Систематика Нижчих рослин

Ознаки трьох груп (донедавна - царств) макроскопічних еукаріотів – «Рослини» «Тварини» і «Гриби» – загальновідомі, але не однозначні. Наприклад відомі численні «фотосінтезуючі» тварини і навпаки, безхлорофільні рослини:
Медуза «автотроф» з «Озера медуз» в Палау (Океанія)

Хто тут – рослина,
а хто – тварина?
Elysia chlorotica
Hydnora africana

Пояснення до попереднього слайду для тих, хто самостійно вивчає предмет і не має можливості скористатися пошуком в Інтернеті:
Elysia chlorotica – молюск, який одного (!) разу «з'ївши» рослину – культивує її пластиди і використовує їх для «автотрофного» живлення світлом під час всього подальшого життя.
Hydnora africana – рослина-паразит з Південної Африки, яка висисає поживні речовини з коренів рослин роду Euphorbia (молочай), не має хлоропластів.
Таким чином навіть серед організмів з давно відомих нам «класичних» царств ми інколи вагаємось, яким ознакам надати перевагу. А при знайомстві з іншими, новими царствами невизначеність зростає ще більше.

Систематика зараз переживає складні часи. Вчені зрозуміли, що їх система штучна і побудована на ознаках, які не можна використовувати як головні систематичні ознаки. А еволюційне древо життя – не древо, а скоріше кущ з численними, неодноразово зрослими між собою пагонами.
Складності побудови природньої системи обумовлені:
Горизонтальним переносом генів і ознак, які вони обумовлюють
Симбіогенезом з неодноразовим переносом цілих організмів і їх частин до нових «хазяїв» (у якості органел) з утворенням нових «гібридних» організмів з якісно новими ознаками.
Складністю відокремлення основних ознак (це ознаки «організму-хазяїна») від вторинних ознак, привнесених організмами-симбіонтами.

Аналіз їх геному виявив 823 випадки
переносу комплексів з 20 і більше генів
3764 випадки переносу з 5 і більше генів
15 127 випадків переносу з 1 і більше генів
Горизонтальний перенос генів ускладнює побудову системи:
Аналіз 180 геномів прокаріотів показав, що до 80 % генів у кожному геномі приймали участь у процесі горизонтального обміну під час еволюції прокаріот.
«Прочитані» геноми розташували за системою

Історія симбіогенезу по лінії хлоропластів
(варіант)

Пояснення до попереднього слайду :
Під час численних випадків сімбіогенезу, в один організм, як деталі конструктора «Лєго» об'єднувались різноманітні прокаріотичні і еукаріотичні організми, утворюючи різноманітні комбінації. Різні організми включали в себе однакові за походженням і пігментним складом симбіонти-органели. І навпаки подібні організми включали в себе різні симбіонти-органели з різним пігментним складом. Додатково ускладнює побудову системи численні випадки об'єднання в один організм двох еукаріотичних симбіонтів.

Філогенетичне древо, побудоване на порівнянні рибосомальної РНК в основному співпадає з відмінами у будові мембран і корінних біохімічних процесів
Які ознаки можна покласти в основу філогенетичного дерева? Не можливо будувати головні систематичні шляхи на основі ознак, які прийшли до основного організму в результаті сімбіогенезу (він відбувався неодноразово). Це ознаки: Пігментний склад пластид (класична систематика водоростей), будова крист у мітохондріях (платикристати, тубулокристати і т.п.)

Один з варіантів Древа життя

Місце фотосинтезуючих організмів у системі органічного світу остання, але ще штучна система (Леонтьєв, Акулов, 2007 з невеликими змінами)

Численні випадки симбіогенезу

Chlorarachniophyta
Гіпотетичний процес вторинного ендосімбіотічного придбання хлоропластів в Chlorarachniophytes. а) еукаріот amoeboflagellate. b) зелена водорість. с) охоплення зеленої водорості клітиною-господарем amoeboflagellate. d) кінцевий організм chlorarachniophyte, що містить зелені хлоропласти, кожний із чотирма мембранами-оболонками і нуклеоморфом

Euglenophyta
Хлоропласти в Euglenophyta подвійно-ендосімбіотічного походження від еукаріотичної зеленої водорості. На це вказує серед іншого те, що вони мають три мембрани. При культивуванні без світла вони безповоротно втрачають хлоропласти.