Bilateria

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Bilateria
Bolboreta 98.jpg
Парусник антимах (Papilio antimachus)
Научная классификация
Международное научное название

Bilateria 

Дочерние группы
Wikispecies-logo.svg
Систематика
на Викивидах
Commons-logo.svg
Изображения
на Викискладе
ITIS   914154
NCBI   33213
EOL   3014411
FW   67103

Двусторо́нне-симметри́чные[1], или билатера́льные[1] (лат. Bilateria) — таксон, включающий всех настоящих многоклеточных животных за исключением кишечнополостных (Coelenterata)[2]. Характерная особенность строения большинства Bilateria — двусторонняя симметрия, при которой тело организма можно разделить на левую и правую половины, зеркально повторяющие друг друга. На основе генетических и биохимических исследований эта группа считается монофилетической, то есть, все двусторонне-симметричные организмы имели общего эволюционного предка.

В то же время у представителей некоторых групп Bilateria двусторонняя симметрия может нарушаться и даже полностью утрачиваться[3], что наблюдается, например, в некоторой асимметрии внешнего и, особенно, внутреннего строения человека (в неравном развитии мускулатуры, положении сердца, печени и многих других внутренних органов). Один из наиболее известных случаев утраты двусторонней симметрии — поздние личиночные и взрослые стадии иглокожих, расположение систем органов которых глубоко асимметрично или даже приобретает характер радиальной симметрии[3].

Механизм формирования двусторонней симметрии[править | править вики-текст]

Хотя конкретные механизмы могут существенно отличаться друг от друга, общий принцип формирования двусторонней симметрии в процессе онтогенеза у различных Bilateria не претерпел принципиальных изменений со времени жизни их последнего общего предка, то есть на протяжении уже около 700 млн лет. Как и все процессы дифференцировки клеток, он происходит за счёт экспрессии гомеозисных генов, в результате которой в растущем организме возникает определённый градиент концентрации гомеозисных белков, играющих роль морфогенов. В зависимости от концентрации белков-морфогенов в клетках происходит «включение» или «выключение» определённых генов (набор генов одинаков во всех клетках организма, кроме половых, однако далеко не все гены «включены» в данный момент, что и создаёт возможность для существования в рамках одного организма различных типов клеток), «запускающее» ту или иную «программу» их развития и, соответственно, формирование тех или иных структур. Разница в концентрации белков-морфогенов обуславливает формирование переднего и заднего концов, правой и левой, дорсальной и вентральной сторон тела, а у артропод — ещё и разделение его на сегменты.

Данный процесс хорошо изучен на примере формирования передне-задней оси тела у плодовой мушки-дрозофилы (см. статью Эмбриогенез дрозофилы). Формирование переднего отдела тела этого животного (головы и торакса) происходит благодаря возникающей ещё в организме матери до оплодотворения повышенной концентрации на переднем конце яйца белка-морфогена bicoid, синтезируемого одноимённым геном. Этот белок подавляет синтез белка caudal, активирующего программу развития задней части тела, и одновременно вызывает экспрессию гена hunchback, связанного с сегментацией тела. У мутантов с «выключенным» геном bicoid на месте передних отделов тела формируется вторая задняя часть. При введении же продуктов гена bicoid в среднюю область яиц развивается личинка с передними структурами в центральной области и с задними структурами на полюсах яйца[4].

Система гомеозисных генов и соответствующих им белков у Bilateria исключительно консервативна. Несмотря на то, что общий предок птиц и насекомых жил примерно 670 миллионов лет назад[5], гомеозисные гены курицы сходны с аналогичными генами мухи-дрозофилы до такой степени, что являются функционально взаимозаменяемыми: развитие эмбриона мухи с соответствующими гомеозисными генами курицы, внедрёнными методами генной инженерии, протекает нормально[6].

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Эуметазои // Биологический энциклопедицеский словарь / Под ред. М. С. Гилярова. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 743. — 831 с.
  2. Малахов В. В. (2004). Новые взгляды на происхождение билатерально-симметричных животных. Биология моря 30 (5): 335—346. Текст  (рус.)  (Проверено 5 июня 2011)
  3. 1 2 Вестхайде В., Ригер Р. Зоология беспозвоночных. = Spezielle Zoology. Teil 1: Einzeller und Wirbellose Tiere / пер. с нем. О. Н. Бёллинг, С. М. Ляпкова, А. В. Михеев, О. Г. Манылов, А. А. Оскольский, А. В. Филиппова, А. В. Чесунов; под ред. А. В. Чесунова. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008.
  4. Driever W, Siegel V, Nüsslein-Volhard C. Autonomous determination of anterior structures in the early Drosophila embryo by the bicoid morphogen // Development. — 1990. — Т. 109, № 4. — С. 811-20.
  5. Ayala, F.J.; A. Rzhetskydagger (January 1998). «Origin of the metazoan phyla: Molecular clocks confirm paleontological estimates». Proc Natl Acad Sci 95 (2): 606-11.
  6. Lutz, B.; H.C. Lu, G. Eichele, D. Miller, and T.C. Kaufman (1996). «Rescue of Drosophila labial null mutant by the chicken ortholog Hoxb-1 demonstrates that the function of Hox genes is phylogenetically conserved». Genes & Development 10: 176-184.

Ссылки[править | править вики-текст]