РОДОСЛОВНОЕ ДРЕВО

Материал из Юнциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Родословное древо (филема) — способ изображения родственных связей и эволюции организмов в виде дерева. Еще Ч. Дарвин в 1859 г. писал, что «это сравнение очень близко соответствует истине. Зеленые ветви с распускающимися почками представляют существующие виды, а ветви предшествующих лет соответствуют длинному ряду вымерших видов». Сам Дарвин дал в 1859 г. лишь схему возникновения многих видов, родов и семейств от одного общего вида-предка, но уже в 1866 г. Э. Геккель изобразил первое родословное древо всех живых существ (см. рис.). Геккель различал три основных царства живой природы — растений, протистов и животных. Его древо отражало уровень биологических знаний того времени, он сближал далекие по современным представлениям группы.

Сейчас биологи склоняются к мысли, что жизнь вскоре после ее возникновения расщепилась на три ствола, которые называют над-царствами. Два из них известны уже давно — это организмы, не имеющие оформленного ядра (прокариоты), и ядерные организмы (эукариоты). Сравнительно недавно некоторые систематики прокариот стали разделять на два самостоятельных надцарства — настоящих бактерий (эубактерий) и архебактерий. По некоторым чертам строения и обмена веществ архебактерии оказываются близки к эукарио-там. По-видимому, архебактерии сохранили больше, чем другие организмы, черты исходного праорганизма.

Эубактерии включают бактерий и группу, называвшуюся ранее синезелеными водорослями (цианобактерии). Построить их родословное древо удалось лишь в последние годы, использовав сравнительные данные по строению их рибосомных РНК.

По-видимому, ветви архебактерий, эубактерий и предков организмов с оформленным ядром — эукариот разошлись от общего ствола жизни практически одновременно. Дальнейшая история эукариот связана, вероятно, с симбиозом — какие-то аэробные бактерии стали обитать в цитоплазме их клеток. Так могли возникнуть митохондрии. С тех пор жизнь эукариот неразрывно связана с аэробным, кислородным дыханием, лишь немногие многоядерные амебы, обитающие в бескислородных илах, потеряли его уже вторично. Впрочем, эту теорию симбиозогенеза эукариот разделяют не все.

Второй этап симбиоза: внедрение в эука-риотические клетки каких-то синезеленых организмов — предков хлоропластов — привел к возникновению хлорофиллоносных организмов — растений. Сначала это были одноклеточные зеленые водоросли, но из них возникло все разнообразие современной флоры.

Надцарство эукариот теперь обычно разделяют на три ветви — три царства — животных, растений и грибов. Но не все в этой схеме ясно. Загадочные слизевики, например, настолько далеко отстоят от всех трех царств, что, похоже, заслуживают выделения в четвертое. Споры идут и о месте в филеме простейших, одноклеточных эукариот. Ведь одни из них ближе к растениям (эвглена, вольвокс и др.), другие — к животным. Но выделить простейших в самостоятельную ветвь, как это сделал Геккель, вряд ли возможно. Слишком они разнообразны. Современные составители древ колеблются — разделить простейших по трем основным царствам эукариот или же создавать новые царства. Число основных ветвей ядерных организмов тогда возрастет чуть ли не до десятка.

Основные ветви-царства в родословном древе делятся на более мелкие — типы. О числе этих мелких ветвей, порядке их расположения, а также о времени ответвления до £их пор идут ожесточенные споры. Одних животных систематики насчитывают до 33 типов. Не все из них имели одну эволюционную судьбу: в кроне «древа жизни» имеются пышно разветвленные побеги вроде огромных типов членистоногих, моллюсков или хордовых и тоненькие веточки, представленные немногими десятками видов. Но все они в равной степени интересны систематикам-эволюционистам. Ведь родословные древа — наглядное изображение процесса филогенеза.

В настоящее время родословные древа строятся не только на основании данных морфологии, эмбриологии и палеонтологии, как во времена Геккеля и в последующие годы. Для сравнения используют данные молекулярной биологии о последовательности аминокислот в белках и нуклеотидов в РНК и ДНК. Для сравнения внутри относительно небольших и не очень древних групп, таких, как позвоночные, используют быстро меняющиеся в эволюции белки, например гемоглобин. Для анализа же событий, происшедших миллиарды лет назад, используют такие мало меняющиеся (консервативные) молекулы, как рибосомные РНК.