Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть серии по
Кембрийский взрыв
Кембрийский взрыв целевой группы logo.svg
Ископаемые местонахождения
Ключевые организмы
Эдиакарская биота
Тип Берджесса
Фауна малых ракушек
Эволюционные концепции
Тенденции
Темы
Филогенетическое положение урбилатерии
Урбилатериан ↓
 

Xenacoelomorpha

 
Нефрозоа  ↓
Протостомы
 

Лофотрохозоа

 
 

Экдизозоа

 
 
 

Deuterostomes

 
 
 

Urbilaterian (от немецких Ур «оригинал») является гипотетическим последним общим предком из bilaterian кладов , то есть, все животные , имеющих двусторонний симметрию .

Внешний вид [ править ]

Его появление является предметом споров, поскольку ни один представитель не был (или, вероятно, никогда не будет) идентифицирован в летописи окаменелостей . Можно рассмотреть две реконструированные морфологии урбилатерий : во-первых, менее сложная предковая форма, образующая общего предка Xenacoelomorpha и Nephrozoa ; и, во-вторых, более сложный ( целоматный ) urbilaterian предок как Protostomes, так и Deuterostomes , иногда называемый «urnephrozoan». Поскольку все протостомы и дейтеростомы имеют общие черты - например, системы кровообращения и кишечник.- которые используются только в относительно крупных ( макроскопических ) организмах, их общий предок также должен был быть макроскопическим. Однако такие крупные животные должны были оставить следы в отложениях, в которых они двигались, и свидетельства таких следов впервые появляются в летописи окаменелостей относительно поздно - намного позже того, как урбилатериан жил. Это приводит к предположениям о маленьком урбилатериане, который является предполагаемым состоянием предка протостомов, дейтеростомов и акоеломорфов .

Встреча с урбилатерианом [ править ]

Первое свидетельство существования билатериев в летописи окаменелостей происходит по следам окаменелостей в отложениях ближе к концу эдиакарского периода (около 570  миллионов лет назад ), а первым полностью признанным ископаемым организмом билатерия является кимберелла , датируемая 555  миллионами лет назад . [1] Существуют более ранние ископаемые останки, которые вызывают споры: Vernanimalcula интерпретировалась как двунаправленная, но может просто представлять собой случайно заполненный пузырь. [2] Ископаемые зародыши известны примерно со времен Вернанималькулы ( 580  миллионов лет назад).), но ни один из них не имеет двуногого сродства. [3] Это может отражать подлинное отсутствие билатериев, но следует соблюдать осторожность - возможно, билатерии не откладывали яйца в отложениях, где они могли бы окаменеть. [4]

Молекулярные методы могут дать ожидаемые даты расхождения между кладами билатерий и, таким образом, оценку того, когда жил урбилатерий. Эти даты имеют огромную погрешность, хотя со временем они становятся более точными. Более поздние оценки совместимы с эдиакарскими билатериями, хотя возможно, особенно если ранние билатерии были небольшими, что у этих билатериев была долгая загадочная история, прежде чем они оставили какие-либо свидетельства в летописи окаменелостей. [5]

Характеристики урбилатериана [ править ]

Глаза [ править ]

Обнаружение света (светочувствительность) присутствует в таких простых организмах, как водоросли; Определение истинного глаза варьируется, но в целом глаза должны иметь направленную чувствительность и, следовательно, иметь экранирующие пигменты, чтобы обнаруживался только свет с целевого направления. Таким образом, они не обязательно должны состоять из более чем одной фоторецепторной клетки. [6]

Присутствие генетического аппарата ( генов Pax6 и Six ), общего для формирования глаз у всех билатерий, предполагает, что этот механизм - и, следовательно, глаза - присутствовал у урбилатерий. [6] Наиболее вероятный тип глаз-кандидатов - это глаз с простой пигментной чашкой , который является наиболее распространенным среди билатериев. [6]

Поскольку два типа опсинов, c-тип и r-тип, обнаруживаются у всех билатерий, урбилатерии должны обладать обоими типами - хотя они, возможно, не были обнаружены в централизованном глазу, но использовались для синхронизации биологических часов с ежедневными. или лунные вариации освещения. [7]

Сложный или простой? [ редактировать ]

Сторонники сложных урбилатерий указывают на общие черты и генетический механизм, общие для всех билатерий. Они утверждают, что (1) поскольку они во многих отношениях похожи, они могли развиться только один раз; и (2) поскольку они являются общими для всех bilateria, они должны были присутствовать у предкового двунаправленного животного.

Однако по мере того, как понимание биологами основных двухсторонних ветвей увеличивается, начинает казаться, что некоторые из этих особенностей могли развиваться независимо в каждой линии. Кроме того, двуногая клада недавно была расширена за счет акоеломорфов - группы относительно простых плоских червей. У этой линии отсутствуют ключевые черты билатерального происхождения, и если он действительно находится в «семье» билатерального происхождения, многие из перечисленных выше черт больше не являются общими для всех билатерий. [8] Вместо этого некоторые особенности - такие как сегментация и обладание сердцем - ограничены подмножеством билатерий, дейтеростомов и протостомов. Их последний общий предок по-прежнему должен быть большим и сложным, но билатерный предок мог быть намного проще. [8]Однако некоторые ученые отказываются включить кладу акоеломорф в состав билатериев. Это сдвигает положение обсуждаемого кладистического узла ; следовательно, урбилатериан в этом контексте находится дальше от эволюционного дерева и является более производным, чем общий предок дейтеростомов, протостомов и акоеломорфов. [9]

К сожалению, генетические реконструкции мало помогают. Они работают, рассматривая гены, общие для всех bilateria, но возникают проблемы, потому что очень похожие гены могут использоваться для разных ролей. Например, ген Pax6 играет ключевую роль в развитии глаз, но отсутствует у некоторых животных с глазами; у некоторых книдарий есть гены, которые у bilateria контролируют развитие слоя клеток, которым даже книдарии не обладают. Это означает, что даже если ген может быть идентифицирован как присутствующий у urbilaterian, мы не можем сказать, что этот ген кодировал. [8] До того, как это было реализовано, генетическая реконструкция предполагала невероятно сложную урбилатерию. [5]

Две гипотезы различных характеров и систем органов Urbilateria: «Complex» Urbilateria, [10] и «Planuloïd» Urbilateria. [8] Важно отметить, что ни одно из этих изображений не показывает существующее или существующее животное, и некоторые авторы могут предложить различные комбинации этих двух организмов (например, несегментированные Urbilateria с централизованной нервной системой). Эти два представления - всего лишь две «крайности» разных гипотез.

Реконструкция урбилатериана [ править ]

Отсутствие летописи окаменелостей дает отправную точку для реконструкции - урбилатериан должен был быть достаточно маленьким, чтобы не оставлять никаких следов, когда он перемещался или жил на поверхности отложений. Это означает, что он должен был быть значительно меньше сантиметра в длину. Поскольку все кембрийские животные являются морскими, можно разумно предположить, что урбилатерий был таким же. [8]

Более того, реконструкция urbilateria должна основываться на выявлении морфологического сходства между всеми bilateria. Хотя некоторые bilateria живут прикрепленными к субстрату , это, по-видимому, вторичная адаптация, и urbilaterian, вероятно, был подвижным. [8] Его нервная система, вероятно, была рассредоточенной, но с небольшим центральным «мозгом». Поскольку у acoelomorph отсутствует сердце, целом или органы, urbilaterian, вероятно, тоже - предположительно, он был бы достаточно мал, чтобы диффузия выполняла работу по транспортировке соединений по телу. [8] Вероятно, присутствовала небольшая узкая кишка, которая имела бы только одно отверстие - совмещенный рот и анус. [8] Функциональные соображения предполагают, что поверхность билатерия, вероятно, была покрыта ресничками , которые он мог использовать для передвижения или питания. [8]

По состоянию на 2018 год до сих пор нет единого мнения о том, эволюционировали ли характеристики дейтеростомов и протостомов один или несколько раз. Такие особенности, как сердце и система кровообращения, возможно, поэтому не присутствовали даже у предка дейтеростома-протостома, что означало бы, что он тоже мог быть маленьким (отсюда и объяснение отсутствия летописи окаменелостей). [5]

См. Также [ править ]

  • Caveasphaera  - возможно, очень раннее животное, найденное в древних скалах.
  • Ikaria wariootia  - ископаемый вид ранних двустворчатых организмов
  • Хронология жизни  - События жизни с момента образования Земли 4,54 миллиарда лет назад.
  • ЛУКА  - Последний недавний общий предок всей нынешней жизни
  • Организм  - любое отдельное живое физическое лицо.
  • Очерк биологии  - Иерархический Виклифф Осано
  •  Описание форм жизни - Обзор и тематическое руководство по формам жизни
  • Хронология эволюционной истории жизни  - Текущая научная теория, описывающая основные события во время развития жизни
  • Урметазоан  - гипотетический последний общий предок всех животных

Ссылки [ править ]

  1. ^ Более подробная информация доступна на сайте Ediacara biota.
  2. ^ Более подробная информация доступна на Vernanimalcula .
  3. ^ Более подробная информация доступна на сайте « Ископаемые эмбрионы» .
  4. ^ Gostling, Нил Дж .; Томас, Кери-Вин; Гринвуд, Дженни М .; Дун, Сипин; Бенгтсон, Стефан; Рафф, Элизабет С .; Рафф, Рудольф А .; Дегнан, Бернард М .; Стампанони, Марко; Донохью, Филип CJ (июнь 2008 г.). «Расшифровка летописи окаменелостей раннего двуногого эмбрионального развития в свете экспериментальной тафономии». Эволюция и развитие . 10 (3): 339–349. DOI : 10.1111 / j.1525-142X.2008.00242.x . PMID  18460095 . S2CID  13233666 .
  5. ^ a b c Budd, GE; Дженсен, С. (2000). «Критическая переоценка летописи окаменелостей билатерального типа» . Биологические обзоры . 75 (2): 253–295. DOI : 10.1111 / j.1469-185X.1999.tb00046.x . PMID 10881389 . S2CID 39772232 .  
  6. ^ a b c Арендт, D .; Виттбродт, Дж. (Октябрь 2001 г.). «Реконструкция глаз Урбилатерии» . Философские труды Королевского общества Лондона B . 356 (1414): 1545–1563. DOI : 10.1098 / rstb.2001.0971 . ISSN 0962-8436 . PMC 1088535 . PMID 11604122 .   
  7. ^ Nilsson, E .; Арендт, Д. (декабрь 2008 г.). «Эволюция глаза: расплывчатое начало». Текущая биология . 18 (23): R1096 – R1098. DOI : 10.1016 / j.cub.2008.10.025 . PMID 19081043 . S2CID 11554469 .  
  8. ^ a b c d e f g h я Hejnol, A .; Мартиндейл, MQ (2008). «Разработка Acoel поддерживает простой планулоподобный urbilaterian» . Философские труды Королевского общества Лондона B . 363 (1496): 1493–1501. DOI : 10.1098 / rstb.2007.2239 . PMC 2614228 . PMID 18192185 .  
  9. ^ Телфорд, MJ; Бадд, GE (2003). «Место филогении и кладистики в исследованиях Evo-Devo» . Международный журнал биологии развития . Пресса Университета Страны Басков; 1999. 47 (7/8): 479–490. PMID 14756323 . Архивировано из оригинала на 2011-07-16 . Проверено 16 июля 2011 . 
  10. ^ Микаэль, Manuel (2009). "Évolution animale: les péripéties de la phylogénie" . Encyclopædia Universalis (на французском языке).

Внешние ссылки [ править ]

  • Солен Сонг, Виктор Старунов, Ксавье Байи, Кристин Рута, Пьер Кернер, Аннемик Дж. М. Корнелиссен, Гийом Балавуан: Глобины морских кольчатых червей Platynereis dumerilii проливают новый свет на эволюцию гемоглобина у билатерий . В: BMC Evolutionary Biology Vol. 20, выпуск 165. 29 декабря 2020 г. doi: 10.1186 / s12862-020-01714-4 . Смотрите также:
  • Один ген несколько раз «изобретал» гемоглобин . Включено: EurekAlert! 29 декабря 2020 г. Источник: CNRS.