СЛОВО О ПОЧЕТНЫХ ЧЛЕНАХ МОИП. ТОМАС КАВАЛИЕР-СМИТ.

СЛОВО О ПОЧЕТНЫХ ЧЛЕНАХ МОИП. ТОМАС КАВАЛИЕР-СМИТ.

Опубликовано в категориях: ИСТОРИЯ МОИП Просмотров: 66

19 марта 2021 года ушел из жизни один из наиболее выдающийся биологов  XX – XXI веков,   мировой лидер в области систематики низших эувкариот, Почетный член Москоского общества испытателей природы Томас Кавалиер-Смит (1942 – 2021).

Т. Кавалиер-Смит родился 21 октября 1942 года в Лондоне. Учился в Кембриджском университете, а затем продолжил свое образование в Лондонском королевском колледже, где защитил диссертацию на ученую степень доктора философии. В этом колледже Кавалиер-Смит работал до 1989 года, когда принял приглашение на должность профессора ботаники в Университете Британской Колумбии (Канада). С 2000 года и до конца жизни был профессором Оксфордского университета.

Начиная с 1970-х годов в центре науных интересов Т. Кавалиер-Смита была систематика эукариот. В XIX веке считалось что все живые организмы делятся на два царства: Растений и Животных. Затем, уже в XX веке, появились царства Грибов и Протистов (просто устроенных эукариот), а также стало понятным, что клетки бактерий устроены принципиально по-иному. Прокариоты и Эукариоты были признаны наивысшими таксономическими единиц..

Главным белым пятном Cистемы эукариот было царство Протистов, куда сбрасывли то, чему не находилось места на верхних этажах Cистемы. В 1974 году Гордон Лидейл (род. 1932) предложил разделить Протистов на большое число царств, так чтобы каждое цаарство было самостоятельной ветвью эволюции. При этом родственные связы разных групп Протистов с Растениями, Животными и Грибами, оставались неясными. Оставалось неясным также число царств и родственные связи между ними. 

В этом хаосе Т. Кавалиер-Смит сумел навести относительный порядок, постепенно создав простую и изящную систему. Он объединил царства Лидейла в более крупные таксономические группы. Эти группы неоднократно перетасовывались и Кавалиер-Смитом, и другими исследователями, но предложенный принцип несомненно оказался полезным.

Первой крупной идеей Т. Кавалиер-Смита, высказанной им в 1981 году, стало выделение царства Хромистов. К ним были отнесены Бурые, Диатомовые, Желто-зеленые, Золотистые и Криптофитовые водоросли. Все Хромисты имеют хлорофилл с и хроматофоры, окруженные не двумя, а четырьмя мембранами. Такое число мембран указывает на то, что поселившийся в больших клетках фотосинтезирующий квартирант был не Прокариотом, а Эукариотом (возможно, Красной водорослью). И действительно, ДНК в хроматофорах Хромистов размещается под самой внутренней четвертой мембраной и между второй и третьей мембраной. Как это и предсказывается теорией.

Эукариоты, чьи хроматофоры окружены двумя мембранами, и, в то же время, имеющие хлорофилл с, современной науке неизвестны. По-видимому, они давно вымерли, подарив свои гены Хромистам. Кавалиер-Смит считал, что захват эукариотического квартирана произошел в истории Жизни только один раз. И Хромисты представляют собой монофилетический таксон. Однако последующие работы разных авторов показали, что это, по-видимому, не так.

Всех остальных Протистов Кавалиер Смит оставил на прежнем месте в царстве Протистов.

В 1983 году Т. Кавалиер-Смит ввел группу Архамеб который придал неопределенный таксономический ранг. В эту группу были включены Амебы, не имеющие митохондрий (например, гигантская амеба Пеломикса). Кавалиер-Смит считал таких амеб самыми древними Эукариотами. В дальнейшем, однако, были получены свидельства того, что Архамебы вторично потеряли митохондрии и группа была расформирована.

В 1987 году Т. Кавалиер-Смит предложил выделить надцарство Заднежгутиковых, куда включил царства Животных и Грибов.

В 1991 году Т. Кавалиер-Смит выделил подцарство Альвеолят, куда включил Инфузорий, Споровиков и Динофлагеллят. Эта идея стала похоронным звоном над представлениями о Простейших, изложенных в учебниках зоологии, по которым учились студенты-биологи моего поколения. Признаком Альвеолят была сложная система пузырьков, расположенная под наружней мембраной. В дальнейшем Альвеоляты были включены в царство Хромисты с переименованием этого царства в Хромальвеоляты. 

В 1990 году Карл Вёзе (1928 – 2012) с соавт. ввели самую крупную таксономическую категорию – домен и предложил выделить 3 домена: Архебактерий, Эубактерий и Эукариот. Кавалиер-Смит поддержал эту идею.

В 2002 году Т. Кавалиер-Смит ввел таксон Экскаваты, куда вошли Эвгленовые водоросли и некоторые другие организмы, не способные к фотосинтезу. Например, Трипаносомы и Лямблии. Интересно, что у Эвгленовых водорослей хроматофор окружен тремя мембранами, причем наружная мембрана никак не связана с эндоплазматической сетью (как это можно было бы ожидать для оболочек пузырей). Это свидетельствует, во-первых, о том, что фотосинтезирующий квартирант, поселившийся в клетке, был Эукариотом, а, во-вторых, о том, что изначально у хроматофора было 4 мембраны. А затем самая наружная мембрана исчезла.

В этом же году Кавалиер-Смит ввел таксон Ризарий, куда включил Фораминифер и Радиолярий. Фораминиферы и Радиолярии – это амебы, обладающий скелетов. Только у Фораминифер он имеет форму наружней раковины, а у Радиолярий он внутренний и очень красивый.В том же 2002 году Т. Кавалиер-Смил подвел крышу под построенное им здание, разделив всех Эукариот на Униконт и Биконт. К Униконтам он отнес Заднежгутиковых (Животные и Грибы), а также многих (но не всех) Амеб. К Биконтам были отнесены Растения, Хромисты, Альвеоляты, Экскаваты. Но в 2012 году группа авторов, руководимая Синой Эдлом () предложила вынести Экскават за пределы Биконт и уравнять их в таксономическом ранге с Униконтами и Биконтами.

В 2005 году была опубликована статья, подписанная 28 (!!!) авторами (первый автор Сина Эдл), в которой предлагалось выделить интересную группу Архепластид, в которую вошли Красные водоросли, Зелёные водоросли и Растения.

Отличительной черто всех Архепластид являлись две мембраны вокруг хлоропластов (хроматофоров). Это свидетельствует о том, что поселившийся в них фотосинтезирующий квартирант был не эукариотом, а прокариотом. Но вот только из какой группы?

До середины 1970-х годов единственным кандидатом на роль прокариотического квартиранта были Цианобактерии. Другие известные к тому времени фотосинтезирующие прокариоты не были способны к расщеплению воды и выделению кислорода. Пигментный состав хроматофоров Красных водорослей был близок к пигментному составу Цианобактерий, но пигментный состав хлоропластов Зеленых водорослей и растений резко отличался, И это вдохновляло исследователей на поиски фотосинтезирующих прокариот с пигментным составом, сходным с пигментным составом Зеленых водорослей.

Такой прокариотический организм был открыт в 1975 году Ральфом Левиным (1921 – 2008) и получил название Prochloroon.  У него не было ни фикоцианина, ни фикоэритрина, но зато присутствовал хлорофилл b. Затем были открыты и другие подобные организмы. Этих прокариот стали считать предками хлоропластов растений.

Однако последующие исследования показали, что между цианобактериями и хлоропластами Зеленых водорослей и Растений существует много общего. И похоже, что именно они, а не формы, подобные  Prochloroon, были предками хлоропластов. На этом предположении и родилась идея объединить всех Архепластид в единую группу, которую иногда называют «Растениями в широком смысле». Эта идея, по-видимому, принадлежавшая не Т. Кавалиер-Смиту, получила поддержку с его стороны.

Мы имеем все основания считать Т. Кавалиер-Смита лидером научной революции, коренным образом изменившей наши взгляды на разнообразие и Эукариот и родственные связи между группами. Его научные заслуги получили высокую оценку в разных странах мира, в том числе и России, где Кавалиер-Смит был избран Почетным членом старейшего в нашей стране естественнонаучного общества: Московского общества испытателей природы.

Кончина Томаса Кавалиер-Смита – это невосполнимая потеря для мировой науки. Московское общество испытателей природы выражает свои глубокие соболезнования его родным и близким.

Яндекс.Метрика