçóþùèå çâåíüÿ
ìåæäó öèàíîáàêòåðèÿìè è ýóêàðèîòè÷åñêèìè âîäîðîñëÿìè âûìåðëè , íå
îñòàâèâ èñêîïàåìûõ ñëåäîâ è æèâûõ ðåëèêòîâ , ñòàíîâèëîñü âñå
ìåíåå óáåäèòåëüíûì ïî ìåðå ïîñòóï-ëåíèÿ íîâûõ äàííûõ î æèâûõ
ìèêðîáàõ è îá îêàìåíåëîñòÿõ . Ãëàâíûå ïðîìåæóòî÷íûå çâåíüÿ ìåæäó
ôîòîñèíòåçèðóþùèìè ïðîêàðèîòàìè è ýóêàðèîòàìè íå âûìåðëè áåññëåäíî
, êàê òîãî òðåáóåò áîòàíè÷åñêèé ìèô ,- îíè íèêîãäà íå
ñóùåñòâîâàëè . Ñîãëàñíî òåîðèè ïîñëåäîâàòåëüíûõ ýíäîñèìáèîçîâ ,
öèàíî-áàêòåðèè – äåéñòâèòåëüíî ðîäîíà÷àëüíèêè ,íî òîëüêî ïëàñòèä , à
íå îñòàëüíûõ ÷àñòåé ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè , è óæ âî âñÿêîì
ñëó÷àå íå åå ÿäðà . È âñå æå â âîïðîñå î ïðîèñõîæäåíèè ÿäðà
ãèïîòåçà ïðÿìîé ôèëèàöèè è òåîðèÿ ñèìáèîçà ñîâìåñòèìû . Ìûñëèìûå
ìîäèôèêàöèè êðàéíåãî âàðèàíòà òåîðèè ñèìáèîçà âêëþ÷àþò , íàïðèìåð
,èäåþ î ñèìáèîòè÷åñêîì ïðîèñõîæäåíèè ïëàñòèä , íî íå ìèòîõîíäðèé
, èëè î ñèìáèîòè÷åñêîì ïðî-èñõîæäåíèè ïëàñòèä è ìèòîõîíäðèé , íî
íå óíäîëèïîäèé . Ñòîðîííèêè ïðÿìîé ôèëèàöèè âûäâèíóëè òàêæå
ïðåäïîëîæåíèå î ïðîèñõîæäåíèè ÿäðà ïóòåì ñèìáèîçà .

Ðåøàþùèå äîêàçàòåëüñòâà ýíäîñèìáèîòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ
õëîðîïëàñòîâ è ìèòîõîíäðèé .

Íàèáîëåå ñóùåñòâåííûå äîêàçàòåëüñòâà ïðîèñõîæäåíèÿ âàæíåé-øèõ
îðãàíåëë ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê - õëîðîïëàñòîâ è ìèòî-õîíäðèé èç
ïðîêàðèîò ïîëó÷åíû â ïîñëåäíèå ãîäû ïðè èçó÷å-íèè ñòðóêòóðû
ðèáîñîìàëüíûõ ÐÍÊ . Ìîëåêóäÿðíûé áèîëîã

Ê. Âîç ïîêàçàë óæå â 80-õ ãîäàõ , ÷òî ñòðóêòóðà ÐÍÊ èç ðèáîñîì
õëîðîïëàñòîâ ðàñòåíèé ïî÷òè èäåíòè÷íà ñòðóêòóðå ÐÍÊ èç íåêîòîðûõ
öèàíîáàêòåðèé . Â òî æå âðåìÿ ãðóïïà èññëåäîâàòåëåé óñòàíîâèëà ,
÷òî ÐÍÊ ðèáîñîì , ïîëó÷åííûõ èç ìèòîõîíäðèé ðàçíûõ ýóêàðèîòîâ
ñõîæà ñ ÐÍÊ íåêîòîðûõ áàêòåðèé , â ÷àñòíîñòè áàêòåðèé ðîäà
Paracoccus . Íàáîð äûõàòåëüíûõ ôåðìåíòîâ óêàçàííîé áàêòåðèè î÷åíü
ïîõîæ íà 

“ äûõàòåëüíûé àíñàìáëü “ ìèòîõîíäðèé æèâîòíûõ .

Ýòè äàííûå äîñòàòî÷íî ÿñíî ñâèäåòåëüñòâóþò â ïîëüçó áîëüøåé
âåðîÿòíîñòè ýíäîñèìáèîòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ýóêàðèîòè÷åñêèõ
êëåòîê . ßâëåíèå ýíäîñèìáèîçà è ïî ñåé äåíü ÷ðåçâû÷àéíî øèðîêî
ðàñïðîñòðàíåíî â ïðèðîäå . Èçâåñòíî , ÷òî íà òåëå íåêîòîðûõ
ìîðñêèõ ðûá ÷àñòî ïîñåëÿþòñÿ ñâåòÿùèåñÿ áàêòåðèè , êîòîðûå íå
òîëüêî ñàìè ïîëó÷àþò áîëüøèå ïðåèìóùåñòâà äëÿ ñâîåé æèçíè , íî è
î÷åíü ïîëåçíû äëÿ îðãàíèçìîâ õîçÿåâ . Âñå ñêàçàííîå óáåäèòåëüíî
ñâèäåòåëüñòâóåò â ïîëüçó ýíäîñèìáèîòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ
ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê èç ãîðàçäî ìåíüùèõ ïî îáúåìó êëåòîê
ïðîêàðèîò . Îäíàêî ãëàâíûé âîïðîñ çàêëþ÷àåòñÿ â óñòàíîâëåíèè
ïðèðîäû õîçÿéñêîé êëåòêè , âåäü êëåòêè ýóêàðèîò îáëàäàþò õîðîùî
ñôîðìèðîâàííûì ÿäðîì , èìåþùèì îáîëî÷êó , à ïðîêàðèîòû òàêîãî ÿäðà
íå èìåþò . Ë. Ìàðãåëèñ , íàïðèìåð , ñ÷èòàåò ,÷òî ðîëü õîçÿéñêèõ
êëåòîê , âîçìîæíî , ñûãðàëè ïðîêàðèîòû – ïðåäøåñòâåííèêè ñîâðåìåííûõ
áàêòåðèé , îòíîñÿùèåñÿ ê ìèêîïëàçìàì - î÷åíü ïðèìèòèâíî ïîñòðîåííûì
ïðîêàðèîòàì , ïðàêòè÷åñêè ëèøåííûì êëåòî÷íûõ ñòåíîê .  ïîñëåäíåå
âðåìÿ ïîÿâèëèñü è øèðîêî îáñóæäàþòñÿ ðàáîòû ÿïîíñêîãî ó÷åíîãî

Ò. Îøèìû . Íà îñíîâàíèè òùàòåëüíîãî èçó÷åíèÿ ñòðóêòóðû ðèáîñîìíûõ
ÐÍÊ ìíîãèõ ïðî- è ýóêàðèîò , â òîì ÷èñëå è ìíîãèõ
ïðåäñòàâèòåëåé äî ñèõ ïîð ìàëîèçó÷åííîãî íàäöàðñòâà àðõåé , ýòîò
àâòîð ïðèõîäèò ê âûâîäó , ÷òî õîçÿéñêîé êëåòêîé ÿâëÿëñÿ îäèí èç
ïðåäêîâ ñîâðåìåííûõ àðõåé . Ñëåäóåò ñêàçàòü , ÷òî ó ïðåäñòàâèòåëåé
èìåííî ýòîãî íàäöàðñòâà , â îòëè÷èå îò áàêòåðèé , èìååòñÿ î÷åíü
ìíîãî îáùèõ ñ ýóêàðèîòàìè áèîõè-ìè÷åñêèõ è ìîëåêóëÿðíî –
áèîëîãè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé .  ïî-ñëåäíèõ ðàáîòàõ Ò. Îøèìà
ïðèâîäÿòñÿ äîâîäû â ïîëüçó òîãî , ÷òî õîçÿéñêîé êëåòêîé ïðè
âîçíèêíîâåíèè ýóêàðèîò ÿâëÿëñÿ ïðåäîê àðõåé , ïîäîáíûé îäíîìó èç
ñîâðåìåííûõ ïðåäñòàâèòåëåé ýòèõ ïðîêàðèîò - òåðìîïëàçìå . Êàêîâî
áóäåò îêîí÷àòåëüíîå ðåøåíèå ïðîáëåìû óñòàíîâëåíèÿ ïðèðîäû
õîçÿéñêîé êëåòêè , äàâøåé íà÷àëî ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêå â ïðîöåññå
ìíîæåñòâåí-íîãî ýíäîñèìáèîçà , ïîêàæóò äàëüíåéøèå èññëåäîâàíèÿ .

ÂÛÂÎÄÛ:

Íàèáîëåå ïîïóëÿðíîé è îáîñíîâàííîé ãèïîòåçîé ïðîèñõîæäåíèÿ
ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê ÿâëÿåòñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðåäñòàâëå-

íèå îá èõ îáðàçîâàíèè ïóòåì ìíîãîêðàòíî ïðîèñõîäèâøåãî â
ïðîöåññå ýâîëþöèè â òå÷åíèè ïåðâûõ 1.5 – 2 ìëðä ëåò
ñóùåñòâîâàíèÿ íà Çåìëå æèâûõ êëåòîê ýíäîñèìáèîçà ðàçëè÷íûõ
ïðîêàðèîò , îòíîñÿùèõñÿ ê áàêòåðèÿì è àðõåÿì . Ðåøàþùèå
äîêàçàòåëüñòâà ýíäîñèìáèîòè÷åñêîãî ïðîèñõîæäåíèÿ õëîðî-ïëàñòîâ è
ìèòîõîíäðèé áûëè ïîëó÷åíû âåäóùèìè áèîëîãàìè ìèðà ïðè èçó÷åíèè
ñòðóêòóðû ðèáîñîìàëüíûõ ÐÍÊ . Ýòè äàííûå äîñòàòî÷íî ÿñíî
ñâèäåòåëüñòâóþò â ïîëüçó áîëüøîé âåðîÿòíîñòè ýíäîñèìáèîòè÷åñêîãî
ïðîèñõîæäåíèÿ ýóêàðèî-òè÷åñêèõ êëåòîê èç ãîðàçäî ìåíüøèõ ïî
îáúåìó (íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ ) êëåòîê ïðîêàðèîò .

ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ

Ñîðîñîâñêèé îáðàçîâàòåëüíûé æóðíàë. Áèîëîãèÿ , Õèìèÿ , Íàóêè î çåìëå ,
Ôèçèêà , Ìàòåìàòèêà . N 5 1998ã

Ìàðãåëèñ Ë. Ðîëü ñèìáèîçà â ýâîëþöèè êëåòêè. Ïåð. ñ àíãë., Ì. ÌÈÐ
1983ã

Îñíîâû ìèêðîáèîëîãèè . Ì . “Ìåäèöèíà “ 1992 .

Õàõèíà Ë.Í. Êîíöåïöèÿ À.Ñ. Ôàìèíöûíà î çíà÷åíèè ñèìáèîçà â
ýâîëþöèè Ë. ; Íàóêà , 1981 , ñ . 165 – 181 .

Àëüáåðòñ Á . Ìîëåêóëÿðíàÿ áèîëîãèÿ êëåòêè ; Ïåð. ñ àíãë . Ì . Ìèð
1986 ò.1


Íåïðàâèëüíàÿ êîäèðîâêà â òåêñòå?
 ðàáîòå íå äîñòàåò êàêèõ ëèáî êàðòèíîê?
Äîêóìåíò îòôîðìàòèðîâàí íåêîððåêòíî?

Âû ìîæåòå ñêà÷àòü ïðàâèëüíî îòôîðìàòèðîâàííóþ ðàáîòó
Ñêà÷àòü ðåôåðàò