Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на новости науки


 
(на Subscribe.ru)



Библиотека

 
Т. Пичугина
Загадки земных сфер


П. Брежестовский
Долгожитель и рыцарь науки


К. Гилярова
Состязание лингвистов в далеком Китае


С. Виллани, Н. Демина
Седрик Виллани: «Люблю ходить босиком. Ничто не должно мешать работе мысли»


А. Мурадова
Сколько языков ты знаешь, столько раз ты человек


Интервью с Е. Бонч-Осмоловской
Любовь к любителям экстрима


С. Ландо, А. Хохлов, В. Васильев, А. Кириллов, Ю. Ильяшенко
Центр кристаллизации (к юбилею Михаила Цфасмана)


Н. Резник
Cверчки: заговор молчания


А. Мурадова
Ассимиляция или смерть?


Б. Штерн
Горячее пятно







Главная / Новости науки версия для печати

Cамым примитивным животным на земле оказался трихоплакс


Самое примитивное животное на свете похоже на медленно ползающую тонкую бесформенную пластинку (© Oliver Voigt 2006; фото с сайта wikimedia.org)
Самое примитивное животное на свете похоже на медленно ползающую тонкую бесформенную пластинку (© Oliver Voigt 2006; фото с сайта wikimedia.org)

Анализ митохондриального генома трихоплакса — загадочного многоклеточного существа, чрезвычайно просто устроенного — показал, что это самое архаичное из всех ныне живущих животных. Простота его строения не является результатом вторичного упрощения, как считали многие специалисты. Трихоплакс, по-видимому, стоит намного ближе к общему предку всех животных, чем другие примитивные представители животного царства, такие как губки и кишечнополостные.

К царству животных, по современным представлениям, относятся только многоклеточные организмы. Всевозможные инфузории, жгутиконосцы и другие простейшие, еще недавно называвшиеся в учебниках «одноклеточными животными», сегодня выведены из состава животного царства. Предками животных, по-видимому, были одноклеточные воротничковые жгутиконосцы, или хоанофлагелляты. Кроме них, относительно близкими родственниками животных считаются грибы.

Как выглядели самые первые животные? Какое из ныне живущих животных больше всего похоже на далекого общего предка? Эти вопросы издавна волнуют зоологов. Данные сравнительной анатомии и эмбриологии говорят о том, что первые животные должны были представлять собой нечто вроде шарика (или лепешки), состоящего из двух типов клеток. Клетки наружного слоя несли жгутики и служили для движения. Внутри помещались клетки, похожие на амеб и выполняющие пищеварительную функцию. Примерно так устроены личинки низших животных — губок и кишечнополостных. Многие специалисты считали, что именно эти группы (особенно губки) — наименее изменившиеся потомки общего предка всех животных, то есть самые примитивные из современных представителей животного царства.

Хоанофлагелляты — предполагаемые одноклеточные предки животных (фото с сайта mcb.berkeley.edu)
Хоанофлагелляты — предполагаемые одноклеточные предки животных (фото с сайта mcb.berkeley.edu)

Однако на почетное звание самого примитивного животного претендовало еще одно весьма странное существо — трихоплакс.

Это плоское создание, похожее на медленно ползающую кляксу, не имеет ни осей симметрии, ни мускулатуры, ни переднего и заднего концов, не говоря уже о таких сложных устройствах, как пищеварительная, нервная, кровеносная или выделительная система. Трихоплакс по своему строению напоминает личинок кишечнополостных, и его действительно довольно долго считали личинкой медузы. Но потом оказалось, что трихоплакс образует половые клетки и размножается половым путем.

Правда, до сих пор не удалось выяснить, как идет развитие оплодотворенного яйца: в лабораторных условиях эмбрионы погибают на очень ранних стадиях. В аквариуме трихоплакс размножается бесполым путем — делится надвое или отпочковывает маленьких многоклеточных «бродяжек», у которых уже есть все типы клеток, имеющиеся у взрослого трихоплакса. Тем не менее открытие полового размножения показало, что трихоплакс — не чья-то личинка, а вполне взрослое самостоятельное существо. Правда, могло оказаться и так, что трихоплакс произошел от более сложно устроенных животных в результате неотении — редукции поздних стадий развития и перехода к размножению на стадии личинки. Это явление довольно широко распространено (известный пример неотенического животного — знакомый аквариумистам аксолотль).

Окончательно решить вопрос о происхождении трихоплакса и его месте на эволюционном древе животного царства мог только тщательный молекулярно-генетический анализ. Геном трихоплакса очень мал (лишь в 10 раз больше, чем у кишечной палочки, и в 100 раз меньше, чем у человека), однако прочесть его зоологи пока не удосужились. И вот несколько дней назад в PNAS появилась достаточно сенсационная статья американских и немецких исследователей о результатах прочтения небольшой, но очень информативной части генома трихоплакса, а именно его митохондриальной хромосомы.

Оказалось, что митохондриальный геном трихоплакса по своему строению занимает промежуточное положение между «ближайшими родственниками животных» (хоанофлагеллятами и грибами) с одной стороны и всеми остальными животными (включая губок и кишечнополостных) — с другой.

Митохондриальные геномы хоанофлагеллят и грибов велики по размеру (порядка 40–80 тысяч пар нуклеотидов), содержат длинные некодирующие участки, располагающиеся как между генами (спейсеры), так и внутри них (интроны), гены белков, необходимых для клеточного дыхания (это основная функция митохондрий), гены рибосомных белков, а также несколько генов, кодирующих белки с неизвестными функциями. Животные, напротив, имеют очень маленькие митохондриальные геномы (порядка 14–18 тысяч пар нуклеотидов), с очень небольшими спейсерами, обычно без интронов. В митохондриальных генах животных закодировано лишь 12–14 белков, необходимых для клеточного дыхания; гены рибосомных белков и белков с неизвестными функциями отсутствуют.

Митохондриальный геном трихоплакса (изображение из статьи в PNAS)
Митохондриальный геном трихоплакса (изображение из статьи в PNAS)

У трихоплакса, как выяснилось, митохондриальный геном очень велик — 43 079 пар нуклеотидов, больше, чем у любого другого животного. Некодирующие участки занимают около половины генома, как у хоанофлагеллят (у животных — не более 25%). Имеется как минимум три интрона (у воротничкового жгутиконосца Monosiga — четыре, у большинства животных — ни одного, за исключением некоторых кишечнополостных, имеющих 1-2 интрона). Имеется пять генов, кодирующих неизвестные белки (у Monosiga — шесть, у животных — обычно ни одного). Гены рибосомных белков, однако, отсутствуют — этот признак отличает трихоплакса от хоанофлагеллят и грибов и сближает его с животными. Авторы статьи считают, что исчезновение из митохондриальной хромосомы генов рибосомных белков, возможно, является синапоморфией животного царства — то есть новоприобретенным признаком, который впервые появился у общего предка всех животных и по которому любое современное животное можно отличить от не-животных.

Полученные результаты подтверждают точку зрения, согласно которой трихоплакс — самое примитивное из ныне живущих животных. Он, безусловно, не является упростившимся потомком губок или кишечнополостных, чьи митохондриальные геномы сохранили гораздо меньше примитивных черт. Простота организации трихоплакса первична. Объясняется она тем, что из всех многочисленных и разнообразных потомков «общего предка всех животных» трихоплакс изменился меньше всех.

Источник: Stephen L. Dellaporta, Anthony Xu, Sven Sagasser, Wolfgang Jakob, Maria A. Moreno, Leo W. Buss, Bernd Schierwater. Mitochondrial genome of Trichoplax adhaerens supports Placozoa as the basal lower metazoan phylum // PNAS. 2006. Он-лайн публикация 26.05.2006.

Александр Марков

Последние новости: Генетика, Александр Марков

29 сентября
Геномы африканских рыб проясняют механизмы быстрого видообразования
26 сентября
Склонность шимпанзе к убийству себе подобных нельзя объяснить влиянием человека
25 сентября
Новые генетические данные говорят о трояком происхождении европейцев
18 сентября
У предков билатерий уже была примитивная протохорда
16 сентября
Плацентарность не способствует мужской красоте
9 сентября
Генетики нашли вторую родину ячменя
18 августа
Уникальность плана строения иглокожих связана с перестановкой Hox-генов
22 июля
Условный рефлекс у нематоды формируется на основе инсулинового рецептора
14 июля
Новые виды растений можно создавать при помощи горизонтального переноса полных ядерных геномов
10 июля
Тибетцы унаследовали от денисовских людей ген, спасающий от гипоксии


Астрономические наблюдения недели

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 

Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Николай Горностаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Ольга Кочина, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Даниил Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2014 IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 


Научные новости у наших партнеров: «Биомолекула», «В мире науки», «Вокруг света», Газета.ру, Грани.ру, Лента.ру, «Наука и жизнь», «Популярная механика», Gzt.ru

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия