ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ Свойства живых систем Иерархия

ОСНОВЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЖИВЫХ СИСТЕМ Свойства живых систем. Иерархия живых систем. Химическая и биологическая эволюции. От клетки к организму. Профессор Торшин В. И.

Функционирование живых систем • Система – это совокупность взаимодействующих элементов, связи между которыми более сильные, чем с внешними элементами, т. е. они (элементы) составляют некое единство, которое имеет структурные (или хотя бы функциональные) границы. • Живая система – это саморазвивающаяся и саморегулирующаяся, упорядоченная материальноэнергетическая и информационная совокупность элементов, которая существует как единое целое за счет взаимодействия и распределения имеющихся и поступающих веществ (энергии, информации). • Функционирование - действие, деятельность, жизнедеятельность, работа. • Функция - специфическое проявление жизнедеятельности биологической системы, имеющее приспособительное значение.

Понятие «Жизнь» Marie François Bichat 1771 -1802 Friedrich Engels 1820 -1895 • «Жизнь - совокупность отправлений, противящихся смерти» (М. Биша ) • «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка» (Ф. Энгельс).

Отличия живых существ от неживых объектов • • • 1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы, но соотношение этих элементов разное. 2. Обмен веществ и энергии. Через живые системы постоянно проходят потоки веществ и энергии (свет, пища). . Энергия тратится на синтез органических веществ и на обеспечение процессов жизнедеятельности. 3. Способность к самовоспроизведению (размножению), что обеспечивает сохранение вида. В основе размножения лежит образование новых молекул и структур на основе информации, заложенной в ДНК. Наследственность – способность организмов передавать свои признаки и свойства, особенности развития следующим поколениям (потомкам). 4. Способность к адаптации. Изменчивость – способность приобретать новые признаки и свойства. В основе наследственной изменчивости лежат изменения молекул ДНК. Изменчивость дает возможность отбора наиболее приспособленных к данным условиям особей, что приводит к возникновению новых видов. 5. Способность к росту и развитию.

Биология - совокупность наук о живой природе • Термин «Биология» предложен в 1802 двумя учёными — французом Ж. Б. Ламарком и немцем Г. Р. Тревиранусом. • Предмет изучения — все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, их распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой. • Задачи - исследование биологических закономерностей, раскрытии сущности жизни и её проявлений с целью познания и управления ими. • Основные методы исследований: • наблюдение, позволяет описать биологическое явление; • сравнение, дающее возможность найти закономерности, общие для разных явлений; • эксперимент (опыт), в ходе которого исследователь искусственно создаёт ситуацию, помогающую выявить глубже лежащие свойства биологических объектов; • исторический метод, позволяющий на основе данных о современном мире и его прошлом познавать процессы развития живой природы.

Основные обобщения (теории) биологии • Клеточная теория – все живые организмы состоят из клеток и продуктов их жизнедеятельности (Т. Шванн, М. Шлейден, 1839). • Теория биогенеза - все живое происходит только от живого (Р. Вирхов, 1859). • Теория эволюции органического мира - все формы растений и животных произошли от существовавших ранее более простых организмов путем постепенных изменений, которые накапливались с каждым поколением (Ч. Дарвин, 1859).

Основные положения клеточной теории: Theodor Schwann 1810 -1882 Matthias Schleiden 1804 -1881 • Все организмы состоят из клеток; • Каждая клетка содержит всю генетическую информацию о свойствах организм; • Новые клетки возникают только путем деления предшествовавших клеток, при этом весь наследственный материал передается в дочерние клетки; • Жизнь организма обеспечивается процессами, происходящими в клетках; • Свойства и признаки многоклеточного организма являются результатом интеграции свойств и признаков клеток, составляющих организм (эта интеграция позволяет проявляться признакам на организменном уровне).

Теория биогенеза Rudolf Virchow 1821 -1902 • Р. Вирхов сформулировал одно из важнейших положений клеточной теории: «Всякая клетка происходит из другой клетки» . • т. е. самопроизвольное образование клетки из неживой материи в современных условиях невозможно. • Клетка является эмбриональной основой многоклеточного организма, т. к. развитие организма начинается с одной клетки – зиготы. • Клетка основа физиологических и биохимических процессов в организме. • Клеточная теория подтвердила единство всего органического мира, сходство структурных основ всех организмов.

Теория эволюции органического мира Charles Robert Darwin 1809 -1882 • В 1859 году Дарвин опубликовал труд «Происхождение видов путём естественного отбора» . • В котором утверждал, что все ныне существующие организмы произошли от ранее существовавших путем длительного их изменения под воздействием внешних и внутренних факторов, которые накапливались с каждым последующим поколением. • Эволюция - развитие явления в результате постепенных непрерывных изменений, переходящих одно в другое без скачков и перерывов при сохранении качественной определенности.

Принципы эволюционной теории: • 1) изменчивость является неотъемлемой частью всего живого. В природе не существуют два совершенно одинаковых, тождественных организма. • 2) принцип «борьбы за существование» , все виды организмов имеют тенденцию к размножению в геометрической прогрессии, а выживает и достигает зрелости лишь небольшая часть потомства. • 3) принцип естественного отбора. «Естественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему свету мельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работая неслышно и невидимо, где бы и когда ни представился к тому случай, над усовершенствованием каждого органического существа в связи с условиями его жизни, органическими и неорганическими» (Дарвин).

Основные законы наследственности Gregor Johann Mendel 1822 -1884 • были описаны в 1865 чешским монахом Г. Менделем • 1) единообразия гибридов первого поколения; • 2) независимого расщепления признаков; • 3) независимого комбинирования (наследования) признаков. • Работами Т. Г. Моргана и его школы в США, выполненными в 1910 -1925 гг. , была создана хромосомная теория наследственности.

Основные положения синтеза генетики и эволюции: • 1. Организм - совокупность фенотипа (свойств организма, которые появляются в процессе его развития) и генотипа, (программы для его построения передающейся по наследству). Наследуется не структура, а ее описание и инструкция по ее изготовлению (Д. Нейман, Н. Винер). • 2. Генетические программы не возникают заново, а реализуются матричным способом. В качестве матрицы, на которой строится ген будущего поколения, используется ген предыдущего поколения. Жизнь - это матричное копирование с последующей самосборкой копий (Н. К. Кольцов). • 3. В процессе передачи из поколения в поколение генетические программы изменяются не направленно, лишь случайно эти изменения оказываются приспособительными. Отбор случайных изменений - основа эволюции и причина ее становления, потому что без мутаций отбор не действует. • 4. В процессе формирования фенотипа случайные изменения генетических программ многократно усиливаются, что делает возможным их селекцию. (Н. В. Тимофеев-Ресовский).

Международная программа «Геном человека» В 2001 года «Nature» и «Science» опубликовали отчеты групп, расшифровавших геном человека. • Предварительный анализ материалов позволяет отметить что: • 1. Количество генов оказалось меньше, чем предполагали (около 32 000 генов, в геноме дрозофилы их 13 000); • 2. В геноме человека действует принцип «один ген - много белков» , т. е. многие гены кодируют семейство родственных, но существенно различающихся белков; • 3. Наличие генов различных вирусов и бактерий, которые постепенно накапливались в процессе многомиллионной эволюции. • ". . . геном человека представляет собой молекулярное кладбище, на котором покоятся вирусные и бактериальные гены, большинство из них молчит и не функционирует" (академик Л. Л. Киселев).

ОПРЕДЕЛЕНИЯ • Организм – самостоятельная единица органического мира, существующая при постоянном взаимодействии с внешней средой и способная саморегулироваться и самовозобновляться в процессе такого взаимодействия. • Живые организмы это открытые саморегулирующиеся системы, построенные из биополимеров (белков, нуклеиновых кислот, углеводов и жиров) и способные к самовоспроизведению. Открытыми системами называются такие, которые обмениваются с с окружающей средой веществом и энергией, сохраняя относительно постоянный химический состав. • Живые организмы - это сложные системы, имеющие сходные черты строения и жизнедеятельности, единый химических состав, похожее строение и функционирование клеток, однотипный генетический код. • Единство живых организмов позволяет построить общую систему уровней организации живой материи от молекулярного до биосферного.

Уровни организации живой природы • • 1. Молекулярный, наиболее древний уровень структуры живой природы, граничащий с неживой природой. 2. Клеточный уровень жизни (включает в себя молекулярный). 3. Организменный уровень (включает клеточный). 4. Популяционный — надорганизменный уровень жизни, включающий организменный уровень. 5. Биоценотический - биоценоз это сообщество особей разных видов на определенной территории, связанных различными внутривидовыми и межвидовыми взаимоотношениями. 6. Экосистемный – биогеоценоз это совокупность биоценоза и среды его обитания. Круговорот веществ и поток энергии объединяет все в единую систему. 7. Биосферный — высший уровень организации жизни. Биосфера — биологическая оболочка Земли.

Молекулярный и клеточный уровни жизни • Клеточный уровень жизни (включает в себя молекулярный). • Клетки растений, животных, грибов и бактерий имеют сходное строение и основные механизмы жизнедеятельности.

Общесистемные обобщения • В природе существуют системы различного уровня сложности: живые организмы (бактерии, одноклеточные и многоклеточные), популяции, биоценозы, экосистемы различного уровня. • Мир систем функционально аналогичен. «Системные законы» проявляются в виде аналогий, или «логических гомологий» , т. е. законов, представляющихся формально идентичными, но относящимся к совершенно различным явлениям» Л. фон Берталанфи. • Еще во времена античности была сформулирована аксиома эмерджентности: целое больше суммы своих частей. • Закон необходимого разнообразия – система (устойчивая) не может сформироваться из абсолютно одинаковых элементов. • Закон увеличения степени идеальности (Г. В. Лейбниц) в процессе эволюции системы гармоничность отношений между ее частями эволюционно возрастает.

Закон анатомической (структурной) корреляции Jean Cuvier 1769 -1832 • В организме, как целостной системе, все его части соответствуют другу как по строению, так и по функциям (Ж. Кювье, 1830). • Любое изменение функции (одной части организма) неизбежно приводит к изменению других функций (частей). Животным, имеющим рога, соответствуют копыта, а не когти и не зубы хищников, травоядность, а не плотоядность.

Теории происхождения жизни • 1. Креационизм – представление о Божественном сотворении мира. • 2. Теория постоянного самозарождения жизни. В средние века считали, что рыбы могут зарождаться из ила, черви из почвы, мухи из гнилого мяса. • 3. Концепция панспермии (Гипотеза вечности жизни - она распространяется от одной галактике к другой в виде спор микроорганизмов. • 4. Теория абиогенеза – на определенной стадии развития Земли жизнь могла возникнуть из неорганических веществ как результат естественных процессов. • Абиогенез - образование органических соединений, характерных для живой природы, вне организмов и без участия ферментов, в результате химических реакций между неорганическими веществами.

Происхождение Солнечной системы и Земли • Первая попытка объяснить происхождение Солнечной системы была сделана Пьером Лапласом (1749 -1827, фр. математик). • Она основывалась на идеях высказанных Р. Декартом (1596 -1650). • Планеты сформировались из вращающегося газового облака, которое стало сжиматься под воздействием собственной гравитации. По мере сжатия облако выбрасывало многочисленные кольца, каждое из которых превратилось в планету. • По современным данным возраст Земли составляет 4, 5 -4, 7 млрд. лет.

Эволюция Земли • • • 1. Земля имела очень высокую температуру, вследствие вращательного движения атомы тяжелых элементов перемещались к центру Земли, а на поверхности остались атомы легких элементов (азот, водород, углерод, кислород). 2. Возникновение литосферы и атмосферы. Постепенное охлаждение Земли - взаимодействие этих атомов и образование газов. Возникла 1 атмосфера: водород, пары воды, углекислый газ, угарный газ, метан, аммиак. 3. Возникновение первичного океана. При охлаждении атмосферы ниже 100 пары воды начали конденсироваться. Начались горячие ливни. Образовались огромные водоемы. Частые грозы, извержения вулканов, которые приводили к выделению карбидов (соединений металлов с углеродом), они растворялись в горячей воде, в ней растворялись также различные соли и газы. Все эти вещества вступали в разнообразные реакции.

Гипотеза А. И. Опарина Александр Иванович Опарин, 1894 -1980 John Haldane 1892 -1964 • В 1924 вышла в свет работа А. И. Опарина "Происхождение жизни «. • В первичном океане происходило объединение органических веществ в обособленные структуры вследствие взаимодействия противоположных электрических зарядов. • Такие структуры легко получить смешивая растворы разных белков, например, желатина и альбумина. Сферические частицы возникают потому, что молекулы воды создают вокруг образовавшегося агрегата поверхность раздела. Эти обособленные в растворе органические структуры он назвал коацерватами. • Подобные исследования повторил Дж. Холдейн. • Коацерваты - мельчайшие коллоидные капли, обладающие осмотическими свойствами.

Коацерваты • Коацерваты имеют достаточно сложную организацию и обладают рядом свойств, которые сближают их с простейшими живыми системами. • Они способны поглощать из окружающей среды вещества и увеличиваться в размере. Поглощенные вещества вступают во взаимодействие с веществами самой капли, что напоминает ассимиляцию. В коацерватах могут происходить процессы распада и выделения его продуктов.

Эксперимент Миллера-Юри Stanley Miller 1930 -2007 • Опыт по проверке гипотезы А. Опарина и Дж. Холдейна - был проведён в 1953 году Стэнли Миллером и Гарольдом Юри. • Если через нагретую смесь паров воды и газов (СО 2, СН 3, NН 3 и Н 2) пропускать электрический разряд или ультрафиолетовое излучение, то они реагируют с образованием 4 х классов органических молекул (аминокислот, нуклеотидов, сахаров и жирных кислот). • Первичный анализ (1953) показал наличие в конечной смеси 5 аминокислот. Повторный анализ (2008) показал, что образуется 22 аминокислоты.

ДАЛЬНЕЙШИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ • Х. Оро (1960) осуществила биогенный синтез пуринов, пиримидинов, рибозы и дезоксирибозы - компонентов нуклеиновых кислот. • Американский химик С. Фокс (1969), составлял смеси аминокислот, подвергал их нагреванию и получал протеиподобные вещества. • Абиогенно синтезировали аденозинтрифосфорную кислоту (АТФ) - основную форму накопления энергии в организмах (С. Поннамперума, 1970). • Дж. Берналом (Bernal, 1901 -1971), в 1947 была выдвинута гипотеза о том, что наиболее удачные условия для возникновения жизни складывались в небольших спокойных теплых лагунах с большим количеством ила, глинистой мути. В такой среде очень быстро протекает полимеризация аминокислот; здесь процесс полимеризации не нуждается в нагревании, так как частицы ила выступают в качестве своеобразных катализаторов.

Биологические мембраны • Истинное существо (в виде клетки, пусть даже самой примитивной) не могло оформиться до возникновения мембранной структуры. • Биологические мембраны составляют агрегаты белков и липидов, способные разграничить вещества от среды и придать упаковке молекул прочность. • Повышенная концентрация органических веществ в коацерватах увеличивала возможность взаимодействия между молекулами и усложнения органических соединений. Коацерваты образовывались в воде при соприкосновении слабо взаимодействующих полимеров. • В дальнейшем усложнении обмена веществ в таких системах существенную роль должны были играть катализаторы.

Строение молекулы липидов • Молекула липидов состоит из двух частей с различными физикохимическими свойствами. Одна часть - головка состоит из глицерина, остатка фосфорной кислоты, аминоспирта или другой полярной группы и является гидрофильной. • Другая часть - хвост состоит из цепей жирных кислот или стероидного скелета холестерина является гидрофобной.

Образование мицелл и двуслойных структур из липидов • На поверхности водных растворов полярные липиды образуют мономолекулярный слой. • В водных растворах они спонтанно образуют мицеллы или двуслойные структуры – мембраны (толщиной 7 нм), в которых гидрофобные концы защищены от молекул воды оболочкой из гидрофильных частей молекул липидов.

Основные этапы химической эволюции • 1. Образование молекул неорганических веществ: вода, азот, водород, метан, аммиак. • 2. Образование простых органических веществ (мономеров): аминокислот, нуклеотидов. • 3. Синтез полимеров (сложных органических веществ): белки, нуклеиновые кислоты. • 4. Возникновение коацерватов - сложных коллоидных систем, состоящих из разных полимеров (белков, нуклеовых кислот, углеводов, жиров). Наиболее удачными из них были белково-нуклеиновые. • 5. Возникновение взаимодействия между нуклеиновыми кислотами и белками. Объединение способности НК к самовоспроизведению со способностями белков катализировать химические реакции. • 6. Образование специфической липидно-белковой мембраны. Которая отделила Б-НК системы от окружающей среды. Возникла примитивная прокариотическая клетка (протоклетка).

Главная проблема в учении о происхождении жизни • Как возник матричный синтез белков? • Жизнь возникла тогда, когда начал действовать механизм редупликации. • Наибольшие шансы в ходе предбиологического отбора имели те коацерваты, у которых способность к обмену веществ сочеталась со способностью к самовоспроизведению. • Завершение процесса биогенеза связано с возникновением у более стойких коацерватов способности к самовоспроизведению составных частей, с переходом к матричному синтезу белка, характерному для живых организмов. Переход к матричному синтезу был величайшим качественным скачком в эволюции материи. • Однако, механизм такого перехода пока не ясен.

Химическая эволюция • В ходе добиологического отбора объединились способности к самовоспроизведению полинуклеотидов с каталитической активностью полипептидов. • Способность нуклеиновых кислот к редупликации может быть реализована лишь с помощью каталитической функции белков. • Период химической эволюции - между образованием планеты 4, 5 млрд. лет назад и зарождением жизни 2 -3 млрд. лет назад протекали разнообразные химические превращения. • Они привели к образованию сложных органических веществ, ставших компонентами сначала пробионтов – систем органических веществ, а затем протоклеток, обладавших свойствами живого. • Протоклетки положили начало биологической эволюции.

Начальные этапы биологической эволюции • • Архебактерии (археи) • • • Более 3, 5 млрд. лет назад на дне теплых и богатых питательными веществами морей возникла жизнь в виде мельчайших примитивных существ - протобионтов, которые питались готовыми органическими веществами, синтезированными в ходе химической эволюции, т. е. были гетеротрофами. В атмосфере не было кислорода, поэтому они имели бескислородный (анаэробный) тип обмена – гликолиз (расщепление глюкозы до молочной кислоты). Первые живые клетки были очень простыми по строению, не имели ядра, они напоминали бактерии. Они размножались делением, увеличение их численности должно было привести к истощению готовых органических веществ и возникновению конкуренции за пищу. В этой ситуации получили преимущество те клетки, которые могли получать часть необходимой энергии не только из готовых органических веществ. Большая часть архей — хемоавтотрофы. Они используют значительно больше источников энергии, чем эукариоты: начиная от обыкновенных органических соединений, таких как сахара, и заканчивая аммиаком, ионами металлов и даже водородом.

Фотосинтез • • • Некоторые соединения обладают способностью поглощать свет, если они включают в свой состав атом магния (как в хлорофилле). Уловленная таким образом световая энергия может быть использована для образования органических соединений, которые могут сначала накапливаться, а затем расщепляться с высвобождением энергии. На этом пути и шел процесс образования хлорофилла и фотосинтеза. Фотосинтез обеспечивает организму получение необходимой энергии от Солнца и независимость от внешних питательных веществ. Такие организмы называются автотрофными. Первыми фотосинтетиками на планете были, цианистые бактерии, а затем зеленые водоросли. Остатки их находят в породах архейского возраста (около 3 млрд. лет назад).

Значение фотосинтеза • Прежде всего, значительно увеличилась биомасса на Земле. • В результате фотосинтеза кислород в значительных количествах стал выделяться в атмосферу. • Первичная атмосфера Земли не содержала свободного кислорода и для анаэробных организмов он был ядом. • Многие одноклеточные анаэробные организмы погибли; другие укрылись от кислорода в болотах, где не было свободного кислорода, и питаясь, выделяли не кислород, а метан. • Третьи приспособились к кислороду, получив огромное преимущество в способности запасать энергию (аэробные клетки выделяют энергии в 10 раз больше, чем анаэробные).

Возникновение вторичной атмосферы • Переход к фотосинтезу и автрофному питанию был великим этапом в эволюции живого. Он завершился примерно 1, 8 млрд. лет назад и привел к тому, что: • Первичная атмосфера земли сменилась вторичной, кислородной; • Возник озоновый слой, который сократил воздействие ультрафиолетовых лучей, а значит и прекратил производство нового "органического бульона"; • Изменился состав морской воды, он стал менее кислотным. Таким образом, современные условия на Земле в значительной мере были созданы жизнедеятельностью организмов.

Переход от прокариотов к эукариотам. • Первые организмы были прокариотами - у них не было ядра, деление клетки не включало в себя точной дупликации генетического материала (ДНК). • Прокариоты - это простые, выносливые организмы, обладавшие высокой способностью к быстрому размножению, легко приспосабливающиеся к изменяющимся условиям среды. • В новой, более стабильной кислородной среде понадобились организмы, которые были не столь вариабельны, но зато лучше приспособлены к новым условиям. Нужна была не генетическая гибкость, а генетическая стабильность. • Ответом на эту потребность было формирование эукариот примерно 1, 8 млрд. лет назад. • У эукариотов ДНК собрана в хромосомы, которые сосредоточены в ядре клетки. Такая клетка воспроизводится без каких-либо существенных изменений. Это значит, что в неизменной среде "дочерние" клетки имеют столько же шансов на выживание, сколько их имела клетка "материнская".

Характеристика про- и эукариот • Прокариоты (лат. про- перед и гр. карион – ядро) это древнейшие организмы, которые не имеют оформленного ядра. Наследственная информация у них передается через молекулу ДНК, которая образует нуклеотид. В цитоплазме прокариотической клетки нет многих органоидов, которые есть у эукариотической клетки (митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи и т. д. ; функцию этих органоидов выполняют ограниченные мембранами полости). В прокариотической клетке имеются рибосомы. Большинство прокариотических клеток имеют размеры 1 -5 мкм. Они размножаются путем деления без выраженного полового процесса. К прокариотам относят вирусы, бактерии, сине-зеленые водоросли (цианобактерии), риккетсии, микоплазмы. • Эукариоты (гр. Эу - хорошо и гр. карион – ядро) – организмы, в клетках которых есть четко выраженные ядра, имеющие собственную оболочку (кариолемму). Ядерная ДНК у них входит в состав хромосом. В цитоплазме эукариотических клеток имеются различные органоиды, выполняющие специфические функции (митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы и т. д. ).

Образование царств растений и животных • Дальнейшая эволюция была связана с разделением на растительные и животные клетки. • Растительные клетки покрыты жесткой целлюлозной оболочной, которая их защищает, но не дает им возможности свободно перемещаться. Растительные клетки совершенствуются в направлении использования фотосинтеза для накопления питательных веществ. • Животные клетки имеют эластичные оболочки и потому способны к движению, что дает им возможность самим искать пищу. • Они эволюционировали в направлении совершенствования способов передвижения и поглощения крупных частиц через оболочку. • Сначала - крупные органические фрагменты, затем куски мертвой ткани, и наконец - поедание целых клеток. • Формирование первых хищников привело к резкому ускорению естественного отбора.

Растительная и животная клетки (световой микроскоп)

Растительная и животная клетки (электронный микроскоп)

Возникновение полового размножения • Следующим важным этапом развития жизни и усложнения ее форм было возникновение примерно 900 млн. лет назад полового размножения. • Половое размножение состоит в механизме слияния ДНК двух индивидов и последующего перераспределения генетического материала, при котором потомство похоже, но не идентично родителям. • Достоинство полового размножения в том, что но значительно повышает видовое разнообразие и резко ускоряет эволюцию, позволяя быстрее и эффективнее приспосабливаться к изменениям окружающей среды.

Появление многоклеточных организмов • Значительным шагом в дальнейшем усложнении организации живых существ было появление примерно 700 -800 млн. лет назад многоклеточных организмов с дифференцированным телом, развитыми тканями, органами, которые выполняли определенные функции. • Первые многоклеточные животные представлены сразу несколькими типами: губки, кишечнополостные, плеченогие, членистоногие. • Многоклеточные происходят от колониальных форм одноклеточных жгутиковых. • Эволюция многоклеточных шла в направлении совершенствования способов передвижения, лучшей координации деятельности клеток, совершенствования форм поведения с учетом предыдущего опыта, образования вторичной полости, совершенствования способов дыхания и др.

Гипотезы о происхождении многоклеточных • Гипотеза Э. Геккеля - примитивные многоклеточные (губки и кишечнополостные) произошли от вольвоксоподобных колониальных жгутиковых, у которых одна сторона вогнулась внутрь колонии, в результате чего образовался второй, внутренний слой клеток. Сходство с эмбриональной гаструлой дало основание Э. Геккелю назвать ее гастреей. Она имела рот, слепо замкнутую кишечную полость и двухслойную стенку тела, состоящую из экто- и энтодермы. • Гипотеза И. И. Мечникова - предками многоклеточных были шарообразные колонии жгутиковых, способом питания которых был фагоцитоз. Клетки, захватывающие пищевые частицы, временно утрачивали жгутики и перемещались внутрь колонии. Затем они могли возвращаться на поверхность колонии и восстанавливать жгутик. Путем дальнейшего размножения этих клеток внутри колонии образовался второй слой клеток и возник двухслойный организм — фагоцителла. Постепенно произошло разделение функций между клетками: наружные клетки стали выполнять покровную и двигательную функции, а клетки внутреннего слоя (энтодермы) функции питания и размножения. • В 1973 г. А. В. Иванов установил, что морской организм трихоплакс по своему строению соответствует гипотетическому существу фагоцителле (заполняет брешь между ныне существующими одноклеточными и многоклеточными животными).

Заключение • Все живые организмы произошли из неживой природы, постепенно усложняясь в ходе эволюции и естественного отбора. • По способу питания они разделились на автотрофов и гетеротрофов. • В сходных условиях окружающей среды развитие растений и животных шло параллельно, поэтому можно проследить гомологические ряды в строении живых организмов.