1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал общей биологии
  4. T. 84, № 2, 2023

Журнал общей биологии, 2023, T. 84, № 2, стр. 98-113

Адаптивные реакции древнейших ископаемых организмов: возможные эволюционные причины возникновения социальности

Е. Л. Сумина 1, *, Д. Л. Сумин 2

1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра палеонтологии
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

2 САНИПЭБ
125009 Москва, Большая Никитская, 6, Россия

* E-mail: stromatolit@list.ru

Поступила в редакцию 08.06.2022
После доработки 21.01.2023
Принята к публикации 26.03.2023

Аннотация

Результаты изучения строматолитов показали направленный и необратимый характер их эволюции. Дальнейшее детальное изучение строения позволило выявить соподчиненность структур различных иерархических уровней и согласованность их изменения во времени, что указывает на наличие у макроскопического строматолитообразователя морфогенетических и адаптивных возможностей – свойств целостного организма. Это вступало в противоречие с существующими на тот момент представлениями о невозможности образования прокариотами организованных сообществ или многоклеточных организмов. Считалось, что для образования многоклеточных организмов и любых сообществ с развитой коммуникацией требуется высокая структурная сложность элементов. Бактерии рассматривались как не обладающие достаточной сложностью одиночные или колониальные организмы. Однако прямое наблюдение их скоплений выявило признаки высокоорганизованных сообществ, сопоставимых по своей целостности с организмами. Это заставляет по-иному подойти к природе возникновения сообществ и источникам их сложности. На основании единства наблюдаемых процессов, помимо самих цианобактерий, рассматриваются данные по другим группам бактерий, а также по модульным организмам и сообществам многоклеточных эукариот.

Список литературы

  1. Бернар К., 1878. Курс общей физиологии. Явления жизни, общие для животных и растений. СПб.: И.И. Билибин. 317 с.

  2. Бродский В.Я., 2009. Прямые межклеточные взаимодействия и “социальное” поведение клеток млекопитающих, протистов и бактерий. Возможные причины многоклеточности // Онтогенез. Т. 40. № 2. С. 97–106.

  3. Власов Ф.Я., 1970. Анатомия и морфология строматолитов раннего и среднего протерозоя Южного Урала // Материалы по палеонтологии Урала. Свердловск: УФ АН СССР. С. 152–175.

  4. Волкова Е.В., 2014. Роль дифференционно-интеграционного подхода в разработке специальных способностей. Дифференционно-интеграционная теория развития. М.: Языки славянской культуры. С. 61–87.

  5. Гинцбург А.Л., Ильина Т.С., Романова Ю.С., 2003. “Quorum sensing” или социальная жизнь бактерий // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. № 5. С. 86–93.

  6. Головлев Е.Л., 2001. Механизм формирования биопленки – структурированной популяции Pseudomonas aeruginosa // Микробиология. Т. 71. № 3. С. 293–300.

  7. Греченко Т.Н., Харитонов А.Н., Сумина Е.Л., Сумин Д.Л., 2013. Генез памяти // Эксперим. психология. Т. 6. № 4. С. 67–78.

  8. Греченко Т.Н., Харитонов А.Н., Жегалло А.В., Александров Ю.И., 2015. Психофизиологический анализ осцилляторных процессов в поведении биосоциальных систем // Психол. журн. Т. 36. № 6. С. 76–87.

  9. Гусев М.В., Гохлернер Г.Б., 1980. Свободный кислород и эволюция клетки. М.: Изд-во МГУ. 223 с.

  10. Дарвин Ч., 1941. Изменение животных и растений в домашнем состоянии. М.; Л.: Огиз. 631 с.

  11. Захаров А.А., 2021. Муравей, семья, колония. М.: Фитон+. 192 с.

  12. Комар В.А., 1964. Столбчатые строматолиты рифея севера Сибирской платформы // Уч. Зап. НИИГА. Палеонтол. и биостратигр. Вып. 6. С. 84–105.

  13. Комар В.А., 1966. Строматолиты верхнедокембрийских отложений севера Сибирской платформы и их стратиграфическое значение. М.: Наука. 122 с.

  14. Комар В.А., Раабен М.А., Семихатов М.А., 1965. Конофитоны рифея СССР и их стратиграфическое значение // Тр. ГИН АН СССР. Вып. 131. М.: Наука. 72 с.

  15. Королюк И.К., 1960. Строматолиты нижнего кембрия и протерозоя Иркутского амфитеатра // Тр. ИГиРГИ АН СССР. Т. 1. С. 114–125.

  16. Королюк И.К., 1965. Некоторые строматолиты кембрия Иркутского амфитеатра // Тр. Ин-та нефти АН СССР. Т. 7. С. 51–59.

  17. Кремянский В.И., 1969. Структурные уровни живой материи. М.: Наука. 296 с.

  18. Крылов И.Н., 1963. Столбчатые ветвящиеся строматолиты рифейских отложений Южного Урала и их значение для стратиграфии верхнего докембрия. М.: АН СССР. 133 с.

  19. Крылов И.Н., 1975. Строматолиты рифея и фанерозоя СССР // Тр. ГИН АН СССР. Вып. 234. М.: Наука. 243 с.

  20. Куприянова Е.В., Пронина Н.А., 2011. Карбоангидраза – фермент, преобразивший биосферу // Физиол. растений. Т. 58. № 2. С. 163–176.

  21. Марфенин Н.Н., 2016. Децентрализованный организм на примере колониальных гидроидов // Биосфера. Т. 8. № 3. С. 315–337.

  22. Маслов В.П., 1960. Строматолиты (их генезис, метод изучения, связь с фациями и геологическое значение на примере ордовика Сибирской платформы). М.: АН СССР. 187 с.

  23. Николаев Ю.А., Плакунов В.К., 2007. Биопленка – “город микробов” или аналог многоклеточного организма? // Микробиология. Т. 76. № 2. С. 149–163.

  24. Нужнов С.В., 1960. Строматолиты позднего докембрия и кембрия отложений Учуро-Майского района // ДАН СССР. Т. 132. № 6. С. 1421–1424.

  25. Олескин А.В., 2009. Биосоциальность одноклеточных (на материале исследований прокариот) // Журн. общ. биологии. Т. 70. № 3. С. 225–238.

  26. Панов Е.Н., 2012. Избранные труды. Этология. Эволюционная биология. М.: Т-во науч. изд. КМК. 695 с.

  27. Петров П.Ю., 1996. Модель морфогенеза строматолитов // Литология и полезные ископаемые. № 3. С. 258–269.

  28. Раабен М.Е., 1960. О стратиграфическом положении слоев с Gymnosolen // Стратиграфия позднего докембрия и кембрия. Междунар. геол. Конгресс. ХХI сессия. Докл. сов. геологов. Проблема 8. М.: АН СССР. С. 125–129.

  29. Раабен М.Е., 1964. Строматолиты верхнего рифея Полюдова кряжа и их вертикальное распределение // Бюлл. МОИП. Отд. геол. Т. 39. № 3. С. 82–94.

  30. Раабен М.Е., 1981. Рифейские строматолиты в нижнем протерозое // Изв. АН СССР. Сер. геол. № 6. С. 51–64.

  31. Раабен М.Е., Забродин В.Е., 1972. Водорослевая проблематика верхнего рифея (строматолиты, онколиты) // Тр. ГИН. Вып. 217. М.: Наука. 130 с.

  32. Романова Ю.М., Смирнова Т.А., Андреев А.Л., Ильина Т.С., Диденко Л.В., Гинцбург А.Л., 2006. Образование биопленок – пример “социального” поведения бактерий // Микробиология. Т. 75. № 4. С. 556–561.

  33. Семихатов М.А., 1960. О вертикальном распределении строматолитов в рифее Туруханского района // ДАН СССР. Т. 135. № 6. С. 1480–1484.

  34. Семихатов М.А., 1962. Рифей и нижний кембрий Енисейского кряжа. М.: АН СССР. С. 192–228.

  35. Семихатов М.А., Раабен М.Е., 1996. Динамика глобального разнообразия строматолитов протерозоя. Статья 2. Африка, Австралия, Северная Америка и общий синтез // Стратиграфия. Геол. корреляция. Т. 4. № 1. С. 26–55.

  36. Смирнов С.Г., 2006. Этология бактерий // Вестн. Ивановской мед. академии. Т. 11. № 3–4. С. 83–86.

  37. Сумин Д.Л., Сумина Е.Л., 2017. Морфогенез как фрактальная организация поведения // Эволюционная и сравнительная психология в России: теория и практика исследований. М.: Когито-Центр. С. 104–117.

  38. Сумина Е.Л., 2002. Методические аспекты интерпретации морфологических структур строматолитов // Мат-лы палеобот. конф. памяти В.А. Вахрамеева. М.: ГЕОС. С. 129–131.

  39. Сумина Е.Л., Сумин Д.Л., 2013. Морфогенез в сообществе нитчатых цианобактерий // Онтогенез. Т. 44. № 3. С. 203–220.

  40. Сумина Е.Л., Сумин Д.Л., Харитонов А.Н., Греченко Т.Н., 2020. Координация морфогенетической активности в современных и ископаемых сообществах цианобактерий // Журн. общ. биологии. Т. 81. № 6. С. 403–420.

  41. Уилсон Э., 2020. Эусоциальность. М.: Альпина нон-фикшн. 111 с.

  42. Уилсон Э., Хёлльдоблер Б., 2022. Путешествие к муравьям. М.: Эксмо. 320 с.

  43. Флоренский П.А., 1993. Органопроекция // Русский космизм. Антология философской мысли. М.: Педагогика-пресс. С. 146–166.

  44. Эль-Регистан Г.И., 2005. Микробная популяция как многоклеточный организм // Механизмы выживания бактерий. М.: Медицина. С. 11–142.

  45. Beer D., de, Stoodley P., 2006. Microbial biofilms // The Prokaryotes: A Handbook on Habitats, Isolation, and Identification of Bacteria. V. 1. N.-Y.: Springer-Verlag. P. 904–937.

  46. Cossetti C., Lugini L., Astrologo L., Saggio I., Fais S., Spadafora C., 2014. Soma-to-germline transmission of RNA in mice xenografted with human tumour cells: Possible transport by exosomes // PLoS One. V. 9. № 7. Art. e101629. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0101629

  47. Costerton J.W., Geesey G.G., Cheng K.J., 1978. How bacteria stick // Sci. Amer. V. 238. P. 86–95.

  48. Dias B.G., Ressler K.J., 2014. Parental olfactory experience influences behavior and neural structure in subsequent generations // Nat. Neurosci. V. 17. P. 89–96.

  49. Gray K.M., 1997. Intercellular communication and group behavior in bacteria // Trends Microbiol. V. 5. № 5. P. 184–188.

  50. Grechenko T.N., Kharitonov A.N., 2021. Before brains: Spatial specialization and communication in bacterial biofilms herald brain morphology // Nat. Syst. Mind. V. 1. № 1. P. 59–70.

  51. Hofmann H.J., 2000. Archean stromatolites as microbial archives // Microbial Sediments. Berlin: Springer-Verlag. P. 315–326.

  52. Jefferson K.K., 2004. What drives bacteria to produce a biofilm? // FEMC Microbiol. Lett. V. 236. P. 163–173.

  53. Rassoulzadegan M., Grandjean V., Gounon P., Gillot I., Cuzin F., 2006. RNA-mediated non-mendelian inheritance of an epigenetic change in the mouse // Nature. V. 441. P. 469–474.

  54. Rickard A.H., Gilbert P., High N.J., Kolenbrander P.E., Handley P.S., 2003. Bacterial coaggregation: An integral process in the development of multi-species biofilms // Trends Microbiol. V. 11. P. 94–100.

  55. Sumina E., Sumin D., 2022. Complication: Does the complex from the simple? // Biogenic – Abiogenic Interactions in Natural and Anthropogenic Systems. VII Int. Symp. Sankt-Petersburg: Skifia-print. P. 28–29.

  56. Watnick P., Kolter K., 2000. Biofilm, city of microbes // J. Bacteriol. V. 182. P. 2675–2679.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал общей биологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал