Происхождение, особенности, функции и примеры плюрицеллюлярных организмов



многоклеточный организм Это живое существо, состоящее из множества клеток. Многоклеточный термин также часто используется. Органические существа, которые нас окружают и которые мы можем наблюдать невооруженным глазом, являются многоклеточными.

Наиболее заметной особенностью этой группы организмов является уровень структурной организации, которой они обладают. Клетки, как правило, специализируются на выполнении очень специфических функций и группируются в ткани. Когда мы увеличиваем сложность, ткани образуют органы, а эти системы форм.

Концепция противостоит одноклеточным организмам, которые состоят из одной клетки. К этой группе относятся бактерии, археи, простейшие и другие. В этой широкой группе организмы должны компактировать все основные жизненные функции (питание, размножение, обмен веществ и т. Д.) В одну клетку..

индекс

  • 1 Происхождение и эволюция
    • 1.1 Предшественники многоклеточных организмов
    • 1.2 Вольвокасианос
    • 1.3 Диктиостелий
  • 2 Преимущества многоклеточного
    • 2.1 Оптимальная площадь поверхности
    • 2.2 Специализация
    • 2.3 Колонизация ниш
    • 2.4 Разнообразие
  • 3 Характеристики
    • 3.1 Организация
    • 3.2 Дифференцировка клеток
    • 3.3 Формирование ткани
    • 3.4 Ткани у животных
    • 3.5 Ткани в растениях
    • 3.6 Органообразование
    • 3.7 Формирование систем
    • 3.8 Формирование организма
  • 4 Жизненно важные функции
  • 5 примеров
  • 6 Ссылки

Происхождение и эволюция

Многоклеточность развивалась в нескольких линиях эукариот, что привело к появлению растений, грибов и животных. Согласно имеющимся данным, многоклеточные цианобактерии появились на ранних этапах эволюции, и впоследствии другие многоклеточные формы появились независимо в разных эволюционных линиях..

Как видно, переход из одной клетки в многоклеточную сущность происходил на ранних этапах эволюции и неоднократно. По этим причинам логично предположить, что многоклеточность представляет сильные селективные преимущества для органических существ. Преимущества многоклеточности будут подробно обсуждаться позже..

Чтобы получить это явление, нужно было сделать несколько теоретических предположений: спайки между соседними ячейками, общение, сотрудничество и специализация между ними..

Предшественники многоклеточных организмов

Подсчитано, что многоклеточные организмы произошли от своих одноклеточных предков около 1,7 миллиарда лет назад. В этом наследственном событии некоторые одноклеточные эукариотические организмы образовали своего рода многоклеточные агрегаты, которые, по-видимому, представляют собой эволюционный переход от организмов клетки к многоклеточным..

В настоящее время мы наблюдаем живые организмы, которые демонстрируют эту группировку. Например, зеленые водоросли рода Volvox они общаются со своими сверстниками, образуя колонию. Считается, что в прошлом должен был быть предшественник, похожий на Volvox что возникло нынешние растения.

Увеличение специализации каждой клетки может привести к тому, что колония станет настоящим многоклеточным организмом. Однако другое объяснение также может быть применено для объяснения происхождения одноклеточных организмов. Чтобы объяснить оба пути, мы будем использовать два примера из текущих видов.

Volvocaceanos

Эта группа организмов состоит из клеточных конфигураций. Например, организм жанра гониум состоит из плоской «пластинки» из 4-16 клеток, каждая со своим жгутиком. Пол пандорина, Со своей стороны это сфера из 16 ячеек. Таким образом, мы находим несколько примеров, когда количество клеток увеличивается.

Есть жанры, которые демонстрируют интересный паттерн дифференциации: каждая клетка в колонии играет «роль», как и в организме. В частности, соматические клетки отделены от половых.

Dictyostelium

Другой пример плюрицеллюлярных расположений у одноклеточных организмов найден в роду Dictyostelium. Жизненный цикл этого организма включает половую и бесполую фазы.

В течение бесполого цикла одиночная амеба развивается в разлагающиеся стволы, питается бактериями и размножается путем деления в двоичном виде. Во времена нехватки пищи значительное количество этих амеб объединяется в слизистое тело, способное двигаться в темноте и во влажной среде..

Оба примера живых видов могут быть возможным признаком того, как плюрицеллюлярность началась в отдаленные времена.

Преимущества многоклеточного

Клетки являются основной единицей жизни, и более крупные организмы обычно появляются как совокупности этих единиц, а не как единая клетка, которая увеличивает их размер.

Это правда, что природа экспериментировала с относительно большими одноклеточными формами, такими как одноклеточные водоросли, но эти случаи редки и очень специфичны.

Организмы одной клетки были успешны в эволюционной истории живых существ. Они представляют собой более половины от общей массы живых организмов и успешно колонизировали самые экстремальные условия. Однако какие преимущества дает многоклеточное тело??

Оптимальная площадь поверхности

Почему большой организм состоит из маленьких клеток лучше, чем большая? Ответ на этот вопрос связан с площадью поверхности.

Поверхность клетки должна быть способна опосредовать обмен молекулами из внутренней части клетки во внешнюю среду. Если клеточная масса делится на мелкие единицы, площадь поверхности, доступная для метаболической активности, увеличивается.

Невозможно поддерживать оптимальное соотношение поверхности и массы, просто увеличив размер отдельной ячейки. По этой причине многоклеточность является адаптивной особенностью, которая позволяет увеличить размер организмов..

специализация

С биохимической точки зрения многие одноклеточные организмы являются универсальными и способны синтезировать практически любую молекулу на основе очень простых питательных веществ..

Напротив, клетки многоклеточного организма специализируются на ряде функций, и эти организмы представляют большую степень сложности. Эта специализация позволяет выполнять функцию более эффективно - по сравнению с клеткой, которая должна выполнять все основные жизненные функции.

Кроме того, если «часть» организма поражена или умирает, это не приводит к гибели всего человека..

Колонизация ниш

Многоклеточные организмы лучше приспособлены к жизни в определенных условиях, которые были бы полностью недоступны для одноклеточных форм.

Самый необычный набор приспособлений включает те, которые позволили колонизацию земли. В то время как одноклеточные организмы живут в основном в водной среде, многоклеточные формы смогли заселить землю, воздух и океаны.

разнообразие

Одним из последствий формирования более чем одной клетки является возможность представления в разных «формах» или морфологиях. По этой причине многоклеточность приводит к большему разнообразию органических существ.

В этой группе живых существ мы находим миллионы форм, специализированных систем органов и моделей поведения. Такое обширное разнообразие увеличивает типы сред, которые организмы могут использовать.

Возьмите случай членистоногих. Эта группа представляет огромное разнообразие форм, которым удалось колонизировать практически все среды.

черты

организация

Многоклеточные организмы характеризуются, прежде всего, представлением иерархической организации их структурных элементов. Кроме того, они представляют эмбриональное развитие, жизненные циклы и сложные физиологические процессы..

Таким образом, живая материя представляет разные уровни организации, где, поднимаясь с одного уровня на другой, мы находим что-то качественно другое и обладаем свойствами, которых не было на предыдущем уровне. Более высокие уровни организации содержат все более низкие. Таким образом, каждый уровень является компонентом более высокого порядка.

Дифференцировка клеток

Типы клеток, которые составляют многоклеточные существа, отличаются друг от друга, потому что они синтезируют и накапливают различные типы молекул РНК и белков..

Они делают это без изменения генетического материала, то есть последовательности ДНК. Как бы разные клетки не принадлежали одному человеку, они имеют одну и ту же ДНК.

Это явление было доказано благодаря серии классических экспериментов, в которых ядро ​​полностью развитой клетки лягушки вводится в яйцо, ядро ​​которого было удалено. Новое ядро ​​способно направлять процесс развития, и в результате получается нормальный головастик.

Аналогичные эксперименты были проведены на растительных организмах и млекопитающих, получив такие же выводы.

У людей, например, мы обнаружили более 200 типов клеток с уникальными характеристиками с точки зрения их структуры, функции и метаболизма. Все эти клетки получены из одной клетки, после оплодотворения.

Формирование ткани

Многоклеточные организмы образованы клетками, но они не группируются случайным образом, чтобы создать однородную массу. Наоборот, клетки имеют тенденцию специализироваться, то есть они выполняют определенную функцию в организмах..

Клетки, которые похожи друг на друга, сгруппированы в более высокий уровень сложности, называемый тканями. Клетки удерживаются вместе специальными белками и клеточными соединениями, которые создают связи между цитоплазмами соседних клеток..

Ткани у животных

У более сложных животных мы находим ряд тканей, которые классифицируются в соответствии с функцией, которую они выполняют, и клеточной морфологией их компонентов: мышечной, эпителиальной, соединительной или соединительной ткани и нервной..

Мышечная ткань состоит из сократительных клеток, которые преобразуют химическую энергию в механику и связаны с функциями мобильности. Они классифицируются как скелетные, гладкие и сердечные мышцы.

Эпителиальная ткань отвечает за слизистую оболочку органов и полостей. Они также являются частью паренхимы многих органов.

Соединительная ткань является наиболее гетерогенным типом, и ее основной функцией является сплоченность различных тканей, составляющих органы..

Наконец, нервная ткань отвечает за оценку внутренних или внешних стимулов, которые получает организм, и переводит их в нервный импульс..

Метазойцы, как правило, имеют сходную структуру тканей. Тем не менее, морские губки или пористые - которые считаются простейшими многоклеточными животными - имеют очень специфическую схему.

Тело губки представляет собой набор клеток, заключенных во внеклеточный матрикс. Поддержка приходит из серии крошечных шипов (похожих на иглы) и белков.

Ткани в растениях

У растений клетки группируются в ткани, которые выполняют определенную функцию. У них есть особенность, что существует только один тип ткани, в которой клетки могут активно делиться, и это меристематическая ткань. Остальные ткани называются взрослыми и потеряли способность делиться.

Они классифицируются как защитные ткани, которые, как следует из названия, несут ответственность за защиту тела от высыхания и любого механического износа. Это классифицируется как эпидермальная и субабергенная ткань..

Фундаментальные ткани или паренхима составляют большую часть организма растительного организма, и он заполняет внутреннюю часть тканей. В этой группе мы находим ассимилирующую паренхиму, богатую хлоропластами; к запасной паренхиме, характерной для плодов, корней и стеблей и проводимости солей, воды и обработанного сока.

Формирование органов

На более высоком уровне сложности мы находим органы. Один или несколько типов тканей связаны с образованием органа. Например, сердце и печень животных; и листья и стебли растений.

Формирование систем

На следующем уровне у нас есть группировка органов. Эти структуры сгруппированы в системы для согласования определенных функций и работают согласованно. Среди наиболее известных систем органов у нас есть пищеварительная система, нервная система и система кровообращения..

Формирование организма

Группируя системы органов, мы получаем незаметное и независимое тело. Наборы органов способны выполнять все жизненно важные функции, функции роста и развития, чтобы поддерживать организм в живых

Жизненно важные функции

Жизненная функция органических существ включает процессы питания, взаимодействия и размножения. Многоклеточные организмы показывают очень гетерогенные процессы в рамках их жизненных функций.

С точки зрения питания мы можем разделить живые существа на автотрофы и гетеротрофы. Растения являются автотрофными, так как они могут получать свою собственную пищу посредством фотосинтеза. Животные и грибы, с другой стороны, должны активно получать пищу, поэтому они гетеротрофны.

Репродукция также очень разнообразна. У растений и животных есть виды, способные к размножению половым или бесполым путем, или проявляющие оба способа размножения..

примеров

Наиболее заметными многоклеточными организмами являются растения и животные. Любое живое существо, которое мы наблюдаем невооруженным глазом (без необходимости использовать микроскоп), является многоклеточными организмами..

Млекопитающее, морская медуза, насекомое, дерево, кактус - все это примеры многоклеточных существ.

В группе грибов есть также многоклеточные варианты, такие как грибы, которые мы часто используем на кухне..

ссылки

  1. Купер Г. М. и Хаусман Р. Э. (2004). Клетка: Молекулярный подход. Медицинская Наклада.
  2. Furusawa, C. & Kaneko, K. (2002). Происхождение многоклеточных организмов как неизбежное следствие динамических систем. Анатомический отчет: официальная публикация Американской ассоциации анатомов, 268(3), 327-342.
  3. Гилберт С.Ф. (2000). Биология развития. Sinauer Associates.
  4. Кайзер, Д. (2001). Строить многоклеточный организм. Ежегодный обзор генетики, 35(1), 103-123.
  5. Лодиш Х., Берк А., Зипурски С.Л., Мацудайра П., Балтимор Д. и Дарнелл Дж. (2013). Молекулярно-клеточная биология . WH Freeman.
  6. Michod, R.E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M. & Nedelcu, A.M. (2006). Эволюция жизненной истории и происхождение многоклеточности. Журнал теоретической биологии, 239(2), 257-272.
  7. Россленбройх, Б. (2014). О происхождении автономии: новый взгляд на основные переходы в эволюции. Springer Science & Business Media.