Znaczącym etapem w historii Ziemi i ewolucji życia było pojawienie się wielokomórkowości. Dało to potężny impuls do zwiększenia różnorodności istot żywych i ich rozwoju. Wielokomórkowość umożliwiła specjalizację żywych komórek w obrębie jednego organizmu, w tym powstanie poszczególnych tkanek i narządów. Pierwsze zwierzęta wielokomórkowe prawdopodobnie pojawiły się w dolnych warstwach oceanów świata pod koniec proterozoiku.
Oznaką organizmu wielokomórkowego jest konieczność agregacji komórek, podział funkcji i ustanowienie między nimi stabilnych, specyficznych kontaktów. Organizm wielokomórkowy to sztywna kolonia komórek, w której ich pozycja pozostaje stała przez całe życie. W procesie ewolucji biologicznej podobne komórki w organizmie organizmów wielokomórkowych wyspecjalizowały się w wykonywaniu określonych funkcji, co doprowadziło do powstania tkanek i narządów. Prawdopodobnie w warunkach proterozoicznego Oceanu Światowego, który zawierał już prymitywne organizmy jednokomórkowe, mogła nastąpić spontaniczna organizacja organizmów jednokomórkowych w bardziej rozwinięte kolonie wielokomórkowe.
Można się tylko domyślać, jakie były pierwsze organizmy wielokomórkowe ery proterozoicznej. Hipotetycznym przodkiem organizmów wielokomórkowych mogła być fagocytella, która unosiła się w grubości wody morskiej w wyniku uderzenia komórek powierzchniowych - rzęsek kinoblastu.
Fagocytella odżywia się poprzez wychwytywanie cząstek pożywienia zawieszonych w pożywce i trawienie ich wewnętrzną masą komórkową (fagocytoblast). Być może to z kinoblastu i fagocytoblastu wywodzi się w procesie rozwoju ewolucyjnego cała różnorodność form i tkanek organizmów wielokomórkowych. Sama fagocytella żyła w słupie wody, ale nie miała jamy ustnej ani jelita, a jej trawienie odbywało się wewnątrzkomórkowo. Potomkowie fagocytelli przystosowali się do różnorodnych warunków życia, osiedlając się na dnie morskim, wypływając na powierzchnię lub zmieniając źródła pożywienia. Dzięki temu pierwsze organizmy wielokomórkowe stopniowo rozwinęły jamę ustną, jelita i inne ważne narządy. 
Inną popularną hipotezą dotyczącą pochodzenia i ewolucji organizmów wielokomórkowych jest pojawienie się Trichoplax jako pierwszego prymitywnego zwierzęcia. Ten płaski organizm wielokomórkowy, przypominający pełzającą plamę, nadal uważany jest za jeden z najbardziej tajemniczych na planecie. Nie ma ani mięśni, ani przedniego i tylnego końca, ani osi symetrii, ani żadnych złożonych narządów wewnętrznych, ale jest zdolny do rozmnażania płciowego. Cechy strukturalne i zachowanie Trichoplaxu, pełzającego po podłożu wśród mikroalg, pozwoliły zaklasyfikować go jako jedno z najbardziej prymitywnych zwierząt wielokomórkowych na naszej planecie.
Ktokolwiek był przodkiem zwierząt wielokomórkowych, dalszy przebieg ewolucji w proterozoiku doprowadził do pojawienia się tak zwanych ctenoforów. Są to zwierzęta planktonowe z rzędami płytek wiosłowych utworzonych przez zrośnięte rzęski. W proterozoiku przeszły z pływania na pełzanie po dnie, w związku z czym ich ciało uległo spłaszczeniu, wykształciła się część głowy, narząd ruchu w postaci worka skórno-mięśniowego, narządy oddechowe oraz uformował się układ wydalniczy i krążeniowy. Linneusz, twórca pierwszego naukowego systemu świata organicznego, bardzo mało uwagi poświęcał ctenoforom, wymieniając jeden gatunek ctenoforów w swoim Systemie Natury. W 1829 roku opublikowano pierwszą na świecie poważną pracę na temat meduz. Jej autor, niemiecki zoolog Eschscholtz, opisał w nim kilka znanych mu gatunków ctenoforów. Uważał je za specjalną klasę meduz, którą nazwał ctenophora. Nazwę tę zachowali do dziś” („Życie zwierząt”, red. N. A. Gladkov, A. V. Mikheev).
Ponad 630 milionów lat temu na Ziemi pojawiły się gąbki, które rozwinęły się na dnie morskim, głównie w płytkich wodach, a następnie zatonęły w głębszych wodach. Zewnętrzną warstwę korpusu gąbek tworzą płaskie komórki powłokowe, natomiast warstwę wewnętrzną tworzą komórki wiciowe. Z jednej strony gąbka wyrasta na jakieś podłoże - kamienie, glony, powierzchnię ciała innych zwierząt.
Pierwsze organizmy wielokomórkowe żyły w dolnych warstwach starożytnych mórz i oceanów, gdzie warunki środowiska zewnętrznego wymagały od nich rozczłonkowania ciała na osobne części, które służyły albo do przyczepienia się do podłoża, albo do odżywiania. Żywiły się głównie materią organiczną (detrytusem) pokrywającą muł denny. Nie było wtedy praktycznie żadnych drapieżników. Niektóre organizmy wielokomórkowe przeszły przez wypełnione składnikami odżywczymi górne warstwy błota morskiego lub wchłonęły żyjące w nim żywe bakterie i algi. 
Robaki płaskie i pierścienicowe powoli pływały nad dnem lub pełzały wśród osadów, a robaki rurkowate leżały wśród osadów dennych. W epoce proterozoiku duże, płaskie zwierzęta w kształcie naleśników żyjące na błotnistym dnie, różne meduzy pływające w słupie wody i prymitywne szkarłupnie były prawdopodobnie szeroko rozpowszechnione w morzach i basenach planety. W płytkich wodach kwitły ogromne glony – Vendothenia, które osiągały długość około jednego metra i wyglądały jak wodorosty.
Pod koniec ery proterozoiku większość żywych stworzeń na naszej planecie była już reprezentowana przez formy wielokomórkowe. Ich żywotna aktywność została utrwalona w postaci odcisków i odlewów na niegdyś miękkim mule. W osadach z tego okresu można zaobserwować ślady pełzania, osiadania i kopania nor.
Koniec ery proterozoicznej upłynął pod znakiem eksplozji różnorodności organizmów wielokomórkowych i pojawienia się zwierząt, których istnienie było wówczas ściśle związane z morzem. Ogromna liczba szczątków zwierząt wielokomórkowych w warstwach w wieku 650–700 milionów lat stała się nawet przyczyną zidentyfikowania specjalnego okresu w proterozoiku, zwanego Vendianem. Trwał około 110 milionów lat i charakteryzował się, w porównaniu z innymi epokami, osiągnięciem znacznej różnorodności zwierząt wielokomórkowych.
Pojawienie się wielokomórkowości przyczyniło się do dalszego wzrostu różnorodności organizmów żywych. Doprowadziło to do wzrostu zdolności organizmów do tworzenia zapasów składników odżywczych w organizmie i reagowania na zmiany środowiskowe.
dla dalszej ewolucji biosfery. Organizmy żywe stopniowo zaczęły same zmieniać kształt i skład skorupy ziemskiej, tworząc nową skorupę ziemi. Można powiedzieć, że w proterozoiku życie na planecie stało się najważniejszym czynnikiem geologicznym.
Świat żywych istot jest wypełniony oszałamiającą gamą żywych stworzeń. Większość organizmów składa się tylko z jednej komórki i nie są widoczne gołym okiem. Wiele z nich staje się widocznych dopiero pod mikroskopem. Inne, takie jak królik, słoń czy sosna, a także ludzie, składają się z wielu komórek, a te organizmy wielokomórkowe zamieszkują także w ogromnych ilościach cały nasz świat.
Elementy składowe życia
Jednostką strukturalną i funkcjonalną wszystkich żywych organizmów są komórki. Nazywa się je również budulcami życia. Wszystkie żywe organizmy zbudowane są z komórek. Te jednostki strukturalne zostały odkryte przez Roberta Hooke’a w 1665 roku. W ludzkim ciele znajduje się około stu bilionów komórek. Rozmiar jednego wynosi około dziesięciu mikrometrów. Komórka zawiera organelle komórkowe kontrolujące jej aktywność.
Istnieją organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe. Te pierwsze składają się z pojedynczej komórki, takiej jak bakterie, podczas gdy te drugie obejmują rośliny i zwierzęta. Liczba komórek zależy od typu. Większość komórek roślinnych i zwierzęcych ma wielkość od jednego do stu mikrometrów, dzięki czemu można je zobaczyć pod mikroskopem.
Jednokomórkowe organizmy
Te maleńkie stworzenia składają się z jednej komórki. Ameby i orzęski to najstarsze formy życia, istniejące około 3,8 miliona lat temu. Bakterie, archeony, pierwotniaki, niektóre glony i grzyby to główne grupy organizmów jednokomórkowych. Istnieją dwie główne kategorie: prokarioty i eukarionty. Różnią się także wielkością.
Najmniejsze mają około trzystu nanometrów, a niektóre mogą osiągnąć rozmiary nawet dwudziestu centymetrów. Takie organizmy zwykle mają rzęski i wici, które pomagają im się poruszać. Mają prostą bryłę z podstawowymi funkcjami. Rozmnażanie może być bezpłciowe lub płciowe. Odżywianie odbywa się zwykle poprzez proces fagocytozy, podczas którego cząsteczki pożywienia są wchłaniane i magazynowane w specjalnych wakuolach obecnych w organizmie.
Organizmy wielokomórkowe
Istoty żywe składające się z więcej niż jednej komórki nazywane są wielokomórkowymi. Składają się z jednostek, które są zidentyfikowane i połączone ze sobą, tworząc złożone organizmy wielokomórkowe. Większość z nich jest widoczna gołym okiem. Organizmy takie jak rośliny, niektóre zwierzęta i glony wyłaniają się z pojedynczej komórki i rozwijają się w organizacje wielołańcuchowe. Obie kategorie istot żywych, prokarioty i eukarionty, mogą wykazywać wielokomórkowość.
Mechanizmy wielokomórkowości
Istnieją trzy teorie omawiające mechanizmy powstawania wielokomórkowości:
- Teoria symbiozy głosi, że pierwsza komórka organizmu wielokomórkowego powstała w wyniku symbiozy różnych gatunków organizmów jednokomórkowych, z których każdy pełnił inną funkcję.
- Teoria syncytialna stwierdza, że organizm wielokomórkowy nie mógł wyewoluować z istot jednokomórkowych z wieloma jądrami. Pierwotniaki, takie jak orzęski i śluzowate grzyby, mają wiele jąder, co potwierdza tę teorię.
- Teoria kolonialna głosi, że symbioza wielu organizmów tego samego gatunku prowadzi do ewolucji organizmu wielokomórkowego. Zostało zaproponowane przez Haeckela w 1874 r. Większość formacji wielokomórkowych powstaje ze względu na fakt, że komórki nie mogą się rozdzielić po procesie podziału. Przykładami potwierdzającymi tę teorię są algi Volvox i Eudorina.
Korzyści z wielokomórkowości
Które organizmy – wielokomórkowe czy jednokomórkowe – mają więcej zalet? Odpowiedź na to pytanie jest dość trudna. Wielokomórkowość organizmu pozwala mu przekraczać granice wielkości i zwiększa złożoność organizmu, umożliwiając różnicowanie wielu linii komórkowych. Rozmnażanie odbywa się głównie drogą płciową. Anatomia organizmów wielokomórkowych i procesy zachodzące w nich są dość złożone ze względu na obecność różnych typów komórek kontrolujących ich funkcje życiowe. Weźmy na przykład dzielenie. Proces ten musi być precyzyjny i skoordynowany, aby zapobiec nieprawidłowemu wzrostowi i rozwojowi organizmu wielokomórkowego.
Przykłady organizmów wielokomórkowych
Jak wspomniano powyżej, organizmy wielokomórkowe dzielą się na dwa typy: prokarioty i eukarionty. Do pierwszej kategorii zaliczają się głównie bakterie. Niektóre sinice, takie jak Chara lub Spirogyra, są również wielokomórkowymi prokariotami, czasami nazywanymi także kolonialnymi. Większość organizmów eukariotycznych składa się również z wielu jednostek. Mają dobrze rozwiniętą budowę ciała i wyspecjalizowane narządy do wykonywania określonych funkcji. Większość dobrze rozwiniętych roślin i zwierząt jest wielokomórkowa. Przykłady obejmują prawie wszystkie typy nagonasiennych i okrytozalążkowych. Prawie wszystkie zwierzęta to wielokomórkowe eukarionty.
Cechy i cechy organizmów wielokomórkowych
Istnieje wiele znaków, dzięki którym można łatwo określić, czy organizm jest wielokomórkowy, czy nie. Wśród nich są następujące:
- Mają dość złożoną organizację ciała.
- Wyspecjalizowane funkcje pełnią różne komórki, tkanki, narządy lub układy narządów.
- Podział pracy w organizmie może odbywać się na poziomie komórkowym, na poziomie tkanek, narządów i na poziomie układów narządów.
- Są to głównie eukarionty.
- Uszkodzenie lub śmierć niektórych komórek nie ma globalnego wpływu na organizm: dotknięte komórki zostaną wymienione.
- Dzięki wielokomórkowości organizm może osiągać duże rozmiary.
- W porównaniu do organizmów jednokomórkowych mają dłuższy cykl życia.
- Głównym rodzajem rozmnażania jest płciowy.
- Różnicowanie komórek jest charakterystyczne tylko dla organizmów wielokomórkowych.
Jak rosną organizmy wielokomórkowe?
Wszystkie stworzenia, od małych roślin i owadów po duże słonie, żyrafy, a nawet ludzi, rozpoczynają swoją podróż jako pojedyncze, proste komórki zwane zapłodnionymi jajami. Aby wyrosnąć na duży, dorosły organizm, przechodzą przez kilka określonych etapów rozwojowych. Po zapłodnieniu komórki jajowej rozpoczyna się proces rozwoju wielokomórkowego. Na całej ścieżce poszczególne komórki rosną i dzielą się wielokrotnie. Ta replikacja ostatecznie tworzy produkt końcowy, którym jest złożona, w pełni uformowana żywa istota.
Podział komórki tworzy szereg złożonych wzorców określonych przez genomy, które są praktycznie identyczne we wszystkich komórkach. Ta różnorodność skutkuje ekspresją genów, która kontroluje cztery etapy rozwoju komórek i zarodków: proliferację, specjalizację, interakcję i ruch. Pierwsza polega na replikacji wielu komórek z jednego źródła, druga polega na tworzeniu komórek o izolowanych, określonych cechach, trzecia polega na rozpowszechnianiu informacji pomiędzy komórkami, a czwarta odpowiada za rozmieszczenie komórek w całej przestrzeni organizm do tworzenia narządów, tkanek, kości itp. Charakterystyka fizyczna organizmów rozwiniętych.
Kilka słów o klasyfikacji
Wśród stworzeń wielokomórkowych wyróżnia się dwie duże grupy:
- bezkręgowce (gąbki, pierścienice, stawonogi, mięczaki i inne);
- Struny (wszystkie zwierzęta, które mają szkielet osiowy).
Ważnym etapem w całej historii planety było pojawienie się wielokomórkowości w procesie rozwoju ewolucyjnego. Stanowiło to potężny impuls do zwiększania różnorodności biologicznej i jej dalszego rozwoju. Główną cechą organizmu wielokomórkowego jest wyraźny podział funkcji komórkowych, obowiązków, a także ustanowienie i ustanowienie stabilnych i silnych kontaktów między nimi. Innymi słowy, jest to duża kolonia komórek, która jest w stanie utrzymać stałą pozycję przez cały cykl życia żywej istoty.
Organizmy jednokomórkowe (wiciowce, ameby, orzęski itp.) nadal żyją we wszystkich zbiornikach wodnych. W większości nie są one w ogóle widoczne gołym okiem. Tylko niektóre z nich są widoczne w wodzie w postaci lekkich, poruszających się kropek. Oprócz wielu właściwości - ruchu, odżywiania, drażliwości, wzrostu, mają także zdolność do rozmnażania. Znane są dwie metody rozmnażania – płciowa i bezpłciowa.
W metodzie płciowej dwa organizmy jednokomórkowe najczęściej łączą się w jedną wspólną komórkę (zygotę), tworząc nowy organizm, który wkrótce z kolei dzieli się na dwa lub wiele innych niezależnych organizmów.
Podczas rozmnażania bezpłciowego organizm jednokomórkowy, na przykład ten sam wiciowiec Euglena, dzieli się na dwie części bez udziału drugiego podobnego „partnera”. Ta reprodukcja jest powtarzana wiele razy z rzędu. Wiciowców jest tak dużo, że woda w stawie lub kałuży „kwitnie” i od ich masy staje się mętna, zielonkawa. Podczas rozmnażania płciowego, powtarzamy, dwie komórki, czyli dwa wiciowce, łączą się na zawsze, protoplazma z protoplazmą, jądro z jądrem, w jedną wspólną komórkę, która dopiero później się dzieli.
Przyjrzyjmy się bliżej życiu i reprodukcji niektórych z nich. Wśród jednokomórkowych wiciowców występują gatunki, u których podział ciała na dwie komórki wydaje się zwalniać. Właśnie podzieleni powinni rozproszyć się w różnych kierunkach i żyć niezależnie aż do następnego podziału. Ale tak się nie dzieje u tych gatunków (z rodziny Volvox). Komórki nie rozdzielają się i udaje im się podzielić jeszcze raz, a nawet dwa lub trzy razy, zanim się rozdzielą. W ten sposób widać 4, a nawet 8, 16 komórek, które nie są rozbieżne i unoszą się razem w bryle. Takie wspólne życie nazywa się kolonialnym, a sama grupa organizmów jednokomórkowych nazywana jest kolonią. Tak więc oprócz pojedynczych jednokomórkowych (większość) istnieją proste tymczasowe kolonie składające się z 4-8 i bardziej złożonych 16-32 komórek, które bez rozchodzenia się żyją razem przez długi czas. Wszystkie komórki w takich koloniach są identyczne.
Ale są też inne formy, składające się z 3600 komórek. Jedna z tych kolonii nazywa się Volvox. Ta wspólnota komórek, wielkości niemal ziarenka maku lub główki szpilki, jest widoczna bez mikroskopu. Co ciekawe, w takiej kolonii nie wszystkie komórki są równe i identyczne. Większość z nich utraciła zdolność do rozmnażania płciowego. Poruszają się po kolonii, czerpiąc wodę za pomocą nitkowatych wici (rzęsek), karmią się nawzajem, ale mogą rozmnażać się jedynie przez podział. Komórki te leżą na powierzchni kolonii.
Inne komórki zdolne do rozmnażania płciowego znajdują się głęboko w kuli i otrzymują składniki odżywcze od tych pozostałych na powierzchni. Jest ich 20-30 na trzy i pół tysiąca. Ale nie wszystkie osoby leżące w głębinach są takie same. Część grupy nadal się dzieli, stając się bardzo mała, zachowując wici i zdolność poruszania się. Inne rosną, powiększają się, tracą wici i rzęski, stając się unieruchomione. Podczas rozmnażania płciowego tylko jedna duża nieruchoma komórka (żeńska) łączy się parami z jedną małą mobilną (męską). Zatem w tych złożonych koloniach występują co najmniej trzy rodzaje komórek (powierzchniowe, żeńskie, męskie) i jasne jest, że nie mogą bez siebie żyć.
Uważa się, że podobne kolonie powstały u zarania powstania i rozwoju życia. W nich komórki zostały dodatkowo podzielone ze względu na funkcje, jakie pełniły i, jak mówią, wyspecjalizowane. W takiej kolonii na przykład komórki męskie i żeńskie mogłyby się rozdzielić, czyli pełnić funkcje rozrodcze, następnie sensoryczne, motoryczne, odżywcze i inne. Żadna komórka wymienionych specjalności nie mogłaby żyć niezależnie od innych. Od tego momentu kolonia nabrała nowej jakości. Wyewoluował w organizm wielokomórkowy. I nie chodzi tylko o to, że komórek jest więcej. Najważniejsze jest to, że niektórzy z nich, utraciwszy niezależność, zyskali możliwość życia, uzupełniając się, tylko razem.
Zatem obserwując i badając strukturę i życie współczesnych złożonych kolonii, możemy ocenić, w jaki sposób powstały organizmy wielokomórkowe. Ich przodkami były także kolonie organizmów jednokomórkowych, które nie przetrwały do dziś – natomiast żyjące dzisiaj Volvoxy, choć do nich podobne, są jeszcze bardziej złożonymi koloniami. W ten sposób kolonia stała się pojedynczym, wielokomórkowym organizmem, a grupy jej komórek o różnych specjalizacjach stały się tkankami takiego organizmu.
Jakie zwierzęta wielokomórkowe powstały na początku z różnych kolonii? Aby odpowiedzieć na to pytanie, powinniśmy zwrócić się do organizmów znajdujących się na niższych etapach życia.
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.
Prawdopodobnie 700-900 milionów lat temu na Ziemi pojawiły się pierwsze wielokomórkowe zwierzęta i rośliny. U roślin pojawienie się wielokomórkowego poziomu organizacji prawdopodobnie nastąpiło na podstawie różnicowania kolonii w kształcie wstążki utworzonych przez boczne połączenie połączonych form nitkowatych lub w wyniku podziału komórek tych ostatnich w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach (w tej samej płaszczyźnie) . W koloniach przyczepionych jednym końcem do podłoża różne obszary znajdowały się w różnych warunkach pod względem padającego światła, podłoża i środowiska wodnego. Pod tym względem dobór naturalny sprzyjał pojawieniu się pewnego zróżnicowania części kolonii. Pierwszym krokiem było pojawienie się polaryzacji kolonii; na jednym końcu znajdowały się komórki służące do przyczepienia się do podłoża (charakteryzują się osłabieniem fotosyntezy, utratą zdolności do podziału), na drugim końcu znajdowały się komórki wierzchołkowe, które intensywnie dzieliły się i tworzyły swego rodzaju „punkt wzrostu” ” kolonii. Dobór naturalny sprzyjał nabywaniu przez komórki kolonii zdolności do podziałów w różnych kierunkach; doprowadziło to do rozgałęzienia, co zwiększyło powierzchnię kolonii. Podział komórek wzdłuż trzech wzajemnie prostopadłych osi lub przeplatanie się poszczególnych nitek doprowadziło do powstania wielowarstwowej bryły „objętościowej”. W procesie jego dalszego różnicowania powstały narządy wielokomórkowe, które pełniły różne funkcje (utrwalanie na podłożu, fotosynteza, rozmnażanie). Jednocześnie rozwinęła się pewna współzależność między różnymi komórkami rośliny, co w rzeczywistości oznacza osiągnięcie wielokomórkowego poziomu organizacji.
U zwierząt aktywny tryb życia wymagał bardziej zaawansowanego i złożonego różnicowania organizmu niż u roślin. Złożoność organizacji zwierząt wielokomórkowych (Metazoa) i różnorodność jej specyficznych form pobudziły rozwój różnych hipotez na temat pochodzenia Metazoa.
Pierwsza z nich wywodzi się z prac E. Haeckela, który rozwijając swoją teorię gastrei oparł się na sformułowanych przez siebie prawo biogenetyczne, zgodnie z którą ontogeneza danego typu organizmu jest skompresowanym i skróconym powtórzeniem (podsumowaniem) przebiegu filogenezy jego przodków (więcej szczegółów w części GU). Zgodnie z tym E. Haeckel uważał, że filogeneza najstarszego Metazoa jest w pewnym stopniu powtarzana w ontogenezie współczesnych niższych zwierząt wielokomórkowych (ryc. 28). Według Haeckela przodkami Metazoa były pierwotniaki kolonialne, które posiadały kuliste kolonie o jednowarstwowej ścianie, podobnej do blastuli – jednej z wczesnych
Ryż. 28.
A- blastula; 6 - gastrulacja; v-g- gastrula (wygląd i podłużna
sekcja) etapy rozwoju embrionalnego współczesnych zwierząt wielokomórkowych. Haeckel nazwał tę hipotetyczną formę przodków „blasteą”. Podczas pływania ukierunkowanego kulista kolonia - blastea - była zorientowana jednym biegunem do przodu, co obserwuje się u współczesnych pierwotniaków kolonialnych, na przykład Volvox. Według Haeckela na przednim biegunie kolonii wgłobienie jej ściany pojawiło się do wewnątrz, podobnie do tego, co ma miejsce podczas gastrulacji wgłobienia w ontogenezie niektórych współczesnych Metazoa. W rezultacie powstał organizm wielokomórkowy - „gastrea”, którego ściana ciała składa się z dwóch warstw, ekto- i endodermy. Endoderma otacza jamę wewnętrzną – jelito pierwotne, otwarte na zewnątrz pojedynczym otworem – ujście pierwotne. Organizacja gastrei odpowiada podstawowemu planowi struktury koelenteratów (typu Coelenterata), które Haeckel uważał za najbardziej prymitywne zwierzęta wielokomórkowe.
I. I. Miecznikow zwrócił uwagę na fakt, że u prymitywnych koelenteratów gastrulacja następuje nie poprzez wgłobienie (wgłobienie jednego bieguna jednowarstwowego zarodka - blastuli), co jest typowe dla grup wyżej zorganizowanych, ale poprzez migrację niektórych komórek z jednowarstwowa ściana korpusu skierowana do wewnątrz (ryc. 29). Tam tworzą luźne nagromadzenie, które później organizuje się w postaci ścian jamy żołądkowej, która wydostaje się przez otwór ustny. Ta metoda gastrulacji jest znacznie prostsza niż wgłobienie, ponieważ nie wymaga złożonego, ukierunkowanego i skoordynowanego przemieszczania całej warstwy komórek i jest prawdopodobnie bardziej prymitywna niż wgłobienie. W związku z tym Miecznikow zmodyfikował hipotezę Haeckela w następujący sposób. W sferoidalnej kolonii pierwotniaków - wiciowce, komórki jej jednowarstwowej ściany, wychwytujące (fagocytozę)
Ryż. 29. Gastrulacja zarodka polipa hydroidowego Stomateca (od I.A. Ioff) pokarm migrował w celu trawienia wewnątrz, do jamy kolonii (podobnie jak migracja komórek przyszłej endodermy podczas procesu gastrulacji koelenteratów). Komórki te utworzyły luźną akumulację wewnętrzną – fagocytoblast, którego funkcją było zaopatrzenie całego organizmu w pożywienie, w tym jego trawienie i dystrybucja, natomiast powierzchniowa warstwa komórek – kinoblast – pełniła funkcje ochronne i ruchowe ciało. Według Miecznikowa, aby wychwycić nowe cząstki pożywienia, komórki fagocytoblastów nie musiały powracać do warstwy powierzchniowej: znajdujące się bezpośrednio pod kinoblastem komórki fagocytoblasty wychwytywały cząstki pożywienia za pomocą pseudopodiów, które rozciągały się na zewnątrz w przestrzeniach między komórkami fagocytoblastów. Ten hipotetyczny etap ewolucji Metazoanu został nazwany przez Metchnikoffa fagocytella(lub miąższ); jego budowa odpowiada strukturze miąższu, larw niektórych koelenteratów i gąbek. Następnie, w ramach adaptacji do wzmożonej aktywności żerowej, u potomków fagocytelli nastąpiła epitelializacja fagocytoblastu z utworzeniem jelita pierwotnego i pojawieniem się otworu ustnego w miejscu, w którym nastąpiła dominująca migracja komórek do wewnątrz. Zdaniem części naukowców miejsce to prawdopodobnie odpowiadało tylnemu biegunowi ciała w kierunku ruchu, gdzie podczas pływania występują turbulencje w przepływie wody, a zatem panują najkorzystniejsze warunki do wychwytywania cząstek pożywienia. Hipoteza Miechnikowa, podobnie jak hipoteza Haeckela, uważa koelenteraty i gąbki za najbardziej prymitywne zwierzęta wielokomórkowe.
Ważne informacje dla zrozumienia wczesnych etapów ewolucji Metazoa uzyskano z badań niezwykle prymitywnego wielokomórkowego zwierzęcia Trichoplax adhaerens, odkrytego w Morzu Czerwonym przez F. Schulze w 1883 r., ale szczegółowo zbadanego dopiero w latach 70. XX wieku. nasz wiek K. Grella i A.V. Iwanowa. Trichoplax (ryc. 30) ma spłaszczony korpus, pozbawiony polaryzacji. Powierzchnia ciała skierowana ku górze pokryta jest płaską, a spód - kolumnowym nabłonkiem rzęskowym. Wewnątrz, pomiędzy warstwami nabłonkowymi odpowiadającymi kinoblastowi, znajduje się wnęka z płynną zawartością, w której znajdują się komórki wrzecionowate i gwiaździste. Te ostatnie można uznać za fagocytoblast. Trichoplax rozmnaża się bezpłciowo - przez podział i pączkowanie. A.V. Iwanow zwrócił uwagę, że Trichoplax jest niejako żywym modelem fagocytelli i zaproponował rozróżnienie tej formy na specjalny rodzaj zwierząt Fagocytellozoa. Najwyraźniej Trichoplax wzmacnia pozycję hipotezy fagocytelli I.I. Miecznikowa, jednak zgodnie ze współczesnymi pomysłami bezpośrednie
Ryż. trzydzieści.
I- zmiany w budowie ciała jednego osobnika (wg F. Schulze); B- nacięcie prostopadłe do krawędzi ciała (według A.V. Iwanowa): 1 - komórki ameboidalne; 2 - nabłonek grzbietowy; 3 - ogniwa wrzecionowe; 4 - wtrącenia tłuszczowe; 5 - wakuole trawienne; 6 - nabłonek brzucha
Potomkami fagocytellozoanów wśród metazoanów nie były koelenteraty, ale prymitywne zwierzęta podobne do robaków, podobne pod względem poziomu organizacji do robaków płaskich - turbellaria.
Pierwsze skamieniałe ślady aktywności życiowej robakopodobnych zwierząt wielokomórkowych znane są z osadów późnoryfejskich. W czasach Vendian (650-570 milionów lat temu) istniało już wiele różnorodnych zwierząt, prawdopodobnie należących do różnych typów. Znanych jest kilka odcisków zwierząt wendyjskich o miękkich ciałach z różnych regionów wszystkich kontynentów globu, z wyjątkiem wciąż mało poznanej Antarktydy. Wiele interesujących znalezisk dokonano w osadach późnego proterozoiku w Rosji - na Półwyspie Kolskim, w obwodzie archangielskim, na rzece Majów i na wypiętrzeniu Olenek w Jakucji itp.
Ryż. 31.
1-10 - koelenteraty (/ - Ediacara; 2 - Beltanella; 3 - Mcdusinitcs; 4 - mawsonici; 5-6- Cyklomeduza; 7 - Konomeduzyty; 8 - Rangea; 9- Arborea; 10 - Pterydynium); 11-14 - robaki płaskie i pierścieniowe (11 - Spriggina; 12-14 - Dickinsonia); 15-16 - stawonogi (15 - Parwankorina; 16 - Praekambridium); 17 - szkarłupnia Tribrachidium; 18 - kuliste organizmy galaretowate
Najbardziej znana jest bogata fauna późnego proterozoiku odkryta w Australii Środkowej, w regionie Ediacara na północ od Adelajdy. Badający tę faunę M. Glessner uważa, że obejmuje ona kilkadziesiąt gatunków bardzo różnorodnych zwierząt wielokomórkowych, należących do różnych typów (ryc. 31). Większość form prawdopodobnie należy do koelenteratów. Są to organizmy przypominające meduzy, prawdopodobnie „unoszące się” w słupie wody (Ediacara flindersi, Beltanella gilesi, Medusinites asteroides itp.) oraz formy polipoidalne przyczepione do dna morskiego, samotne lub kolonialne, przypominające współczesne koralowce alcyonarian, czyli pióra morskie (Rangea longa, Arborea arborea, Pteridinium simplex itp.). Godne uwagi jest to, że wszystkim z nich, podobnie jak innym zwierzętom fauny ediakarskiej, brakuje twardego szkieletu.
Oprócz koelenteratów fauna ediakaru zawiera szczątki zwierząt robakopodobnych sklasyfikowanych jako płazińce i pierścienice (Spriggina floundcri i różne gatunki Dickinsonia). Niektóre gatunki organizmów są interpretowane jako potencjalni przodkowie stawonogów (Praecambridium sigillum, przypominający charakterem segmentacji ciała trylobitów i cheliceratów) i szkarłupni (Tribrachidium heraldicum o ciele w kształcie dysku, na płaskiej powierzchni z którego wystają trzy grzbiety, oraz Arkaria
adami z pięcioramienną wnęką w kształcie gwiazdy po ustnej stronie ciała i wyglądem rowków ambulakralnych). Wreszcie istnieje wiele organizmów kopalnych o nieznanej przynależności taksonomicznej.
Wiele organizmów Vendian odkryto także w złożach Vendian w różnych regionach Rosji: ediacarany i medusinity podobne do meduz - na półwyspie Rybachy, Pteridinium - na północy Jakucji, Vendia podobne do Sprigginy - w obwodzie jareńskim w obwodzie archangielskim itp. Stanowiska fauny Vendian, bogactwem nie gorszym od ediakaranu, znaleziono na rzece Syuzma na półwyspie Onega i na Zimnym Wybrzeżu Morza Białego. Odkryto tu szczątki kopalne ponad 30 gatunków bezszkieletowych zwierząt wielokomórkowych, których rozmiary wahały się od 3 mm do 30 cm, wśród których są prawdopodobni przedstawiciele koelenteratów, płaskich i pierścieniowatych, stawonogów, szkarłupni, a także szereg formy należące do nieznanych grup. Ogólnie rzecz biorąc, związek organizmów Vendian z grupami współczesnymi, z których większość jest wiarygodnie znana od czasów kambru, pozostaje problematyczny – różnice są bardzo duże, a niektórzy badacze uważają, że obecnie znane organizmy Vendian nie są bezpośrednio spokrewnione z późniejszym kambru , ale reprezentują ślepe gałęzie ewolucyjne.
M.A. Fedonkin, który badał faunę zwierząt Vendian w Morzu Białym, uważa, że niektóre z tych organizmów mają cechy kilku różnych typów zwierząt i mogą reprezentować formy pierwotne zajmujące pozycję pośrednią. Fedonkin zwrócił również uwagę na podobieństwo wielu organizmów Vendian do stadiów larwalnych niektórych współczesnych zwierząt, chociaż organizmy Vendian są znacznie większe niż odpowiadające im larwy. Przy całej różnorodności planów ciała organizmów fauny wendyjskiej („vendobionty”) łączy je kilka wspólnych cech organizacyjnych: brak szkieletu, kończyn, a prawdopodobnie także narządów oddechowych i trawiennych. Wielu wendobiontów prowadziło stacjonarny, przywiązany tryb życia. Niektórzy badacze uważają, że organizmy Vendian odżywiają się osmotycznie przez powierzchnię ciała lub za pomocą żyjących w ich ciałach foto- lub chemosyntetycznych symbiontów – jednokomórkowych glonów i bakterii.
Chociaż wśród zwierząt wendyjskich dominują formy o miękkim ciele i bez szkieletu, jest prawdopodobne, że w tamtym czasie istniało już kilka gatunków posiadających muszlę. Taka jest na przykład Cloudina, która miała prostą rurową skorupę składającą się z materii organicznej i kalcytu. Claudine znaleziono w skałach węglanowych przewarstwionych osadami zawierającymi pozostałości fauny ediakarskiej zwierząt o miękkich ciałach.
Wszystkie te dane wskazują na szerokie rozmieszczenie fauny o miękkich ciałach w czasach Vendian. Nagromadzenie materiałów na organizmach kopalnych Vendian pozwoliło niektórym badaczom postawić kwestię rozszerzenia zakresu fanerozoiku o „ediakar” – okres obejmujący okres od 670 do 550 milionów lat temu (w geochronologii diagram pokazany na s. 149, okres ten odpowiada Vendianowi jako część proterozoiku).
Ponieważ fauna Vendian jest tak różnorodna i obejmuje dość wysoko zorganizowane zwierzęta, oczywiste jest, że ewolucja Metazoa trwała już bardzo długo przed jego pojawieniem się. Prawdopodobnie zwierzęta wielokomórkowe pojawiły się znacznie wcześniej - gdzieś pomiędzy 700-900 milionami lat temu.
Tak więc w późnym proterozoiku (600-650 milionów lat temu) istniały już grupy zwierząt wielokomórkowych, takich jak gąbki, koelenteraty, płaskowniki i pierścienice, a nawet prawdopodobnie przodkowie stawonogów. Sądząc po osiągniętym poziomie organizacji, można założyć, że do tego czasu rozdzieliły się także pnie ewolucyjne robaków nitkowatych (typu Nemathelminthes), przodków mięczaków i przodków deuterostomów - robaków oligomerycznych.
Prekambryjską filogenezę Metazoa można hipotetycznie przedstawić w następujący sposób (ryc. 32). Z kolonialnych wiciowców (według niektórych autorów z form heterotroficznych należących do rzędu Protomonadida), poprzez różnicowanie i integrację kolonii, wraz z migracją do kolonii komórek fagocytoblastów na tylnym biegunie ciała, powstały pierwsze zwierzęta wielokomórkowe, którego organizacja odpowiadała fagocytelli (według I. I. Mechnikova). Niewiele zmienionymi potomkami tych starożytnych organizmów wielokomórkowych są współczesne Phagocytellozoa (Trichoplax adhaerens). Prymitywne zwierzęta wielokomórkowe były zwierzętami swobodnie pływającymi (dzięki pracy nabłonka rzęskowego - kinoblastu), które żywiły się różnymi mikroorganizmami - pierwotniakami i glonami jednokomórkowymi.
Wraz z dalszym rozwojem przystosowań do aktywnego żerowania nastąpiła stopniowa epitlizacja fagocytoblastu, tj.
Ryż. 32.
przekształcenie luźnego nagromadzenia komórek w zorganizowaną warstwę komórkową - nabłonek jelitowy. Nabłonek fagocytoblastu prawdopodobnie rozpoczął się wraz z pojawieniem się stałego otworu w jamie ustnej na tylnym biegunie ciała. Jak zauważył K.V. Beklemishev, na tym etapie filogenezy organizm zaczął żerować jako całość, a nie jako zbiór pojedynczych, niezależnie fagocytarnych komórek. Prawdopodobnie do tego czasu ukształtował się także układ nerwowy integrujący ciało w postaci nabłonkowego splotu nerwowego. Aktywne pływanie wymagało umiejętności poruszania się w przestrzeni i koordynowania pracy wszystkich narządów. Aby pełnić te funkcje, na aboralnym (naprzeciwko otworu ustnego) biegunie ciała powstał kompleks neuroreceptorów, który obejmował zwój nerwowy, szczecinę dotykową i statocystę (narząd równowagi). Podobny narząd aboralny występuje u współczesnych ctenoforów (typu Ctenophora), a także u swobodnie pływających larw wielu grup zwierząt: płaskowników i pierścienic, mięczaków, stawonogów, hemichordatów, szkarłupni itp. Ten hipotetyczny etap filogenezy starożytnych Metazoa można nazwać „stomofagocytoblastem” (podkreślając nabłonek tylko ustnej części fagocytoblastu).
Być może na tym etapie filogenezy nastąpiła pierwsza poważna rozbieżność pnia filogenetycznego starożytnych organizmów wielokomórkowych, związana z faktem, że niektóre grupy tych zwierząt przeniosły się do rozwoju dna morskiego, podczas gdy inne nadal doskonaliły adaptacje do aktywnego życia w słupie wody.
Współczesne płazińce dolne – turbellaria jelitowe (Acoela) na ogół zachowały poziom organizacji prawdopodobnie charakterystyczny dla najstarszych organizmów wielokomórkowych, które jako pierwsze zaczęły rozwijać mobilny tryb życia na dnie zbiorników wodnych. Od przedstawicieli Vendian tych turbellarian mogły powstać pnie filogenetyczne prowadzące do innych grup płazińców, robaków nitkowatych i przodków pierścienic (protoannelidów). Przodkowie mięczaków z jednej strony i przodkowie stawonogów z drugiej oddzieleni od protoannelidów. We wszystkich tych grupach nastąpiło dalsze różnicowanie fagocytoblastu. U robaków niższych nabłonek nabłonkowy dotyczył tylko jego środkowej części, co doprowadziło u płazińców do powstania rozgałęzionego jelita z jednym otworem - „ustami” prowadzącymi do środowiska zewnętrznego, a u robaków nitkowatych - do utworzenia jelita przelotowego z otworami ustnymi i analnymi. U grup wyższych (pierścienie, mięczaki i stawonogi) nabłonkiem stał się cały fagocytoblast: nie tylko jego część środkowa (jelito endodermalne), ale także część obwodowa (mezoderma i jej pochodne). To ostatnie doprowadziło do rozwoju wtórnej jamy ciała - celomy, której ściany utworzone są przez mezodermalny nabłonek celomiczny. Bardziej prymitywni przedstawiciele pierścienic, mięczaków i stawonogów mają charakterystyczne stadium larwalne - trochofor. Pod tym względem grupy te są czasami łączone pod nazwą Trochozoa.
U tych potomków Stomophagocytella, którzy w dalszym ciągu poprawiali przystosowanie do życia w słupie wody, nastąpiła również epitelizacja centralnego i częściowo obwodowego fagocytoblastu: powstała jama żołądka (jelito pierwotne) i jego odgałęzienia obwodowe (kanały żołądkowo-naczyniowe). Wśród współczesnych zwierząt najbliższe temu poziomowi organizacji są ctenofory, które prawdopodobnie zachowały prymitywny sposób życia w słupie wody. Od ich późnych proterozoicznych przodków, których można nazwać „proktenoforami”, wraz z przejściem do życia przywiązanego do dna morskiego, wyrosły parzydełko (typ Coelenterata lub Cnidaria).
Inne linie filogenetyczne, które odgałęziły się od proctenoforów, również badały dno morskie, ale wraz z rozwojem adaptacji do aktywnego ruchu wzdłuż podłoża, jak turbellaria i ich potomkowie, ale na innym początkowym poziomie organizacji. W formach tych, w wyniku zakończenia epitelializacji obwodowego fagocytoblastu, powstała także wtórna jama ciała – coelom, ale powstała ona w zupełnie inny sposób niż u Trochozoa. W ontogenezie zwierząt wywodzących się z proctenoforów jama ciała wtórnego oddziela się od jelita pierwotnego, podobnie jak jego boczne kieszonkowe wypustki (początkowo prawdopodobnie były trzy pary takich wypustek), które następnie splatają się ze ścianami jelita (ryc. 33). Ten sposób rozwoju jelita nazywa się enterocoelous – w przeciwieństwie do metody schizocelycznej charakterystycznej dla Trochozoa, w której jelito powstaje w wyniku pojawienia się jam wewnątrz nagromadzeń komórek mezodermalnych, bez żadnego związku z jelitem pierwotnym. O. i R. Hertwig oraz I.I. Mechnikov uzasadnili hipotezę, zgodnie z którą jelito jelitowe powstało w drodze ewolucji z kanałów żołądkowo-naczyniowych przodków proctenoforów (enterocoelous teoria pochodzenia jelita). Celom jelitowy jest charakterystyczny dla typów pogonophora (Pogonophora), chaetognatha, ramienionogów (Brachiopoda), mszywiołów (Bryozoa) i wielu innych, w tym grupy tzw. Deuterostomów (Deuterostomia), która łączy typy strunowców ( Chordata), szkarłupni (Echinodermata) i hemichordata (Hemichordata). Zwierzęta z deuterostomem mają ze sobą wiele wspólnego, w szczególności szczególne położenie ostatecznego (wrodzonego organizmom dorosłym) pyska, który pojawia się na biegunie ciała, naprzeciwko pierwotnego ujścia embrionalnego – blastoporu. Zamiast tego ostatniego rozwija się odbyt. Deuterostomy niewątpliwie mają wspólne pochodzenie; ich przodkowie wskazują na hipotetyczną grupę robaków oligomerycznych, których ciało było podzielone na trzy części, posiadało wtórny otwór gębowy i jelito celomiczne. Wśród współczesnych deuterostomów najbardziej zbliżony do poziomu organizacji robaków oligomerycznych są wolno żyjące hemichordany, których przedstawicielem jest robak żołędziowy (Balanoglossus).
Ryż. 33.
I- ektoderma; 2 - endoderma; 3 - mezoderma; 4 - jelito pierwotne; 5 - kieszenie celomiczne; 6 - płytka nerwowa; 7- ogólnie; 8 - jelito wtórne; 9 - cewa nerwowa; 10 - akord
Gąbki (typ Porifera lub Spongia) zajmują szczególne miejsce wśród zwierząt wielokomórkowych. Grupę tę charakteryzuje bardzo prymitywny ogólny poziom organizacji: gąbki zasadniczo nie mają nabłonkowego fagocytoblastu, uporządkowanej struktury wewnętrznej, prawdziwego jelita, układu nerwowego, receptorów itp. Gąbki różnią się od wszystkich innych Metazoa niezwykle wyjątkową ontogenezą , podczas którego następuje inwersja listków zarodkowych (ekto- i endoderma, że tak powiem, zmieniają miejsca). Najnowsze dane z badań molekularnych wykazały, że gąbki mają wspólne pochodzenie ze wszystkimi organizmami wielokomórkowymi. Prawdopodobnie reprezentują bardzo wczesną gałąź boczną, która oddzielała się na poziomie fagopitelli. Najstarsze skamieniałości gąbek znane są ze złóż Vendian (Ediacaran) w Australii.
- Zobacz: Iwanow A.V. Pochodzenie organizmów wielokomórkowych. - L., 1968.
- Niedawno pojawiły się pierwsze dane na temat skamieniałości metazoanów odnalezionych w Kanadzie i Chinach w skałach tego wieku geologicznego i oddzielonych od skał zawierających pozostałości organizmów ediakarowych warstwami osadów lodowcowych (tyllitów).
Duży międzynarodowy zespół paleontologów odkrył centymetrowe skamieniałości żywych stworzeń przypominających płazińce w osadach Gabonu sprzed 2,1 miliarda lat. Jest wysoce prawdopodobne, że organizmy te były wielokomórkowymi eukariontami. Do tej pory za najstarszy dowód na istnienie życia wielokomórkowego uważano spiralne wstęgi węglowe. Grypania do 1,9 miliarda lat, interpretowane jako glony.
W czasach Darwina najstarszymi znanymi organizmami kopalnymi byli mieszkańcy mórz z okresu kambru, który, jak wiemy, rozpoczął się 542 miliony lat temu. Warstwy prekambryjskie uznawano za „martwe” i Darwin uznał ten fakt za poważny argument przeciwko swojej teorii. Przypuszczał, że okres kambru musiał być poprzedzony długą erą stopniowego rozwoju życia, choć nie potrafił wyjaśnić, dlaczego nie odnaleziono dotychczas śladów tego życia. Może po prostu źle wyglądali?
Rozwój paleontologii w XX wieku znakomicie potwierdził domysły Darwina. Prekambryjskie warstwy osadowe ujawniły wiele jednoznacznych oznak istnienia organizmów żywych. Zdecydowana większość znalezisk prekambryjskich to skamieniałe szczątki drobnoustrojów i różne ślady ich życiowej aktywności.
Uważa się, że najwcześniejszym dowodem życia jest skład izotopowy lekkiego węgla z wtrąceń grafitu w kryształach apatytu znalezionych w osadach Grenlandii sprzed 3,8 miliarda lat. Najstarsze skamieniałości, bardzo podobne do bakterii, oraz pierwsze stromatolity – warstwowe formacje mineralne powstałe w wyniku działalności zbiorowisk drobnoustrojów – datowane są na 3,55–3,4 miliarda lat. Ślady życia drobnoustrojów stają się coraz liczniejsze i bardziej zróżnicowane w miarę zmniejszania się wieku skał (M. A. Fedonkin, 2006. Dwie kroniki życia: doświadczenie porównawcze (paleobiologia i genomika dotycząca wczesnych etapów ewolucji biosfery)).
Kwestia, kiedy pojawiły się pierwsze eukarionty i pierwsze organizmy wielokomórkowe, pozostaje kontrowersyjna. Większość współczesnych gatunków zwierząt zaczęła się szybko rozwijać dopiero na początku kambru, ale już wcześniej – w okresie wendyjskim czy ediakarskim (635–542 mln lat temu) w morzach pojawiły się różne i liczne stworzenia o miękkich ciałach, w tym dość duże te, które większość ekspertów interpretuje jako zwierzęta wielokomórkowe (Ya. E. Malakhovskaya, A. Yu. Ivantsov. Vendian mieszkańcy ziemi; Ujawniono tajemnicę zarodków Doushantuo, „Elements”, 12.04.2007). Jeszcze wcześniej, w okresie kriogenicznym (850–635 mln lat temu), odkryto chemiczne ślady obecności prymitywnych zwierząt wielokomórkowych – gąbek.
Znaleziska makroskopowych skamieniałości sprzed ediakaru są bardzo rzadkie i budzą gorącą dyskusję (niektóre z tych znalezisk opisano w artykule Zwierzęta pojawiły się ponad 635 milionów lat temu, „Elementy”, 02.09.2009; wybór linków na ten temat znajduje się tam też podano). Z reguły im starsze są takie znaleziska, tym są bardziej wątpliwe. Do tej pory za najstarszą skamieniałą istotę, którą można z mniejszą lub większą pewnością zinterpretować jako wielokomórkową, uważano grypę ( Grypania). Organizm ten zachował się w postaci spiralnych wstęg węglowych przypominających jakiś rodzaj glonów; wiek znalezisk wynosi do 1,9 miliarda lat (M. A. Fedonkin. Głód geochemiczny i powstawanie królestw; Rozmiar żywych stworzeń wzrósł skokowo, „Elementy”, 31.12.2008). Niektórzy autorzy uważają jednak, że grypa może być bardzo dużą i złożoną kolonią sinic.
W najnowszym numerze magazynu Natura Duży zespół paleontologów z Francji, Szwecji, Danii, Belgii, Kanady i Niemiec poinformował o nowym, wyjątkowym odkryciu dokonanym we wczesnych osadach morskich proterozoiku w południowo-wschodnim Gabonie. Wiek warstw osadowych, w których osadzone są skamieniałości, określono z dużą precyzją za pomocą kilku niezależnych metod radiometrycznych. Ma 2100±30 milionów lat, czyli o 200 milionów lat starszą od najstarszej grypy.
Autorzy wydobyli ze skały ponad 250 próbek zawierających skamieniałe szczątki dziwnych stworzeń o podłużnym lub prawie okrągłym kształcie. Ich długość waha się od 7 do 120 mm, szerokość - od 5 do 70 mm, grubość - od 1 do 10 mm. Gęstość organizmów sięga 40 sztuk na metr kwadratowy, a okazy o różnych rozmiarach i orientacjach występują razem.
Korzystając z tomografii komputerowej rentgenowskiej, autorzy uzyskali piękne trójwymiarowe obrazy starożytnych organizmów. Wyraźnie pokazują spłaszczoną falistą „granicę” z promieniowym zagięciem. Obszar zagięcia zwykle sięga do zewnętrznej krawędzi ciała, ale u niektórych okazów fałdy są widoczne tylko po wewnętrznej stronie obrzeża, a u niektórych są one całkowicie nieobecne.
Wiele dużych okazów posiada w środkowej części korpusu dwa rodzaje inkluzji pirytu: płaskie „płytki” i zaokrąglone granulki. Analiza składu izotopowego siarki tych formacji pirytu wykazała, że „płaszczyzny” powstały wkrótce po śmierci organizmów w wyniku działania bakterii redukujących siarczany, a stężenie siarczanów w otaczającej wodzie powinno być dość wysokie. wysoki. Okrągłe granulki powstały w późniejszych stadiach diagenezy i dlatego nie niosą informacji o kształcie i budowie stworzeń kopalnych. Różnice w stężeniu stabilnego izotopu węgla 13C w pozostałościach organizmów i w otaczającej skale dodatkowo potwierdziły, że skamieniałości te nie są jakimś rodzajem formacji nieorganicznych. W skale znaleziono sterany, cząsteczki organiczne pochodzące ze steroli błony eukariotycznej. Jest to niezawodny znak obecności życia eukariotycznego.
Według autorów znalezione szczątki należą do organizmów kolonialnych, najprawdopodobniej kolonialnych eukariontów. Kolonie bakteryjne mogą mieć podobne kształty i ząbkowane krawędzie, ale znaleziska Gabonu mają bardziej złożoną strukturę niż znane kolonie bakteryjne. Według autorów budowa tych organizmów wskazuje, że rosły one poprzez skoordynowany podział komórek, które wymieniały między sobą sygnały, tak jak to ma miejsce podczas rozwoju wielokomórkowych eukariontów. Ponadto obecność steranów wyraźnie wskazuje na eukariotyczną naturę starożytnych stworzeń.
Analiza chemiczna skały wykazała, że osady morskie powstały w obecności zauważalnych ilości wolnego tlenu. Jest więc całkiem możliwe, że organizmy gabońskie były tlenowcami (wdychały tlen), jak przystało na normalne eukarionty. Według współczesnych danych pierwszy znaczący wzrost stężenia tlenu w hydrosferze i atmosferze (wielkie wydarzenie natlenienia) nastąpił 2,45–2,32 miliarda lat temu, czyli około 200 milionów lat przed życiem organizmów gabońskich.
Autorzy powstrzymali się od prób dokładniejszego określenia pokrewieństwa nowo odkrytych stworzeń. Wiadomo, że różne grupy eukariontów niezależnie przechodziły do wielokomórkowości dziesiątki razy, a stworzenia znalezione w Gabonie mogą stanowić jedną z najwcześniejszych prób tego rodzaju.