Животно или растение Остаряло отличие за науката
Водорасли, гъбички, растения, животни. Тези термини са полезни в ежедневния език, но се основават само на прилики, придобити независимо от различни организми: следователно те не отразяват никаква еволюционна връзка.
Морската анемония може да бъде животно в процес на превръщане в растение!
Съвременните класификации (вж. Карето на страница 68) са „филогенетични“, тоест те разграничават групи - наречени монофилетични - които обединяват общ прародител и всички негови потомци. Този метод не нарежда живите същества като колекция от печати, като избира един или друг критерий за прилика: той се опитва да намери историческия - уникален - сценарий на еволюцията. Филогенетичните класификации често се установяват от генни последователности. Групировките, получени сред еукариоти (виж фигура 2), са изненадващи, тъй като обединяват различни организми. Нека разгледаме три примера, които ще ни бъдат насоки при изследването на растенията: алвеолобионти, хетероконти и опистоконти.
Алвеолобионтите се състоят от три различни едноклетъчни линии. Цилиатите, като парамециум, са хищници (те поглъщат малки клетки чрез фагоцитоза), покрити с къси локомоторни реснички. Динофитите, които живеят в планктон, са предимно фотосинтетични. И накрая, спорозоите паразитират в клетките на други организми, където те са отговорни за заболявания като токсоплазмоза или малария. Три кръвни линии, три начина на живот! Това разнообразие се обяснява: през стотиците милиони години от появата на общия им предшественик, морфологията и храненето им са били значително модифицирани, тъй като потомците са се приспособили към различни среди. Приликите, наследени от общия прародител, остават преди всичко в ДНК последователностите, но също така и в анатомични детайли: малки мембранни торбички с форма на клетка, с слабо разбрана роля, което оправдава името на алвеолобионтите.
Хетероконтените съставляват групата на прекомерността. Те обединяват, например, кафяви водорасли, видими с просто око и някои от които достигат десет метра дължина, диатоми, малки микроскопични едноклетъчни водорасли, обвити в защитна капсула от силициев диоксид, и оомицети, често паразитни нишковидни организми, като напр. причинителят на мухъл, паразит, причинил ужасен глад през 19 век в Европа и към който ще се върнем. Следователно хетероконтрите също са разнородни! В допълнение към много общи точки в тяхната ДНК, те все още споделят определени морфологични черти на своя предшественик: подвижните им клетки се задвижват от две неравномерни бичури и са снабдени с въглехидратни резерви под формата на ламинарин.
И накрая, опистоконтите също са изненадващи и ни информират за нашите най-близки еволюционни роднини: някои гъби, наречени еумицети, включително сморците или белите гъби в нашите гори (вж. Фигура 5), образуват нашата братска група, метазоите или многоклетъчните животни ! Тук отново еволюира морфологията и начинът на живот. Обаче някои ДНК последователности, които са се развили, бавно издават родството и днес правят възможно възстановяването на връзки, които са станали невидими.
Нека се върнем към нашия въпрос: какво се случи с растенията в тази преработена класификация? Дефиницията на термина растение е спорна ... Нека да предложим, за начало, да обединим всички еукариоти, способни на фотосинтеза (в зелено на фигура 2). Това незабавно изключва гъбичките, но включва всички организми, надарени с пластиди, органели, които съдържат хлорофил и са надарени с фотосинтеза. Отбелязваме, че те образуват множествен набор, а не монофилетични: те нямат общ прародител, от когото всички биха произлезли, и само те. Защо такова разпиляване ?
Руски кукли
Различни аргументи, предвидени още през 19 век, показват, че пластидите са далечните потомци на свободни фотосинтетични организми, например бактерии, които живеят в клетката гостоприемник и се наследяват от едно поколение на следващото. Това взаимноизгодно вътреклетъчно съжителство е ендосимбиоза (вж. Фигура 3). Пластидите все още съдържат геном, наследен от техните свободни предци. За сравнение този геном разкрива настоящите най-близки роднини на пластидите и следователно техния еволюционен произход, въпреки че морфологията им е дълбоко модифицирана от вътреклетъчния живот. По този начин се демонстрира, че пластидите са се появявали няколко пъти в еволюция. С други думи, събитията с ендосимбиоза са многобройни. По този начин фотосинтезата не може да определи монофилетична група! За да се убедим в това, нека видим разнообразието на растенията от ендосимбиоза.
Членовете на зелената линия, като растения (от мъхове до орхидеи), зелени водорасли (морска салата) и червени водорасли, имат пластида, придобита от общия им предшественик. Той произлиза от фотосинтетична бактерия от група, която съществува и до днес, цианобактериите. Ако нашият свят е зелен, това е така, защото растенията съдържат цианобактерии в клетките си. За такъв пластид се казва, че е първичен (виж фигура 3). Това не е така при пластидите от други фотосинтетични линии.
Тук започва фестивалът за повторно използване: предците на другите групи са приветствали в своята клетка не бактерия ... а едноклетъчни водорасли от зелената линия, тоест клетка, която вече е имала цианобактерия! Тези така наречени вторични ендосимбиози са се появили няколко пъти (вж. Фигура 2). По този начин предците на евгленофитите, малки едноклетъчни клетки с флагелум, са включили едноклетъчни зелени водорасли. Предците на хетероконти, включително кафяви водорасли, като треска и водорасли от нашите брегове, са се сдобили с червени водорасли. Понякога дори видове от вторична ендосимбиоза са трансформирани в пластиди от третична ендосимбиоза: при някои динофити (алвеолобионти) пластидата произлиза от водорасли от групата на хетероконт ... чийто собствен пластид е получен от червени водорасли ... чиито пластидът е получен от цианобактерия !
Следователно историята на еукариотите се състои от повтарящи се ендосимбиози, понякога в руски кукли. Растенията, определени от притежаването на пластида, следователно не са монофилетични и нямат значение по отношение на еволюционната история. Водораслите, подмножество на водните фотосинтетични организми, също не са монофилетични.