352

Симбиоз

Давно ничего не выкладывал, а тут вот на ноуте неожиданно появился интернет...

Вдруг кому будет интересно.


Часть 1. Возникновение симбиоза.


Типичным примером примитивизации дарвиновских идей является широко распространенное по сей день мнение о том, что в основе эволюции лежат исключительно эгоизм, конкуренция и безжалостная "борьба за существование".

Симбиоз Александр Марков, Симбиоз, Биология, Научпоп, Эволюция, Длиннопост

Конкуренция, конечно, играет весьма важную роль и в биологической, и в социальной эволюции. Однако в конечном счете, как правило, в выигрыше оказываются не те, кто сумел добиться безраздельного господства в той или иной сфере и уничтожить всех конкурентов, а те, кому удалось наладить взаимовыгодное сотрудничество с ними и превратить врагов в друзей.

Симбиоз Александр Марков, Симбиоз, Биология, Научпоп, Эволюция, Длиннопост

Без сотрудничества, кооперации, симбиоза не может существовать (и тем более развиваться) ни одна живая система. В биологии необходимость кооперации и симбиоза совершенно очевидна. Для того чтобы выжить и оставить потомство, каждое живое существо должно справиться с множеством разнообразных проблем. Нужно каким-то образом получать из окружающей среды необходимые вещества, а недостающие самостоятельно синтезировать из подручного материала; нужно добывать энергию, необходимую для энергоемких химических и физических процессов; нужно вовремя избавляться от отходов жизнедеятельности, находить подходящих партнеров для обмена наследственным материалом, заботиться о потомстве, защищаться от хищников и так далее — и все это в переменчивой, далеко не всегда благоприятной внешней среде. Требования, предъявляемые жизнью к каждому отдельному организму, не только многочисленны и разнообразны — очень часто они еще и противоречивы. Невозможно оптимизировать сложную систему сразу по всем параметрам: чтобы добиться совершенства в чем-то одном, приходится жертвовать другим. Поэтому эволюция — это вечный поиск компромисса, и отсюда следует неизбежная ограниченность возможностей любого отдельно взятого живого существа. Самый простой и эффективный путь преодоления этой ограниченности — симбиоз, то есть кооперация "специалистов разного профиля".


Многие биологи полагают, что все разнообразие жизни на нашей планете происходит от единственного исходного вида — "универсального предка" по имени Лука (Last Universal Common Ancestor, LUCА). Другие, в том числе крупнейший микробиолог академик Г.А. Заварзин, с этим не согласны. Они исходят из того, что устойчивое существование биосферы возможно только при условии относительной замкнутости биогеохимических циклов — в противном случае живые существа очень быстро израсходуют все ресурсы или отравят себя продуктами собственной жизнедеятельности.


Замкнутость циклов может быть обеспечена только сообществом из нескольких разных видов микроорганизмов, разделивших между собой биогеохимические функции. Одни, используя ресурсы среды, наполняют ее продуктами своей жизнедеятельности, а другие, используя эти продукты, возвращают в качестве своих отходов первоначальный ресурс во внешнюю среду. Примером такого сообщества являются циано-бактериальные маты.


Впрочем, следует помнить, что в биологии не бывает правил без исключений и даже видимая безупречность логических рассуждений не всегда может служить критерием истины. Теоретически все-таки можно себе представить единичный вид микроорганизмов, существующий на планете в течение очень долгого времени. Например, если "пищей" ему служат какие-либо вещества, поступающие понемножку из земных недр, а отходы жизнедеятельности либо перерабатываются в геохимических круговоротах без участия живых организмов, либо, к примеру, просто захораниваются в земной коре. Таким образом, этот гипотетический микроорганизм попросту встраивается в уже существующий геохимический цикл, лишь ускоряя его.


Однако в целом на сегодняшний день утверждение "в начале было сообщество" представляется, на мой взгляд, более вероятным, чем "в начале был один вид микробов".


В любом случае, уже 3,55 млрд лет назад на Земле, по-видимому, существовали сложные микробные сообщества — бактериальные маты. В наши дни нечто подобное можно наблюдать в некоторых экстремальных местообитаниях, таких как горячие источники. Древние бактериальные маты, вероятно, состояли из двух слоев. В верхнем обитали аноксигенные (не выделяющие кислород) фототрофы. Они синтезировали органику из углекислого газа, потребляли сероводород и выделяли сульфаты. В нижнем слое жили бродильщики (они потребляли органику, произведенную фототрофами, и выделяли водород), сульфатредукторы (потребляли сульфаты и водород, производили сероводород), а также, возможно, метаногены с метанотрофами.


Важнейшим поворотным пунктом в развитии жизни стало изобретение оксигенного, (кислородного) фотосинтеза, благодаря которому в атмосфере начал накапливаться кислород и стало возможным существование высших организмов. Это великое событие произошло, по-видимому, 2,5-2,7 млрд лет назад (хотя ряд ученых придерживается мнения о более раннем появлении кислородных фотосинтетиков). "Изобретателями" кислородного фотосинтеза были цианобактерии, или, как их раньше называли, сине-зеленые водоросли.

Симбиоз Александр Марков, Симбиоз, Биология, Научпоп, Эволюция, Длиннопост

Важность сделанного цианобактериями "открытия" трудно переоценить. Без цианобактерий не было бы и растений, ведь растительная клетка — результат симбиоза нефотосинтезирующего (гетеротрофного) одноклеточного организма с цианобактериями. Все растения осуществляют фотосинтез при помощи особых органелл — пластид, которые суть не что иное, как симбиотические цианобактерии. И неясно еще, кто главный в этом симбиозе. Некоторые биологи говорят, пользуясь метафорическим языком, что растения — всего лишь удобные "домики" для проживания цианобактерий.


После появления цианобактерий безраздельное господство прокариот (безядерных) на нашей планете продолжалось еще очень долго — полтора или два миллиарда лет. Микроорганизмы постепенно становились все более многочисленными и разнообразными. В конце концов уровень интеграции в сообществе прокариот достиг такого уровня, что несколько разных видов микроорганизмов слились в единый организм — эукариотическую клетку.

Симбиоз Александр Марков, Симбиоз, Биология, Научпоп, Эволюция, Длиннопост

Это событие можно считаеть вторым по значимости в истории жизни на Земле. На первом месте, конечно, стоит само ее появление.


А. Марков. "Рождение сложности".


Продолжение следует...

Найдены дубликаты

+10
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
раскрыть ветку 5
+12

Генетический код, скорее всего, появился еще до первых микроорганизмов, на стадии рнк-мира.

раскрыть ветку 4
+4
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
раскрыть ветку 3
+9
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
+9
Прочитала голосом Лосяша, получилось интересно
+14
это получается что я это не только я а я это целое сообщество мелких бактерий который скентовались и теперь заставляют меня идти на работу
раскрыть ветку 8
+12
Таки да. А после твоей смерти они тебя сожрут.
+5

Да, ваще, засада! Мозг не твой, тело не твое... Что вообще мое-то?! )))  

раскрыть ветку 5
+13
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
раскрыть ветку 1
+2
кредит - твой)
0

Если есть кредит, то он твой.

Хотя, если есть проблемы с выплатами, можешь сказать, что это кредит не твой, а сообщества микроорганизмов - к ним все претензии.

раскрыть ветку 1
+2

У Докинза есть книги по вашим мыслям. Например, "эгоистичный ген"

+2

Извините, не удержался

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 2
+1

Откуда этот мем, кстати?

раскрыть ветку 1
+2

Мыш (кродеться) — один из тех абстрактных мемов, которым не нужен смысл. Зачастую, словосочетание «мыш (кродеться)» добавляется к изображению любой мыши, либо к любому объекту, который крадется.


Также возможны варианты с другими словами, похожие на оригинальную конструкцию. В этом случае красться может любая проблема или опасность.


Memepedia

0

@Yaz23 к сожалению не умею рисовать комиксы. Оцени, сильно плохо?

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 4
0

А если идеологически верно - то можно обыграть так: мать-бактерия говорит дочерней бактерии не есть каку, а та когда выросла и расплодилась, говорит, что это как посмотреть: то что вы едите - это мои отходы.

0

Идея прикольная. Но в последнем кадре, ИМХО, чего-то не хватает.

Я бы свёл шутку к тем двум ковбоям, что остались при своих, но при этом наелись бизоньего навоза.

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 2
0

Спасибо. У меня ночь, может завтра что лучше в голову придёт.

Допустим клетки, которые объединяются в организмы ради борьбы с вирусами. Миллионы лет эволюции. Нервным клеткам хорошо, все работают на них и на борьбу. А те, чтоб не потерять кормушку и успокоить массы изобретают Арбидол и Импазу.

раскрыть ветку 1
0

Ты ваще о чем?

0
Короче, в борьбе за выживание - все средства хороши.
-7

@moderator

Ссылка на платную книгу

раскрыть ветку 1
+3

Ссылка на сайт автора. Когда я раньше на него ссылался, настойчиво рекомендовали делать именно так.

Книга бесплатно качается без малейших проблем.

-10

Сложнааа

раскрыть ветку 1
+4
Не хочешь - не учи.
ещё комментарии
Похожие посты
Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: