Введение

Научная теория, объясняющая происхождение и формирование клеток. В эволюционной биологии термин «целюляризация» (cellularisation) использовался в теориях, объясняющих эволюцию клеток, например, в теории предклеточных форм, ранней эволюции жизни и первобытного метаболизма (см. гипотезу «железно-серного мира» и сценарий «метаболизм прежде всего» по Вэхтершаузеру), что привело к ранней диверсификации жизни через эволюцию мультифенотипической популяции предклеточных форм, возникшей последовательно. В этом сценарии три домена жизни возникли не из почти полной "первой клетки"-предка или клеточного организма, часто определяемого как последний универсальный общий предок (LUCA), а из популяции эволюционирующих предклеточных форм. Кандлер ввел термин «целюляризация» для своей концепции последовательной эволюции клеток посредством процесса эволюционных улучшений. В бактериях (домен Bacteria) это могло быть необходимым условием для их успешного выживания, распространения и колонизации практически всех местообитаний геосферы и гидросферы, как указывали [и Хансон (1977)]. Эта теория целюляризации (синцитиальная) утверждает, что метазои эволюционировали из одноклеточного инфузории с множеством ядер, прошедшей целюляризацию. Во-первых, у инфузории развился вентральный рот для питания, и все ядра переместились на одну сторону клетки. Во-вторых, эпителий образовался благодаря мембранам, формирующим барьеры между ядрами. Таким образом, из одной многоядерной клетки (синцития) был создан многоклеточный организм.

Туребэллярные плоские черви

Согласно синцитиальной теории, цилиатный предок, в результате нескольких процессов клеточной фрагментации, эволюционировал в современных турбеллярийных плоских червей, которые, следовательно, являются наиболее примитивными многоклеточными животными. Теория клеточной фрагментации основана на большом сходстве между цилиатами и плоскими червями. И цилиаты, и плоские черви имеют реснички, обладают двусторонней симметрией и синцитиальны. Таким образом, теория предполагает, что двусторонняя симметрия более примитивна, чем радиальная симметрия. Однако современные биологические данные свидетельствуют о том, что наиболее примитивные формы многоклеточных животных демонстрируют радиальную симметрию, и, следовательно, радиально-симметричные животные, такие как кишечнополостные, не могли произойти от двусторонне-симметричных плоских червей. Делая вывод о том, что первыми многоклеточными животными были плоские черви, также подразумевается, что более простые организмы, такие как губки, гребневики и кишечнополостные, произошли от более сложных животных. Однако большинство современных молекулярных исследований показывают, что губки являются наиболее примитивными многоклеточными животными.

Зачаточные слои формируются одновременно

Синцитиальная теория отвергает теорию зародышевых листков. В процессе развития турбеллярий (Acoela) формируются три области без образования зародышевых листков. Отсюда было сделано заключение, что зародышевые листки формируются одновременно в процессе клеточной делянки. Это противопоставляется теории зародышевых листков, в которой эктодерма, эндодерма и мезодерма (у более сложных животных) строят эмбрион.

Макро- и микроядро цилиатов

Существует множество доказательств против того, что цилиаты являются предками метазоев. У цилиатов есть два типа ядер: микронуклеус, используемый в качестве ядра зародышевой линии, и макронуклеус, регулирующий вегетативный рост. Это разделение ядер – уникальная особенность цилиат, не встречающаяся ни у одного другого представителя животного царства. Следовательно, маловероятно, что цилиаты действительно являются предками метазоев. Это подтверждается данными молекулярно-филогенетических исследований. В ни одной молекулярной филогенетической схеме цилиаты не оказывались близкими к животным.

Сперма с камшотами

Кроме того, синцитиальная теория не может объяснить наличие жгутиков у сперматозоидов метазоев. Поскольку у инфузорий-предков нет жгутиков, и маловероятно, что жгутики возникли de novo у метазоев, синцитиальная теория практически исключает возможность объяснения происхождения жгутиковых сперматозоидов.

Клеточная синтетическая реакция в растениях

Термин "клеточная делимость синцития" используется, например, для описания процесса развития клеток в эндосперме злаков (Poaceae), таких как ячмень (Hordeum vulgare) и рис (Oryza sativa).