Поява еукаріотів як найважливіший ароморфоз
Відокремлення клітинного ядра (сховища спадкової інформації) від цитоплазми (області активного метаболізму) можна як прояв глобальної еволюційної закономірності - відокремлення " соми " і " герми " . Цю тенденцію вдало охарактеризував А.С.Раутіан (2001): "Поділ організму на сому та герму обумовлено насамперед тим, що завдання зберігання спадкової інформації та функціонування пред'являють до своєї матеріальної основи протилежні вимоги… для підтримки соми необхідна динаміка, а для збереження герми з її спадковою інформацією - спокій. Компроміс між цими протилежними вимогами досягається шляхом просторового поділу соми та герми всередині організму".
Але цим далеко ще не вичерпується біологічний сенс відокремлення клітинного ядра. Найважливіша відмінність еукаріотів від прокаріотичних полягає в більш досконалій системі регуляції геному. Ядро – як місце зберігання, а й область зчитування і реплікації ДНК, а головне - активної регуляції транскрипції і посттранскрипционных модифікацій РНК. Завдяки цьому у еукаріотів з'явилася можливість розвитку складних механізмів модифікаційної мінливості. Таким чином було досягнуто принципово вищого рівня пристосовуваності організмів. Зазначимо, зростання пристосовуваності (і, як наслідок, стійкості) живих систем – одне із основних законів біологічної еволюції; він проявляється, наприклад, у закономірному та неухильному зростанні середньої тривалості існування таксонів (Марков, 2002).
Саме завдяки своїй здатності формувати, залежно від умов, морфологічно та функціонально різні клітини при незмінному геномі, одноклітинніеукаріоти виявилися здатними надалі розвинути, по-перше, складні життєві цикли та статеве розмноження, по-друге – багатоклітинність. Як у найпростішого зі складним життєвим циклом, так і у багатоклітинного організму один і той же геном, завдяки складній системі регуляції експресії генів, у різних умовах забезпечує розвиток різних типів клітин. Здатність прокаріотів до такого роду модифікацій набагато нижче.
Відокремлення клітинного ядра сприяло також розвитку більш досконалої системи захисту та репарації ДНК (хоча розпочатися цей процес міг ще в археобактерій, що мешкали в екстремальних умовах – див. нижче), що призвело до різкого зниження частоти мутування у еукаріотів порівняно з прокаріотами. Це могло бути важливою перевагою в умовах безкисневої атмосфери архею та протерозою, коли через відсутність озонового шару жорстке ультрафіолетове випромінювання в поверхневих шарах води могло призвести до надто інтенсивного мутагенезу. Ефективний механізм репарації, таким чином, міг істотно розширити потенційну адаптивну зону перших еукаріотів, зробивши можливим для них проживання в освітлених шарах води.
Величезні переваги, безсумнівно, мало дати еукаріотам (і біоті загалом) виникнення статевого процесу, що призвело до цілого комплексу дуже важливих наслідків: появі репродуктивної ізоляції, ендогамних біологічних видів і популяцій, ді- і поліплоїдності та рекомбінаційної мінливості. .в останньому розділі статті). Слід, проте, пам'ятати, що з перших еукаріот, ймовірно, ще був статевого процесу. Багато переваг еукаріотів могли проявитися лише згодом, у більш менш віддаленій еволюційній перспективі. Для перших еукаріотів, по-мабуть, реальне значення мало лише зростання пристосовуваності до нестабільного середовища за рахунок розвитку модифікаційної мінливості.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: