Підручник з Біології і екології. 10 клас. Остапченко - Нова програма

§ 14. БІОРІЗНОМАНІТТЯ НАШОЇ ПЛАНЕТИ ЯК НАСЛІДОК ЕВОЛЮЦІЇ ЖИВОЇ МАТЕРІЇ

Пригадайте, що таке ароморфоз, ідіоадаптації та загальна дегенерація. Що таке хорда? Які особливості будови еукаріотичної клітини? Що таке домен? Яка організація спадкового матеріалу в прокаріотів та еукаріотів? Які клітини організму людини вражає малярійний плазмодій?

Біорізноманіття нашої планети як наслідок еволюції живої матерії. Пригадаємо: шлях еволюції, який супроводжується підвищенням рівня організації, називають ароморфозом. Якщо еволюція організмів певної систематичної групи супроводжується спрощенням їхнього рівня організації, — це загальна дегенерація (мал. 14.1). Ще один шлях еволюції — ідіоадаптації, які формуються завдяки пристосуванням організмів до певних умов існування. При цьому рівень організації організмів не змінюється.

Мал. 14.1. Представник ракоподібних дендрогастер зазнав значного спрощення в результаті паразитичного способу життя; він утратив ознаки, притаманні типовим членистоногим: сегментацію тіла, членисті кінцівки тощо

Нові види, роди, родини і т. д. виникають здебільшого шляхом дивергенції. Нащадки видів, які беруть початок від предкового виду, самі можуть давати початок новим видам. Так поступово підвищувався ранг предкових таксонів. Щодо дочірніх видів предковий вид поступово набував статусу нового роду, а через певний час щодо їхніх нащадків — статусу нової родини і так далі — аж до рівня окремого типу (або відділу) (мал. 14.2).

Мал. 14.2. Виникнення видів і таксонів вищого рангу внаслідок дивергенції

Ще у другій половині ХІХ ст. Е. Геккель запропонував відображати родинні зв’язки між різними групами організмів у вигляді філогенетичних дерев. Тепер дослідники для графічного відображення родинних зв’язків між різними групами організмів використовують спеціальні комп’ютерні програми, які аналізують різноманітні риси подібності та відмінності між ними й будують кладограми (мал. 14.3).

Мал. 14.3. Два варіанти сучасних кладограм, які відображають родинні зв’язки між трьома таксонами: А, В та С (D — предковий таксон, який дав початок таксонам А, В та С). Довжина осей, які ведуть до певного таксона, відповідає часу, який існує цей таксон: що довша вісь, то раніше виник таксон

Кладограма (від грец. кладон — гілка) — спосіб графічного відображення родинних зв’язків між окремими групами організмів.

Вивчаючи кладограму певної систематичної групи, можна отримати інформацію про те, наскільки тісні родинні зв’язки між окремими таксонами, чи давно виник той чи інший таксон. Отже, кладограми графічно відображають процес еволюції певної систематичної групи, аж до системи органічного світу загалом.

Завдання: у складі робочих груп проаналізуйте кладограму, що ілюструє родинні зв’язки між різними представниками типу Хордові (мал. 14.4).

Мал. 14.4. Кладограма, що ілюструє родинні зв’язки між різними представниками типу Хордові

Класифікація еукаріотів. Перші прокаріоти виникли майже 3,5 млрд років тому, ще в архейську еру — найдавнішу в геологічній історії нашої планети. Еукаріоти з’явилися в період між 1,6—2,1 млрд років тому (протерозойська ера).

Уперше поділяти еукаріотів на тварин і рослини запропонував відомий давньогрецький учений Арістотель. Він вважав, що живе (тварини та рослини) відрізняється від неживого наявністю душі. Рослини і тварини відрізняються ступенем розвитку душі (у тварин вона розвинена краще). Для рослин характерні лише живлення та ріст, а для тварин — також воля та рух. Цю систему з двох царств визнавав і К. Лінней. Гриби в окреме царство еукаріотів уперше виокремив шведський ботанік Е. М. Фріз (мал. 14.5), указуючи на значні відмінності грибів від рослин. Цей учений започаткував науку, що досліджує гриби, — мікологію.

Мал. 14.5. Еліас Магнус Фріз (1794—1878): видатний шведський ботанік і міколог, один із засновників систематики грибів

До кінця XX ст. більшість учених розглядали еукаріотів у складі трьох царств Рослини, Тварини і Гриби. Проте не всіх одноклітинних еукаріотів можна було однозначно розподілити між ними. Серед одноклітинних еукаріотів, яких традиційно вважали представниками царства Тварини, є й такі, яким притаманні ознаки рослин. Наприклад, у клітинах апікомплексних (до яких належить малярійний плазмодій) виявлено органелу апікопласт, яка за походженням становить видозмінену пластиду (мал. 14.6, 2).

Мал. 14.6. Клітина споровиків: 1 — ядро; 2 — апікопласт; 3 — мітохондрія; 4 — комплекс органел, які забезпечують проникнення у клітину-хазяїна; 5 — пелікула

Серед представників царства Гриби є так звані грибоподібні організми. Якщо справжні гриби: зигомікотові (до них, наприклад, належить мукор), аскомікотові (дріжджі, зморшки, строчки, трюфелі тощо), базидіомікотові (як-от, різні трутовики, лисички, білий, польський, сатанинський гриби, маслюки) — мають у складі клітинної оболонки хітин, то грибоподібні організми натомість містять лише целюлозу. У міксомікотових слизовиків (мал. 14.7) клітина оточена лише плазматичною мембраною, завдяки чому їхні клітини здатні до амебоїдного руху.

Мал. 14.7. Представник міксомікотових слизовиків — фуліго септичний (фуліго гнильний). Це їстівний організм. У деяких районах Мексики та на терені Українських Карпат його споживають у смаженому вигляді (за смаком він нагадує яєчню)

Отже, система еукаріотів потребувала ґрунтовного перероблення. Для її вдосконалення тепер залучають дані біохімічних і молекулярно-генетичних досліджень. Сучасна система еукаріотичних організмів значно відрізняється від традиційної. Ознайомимося з нею в наступному параграфі.

Цікаво знати!

До другої половини XX ст. одноклітинними тваринами вважали мікроспоридій. Це внутрішньоклітинні паразити різних груп тварин і людини. В оболонці спор цих організмів виявлено хітин, характерний для справжніх грибів, до яких їх тепер зараховують.

Ключові терміни та поняття

кладограма.

Перевірте здобуті знання

1. Чому філогенетична система організмів має відображати хід їхньої еволюції? 2. Чому вчені були змушені переглянути систему еукаріотичних організмів? 3. Чому біохімічні та молекулярно-генетичні дослідження часто відіграють вирішальну роль у сучасній систематиці організмів? 4. Які є сучасні способи відображення родинних зв’язків між різними групами організмів?

Поміркуйте

Чому всі одноклітинні організми не можна розглядати як монофілетичну групу еукаріотів?

Творче завдання

В Інтернеті знайдіть кладограму вищих рослин та з допомогою вчителя чи вчительки проаналізуйте її.