Все живые организмы на нашей планете состоят из клеток ─ небольших полостей, наполненных водным раствором и окруженных оболочкой, в которой осуществляется обмен веществ и которая способна существовать как самостоятельно, так и в едином организме. Сходство клеток бактерий и животных говорит о том, что начало всему живому на планете дали именно бактерии, способные существовать в любых условиях, а их споры имеют данные к размножению миллионы лет. Чтобы понять степень схожести клеток животных, растений, которые имеют ядро и сложную клеточную организацию, и бактерий, не обладающих ядром, необходимо сравнить их строение.
Строение доядерных ─ прокариотов
Основной особенностью всех прокариотов есть отсутствие оформленного ядра, а вся генетическая информация находится внутри и поддерживается белковым комплексом (нуклеоидом). У прокариотов нет таких органоидов, которые имеются у клетки растений и животных:
- пластиды (имеют свой ген) и митохондрии (энергетическая станция);
- комплекс Гольджи (необходим для выведения веществ);
- эндоплазматическая сеть (множественные канальцы и полости внутри).
У доядерных функции этих органоидов выполняет мезосома (выпячивание внутрь клеточной оболочки). Вся наследственная информация у доядерных передается одной молекулой ДНК, которая имеет кольцевую форму. В цитоплазме бактерий внутренние оболочки выражены несильно, но в ней есть множество рибосом, необходимых для биосинтеза белка, для передачи генетической информации.
На внутренней стенке оболочки есть ферментные системы, необходимые для энергетического обмена. От внешней среды защищает прочная клеточная стенка.
Особенность прокариотов в том, что если возникает неблагоприятная для развития и существования среда, то они выпускают споры, способные хранить генетическую информацию миллионы лет. При этом отделяется часть цитоплазмы вместе с генетической информацией, окруженная толстой капсулой, а все процессы жизнедеятельности прекращаются до наступления благоприятных условий.
Размножаются доядерные несколькими способами:
- Бесполый (вегетативный путь почкования), путем деления надвое. Разница только в том, что бактерии, имеющие цилиндрическую форму, делятся пополам, а шаровидные делятся во всех направлениях.
- Спорообразованием, где каждая клетка дает одну спору, сохраняющую свою жизнеспособность при любых условиях.
- Конъюгацией (половым способом). Особенность в том, что передается генетическая информация, но число особей при этом не увеличивается.
Врачи и биологи считают, что сравнительный анализ клеток различных живых организмов может дать важные подсказки о процессе эволюции. Исследования показывают, что несмотря на разнообразие форм жизни, клеточные структуры и механизмы функционирования имеют много общего. Это указывает на наличие общих предков и подтверждает теорию эволюции.
Специалисты отмечают, что изучение ДНК и генетических последовательностей позволяет выявить родственные связи между видами, что также служит доказательством эволюционных изменений. Однако некоторые врачи подчеркивают, что эволюция — это не только биологический процесс, но и сложное взаимодействие с окружающей средой. Таким образом, анализ клеток может помочь не только в понимании эволюции, но и в разработке новых методов лечения и профилактики заболеваний, основанных на эволюционных принципах.
Общие особенности строения эукариотов
Первые простейшие, имеющие ядро, обнаружены в останках, которым более миллиарда лет. Несмотря на множество гипотез, многие ученые склоняются к тому, что образовались они из простейших, которые не имеют ядра, то есть из бактерий. Основой простейших одноклеточных были доядерные, чья жизнедеятельность не могла осуществляться без кислорода. Позже в них произошло развитие митохондрий (энергетическая станция клетки), что дало возможность осуществлять дыхание.
Клетки растений и животных различны по своему строению, размерам и форме, но все же у них есть общее в процессах жизнедеятельности, их росте, обмене веществ и способности изменяться. Основная схожесть всех эукариотов в том, что есть наличие ядра и цитоплазмы.
С помощью пористой мембраны происходит его разграничение с цитоплазмой. Оболочка у животных и растений имеет сходство в строении, отличается лишь количеством белка и выполняет важную роль, заключающуюся в том, что она является проводником для одних веществ и препятствует проникновению других. Клеточная стенка обеспечивает постоянную форму. У растений она состоит из целлюлозы, а у животных ─ из гликолиза.
Снаружи цитоплазма, представляющая собой жидкую среду с множеством канальцев, покрыта мембраной. Она состоит из растворов органических и неорганических веществ. В ней располагаются постоянные органоиды и временные, называющиеся включениями.
Читайте также:
Органеллы, свойственные всем животным и растениям:
- наружная мембрана;
- аппарат Гольджи;
- лизосомы (отвечают за переваривание макромолекул);
- эндоплазматическая сеть;
- пластиды и митохондрии.
Но все же основной частью есть ядро, которое включает в себя хроматин (именно в нем происходит реализация генетической информации), ядерный сок и ядрышко.
Эукариотам свойственен митоз и мейоз. При митозе ядро делится пополам, сохраняя число хромосом, а отличие мейоза в том, что число хромосом делится пополам, равноценно передавая генетическую информацию. При зарождении жизни наличие ядра способствовало тому, что простейшие смогли приспосабливаться к условиям окружающей среды, не изменяясь сами.
Сравнительный анализ клеток различных живых организмов вызывает множество дискуссий среди ученых и исследователей. Многие считают, что изучение клеточных структур и генетического материала может дать ключ к пониманию эволюционных процессов. Например, сходство в ДНК между человеком и шимпанзе подтверждает теорию общего предка, что, в свою очередь, поддерживает идеи о эволюции. Однако некоторые критики утверждают, что подобные данные могут быть интерпретированы по-разному, и не всегда однозначно указывают на эволюционные изменения. Они подчеркивают, что клеточные механизмы могут быть результатом конвергентной эволюции или адаптации к схожим условиям среды. В конечном итоге, сравнительный анализ клеток — это мощный инструмент, который, несмотря на свои ограничения, продолжает углублять наше понимание биологической разнообразия и истории жизни на Земле.
Основные схожести и отличия доядерных и эукариотов
На основе сравнительного анализа клеток бактерий, животных и растений можно выделить такие сходства, которые заключаются в том, что каждая имеет мембрану, цитоплазму, у каждой есть необходимые для жизни химические компоненты, такие как РНК и ДНК, липиды, белки и углеводы. Все это является обязательным элементом сходства. Но эукариоты имеют такое различие, как внутренняя полость и вторичная полость. Эукариоты имеют и органоиды, а у доядерных они отсутствуют. Если у животных и растений ядро отсечено от цитоплазмы, где находятся остальные органоиды, мембраной, то у доядерных нет. Это свидетельствует о более примитивном строении. На основе различий между основными клеточными единицами бактерии и выделяют в отдельное царство.
Вопрос-ответ
Что является доказательством эволюции?
Известное доказательство эволюции — наличие так называемых промежуточных форм, то есть организмов, сочетающих в себе характерные признаки разных видов.
Каким образом эмбриологические данные могут служить доказательством эволюции?
Эмбриологическими доказательствами являются: развитие всех организмов, размножающихся половым путём, из одной клетки — зиготы; сходство ранних этапов развития зародышей разных групп животных на ранних стадиях эмбрионального формирования (закон Бэра).
Что служит доказательством исторического развития животного мира?
Доказательством исторического развития животного мира служат ископаемые остатки (фоссилии), которые фиксируют изменения в морфологии и анатомии организмов, а также их распределение по геологическим эпохам. Дополнительно, сравнительная анатомия, эмбриология и молекулярная биология предоставляют данные о родственных связях между видами, подтверждая эволюционные процессы и адаптации к окружающей среде.
Советы
СОВЕТ №1
Изучайте основы клеточной биологии. Понимание структуры и функций клеток поможет вам лучше осознать, как различные организмы адаптировались к своим условиям обитания и как это связано с эволюцией.
-
Читайте также:
СОВЕТ №2
Сравнивайте генетические материалы. Анализ ДНК и РНК различных видов может дать вам представление о том, как они эволюционировали и какие общие предки у них были. Используйте доступные онлайн-базы данных для поиска информации.
СОВЕТ №3
Обратите внимание на морфологические и физиологические различия. Сравнение клеток разных организмов по их размерам, формам и функциям может помочь вам понять, как эволюция формировала разнообразие жизни на Земле.
СОВЕТ №4
Следите за новыми исследованиями в области эволюционной биологии. Научные открытия постоянно обновляют наши знания о процессе эволюции, поэтому важно быть в курсе последних публикаций и теорий.
