Симбиоз

У ряда лишайников, в слоевище которых встречаются нитчатые улотриксовые водоросли, можно наблюдать еще один тип контакта. Как правило, в таком случае нити водорослей бы­вают целиком покрыты грибными гифами. При­чем лишь иногда гифы образуют на поверхности водорослевой нити рыхлую сетку. Чаще же они располагаются очень густо и, срастаясь своими стенками, образуют сплошной чехол. Отдельная лопасть такого лишайника имеет вид тончайшего волоса. Под микроскопом она напоминает полую трубку, стенки которой образованы сросшимися грибными гифами; внутри трубки тянется нить водоросли.

У слизистых лишайников семейства коллемовых (Collemataceae) обычно не наблюдается никакого контакта между грибными гифами и клетками водорослей. Слоевище коллемовых не имеет дифференцированной структуры: нити водоросли носток разбросаны в беспорядке среди грибных гиф по всей толще слоевища (рис. 297, 2). Никаких абсорбционных отрост­ков в клетках водорослей обычно не заметно; гифы гриба и нити сине-зеленой водоросли рас­положены друг около друга, не вступая в види­мый контакт. Предполагают, что в данном слу­чае гриб поглощает органические вещества, ассимилируемые водорослями, прямо из слизи, которая обычно окружает нити ностока. Одна­ко более тщательное изучение этих лишайников показало, что у многих видов коллемы (Collema) в слоевище время от времени образуются спе­циальные абсорбционные гифы, которые тесно прижимаются к одной из клеток водорослевой нити, а через некоторое время можно наблюдать отмирание этой клетки.

Описанные выше формы контакта между гифами микобионта и клетками водорослей, по всей видимости, не исчерпывают всего много­образия способов, с помощью которых гриб и водоросль в слоевище лишайников устанавли­вают между собой тесную связь. Исследования в этом направлении только начинаются. Можно думать, что дальнейшее изучение тончайших структур лишайникового слоевища с помощью электронного микроскопа не только даст мно­го нового в описании физических контактов между грибным и водорослевым компонентами лишайников, но и откроет новые горизонты в понимании их взаимоотношений

_

Пока лишайники являют собой единствен­ный строго доказанный случай возникновения одного совершенно нового организма из двух. Этот факт послужил толчком для поиска синте­тических форм в самых различных систематиче­ских группах растений и животных. Однако все усилия, приложенные в данном направле­нии, оказались пока безрезультатными. Тем не менее, предположение о возможности сущест­вования синтетических форм организмов ока­залось настолько заманчивым, что в биологии появляется новое течение. В отличие от обыч­ных, прочно утвердившихся взглядов биологов на происхождение организмов как на переход от простого к сложному путем дифференциации, зарождается новое представление о возникно­вении сложного организма из более простых путем синтеза. Некоторые биологи стали рас­сматривать растительную клетку не

как про­дукт постепенной дифференциации протопла­ста, а как симбиотический комплекс, синтези­рованный из нескольких простых организмов. Эти идеи зародились и получили наиболее пол­ное развитие в трудах наших отечественных ученых.

Впервые предположение о важной роли формативного симбиоза (т.е. симбио­за, приводящего к образованию новых форм) в эволюции организмов было высказано акаде­миком А. С. Фаминциным в 1907 г. Развивая дальше эти мысли, К. С. Мереж­ковский в 1909 г. сформулировал гипотезу симбиогенного происхождения организмов и назвал ее “теорией симбиогенезиса”. В даль­нейшем она получила широкую известность среди биологов. В 20-е годы ее поддержал и развил дальше известный советский ботаник Б. М. Коз о-П о ля нс кий. В наши дни эти идеи, уже на новом уровне развития биоло­гии, были возрождены американской исследо­вательницей Сага н-М а р гу л и с в ее ги­потезе происхождения эукариотических кле­ток. В соответствии с этой гипотезой такие клеточные органеллы, как митохондрии, базальные тела жгутиков и пластиды эукариоти­ческих клеток, возникли из симбиотирующих в них прокариотических клеток сине-зеленых водорослей и бактерий. В качестве основного довода приводятся некоторые черты сходства в составе, строении и поведении перечисленных органелл и прокариотов. Бесспорно, эти факты заслуживают самого пристального внимания. Однако они недостаточны для обоснования гипотезы симбиогенеза, поскольку черты сход­ства, как известно, могут появляться у разных по происхождению структур или организмов II вследствие параллелизма в эволюции. Так, система стигма — жгутик у золотистых, желто-зеленых и бурых водорослей по внешнему виду и функциям очень напоминает палочки сетчатки глаза животных, хотя весь процесс их заложения и ход онтогенетического разви­тия говорят о том, что об общности происхож­дения этих образований не может быть и речи.

Исследование симбиотических организмов в электронном микроскопе показывает, что даже у такого высокоразвитого симбиоза, как глаукоцистис, партнеры сохраняют свои инди­видуальные черты и автономность. Анализ сим­биозов водорослей с различными организмами выявляет определенную направленность в раз­витии отношений между партнерами, главным образом по линии максимальной специализа­ции функций и вызванных этим обстоятельст­вом структурных перестроек при сохранении их как самостоятельных организмов; это идет вразрез с положениями гипотезы симбиогене­за. Все это свидетельствует о том, что в настоя­щее время гипотеза симбиогенеза находится на той стадии разработки, когда логические по­строения явно преобладают над фактами.