A eukariótáktól milyen út vezetett el a gerinces állatokig?

"a gombák, az állatok és a növények"

Ezek mind egysejtűek. Nem akkora ugrás, ahogy gondoltad.

Kellett egy gerinchúr, ami specializált sejtek csoportja és hasonló feladatot lát el, mint a gerinc. Később bizonyos állatoknál már erre épültek a gerincet alkotó csontok (csigolyák), porcok és a gerinchúr eltűnik.

Azt nem tudom, hogy pontosan miért alakult így. A zsákállatok lárvájának van ilyen gerinchúrja, szóval lehet mind lárva állapotban ragadt ősi zsákállat leszármazottak vagyunk.

Amúgy ilyesmi egyetemi jegyzetek átolvashatsz, mert ezekben sok ilyen infó van.

[link]

Próbálok írni egy rövid összefoglalót. Nem biztos, hogy pontos.

Előre leszögezném, hogy az eukarióták korai fejlődéséről kevés a közvetlen információ, mivel nem túlzottan sok fosszília maradt fenn. Így az információk egy jelentős része abból származik, hogy a mai fajok összehasonlításából visszakövetkeztetünk.

Az első eukarióták egysejtűek voltak, ahogy te is írtad. (Egyébként már az is jó kérdés, hogy mikor jelentek meg az első eukarióták. Én a 1,5-2,5 milliárd évvel ezelőtt intervallumban már elég sok elképzelést láttam.) Fokozatosan sok különböző egysejtű eukarióta csoport jelent meg. A többsejtűség csak később alakult ki, több alkalommal, egymástól függetlenül.

Az egyik egysejtű csoport kettévált, később az egyik egy csoportjából fejlődtek ki a gombák, a másikban pedig megjelentek az állatok. Az állatok a mai gallérosostorosokhoz hasonló egysejtűekből fejlődhettek ki. (Ezek az állatok mai legközelebbi élő rokonai.)

[link]

Azt sem tudjuk biztosan, mikor jelenhettek meg az első (többsejtű) állatok (mert például szintén elég kevés a fosszília). Durván 1 milliárd éve lehetett, de ebben az esetben is nagy a bizonytalanság.

A többsejtűség megjelenésére több elképzelés is van, de a legvalószínűbb, hogy először csak egymás mellett maradtak osztódás után a sejtek. Ezt sejttársulásos szerveződésnek hívják, és ma is számos élőlényre jellemző (például egyes gallérosostorosokra is). Később a sejtek elkezdtek differenciálódni (egyes funkciókra módosulni), és így egyre jelentősebb munkamegosztás alakult ki közöttük. Ennek a folyamatnak egy köztes állomása a álszövetes (teleptestes) szerveződés, ami például a mai szivacsokra is jellemző.

Végül a differenciálódás olyan fokú lett, hogy megjelentek az egyes funkciókra specializált szövetek (és a szervek). A legegyszerűbb szövetes állatok a csalánozók (medúzák és társaik).

Az állatok korai evolúciójában is elég sok a kérdőjel. Sokáig úgy tűnt, hogy az össze nagy állatcsoport (törzs) egyszerre, egy rövid időszakban jelent meg, szinte a semmiből, valamivel több, mint 500 millió éve. Ezt nevezzük kambriumi robbanásnak. Ma már tudjuk, hogy ez részben csak látszólag volt így, korábban is éltek állatok, csak kevésbé fosszilizálódtak jól (pl. Ediacara fauna). Mindenesetre valószínű ma is, hogy sok csoport tényleg ekkor (vagy nem sokkal korábban) jelent meg, és terjedt el. Ennek sokféle lehetséges magyarázata van. Én egyet említenék, ami mindenképpen fontos lépés volt az állatok evolúciójában, akár összefügg a kambriumi robbanással, akár nem. Ez a Hox gének megjelenése.

A Hox gének úgynevezett mestergének: olyan gének, amelyek számos más gén működését befolyásolják, és ezáltal alapvető hatásuk van a testalkatra. A Hox gének határozzák meg, hogy hogyan helyezkednek el a testtájak egymáshoz képest. A különböző Hox gének az embrionális fejlődés során az egyed különböző részeiben aktiválódnak, és ezáltal aktiválják az adott rész kialakításáért felelős géneket (nagyon leegyszerűsítve).

[link]

Egyes Hox gének már a csalánozókban is megtalálhatók, de a teljes készlet valószínűleg a kétoldali szimmetriájú állatok közös ősébe jelent meg. Ezeknél az állatoknál jelenik meg a feji és a farki vég, a hát- és a hasoldal, és ez további specializációt és hatékonyabb működést tett lehetővé. Ez pedig részben a Hox géneknek köszönhető.

Azt, hogy a Hox gének már ilyen hamar megjelennek az is bizonyítja, hogy a kétoldali szimmetriájú állatok Hox génjei egymásnak elég jól megfeleltethetők, és a kromoszómán is hasonló sorrendben helyezkednek el (ezt is bemutatja a fenti ábra). A Hox gének jelentőségét jól mutatja az alábbi oldal elején pár mutáció következménye. (Muslicában, de ha érdekel még milyen hatásai lehetnek, keress utána.)

[link]

Az első gerincesek is a kambriumi robbanás során jelentek meg, így nekik sem lehet túl sokat, amit tudunk, azt inkább a mai fajok vizsgálatából tudjuk.

A gerincesek és kétoldali szimmetriájúak. Ezen belül újszájúak: a szájnyílás nem az embrió első testnyílásából (ősszáj) fejlődik, hanem újonnan alakul ki. Szintén még a gerincesek kialakulása előtt megjelent a testüreg (folyadékkal telt üreg a testen belül.

Ahogy előttem írták, a gerincesek a gerinchúrosok közé tartoznak. A gerinchúron kívül közös jellemzője még a gerinchúrosoknak a csőidegrendszer megjelenése (a küldő csíralemez betüremkedésével létrejön egy velőcső, ebből fejlődik a központi idegrendszer (agy + gerincvelő), a garaton lévő rések kialakulása (ebből lesznek a kopoltyúk), a farok megjelenése, stb.

A gerinceseknek még számos közös jellemzőjük van, ami természetesen már a közös ősben is megvolt. Például a több szövetből álló bőr, a gerincoszlop (értelemszerűen), a harántcsíkolt izomszövetből álló vázizmok, a hólyagszem, stb.

Továbbá - ha már említettem a Hox géneket - a gerincesek különlegessége, hogy bennük a Hox gén család megnégyszereződött (valószínűleg két lépésben). (Ez is látszik a Hox génekhez küldött ábrán.) Valószínűleg ez is hozzájárulhatott számos komplex tulajdonságuk megjelenéséhe, és ezáltal az evolúciós sikerességükhöz.

Ez esetleg érdekelhet: Lindsay Nikole-nak van egy “History of Life on Earth” sorozata. Ebből volt egy kb összesen 10 perces rövid-videós s most folyamatban van egy hosszabb sorozat ahol jobban kivesézi az egyes korokat. Annyira nem folyt bele ,hogy hogyan lettek az egysejtűekből többsejtűek stb, kb a kambriummal kezdi. De sok-sok érdekességet mutat be s jól körüljárja ,hogy hogyan alakultak a flórák s faunák.

Bemutató és első rész:

[link]

[link]