Все о губках

Происхождение и эволюция губок



Появление губок и их эволюция



Губки, особенно морские виды, относятся к очень древним животным, появившимся в фауне планеты на заре Кембрийского периода, возможно и значительно ранее.
происхождение губок Сейчас трудно объяснить, какие эволюционные процессы заставили одноклеточных животных объединиться в специфические сообщества, которые сформировали организмы первых губок. Одно несомненно - губки явились переходной формой, связующим звеном между простейшими животными организмами и более сложными формами жизни. Причем эта форма оказалась настолько удачной и жизнеспособной, что спустя миллионы лет губки занимают прочные жизненные позиции в водной фауне Земли.

По мнению ученых, предками губок, как впрочем и всех многоклеточных животных, были одноклеточные жгутиконосцы. В пользу такого вывода говорит сходство хоаноцитов с этими примитивнейшими существами. Одиночные жгутиковые в процессе своей жизнедеятельности образовывали колонии одноклеточных организмов, состоящие из множества отдельных микроособей.
Изучение колоний современных одноклеточных жгутиковых организмов показало, что количество отдельных особей в их составе, как правило, кратно двум - 4, 8, 16 и т. д. Это свидетельствует о том, что образование таких колоний связано с неотделением новорожденных клеток друг от друга в процессе дробления (деления) материнской клетки.

Изучением губок занимались такие видные умы, как И. И. Мечников и даже знаменитый путешественник-ученый Н. Н. Миклухо-Маклай.
Основу теории происхождения губок выдвинул И. И. Мечников, который считал, что отдельные особи в образовавшейся колонии одноклеточных жгутиконосцев были вынуждены частично дифференцировать свои функции, особенно если колония значительно разрасталась. В результате появились клетки наружного покрова, содержащие клетки-жгутиконосцы, а также мезоглея, в которой располагались другие типы клеток. Клетки, не утратившие жгутики (хоаноциты), у предков губок располагались на внешней стороне тела, поскольку само тело еще не имело мешкообразной формы, как у современных губок, и основная роль хоаноцитов заключалась в перемещении тела взмахами жгутиков.

Но при переходе этих организмов к сидячему образу жизни, такая конструкция тела оказалась нерациональной, поскольку не позволяла поставлять клеткам внутренних слоев пищу и кислород. Губкам пришлось перестраивать свое тело - хоаноцитами внутрь, где они своими жгутиками могли осуществлять ток воды сквозь поры и каналы, соединяющие внешний и внутренний эпителий животного. Именно такой сценарий эволюции губок привел к появлению процесса "извращения" зародышевых пластов. Как известно, любой организм в процессе развития от клетки до взрослого существа, проходит все стадии эволюции своих предков. Извращение зародышевых пластов у губок указывает на тот факт, что далекие предки губок имели простое строение тела с жгутиковыми клетками по внешнему эпителию. Жгутики осуществляли, преимущественно, функции движителя животного, передвигая его в толще воды. По мере перехода к неподвижному обитанию, необходимость использования жгутиков для перемещения отпала. Животное "вывернулось" наизнанку, и хоаноциты оказались на поверхности внутреннего слоя эпителия. При этом они оказались способны создавать своими жгутиками направленный ток воды сквозь тело губки.



Окаменевшие остатки игл древних губок нередко встречаются в палеозойских и более поздних отложениях. Чаще всего эти иглы принадлежат видам, которые живут и в современных водоемах нашей планеты. Лишь немногие из ископаемых остатков принадлежат губкам, считающимся вымершими. К таковым можно отнести представителей отряда восьмилучевых (Octactinellida) и разнолучевых (Heteractinellida) губок. Наибольшего расцвета сообщество губок достигло во времена Юрского и Мелового периода. По мнению ученых, примерно в это же время появились и первые пресноводные губки.

Наиболее хорошо сохранились ископаемые останки губок, каркасные скелеты которых образованы сросшимися иглами. Такие сложные ископаемые конструкции из иголок наиболее часто встречаются во многих геологических слоях и породах. Отдельные кремниевые иглы губок наиболее хорошо сохраняются в осадочных породах.

В New Scientist появилась статья о том, что ученым удалось расшифровать геном губки Amphimedon queenslandica, что позволило достовернее понять строение организма и этапы эволюции этих существ. В геноме обнаружены гены, отвечающие за взаимодействие между отдельными клетками тела, а также гены зачаточной иммунной системы, позволяющей сортировать объекты, попавшие в организм губки на "нужные" и "ненужные". Кроме этих генов, обнаружены гены, осуществляющие контакты между нейронами, т. е. фундамент нервной системы.
Эти факты указывают на несомненную принадлежность губок к многоклеточным животным, поскольку одноклеточные жгутиконосцы подобных генов не имеют.
На основании современных исследований организма губок на генном уровне ученые пришли к выводу, что эти животные появились на Земле значительно раньше, чем считалось до сих пор. Обнаружены и окаменелые останки древнейших губок, возраст которых оценивается специалистами примерно в 700-800 млн. лет.
эволюция и происхождение губок Но и это не предел - недавно группа ученых сообщила, что удалось обнаружить останки губкоподобного многоклеточного существа, возраст которого превышает 2 миллиарда лет! Однако, это утверждение в настоящее время вызывает сомнение у большинства биологов.
Тем не менее, никто не сомневается, что губки, вернее их далекие предки, появились на нашей планете более 600 млн. лет назад.

Древние находки в виде скелетных игл губок позволяют ученым получить представление о видах и разновидностях этих животных, заселявших в далеком прошлом различные участки нашей планеты, которые ныне являются сушей. Палеонтологам подобные находки дают возможность восстанавливать фауну губок древних морей и условия существования в них.
Постигая эволюционные процессы, сопровождавшие возникновение и жизненный путь этих примитивных животных, ученые более полно смогут нарисовать общую картину появления и развития жизни на Земле.

Следует отметить, что изучение ископаемых останков древних губок представляет интерес не только для биологов. Так, например, геологи при помощи подобных находок могут с высокой степенью достоверности определить возраст той или иной горной породы осадочного происхождения.

***

Симбиоз губок с животными и растениями