6.4. Современное биоразнообразие
Остались в глубине веков описанные выше события, взлеты и крушения разных групп организмов. Как результат длительной эволюции и как ее сегодняшний срез выступает современная картина биоразнообразия. Обычно выделяют семь крупных таксонов живой природы в ранге царств: Вирусы, Бактерии, Археи, Протисты, Растения, Грибы и Животные. Однако вирусы резко отличаются от всех других организмов, так как не имеют клеточного строения, поэтому их разграничивают с другими царствами еще более высоким рангом – рангом империи. Таким образом, в современной картине биоразнообразия выделяют две империи: Неклеточные, с единственным царством вирусов, и Клеточные, включающие все остальные царства. При этом в империи клеточных археи и бактерии, с одной стороны, и протисты, растения, грибы, животные – с другой, по формальному признаку строения клеток образуют два обособленных надцарства: Прокариоты (клетки без оформленного ядра) и Эукариоты (клетки с настоящим ядром). Вся эта мегасистематическая иерархия выглядит следующим образом:
империи: Неклеточные Клеточные
| / \
надцарства: | Прокариоты Эукариоты
| | |
царства: Вирусы Бактерии Протисты
Археи Растения
Грибы
Животные.
В шести царствах империи клеточных насчитывается несколько десятков таксонов в ранге типов, включающих порядка 2,5 млн описанных современных видов (рис. 6.4).
Дадим самые общие характеристики царств живой природы, подчеркнем их принципиальные различия и особенности.
Царство Вирусы – Virae
Вирусы – очень мелкие структуры, различимые только в электронный микроскоп. Они не имеют клеточной организации, т.е. представляют собой неклеточную форму жизни. Напомним, что вирус содержит инертную молекулу ДНК или РНК, запечатанную в белковую капсулу. Во внешней среде вирус не размножается, но сохраняет устойчивость к неблагоприятным факторам. Вирус “оживает”, синтезирует свои белки и размножается только в каких-нибудь клетках – в растениях, животных, грибах, простейших, даже в бактериях, используя их рабочие структуры и энергию.
Таким образом, вирусы – это внутриклеточные паразиты. Вирусные инфекции способны охватывать большие популяции организмов – своих носителей. В этом смысле они представляют массовую и трудно контроли-
Рис. 6.4. Схема современного биоразнообразия на Земле:
n – вымершие предковые формы; 1–16 – бактерии: 1 – аквифицы; 2 – термотоги; 3 –термодесульфобактерии; 4 – хлорофлексии; 5 – нитроспиры; 6 – деферрибактерии; 7 – цианобактерии; 8 – хлоробии; 9 – фирмикутные с 3 классами (клостридии, молликуты, бациллы); 10 – протеобактерии с 5 классами (родоспириллы, родобактерии, риккетсии, сфингомонады, гидрогенофильные, метилофильные, нитрозомонады, псевдомонады, вибрионы, энтеробактерии, десульфобактерии, миксококки и др.); 11 – хламидии; 12 – актинобактерии; 13 – ацидобактерии; 14 – фузобактерии; 15 – спирохеты; 16 – бактероидные с 3 классами (бактероиды, флавобактерии, сфингобактерии); 17–19 – археи: 17 – термопротеи; 18 – эвриархеоты с 7 классами (метанобактерии, галобактерии, термоплазмы, археоглобы и др.); 19 – наноархеоты; 20–37 – протисты: 20–28 – водоросли: 20 – красные; 21 –пирофитовые; 22 – золотистые; 23 – диатомовые; 24 – желтозеленые; 25 – бурые; 26 – зеленые; 27 – харовые; 28 – эвгленовые; 29–32 – слизевики: 29 – оомицеты; 30 – хитридиомицеты; 31 – акразиомицеты; 32 – миксомицеты; 33–37 – протозои: 33 – микроспоридии; 34 – саркодовые; 35 – жгутиконосцы; 36 – инфузории; 37 – споровики; 38–44 – растения: 38–41 – споровые: 38 – мхи, 39 – плауны, 40 – хвощи, 41 – папоротники; 42–44 – семенные: 42 – голосеменные, 43–44 – покрытосеменные: 43 – двудольные, 44 – однодольные; 45–49 – грибы: 45 – зигомицеты; 46 – аскомицеты; 47 – лишайники; 48 – несовершенные грибы; 49 – базидиомицеты; 50–66 – животные: 50 – губки; 51 – пластинчатые; 52 – кишечнополостные; 53 – плоские черви; 54 – круглые черви; 55 – немертины; 56 – моллюски; 57 – кольчатые черви; 58 – членистоногие с классами: паукообразные, ракообразные, насекомые; 59 – щупальцевые; 60 – щетинкочелюстные; 61 – погонофоры; 62 – иглокожие; 63 – полухордовые; 64–66 – хордовые: 64 – оболочники; 65 – бесчерепные, 66 – позвоночные с классами: круглоротые, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие
руемую группу антигенов. Белки вирусных капсидов обладают высокой степенью изменчивости, что позволяет вирусам преодолевать иммунные барьеры клеток-хозяев. Вирусную этиологию (происхождение) имеют такие распространенные болезни человека, как грипп (очень разные и постоянно мутирующие формы), гепатит, клещевой энцефалит, бешенство, СПИД, в прошлом – оспа и др. Некоторые вирусы провоцируют возникновение раковых опухолей, даже такие “безобидные”, как вирус герпеса или папилломовирус, вызывающий рост бородавок. Средство профилактики вирусных инфекций – вакцинация.
Никто не знает, каково настоящее происхождение вирусов. Есть мнение, что вирусы – “осколки жизни”, блуждающие генетические элементы, оторванные от клеточных геномов и мигрирующие между разными организмами. Но кто и когда породил эти “осколки”, науке не известно. Можно предположить, что они возникли уже на заре биологической эволюции вместе с бактериями (возможно, из их плазмидных ДНК или РНК). В разные эры развития жизни на Земле с появлением новых групп клеточных организмов, по-видимому, появлялись и новые вирусы. Новообразование и эволюция вирусов продолжаются и в настоящее время.