Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
Общество → Наука → Новости науки

Клуб любителей космоса 751

Открытая группа
4590 участников
Администратор Adm-X
Администратор vladmiza

Важные темы:

Последние откомментированные темы:

20240520183212

←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
Л.М. Топтунова
Привилегированный участник пишет:

Эволюция глаза

 
 

 

Глаз – это сложный орган. Наш глаз состоит из разных компонент – роговица, радужная оболочка, линза и сетчатка. Кажется невероятным, что такой орган мог постепенно эволюционно сформироваться. Однако имеются доказательства, что это именно так.

Оказывается, такой сложный орган, как камерный глаз, может развиться даже у одноклеточного организма. Такими глазами со всеми необходимыми компонентами — роговицей, радужной оболочкой, линзой и сетчаткой – обладают представители планктона — динофлагелляты семейства Warnowiidae. На рис.1 изображены представители пяти разновидностей этого одноклеточного.

Картинки по запросу Одноклеточные существа со сложными глазами  Рис. 1

Одноклеточные существа со сложными глазами

 

Пусть вас не смущает их замысловатый вид.  Каждое из этих существ действительно является одной клеткой. И у каждого существа есть два глаза. Всмотритесь внимательно, увидите глаза.

Одноклеточные существа со сложными глазами, находящимися в цитоплазме клеток, были описаны еще в начале двадцатых годов прошлого века. Но тогда считали, что такие сложные глаза принадлежат не самому микробу, а являются недопереваренными остатками медуз, которыми питается планктон. Это представление держалось очень долго, потому что представители динофлагеллят семейства Warnowiidae редки, а в искусственных условиях их разводить не удаётся до сих пор. Всё это затрудняло иссдедования.

Но за прошедшие сто лет арсенал биологических методов резко расширился. Теперь ученые могут извлечь много полезной информации даже из отдельных клеток. С развитием чувствительных и точных генетических методов ученые аккуратно доказали, что сложные глаза динофлагеллят – это их собственные глаза, а не остатки их недопереваренных жертв.

Выяснилось, что «сетчатка» глаза динофлагеллят представляет собой часть сложной системы хлоропластов (рис.2), которые утратили способность к фотосинтезу

Картинки по запросу хлоропласт  Рис. 2

Хлоропласты содержат хлорофилл, окрашивающий хлоропласты растений в зелёный цвет. При его участии осуществляется процесс фотосинтеза. Из этого следует, что, возможно, предки динофагеллят были когда-то растениями.

Но не являются ли глаза динофагеллят просто украшениями? Где гарантия, что их сетчатка реагирует на свет? Исследования показали, что реагирует. Недавно было показано, что структура «сетчатки» глаза динофлагеллят семейства Warnowiidae изменяется с изменением освещенности. Под действием света внутренние мембранные пузырьки этой «сетчатки» становились более вытянутыми и плоскими.

Любопытно, что и у хламидомонады (рис.3),  тоже есть зрительный орган, хотя и более примитивный, чем и у динофлагеллят. У них на свет реагирует тоже хлоропласт, только их хлоропласт рабочий.

Картинки по запросу хламидомонада  Рис.3

Светочувствительное пятнышко на краю хлоропласта хламидомонады содержит зрительный пигмент , который частично экранирует светочувствительные сенсоры. Это позволяет хламидомонаде определять, откуда идёт свет. Это не очень хорошее зрение, но всё же оно лучше, чем полная слепота.

Большинство микробов имеет примитивные глазки, подобные зрительному органу хламидомонады. Но динофлагелляты семейства Warnowiidae шагнули гораздо дальше. Они добавили к своему глазу еще и линзу, фокусирующую свет на «сетчатке». Линза значительно улучшает резкость изображения. Также у глаза динофлагеллят появилась оболочка — роговица, состоящая, как выяснили ученые, из множества связанных в единую систему митохондрий  (митохондрия – это  энергетическая станция клетки; основная её функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии  для генерации электрического потенциала, синтеза АТФ  и термогенеза).

Почему именно у динофагиллят осуществился такой прогресс в развитии зрения? Ответ состоит в том, что динофлагелляты семейства Warnowiidae питаются другими представителями планктона, в том числе и другими динофлагеллятами. Есть основания предполагать, что глаза помогают им следить за движениями своих жертв. А охотиться они могут с помощью клеточных «гарпунов» — стрекательных клеток, которые используются  как для охоты на добычу, так и для защиты от врагов. На рис.1 стрекательные жгутики хорошо видны. Кроме того, некоторые из динофлагеллят, которыми питаются Warnowiidae, флуоресцируют. Поэтому на них охота будет особенно успешной, если только есть глаза. Как видим, есть все основания отнести одноклеточных динофлагеллят семейства Warnowiidae к хищникам.

Так что же это получается – микробы видят друг друга ?  Можно не сомневаться, что видят. Эволюция никогда не закрепляет в своих созданиях бесполезные органы.

Источник информации 
http://elementy.ru/novosti_nauki/432523/Odnokletochnye_vodorosli_postroili_slozhnyy_glaz_iz_khloroplastov_i_mitokhondriy


 
Это интересно
+1

Л.М. Топтунова
Привилегированный участник 03.01.2022
Пожаловаться Просмотров: 416  
Комментарии 3
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии временно отключены