Эукариоты — клетки с оформленным ядром¶

Эукариоты (от др.-греч. εὖ — «истинно, хорошо» и κάρυον — «ядро, орех») — организмы, клетки которых содержат оформленное ядро, ограниченное двумя мембранами, и другие мембранные органоиды. Термин противопоставляется прокариотам (бактериям и археям), у которых ядра нет. К эукариотам относятся все многоклеточные животные, растения и грибы, а также множество одноклеточных форм — амёбы, инфузории, эвглены, диатомовые водоросли и другие.

¶Клеточная организация

Главное отличие эукариотической клетки от прокариотической — наличие ядра, в котором ДНК заключена в мембрану и отделена от цитоплазмы. Помимо ядра, эукариоты обладают развитой системой мембранных органоидов: эндоплазматической сетью, аппаратом Гольджи, лизосомами, пероксисомами, вакуолями. Митохондрии (а у растений и хлоропласты) содержат собственную кольцевую ДНК и размножаются делением — это считается следом симбиогенеза.

Эукариотическая клетка обычно в 10–100 раз крупнее прокариотической и содержит в тысячи раз больше ДНК. Деление клеток происходит через митоз, половое размножение — через мейоз, в результате которого гаплоидные гаметы сливаются в диплоидную зиготу.

¶Происхождение

Согласно эндосимбиотической теории, предложенной в 1905 году Константином Мережковским и развитой в 1960-е годы Линн Маргулис, митохондрии произошли от аэробных бактерий (предположительно из группы протеобактерий), а хлоропласты — от цианобактерий, поглощённых древними гетеротрофными клетками. Симбионт постепенно утратил самостоятельность, а часть его генов перешла в ядро хозяина. Подтверждением служит сходство рибосом митохондрий и хлоропластов с бактериальными, а также их способность к автономной репликации.

Первые бесспорные эукариоты появились в палеопротерозойской эре — их ископаемые остатки (акритархии) известны из отложений возрастом около 1,6–2,1 млрд лет. Расцвет эукариотических организмов приходится на эдиакарский период и кембрийский взрыв (около 540 млн лет назад).

¶Классификация

Современная систематика разделяет эукариот на несколько крупных супергрупп, объединяющих организмы по молекулярно-генетическим данным:

• Амёбозои — амёбы, фораминиферы, миксомицеты; включает наиболее примитивные одноклеточные формы.
• Облигатные паразиты — микроспоридии, некоторые паразитические формы.
• Саркодовые и супергруппа SAR — диатомовые, золотистые водоросли, инфузории, споровики (малярийный плазмодий).
• Архепластиды — красные, зелёные водоросли, высшие растения и глаукофиты.
• Экскаваты — эвглены, жгутиконосцы.
• Опистоконты — грибы, животные и их ближайшие родственники (коловратки, хоанофлагелляты).

Границы между супергруппами уточняются по молекулярным данным, и отдельные классификации различаются.

¶Разнообразие и значение

Эукариоты образуют три царства многоклеточных организмов — животные, растения и грибы, — а также множество одноклеточных линий. Среди них есть фототрофы (растения, водоросли), гетеротрофы (животные, грибы, многие протисты) и миксотрофы (эвглены). Многие одноклеточные эукариоты играют важную роль в экосистемах как продуценты кислорода и основа пищевых цепей; другие — возбудители заболеваний (малярия, амёбиаз, токсоплазмоз, трихомониаз).

Для человека и сельского хозяйства значение имеют дрожжи (биотехнология, хлебопечение), диатомовые (образуют кремнезёмные отложения, используются в фильтрации), спирулина и хлорелла (пищевые добавки), а также культурные растения и грибы.

¶Примечания

Термин «эукариоты» был введён в 1937 году Эдвардом Чаттоном, который предложил разделить все живые организмы на прокариот и эукариот. До внедрения молекулярной систематики в конце XX века эукариот считали более «продвинутой» ступенью по сравнению с прокариотами; современная биология рассматривает оба типа клеточной организации как равноценные адаптации.

Источники: Биологический энциклопедический словарь; «Ботаника» (В. В. Частухин); Линн Маргулис, «Симбиогенез и происхождение клеток»; журнал «Nature» (статьи по филогении эукариот); учебник «Общая биология» (под ред. И. Н. Пономарёва).