Опишите сущность гипотезы мечникова о возникновении – Опишите сущность гипотезы И. И. Мечникова о возникновении многоклеточных организмов.

• ГДЗ
• 1 Класс
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Немецкий язык
  • Информатика
  • Природоведение
  • Основы здоровья
  • Музыка
  • Литература
  • Окружающий мир
  • Человек и мир
• 2 Класс
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Немецкий язык
  • Белорусский язык
  • Украинский язык
  • Информатика
  • Природоведение
  • Основы здоровья
  • Музыка
  • Литература
  • Окружающий мир
  • Человек и мир
  • Технология
• 3 Класс
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Немецкий язык
  • Белорусский язык
  • Украинский язык
  • Информатика
  • Музыка
  • Литература
  • Окружающий мир
  • Испанский язык
• 4 Класс
  • Математика
  • Английский язык
  • Русский язык
  • Немецкий язык
  • Белорусский язык
  • Украинский язык
  • Информатика
  • Основы здоровья

Биология для студентов — 13. Происхождение многоклеточных организмов. Теории Э. Геккеля и И.И. Мечникова

Гипотезы происхождения многоклеточности.

Рассмотрению подлежат четыре гипотезы, устанавливающие разные переходные формы между протистами и низшими многоклеточными организмами:

• гипотеза «гастреи» Э. Геккеля;
• гипотеза «фагоцителлы» И.И. Мечникова;
• гипотеза «сидячей колонии» А.А. Захваткина;
• гипотеза «целлюряризации» И. Хаджи.

Первые три гипотезы связывают возникновение истинно многоклеточных организмов с колониальными жгутиконосцами, а последняя – с многоядерными инфузориями.

Геккель считал, что шаровидная колония жгутиконосцев с одним слоем клеток могла, подобно тому, как это происходит с бластулой многоклеточных животных, впячиванием образовывать живые тела, эволюционное развитие которых привело к появлению низших многоклеточных с двуслойной организацией (подобных кишечнополостным).

Гипотеза Мечникова

По мнению А.А. Захваткина, переходная форма должна быть сходной не с личинками современных многоклеточных, а с их взрослыми формами. Поэтому, считает он, у гипотетического предка имелись черты современных губок, а начало ему дали колониальные сидячие жгутиконосцы.

С так называемыми «колониальными» жгутиконосцами, сходными с видами рода Вольвокс, связывается и происхождение многоклеточных растений.

Гипотеза «целлюряризации» основывается на таких явлениях как полимеризация органоидов и сложная дифференцировка цитоплазмы у инфузорий, а также образование поколения клеток при делении многоядерного плазмодия. Обособление разнородных участков цитоплазмы инфузории вокруг ядер с образованием наружных разделяющих мембран, по мнению Хаджи, может сразу привести к образованию трехслойных многоклеточных, близких к Плоским червям.

Опираясь на результаты эмбриологических исследований А. О. Ковалевского, Э. Геккель (1834-1919) выдвинул теорию гастреи (1874 г). Основываясь на колониях простейших (Volvox), Геккель (1874) построил гастрейную теорию происхождения Metazoa, которая принимается многими зоологами. Геккель утверждал, что отдаленным предком многоклеточных была шаровидная колония простейших. Он опирался на данные эмбриологии, говорящие о том, что в онтогенезе внутренний зародышевый пласт (энтодерма) часто образуется путем впячивания (инвагинации) стенки однослойного зародыша (бластулы ), в результате чего получается двухслойная стадия ( гаструла ). Геккель полагал, что и в процессе эволюции (филогенеза) одна половина шаровидного бластулообразного организма впятилась в другую, и таким образом возникла первичная кишечная полость, открывающаяся наружу ротовым отверстием. Такой гипотетический двухслойный организм плавал с помощью жгутиков, размножался половым путем и стал предком всех многоклеточных животных. Геккель назвал его » гастреей «. Принятие гастрейной теории подводит нас непосредственно к низшим двухслойным Metazoa ( гидра ).

И. И. Мечников, проанализировав процесс образования гаструлы у низших многоклеточных, пришел к выводу, что гаструляция путем впячивания — позднее эволюционное образование; он разработал теорию фагоцителлы. Согласно И. И. Мечникову, первичный колониальный организм состоял из одинаковых клеток, образующих шаровидное скопление — аналог бластулы. Переход к двухслойному состоянию был связан с тем, что клетки, захватившие пищу, теряли жгутик и перемещались вглубь колонии. Постепенно разделение на внешний — движущий и внутренний — питающий слои закрепилось и стало постоянным. От фагоцителлы произошли губки и бескишечные турбелярии. Согласно теория фагоцителлы, исходной формой многоклеточных является гипотетическое животное – фагоцителла (др. название – паренхимелла). Фагоцителла состоит (подобно личинке современных низших многоклеточных – паренхимуле из слоя поверхностных клеток – эктодермы, или кинобласта, и внутренней клеточной массы – паренхимы, или фагоцитобласта. Кинобласт выполняет функции отграничения, внешнего обмена и движения; фагоцитобласт – внутреннего обмена, внутриклеточного пищеварения. Из кинобласта и фагоцитобласта в ходе эволюции возникло всё многообразие форм тканей многоклеточных животных организмов.

vseobiology.ru

Чем отличается гипотеза Геккеля от гипотезы Мечникова (о просихождении многоклеточных) ???

Основываясь на колониях простейших (Volvox), Геккель (1874) построил гастрейную теорию происхождения Metazoa, которая принимается многими зоологами. Геккель утверждал, что отдаленным предком многоклеточных была шаровидная колония простейших. Он опирался на данные эмбриологии, говорящие о том, что в онтогенезе внутренний зародышевый пласт (энтодерма) часто образуется путем впячивания (инвагинации) стенки однослойного зародыша ( бластулы ), в результате чего получается двухслойная стадия ( гаструла ). Геккель полагал, что и в процессе эволюции (филогенеза) одна половина шаровидного бластулообразного организма впятилась в другую, и таким образом возникла первичная кишечная полость, открывающаяся наружу ротовым отверстием. Такой гипотетический двухслойный организм плавал с помощью жгутиков, размножался половым путем и стал предком всех многоклеточных животных. Геккель назвал его » гастреей «. Принятие гастрейной теории подводит нас непосредственно к низшим двухслойным Metazoa ( гидра ).

2. Мечников — теория фагоцителлы
И. И. Мечников, проанализировав процесс образования гаструлы у низших многоклеточных, пришел к выводу, что гаструляция путем впячивания — позднее эволюционное образование; он разработал теорию фагоцителлы. Согласно И. И. Мечникову, первичный колониальный организм состоял из одинаковых клеток, образующих шаровидное скопление — аналог бластулы. Переход к двухслойному состоянию был связан с тем, что клетки, захватившие пищу, теряли жгутик и перемещались вглубь колонии. Постепенно разделение на внешний — движущий и внутренний — питающий слои закрепилось и стало постоянным. От фагоцителлы произошли губки и бескишечные турбелярии.

Гипотеза происхождения многоклеточных животных, предложенная И. И. Мечниковым в 1879–86. Согласно теория фагоцителлы, исходной формой многоклеточных является гипотетическое животное – фагоцителла (др. название – паренхимелла) . Фагоцителла состоит (подобно личинке современных низших многоклеточных – паренхимуле из слоя поверхностных клеток – эктодермы, или кинобласта, и внутренней клеточной массы – паренхимы, или фагоцитобласта. Кинобласт выполняет функции отграничения, внешнего обмена и движения; фагоцитобласт – внутреннего обмена, внутриклеточного пищеварения (см. Фагоцитоз) . Из кинобласта и фагоцитобласта в ходе эволюции возникло всё многообразие форм тканей многоклеточных животных организмов.

otvet.mail.ru

Вопрос 3:Теории происхождения многоклеточных (э.Геккеля и и.И.Мечникова).

Теория Э.Геккеля (1884):

В построении своей гипотезы он исходил из эмбриологических исследований, проведенных к тому времени А.О.Ковалевским и другими зоологами преимущественно на ланцетнике и ряде позвоночных. Опираясь и биогенетический закон, Геккель считал, что каждая стадия онтогенеза повторяет какую-то стадию, пройденную предками данного вида во время филогенетического развития. По его представлениям, стадия зиготы соответствует одноклеточным предкам, стадия бластулы — шарообразной – колонии жгутиковых. Далее по этой гипотезе произошло впячивание одной из сторон шарообразной колонии и образовался двухслойный организм, названный Геккелем гастреей, а гипотеза Геккеля получила название теории гастреи. Эта теория сыграла большую роль в истории науки, так как способствовала утверждению монофилитических представлений о происхождении многоклеточных.

Теория И.И. Мечникова (1886):

По его представлениям у гипотетического предка многоклеточных – шарообразной колонии жгутиковых – клетки, захватывавшие пищевые частички, временно теряли жгутики и перемещались внутрь колонии. Затем они могли вновь возвращаться на поверхность и восстанавливать жгутик. Постепенно в шарообразной колонии произошло разделение функции между сочленами колонии. Для успешного захвата пищи необходимо активное движение, что привело к поляризации организма. Передние клетки приобретали специализацию в отношении движения, а задние в отношении питания. Возникшее затруднение передачи пищи от задних клеток к передним повлекло за собой иммиграцию фагоцитобластов в полость тела. Этот гипотетический организм схож с личинкой многих губок и кишечнополостных. Первоначально Мечников назвал его перенхимеллой. Затем в связи с тем, что внутренний слой у гипотетического организма формируется из фагоцитобластов, он назвал его фагоцителлой. Данная теория получила название теории фагоцителлы.

Вопрос 4:Биогенетический закон Геккеля – Мюллера и его применение в построении концепций происхождения многоклеточных.

Независимо друг от друга Геккель и Мюллер сформулировали биогенетический закон.

ОНТОГЕНЕЗ ЕСТЬ КРАТКОЕ ПОВТОРЕНИЕ ФИЛОГЕНЕЗА.

В онтогенезе Геккель различал палингенезы и ценогенезы. Палингенез – признаки зародыша, повторяющие признаки предков (хорда, хрящевой первичный череп, жаберные дуги, первичные почки, первичное однокамерное сердце). Но их образовании может сдвигаться во времени – гетерохронии, и в пространстве – гетеротопии. Ценогенезы – приспособительные образования у зародыша, не сохраняющиеся во взрослом состоянии. Он указал, что ценогенезы влияют на палингенезы, искажают их. Он считал, что из-за ценогенезов рекапитуляция (Рекапитуляция-краткое, сжатое во времени повторение в онтогенезе признаков филогенетических (исторических) форм )происходит не полностью. Он отталкивался от этой теории когда создавал теорию гастреи.

Дальнейшие исследования показали, что биогенетический закон справедлив лишь в общих чертах. Нет ни одной стадии развития, на которой зародыш повторял бы строение своих предков. Установлено так же, что в онтогенезе повторяется строение не взрослых стадий предков, а эмбрионов.

studfiles.net

Подцарство Многоклеточные: происхождение: теория Мечникова

Подцарство Многоклеточные: происхождение: теория Мечникова

И. И. Мечников (1886), изучая онтогенез низших Metazoa, заметил, что их энтодерма образуется не посредством впячивания, а путем внедрения отдельных клеток в полость бластулы — бластоцель , где они образуют сначала рыхлый, а затем плотный зачаток внутреннего пласта. Лишь впоследствии в этой плотной клеточной массе появляется кишечная (гастральная) полость, и еще позже прорывается первичный рот ( бластопор ). Этот процесс образования энтодермы Мечников считал более первичным, чем впячивание. Стадия с плотным зачатком энтодермы имеется в развитии губок (паренхимула) и кишечнополостных . Мечников, так же как Геккель, считал, что Metazoa развились из колоний жгутиконосцев . Однако образование внутреннего пласта в филогенезе произошло не путем впячивания, а вследствие заползания отдельных клеток стенки колонии в ее внутреннюю полость. Этот процесс был связан с внутриклеточным пищеварением (фагоцитозом), которое осуществлялось ушедшими в полость колонии клетками. Поэтому внутренний слой клеток был назван Мечниковым фагоцитобластом. Эту филогенетическую стадию Мечников назвал « фагоцителлой «.

В пользу теории Геккеля говорит широко распространенное развитие энтодермы путем впячивания. Против нее и за Мечникова — то обстоятельство, что именно у низших Metazoa гаструляция идет не впячиванием, а иммиграцией клеток внутрь бластоцеля. Преимуществом теории Мечникова является то, что процесс внедрения клеток внутрь полости шаровидной колонии получает и с физиологической точки зрения правдоподобное объяснение.

Образование у предков Metazoa двух клеточных пластов сопровождалось специализацией их клеток в разных направлениях, т.е. превращением колонии жгутиконосцев в целостный многоклеточный организм. Наружный слой клеток сохранил двигательную и чувствительную функции, тогда как внутренний — пищеварительную и половую. При этом индивидуальность отдельных клеточных элементов оказалась подавленной.

Ссылки:

medbiol.ru

Параграф 15. Начальные этапы развития жизни.

1. Напишите, какой тип питания и почему был присущ первым клеточным формам (прокариотам).
Тип питания – гетеротрофы.
Причина: в атмосфере и первичном бульоне не было свободного кислорода, поэтому они использовали готовые соединения, растворенные в водах первичного океана.

2. Выберите и впишите пропущенное в утверждении слово.
Первым простейшим живым организмам был присущ (анаэробный, аэробный, смешанный) тип обмена.

3. Выберите и подчеркните правильный вариант второй части утверждения.
В соответствии с современными представлениями возникновение и прогрессивная эволюция первичных фотосинтезирующих прокариот была обусловлена истощением запасов органических веществ в океане;

4. Выберите и подчеркните правильный вариант окончания утверждения. Аргументируйте свой выбор.
В основу фотосинтетического механизма многоклеточных растений лег:
А) фотосинтез синезеленых водорослей;
Б) бактериальный фотосинтез.
Именно синезеленые водоросли впервые стали выделять кислород в атмосферу, усваивая, как и растения, СО2.

5. Назовите организмы, которые первыми на планете стали выделять при фотосинтезе свободный кислород.
Синезеленые водоросли.

6. Укажите важнейшие последствия накопления кислорода в атмосфере Земли для эволюции живых существ.
Во-первых, кислород, находящийся в верхних слоях атмосферы, превращается в озон, который поглощает вредное ультрафиолетовое излучение. Во-вторых, в присутствии кислорода, возникли аэробные бактерии, а от них – остальные организмы.

7. Известно, что молекулы воды и многих органических веществ (тем более, живые организмы) разрушаются под действием коротковолнового ультрафиолетового излучения. Ответьте, какой защитный геофизический механизм сформировался на раннем этапе эволюции жизни на Земле.
Возникновение озонового слоя.

8. Изложите кратко сущность современной точки зрения на происхождение эукариотических одноклеточных организмов.
Эукариоты возникли в результате совместного взаимополезного сосуществования (симбиоза) различных прокариот. Аэробные бактерии играли роль современных митохондрий, цианеи – хлоропластов. Ядро возникло из нуклеоида бактерий.

9. Охарактеризуйте плоидность генома первых эукариотических одноклеточных организмов и отметьте его прогрессивные черты по сравнению с таковым для прокариот.
Плоидность генома прокариот – диплоидный.
Преимущества такого генома: это увеличило генетическое разнообразие потомков, образующихся в результате полового размножения.

10. Напишите, что такое половой процесс, какова его генетическая основа и значение для дальнейшей эволюции эукариот.
Половой процесс – процесс слияния двух гаплоидных половых клеток (гамет), приводящий к образованию диплоидной зиготы.
Генетическая основа: половые клетки имеют одинарный набор генов, зигота – двойной, новое поколение имеет рекомбинированный набор генов, доставшийся от родительских клеток.
Эволюционное значение: увеличение разнообразия живых организмов благодаря созданию новых комбинаций генов.

11. Изложите сущность гипотезы И. И. Мечникова о происхождении многоклеточных организмов.
Многоклеточные произошли от колониальных одноклеточных организмов – жгутиковых. В ходе эволюции шла специализация клеток колонии, образовывались ткани, постепенно колония превращалась в примитивный одноклеточный организм.

12. Укажите основные отличия гипотезы происхождения многоклеточных Э. Геккеля от гипотезы И. И. Мечников.
Геккель считал, что дифференцировка функций клеток колонии на ткани произошла вследствие впячивания группы клеток внутрь колонии. Мечников считал, что внутренняя пищеварительная ткань в колонии образовалась путем фагоцитоза – клетки захватывали добычу и перемещались внутрь колонии для переваривания.

biogdz.ru

Гипотезы происхождения многоклеточных

Происхождение многоклеточных до сих пор окончательно не выяснено. Еще в прошлом веке ученые дискутировали по поводу происхождения многоклеточных, выдвигая разные, иногда даже фантастические, гипотезы. До настоящего времени сохранили свое значение лишь несколько из них, прежде всего те, где признается, что предками многоклеточных были простые. Самыми известными гипотезами происхождения многоклеточных являются:

• Гипотеза гастрея (Э. Геккель).
• Гипотеза плакулы (А. Бючли).
• Гипотеза билатогастреи (Т. Егерстен).
• Гипотеза фагоцителлы (И. И. Мечников).

Гипотеза гастреи

Так, в 70-х годах позапрошлого века известный немецкий биолог Э. Геккель развил систему взглядов на происхождение многоклеточных от колониальных жгутиковых — гипотезу гастреи.

Согласно этой гипотезе предками многоклеточных были колонии жгутиковых, подобные современным. Геккель опирался на данные эмбриологии и предоставлял основным этапом эмбрионального развития организма филогенетического значения. Подобно тому, как в онтогенезе многоклеточный организм образуется из одной оплодотворенной яйцеклетки, в результате дробления превращается в многоклеточные стадии — морулы, затем бластула и гаструлу, так и в историческом развитии — сначала возникли одноклеточные амебообразные организмы — цитеи, затем от таких организмов развились колонии из нескольких особей — море, которые впоследствии превратились в шаровидные однослойные колонии — бластеи, которые имели на поверхности жгутики и плавали в толще воды.

Наконец, выпячивание стенки бластеи внутрь (инвагинация) привело к возникновению двухслойного организма — гастрея. Внешний слой ее клеток имел жгутики и выполнял локомоторной функции, а. внутренний выстилал первичный кишечник и выполнял функцию пищеварения. Так, по гипотезе Геккеля, одновременно возникли первичный рот (бластопор) и закрытая первичная кишка. Поскольку во времена создания этой гипотезы единственным способом гаструляции считалась инвагинация, свойственная более высокоорганизованным животным (ланцетник, асцидии), Геккель утверждал, что и в филогенезе образования многоклеточных гастрите происходило именно таким образом. С двухслойного плавающего организма — гастрея, которая осела на субстрат на аборальный полюс, началось развитие кишечнополостных, что является, по мнению Геккеля, самыми примитивными многоклеточными, от которых возникли все остальные многоклеточные.

В свое время гипотеза гастрея была достаточно обоснованной. Гекель выдвинул ее еще до открытия И. И. Мечниковым внутриклеточного пищеварения. Тогда считалось, что пища переваривается только в полости кишечника, поэтому и первичную, энтодерму представляли в виде эпителия первичной кишки.

Замечание 1

Гипотеза гастрея сыграла большую роль в развитии эволюционной зоологии. В ней впервые было обосновано единство происхождения всех многоклеточных животных.

Гипотезу поддержал ряд зоологов, и с определенными дополнениями ее принимает и немало современных ученых, в частности в Западной Европе, она изложена также во многих зарубежных учебниках зоологии.

Гипотеза плакулы

Одной из модификаций гипотезы гастрея была гипотеза плакулы, предложенная английским ученым О. Бючли (1884), который считал, что многоклеточные происходят из двухслойной плоской колонии простейших (плакулы). Обращенный к субстрату слой плакулы выполнял функцию питания, поглощая пищевые частицы со дна. Изгибаясь одной стороной вверх, двухслойная плакула превратилась в гастрееподобный организм.

Гипотеза билатерогастреи

Достаточно популярной среди современных ученых является другая модификация гипотезы гастрея, выдвинутая шведским ученым Т. Егерстеном в 1955-1972 гг., известная под названием гипотезы билатерогастреи. Согласно этой гипотезе удаленным предком многоклеточных животных была шарообразная колония растительных жгутиковых, похожая на Volvox, которая плавала в поверхностных слоях воды и могла питаться автотрофно и гетеротрофно — за счет фагоцитоза мелких органических частиц. Колония, как и современный Volvox, имела передне-заднюю полярность. По мнению Егерстена, такая бластея перешла к оептосного типа жизни, осев на дно боком, который стал плоским.

Таким образом возникла донное билатеральносиметричное (такое, через тело которого можно провести одну плоскость симметрии, делящую его на две зеркально подобные половины) бластулоподибное животное — билатеробластея. Поскольку освещенность на дне недостаточно для фотосинтеза, билатеробластея питалась преимущественно гетеротрофно, фагоцитирующими питательные частицы со дна клетками вентрального эпителия. Во время перехода к питанию крупной добычей, эти животные втягивали вентральный слой, образуя временную полость, в которую попадала добычу и где происходило ее переваривание. Постепенно такая временная полость стала постоянной кишечной полостью.

От билатерогастреи происходят рубки, которые, по мнению Егерстена, имеют кишечную полость. Позже, в процессе эволюции билатерогастреи появились три пары боковых впячиваний в стенках кишечника. От такой усложненной билатерогастреи происходят все другие типы животных:

1. кишечнополостные (первичные коралловые полипы) с тремя парами септ в гастральной полости,
2. целомические животные с тремя парами целом.

Паренхимные и первиннопорожниини животные, по этой гипотезе, вторично утратили целом.

Гипотеза Мечникова

Сейчас наиболее обоснованной и альтернативной гипотезе гастрея можно считать гипотезу отечественного ученого И. И. Мечникова, разработанную в 1877-1886 гг. Изучая эмбриональное развитие низших многоклеточных — губок и кишечнополостных, Мечников установил, что в процессе образования двухслойной стадии в них происходит не впячивания, а в основном иммиграция — вползания отдельных клеток стенки бластулы в ее полости. Этот примитивный процесс образования гаструлы Мечников считал первичным, а инвагинацию — следствием сокращения и упрощения развития, имевшие место в процессе эволюции.

Замечание 2

Предками многоклеточных, по гипотезе Мечникова, были шарообразные колонии гетеротрофных жгутиковых, которые плавали в воде, питались фагоцитирующими мельчайшими частицами.

Прототипом такой колонии могли быть пелагические шаровидные колонии воротниковой жгутиковых (Sphaeroeca volvox). Отдельные клетки, захватив питательную дольку, теряли жгутик, превращаясь в амебоидных, и погружались вглубь колонии, заполненной бесструктурную киселем. Затем они могли возвращаться на поверхность.

Такое явление наблюдается в современных губок, жгутиковые клетки хоаноциты которых могут, заполнившись пищей, превращаться в амебоидные и мигрировать в паренхимы, где происходит пищеварение, а затем возвращаться на место. Со временем клетки дифференцировались на те, которые обеспечивали преимущественно колонии, и те, которые питались и кормили других. Колония уже не имела вида полого шара — внутри находилось скопление фагоцитов.

Из современных животных к организмам такого типа ближайшие является воротниковые жгутиковые (Choanofiagellida) Proterospongia haeckeli, которые образуют колонию, во внешнем слое которой содержатся воротниковые жгутиковые, а во внутреннем — амебоидные клетки. Постепенно временное дифференцировки клеток приобрело постоянный характер и колония одноклеточных превратилась в многоклеточный организм, который должен два слоя клеток:

1. наружный (Базальное) — кинобласт
2. внутренний (амебоидное) — фагоцытобласт.

Питание такого организма происходило за счет захвата жгутиковыми клетками кинобласта органических частиц из толщи воды и передачи их амебоидным клеткам фагоцитобласта. Этот гипотетический многоклеточный организм Мечников назвал фагоцителой, желая подчеркнуть роль -фагоцитозу в его возникновении.

spravochnick.ru