Задача Матрёшка

Задача №4 «Матрёшка»
Преформисты предполагали, что внутри взрослого организма находится маленький организм - будущий потомок, внутри которого, в свою очередь, его будущий потомок и т.д. Приведите примеры организмов, в той или иной степени использующих "матрешечный принцип" при размножении. Предложите модель гипотетического животного, наиболее полно реализующего принцип "матрешечного размножения". Какие преимущества и недостатки будут характерны для животного с таким принципом размножения? Каким образом возникающие проблемы могут быть решены?
2

Цели задачи
Привести примеры организмов, в той или иной степени использующих принцип «матрешечного размножения».
Разработать модель гипотетического животного, наиболее полно реализующего принцип "матрешечного размножения".
Рассмотреть преимущества и недостатки модели, а также проблемы модели и их решение.
Определение «матрёшки»
«Матрёшка» – это тип развития организма, при котором в родительском организме развивается дочерний организм, внутри него следующий и так далее по нарастанию до максимальной вложенности друг в друга.
3

«Матрёшки» с одинарной вложенностью
Цикл размножения бактерии Epulopiscium fishelsoni
Животные
Позвоночные: Все млекопитающие, кроме однопроходных. Некоторые рода акул, змей, сцинковые ящерицы, многие костистые рыбы, некоторые лягушки.
Беспозвоночные: Тля, некоторые виды скорпионов и тараканов, бархатные черви, морские коньки и сальпы.
Растения
Покрытосеменные растения, голосеменные растения.
Бактерии
Бактерии рода Epulopiscium.
4

«Матрёшки» с большей вложенностью
Gyrodactylus elegans
I, II, III, IV - четыре поколения эмбрионов, вложенных друг в друга.
Представители класса Моногенеи, рода Gyrodactilus по возрастанию вложенности поколений:
Gyrodactylus elegans – 4 дочерних организма вложены;
Gyrodactylus leptorhynchi – 3 дочерних организма вложены;
Gyrodactylus turnbulli; Gyrodactylus salaris – 2 дочерних организма вложены.
Gyrodactylus salaris
Gyrodactylus leptorhynchi
5

Жизненный цикл «матрёшки»
6
Таксономическая принадлежность
Тип: Плоские черви

Ареал и среда обитания «матрёшки»
Формирование вида происходит в условиях зоны степи в регулярно сообщающихся и пересыхающих водоёмах (солёно-озёрная степь).
Пример ареала обитания: Малиновое озеро, Северо-восток Казахстана
7

Недостатки модели
Большая вероятность потери сразу нескольких организмов в «матрёшке» в случае критической ситуации.
Затруднённый рост эффективной численности по сравнению с классическим чередованием поколений на стадии «матрёшки».
Высокие пищевые потребности для формирования «матрёшки».
Преимущества модели
Возможность существования вида в разных экологических нишах на разных стадиях развития.
Увеличение возможностей расселения.
Вложенность обеспечивает сохранение потомства в разных условиях среды.
Экономичность размножения для животных малого размера.
8

Проблема: Возможная необходимость срочного размножения из-за неблагоприятных условий среды на стадии «матрёшки».
Разрешение некоторых проблем модели
9

Разрешение некоторых проблем модели
Проблема: Возможная необходимость срочного размножения без прохождения жизненного цикла с «матрёшкой».
10

Выводы
Организмами, использующими принцип «матрешечного размножения» являются животные с истинным и ложным живорождением, голо- и покрытосеменные растения, бактерии рода Epulopiscium, а также максимальная вложенность обнаружена нами у моногеней рода Gyrodactilus.
В качестве модели «матрёшки» предложено использовать плоского червя со сложным жизненным циклом и эмбриогенезом, а также предложен гипотетический ареал обитания модели.
Рассмотрены недостатки и преимущества модели, а также возможные способы разрешения некоторых проблем модели.
11