Állat vagy növény Elavult megkülönböztetés a tudomány számára
Algák, gombák, növények, állatok. Ezek a kifejezések hasznosak a mindennapi nyelvben, de csak a különböző szervezetek által egymástól függetlenül megszerzett hasonlóságokon alapulnak: ezért nem tükröznek semmilyen evolúciós kapcsolatot.
A tengeri kökörcsin növényként válhat egy állatként!
A modern osztályozások (lásd a 68. oldalon lévő keretet) "filogenetikusak", vagyis megkülönböztetnek csoportokat - úgynevezett monofiletikusakat -, amelyek mindegyike közös ősöt és összes leszármazottját egyesíti. Ez a módszer nem úgy rendeli az élőlényeket, mint a bélyegek gyűjteményét, a hasonlóság egyik vagy másik kritériumának megválasztásával: megpróbálja megtalálni az evolúció történelmi - egyedi - forgatókönyvét. A filogenetikai osztályozásokat gyakran génszekvenciák alapján állapítják meg. Az eukarióták között kapott csoportosítások (lásd a 2. ábrát) meglepőek, mert különböző organizmusokat hoznak össze. Nézzünk meg három példát, amelyek útmutatóink lesznek a növények feltárásában: alveolobiontok, heterokontok és opisztokontok.
Az alveolobiontok három különböző egysejtű vonalból állnak. A szilikátok, mint például a paramecium, ragadozók (fagocitózis révén lenyelik a kis sejteket), rövid mozgásszervi csillókkal borítva. A planktonban élő dinofiták többnyire fotoszintetikusak. Végül a sporozoa más szervezetek sejtjeiben parazitál, ahol felelősek olyan betegségekért, mint a toxoplazmózis vagy a malária. Három vérvonal, három életmód! Ezt a sokféleséget magyarázzák: közös ősük megjelenése óta eltelt több száz millió év alatt morfológiájuk és táplálkozásuk jelentősen módosult, mivel az utódok alkalmazkodtak a különböző környezetekhez. A közös ősöktől örökölt hasonlóságok mindenekelőtt a DNS-szekvenciákban, de anatómiai részletekben is megmaradnak: apró sejt alakú membránzsákok, rosszul ismert szereppel, amelyek igazolják az alveolobiontok nevét.
A heterokontumok alkotják a túlzás csoportját. Összeállítják például a szabad szemmel látható barna algákat, amelyek egy része eléri a tíz métert, a kovaféléket, a szilícium-dioxidból készült védőkapszulába burkolt kis mikroszkopikus egysejtű algákat, valamint az oomycetákat, amelyek gyakran parazita fonalas organizmusok, mint pl. a peronoszpóra, a parazita, amely szörnyű éhínséget okozott a 19. században Európában, és amelyhez később visszatérünk. A heterokontok tehát szintén heterogének! DNS-ük számos közös pontján kívül még mindig megegyeznek ősük bizonyos morfológiai tulajdonságaiban: mobil sejtjeiket két egyenlőtlen flagella hajtja, és laminarin formájában szénhidráttartalékkal látják el.
Végül az opisthocontek is meglepőek, és tájékoztatnak bennünket legközelebbi evolúciós rokonainkról: bizonyos gombák, az úgynevezett eumycetesek, beleértve az erdőink morelláját vagy vargányagombáját (lásd az 5. ábrát) testvércsoportunkat alkotják, a metazoa vagy a többsejtű állatok ! Itt is a morfológia és az életmód alakult. Egyes kialakult DNS-szekvenciák azonban lassan elárulják a rokonságot, és ma lehetővé teszik a láthatatlanná vált kapcsolatok helyreállítását.
Térjünk vissza kérdésünkre: mi történt a növényekkel ebben az átdolgozott osztályozásban? A növény fogalmának meghatározása vitatható ... Kezdetben javasoljuk az összes fotoszintézisre képes eukarióta összefogását (a 2. ábrán zöld színnel). Ez azonnal kizárja a gombákat, de magában foglal minden, plasztidákkal felruházott organizmust, klorofillt tartalmazó és fotoszintézissel felruházott organellákat. Megjegyezzük, hogy többszörös halmazot alkotnak, és nem monofiletikusak: nincs közös ősük, amelyből mindannyian származnának, és csak ők. Miért ilyen szétszórt ?
Orosz babák
Különböző érvek, amelyeket már a 19. században előrevetítettek, bizonyítják, hogy a plasztidák a szabad fotoszintetikus organizmusok távoli leszármazottai, például baktériumok, amelyek a gazdasejtben élnek, és nemzedékről nemzedékre öröklődnek. Ez a kölcsönösen előnyös sejten belüli együttélés az endoszimbiózis (lásd a 3. ábrát). A plasztidák még mindig tartalmaznak egy genomot, amelyet szabad őseiktől örököltek. Ez a genom összehasonlításképpen feltárja a plasztidák jelenlegi legközelebbi rokonait, tehát evolúciós eredetüket, bár morfológiájukat az intracelluláris élet alaposan módosította. Így bebizonyosodik, hogy a plasztidák többször is megjelentek az evolúció során. Más szavakkal, az endoszimbiózis események többszörösek voltak. Így a fotoszintézis nem határozhat meg monofiletikus csoportot! Hogy meggyőződjünk róla, nézzük meg a növények sokféleségét az endoszimbiózistól.
A zöld törzs tagjai, például a növények (a moháktól az orchideákig), a zöld algák (tengeri saláták) és a vörös algák plasztidákat szereztek közös őstől. A ma is létező csoport fotoszintetikus baktériumából, a cianobaktériumokból származik. Ha zöld a világunk, az azért van, mert a növények cianobaktériumokat hordoznak sejtjeikben. Egy ilyen plasztidról azt mondják, hogy elsődleges (lásd a 3. ábrát). Ez nem áll fenn más fotoszintetikus törzsű plasztidokkal.
Itt kezdődik az újrafelhasználási fesztivál: a többi csoport ősei nem baktériumot, hanem egy zöldsejt egysejtű algait fogadták sejtjükbe, vagyis egy sejtet, amely már tartalmazott cianobaktériumot! Ezek az úgynevezett másodlagos endoszimbiózisok többször előfordultak (lásd 2. ábra). Így az euglenofiták ősei, a kis egysejtű sejtek, amelyeknek egy flagelluma van, egysejtű zöld algákat építettek be. A heterokontok, köztük a barna algák, például a partjainkból származó roncsok és moszatok ősei vörös algát szereztek. Néha még a másodlagos endoszimbiózisból származó fajok is harmadlagos endoszimbiózissal alakultak át plasztidákká: bizonyos dinofitákban (alveolobiontok) a plasztid a heterokont csoport algáiból származik ... amelyeknek saját plasztidja vörös alga ... a plasztid egy cianobaktériumból származott !
Az eukarióták története ezért ismételt endoszimbiózisokból áll, néha orosz babákban. A plasztid birtoklásával meghatározott növények tehát nem monofiletikusak, és nincs jelentőségük az evolúciótörténet szempontjából. Az algák, a vízi fotoszintetikus szervezetek részhalmaza szintén nem monofiletikusak.