Произход, характеристики, функции и примери на многоклетъчни организми



а многоклетъчен организъм Това е живо същество, съставено от множество клетки. Често се използва и многоклетъчният термин. Органичните същества, които ни заобикалят и които можем да наблюдаваме с просто око, са многоклетъчни.

Най-забележителната черта на тази група организми е нивото на структурна организация, която притежават. Клетките са специализирани да изпълняват много специфични функции и са групирани в тъкани. С увеличаването на сложността тъканите образуват органи, а тези форми - системи.

Концепцията е противоположна на едноклетъчните организми, които са съставени от една клетка. Бактерии, археи, протозои, наред с други принадлежат към тази група. В тази широка група организмите трябва да сгъстят всички основни функции за живота (хранене, размножаване, метаболизъм и т.н.) в една клетка.

индекс

  • 1 Произход и еволюция
    • 1.1 Прекурсори на многоклетъчни организми
    • 1.2 Volvocaceanos
    • 1.3 Dictyostelium
  • 2 Предимства да бъдеш многоклетъчен
    • 2.1 Оптимална повърхност
    • 2.2 Специализация
    • 2.3 Колонизация на ниши
    • 2.4 Разнообразие
  • 3 Характеристики
    • 3.1 Организация
    • 3.2 Клетъчна диференциация
    • 3.3 Образуване на тъкани
    • 3.4 Тъкани при животни
    • 3.5 Тъкани в растенията
    • 3.6 Формиране на органи
    • 3.7 Формиране на системи
    • 3.8 Образуване на организма
  • 4 Витални функции
  • 5 Примери
  • 6 Препратки

Произход и еволюция

Мултиклетъчността се е развила в няколко линии от еукариоти, което води до появата на растения, гъбички и животни. Според доказателствата, многоклетъчните цианобактерии се появяват в началото на еволюцията, а впоследствие други многоклетъчни форми се появяват, независимо, в различни еволюционни линии..

Както е очевидно, преминаването от една клетка към многоклетъчна единица възниква рано в еволюцията и многократно. Поради тези причини е логично да се предположи, че многоклетъчността представлява силно селективно предимство за органичните същества. Предимствата на многоклетъчното ще бъдат обсъдени подробно по-късно..

Няколко теоретични предположения трябваше да се появят, за да се получи това явление: сраствания между съседни клетки, комуникация, сътрудничество и специализация сред тях.

Прекурсори на многоклетъчни организми

Смята се, че многоклетъчните организми са еволюирали от техните едноклетъчни предци преди около 1,7 милиарда години. В това родово събитие някои едноклетъчни еукариотни организми са образували един вид многоклетъчни агрегати, които изглеждат като еволюционен преход от организмите на клетката към многоклетъчните..

Днес наблюдаваме живи организми, които показват този модел на групиране. Например, зелени водорасли от рода волвокс те се свързват с връстниците си, за да формират колония. Смята се, че в миналото е трябвало да има подобен предшественик волвокс които произхождат от настоящите заводи.

Увеличаването на специализацията на всяка клетка може да накара колонията да бъде истински многоклетъчен организъм. Друго виждане може да се приложи и за обяснение на произхода на едноклетъчните организми. За да обясним двата начина, ще използваме два примера от текущите видове.

Volvocaceanos

Тази група организми се състои от клетъчни конфигурации. Например, един организъм на жанра Gonium Състои се от плоска "плоча" от около 4 до 16 клетки, всяка със своя флагелум. Полът пандорина, От своя страна това е сфера от 16 клетки. Така откриваме няколко примера, в които броят на клетките се увеличава.

Има жанрове, които показват интересен модел на диференциация: всяка клетка в колонията има "роля", точно както в организма. По-специално, соматичните клетки са разделени от сексуалните.

Dictyostelium

Друг пример за плурицелуларни аранжименти в едноклетъчни организми се среща в рода Dictyostelium. Жизненият цикъл на този организъм включва сексуална и асексуална фаза.

По време на асексуалния цикъл самотната амеба се развива в разлагащи се стволове, захранва се с бактерии и се размножава чрез бинарно делене. По време на недостиг на храна значителен брой от тези амеби се обединяват в мазен орган, способен да се движи в тъмна и влажна среда.

И двата примера за живи видове биха могли да бъдат индикация за това, как множествеността започва в отдалечени времена.

Предимства са многоклетъчните

Клетките са основната единица на живота и по-големите организми обикновено се появяват като агрегати на тези единици, а не като една клетка, която увеличава техния размер.

Вярно е, че природата е експериментирала с относително големи едноклетъчни форми, като едноклетъчни водорасли, но тези случаи са редки и много специфични..

Организмите на една клетка са били успешни в еволюционната история на живите същества. Те представляват повече от половината от общата маса живи организми и успешно колонизират най-екстремните среди. Но какви предимства дава многоклетъчното тяло??

Оптимална повърхност

Защо един голям организъм, съставен от малки клетки, е по-добър от една голяма клетка? Отговорът на този въпрос е свързан с площта.

Повърхността на клетката трябва да е способна да посредничи при обмена на молекули от клетъчния интериор към външната среда. Ако клетъчната маса се раздели на малки единици, наличната повърхност за метаболитна активност се увеличава.

Невъзможно е да се поддържа оптимално съотношение повърхност и маса просто чрез увеличаване на размера на една клетка. Поради тази причина многоклетъчността е адаптивна функция, която позволява увеличаването на размера на организмите.

специализация

От биохимична гледна точка много едноклетъчни организми са гъвкави и могат да синтезират почти всяка молекула на базата на много прости хранителни вещества.

Обратно, клетките на многоклетъчния организъм са специализирани за серия от функции и тези организми представляват по-голяма степен на сложност. Тази специализация позволява функцията да се проявява по-ефективно - в сравнение с клетка, която трябва да изпълнява всички основни жизнени функции.

Освен това, ако "част" от организма е засегната - или умира - тя не води до смърт на цялото лице.

Колонизация на ниши

Многоклетъчните организми са по-добре адаптирани към живота в определени среди, които биха били напълно недостъпни за едноклетъчни форми.

Най-необичайни са адаптациите, които позволяват колонизацията на земята. Докато едноклетъчните организми живеят предимно във водна среда, многоклетъчните форми са успели да колонизират земята, въздуха и океаните.

разнообразие

Една от последиците от формирането на повече от една клетка е възможността за представяне в различни "форми" или морфологии. Поради тази причина многоклетъчността води до по-голямо разнообразие на органични същества.

В тази група живи същества намираме милиони форми, специализирани системи на органи и модели на поведение. Това голямо разнообразие увеличава типовете среди, които организмите могат да използват.

Вземете случая на членестоноги. Тази група представя огромно разнообразие от форми, които са успели да колонизират почти всички среди.

функции

организация

Многоклетъчните организми се характеризират предимно чрез представяне на йерархична организация на техните структурни елементи. Освен това те представляват ембрионално развитие, жизнен цикъл и сложни физиологични процеси.

По този начин живата материя представя различни нива на организация, където при изкачване от едно ниво на друго намираме нещо качествено различно и притежаващо свойства, които не съществуват на предишното ниво. По-високите нива на организация съдържат всички по-ниски. По този начин всяко ниво е компонент на по-висок ред.

Клетъчна диференциация

Видовете клетки, които съставляват многоклетъчни същества, са различни един от друг, защото те синтезират и акумулират различни видове молекули и протеини на РНК..

Те правят това, без да променят генетичния материал, т.е. ДНК последователността. Колкото и различни две клетки да са в една и съща личност, те имат една и съща ДНК.

Това явление е доказано благодарение на серия от класически експерименти, където ядрото на напълно развита жабешка клетка се инжектира в яйце, чието ядро ​​е било отстранено. Новото ядро ​​е в състояние да ръководи процеса на развитие, а резултатът е нормален попова лъжичка.

Подобни експерименти са проведени върху растителни организми и бозайници, получавайки същите заключения.

При хората, например, открихме повече от 200 типа клетки, с уникални характеристики по отношение на тяхната структура, функция и метаболизъм. Всички тези клетки се получават от една клетка след оплождането.

Образуване на тъкани

Многоклетъчните организми се образуват от клетки, но те не са групирани по случаен начин, за да се получи хомогенна маса. Обратно, клетките са склонни да се специализират, т.е. те изпълняват специфична функция в организмите.

Клетки, които са сходни помежду си, се групират в по-високо ниво на сложност, наречено тъкани. Клетките се държат заедно от специални протеини и клетъчни връзки, които правят връзки между цитоплазмите на съседните клетки.

Тъкани при животни

При по-сложни животни, ние откриваме серия от тъкани, които са класифицирани според функцията, която изпълняват и клетъчната морфология на техните компоненти в: мускулна, епителна, съединителна или съединителна тъкан и нервна.

Мускулната тъкан се състои от контрактилни клетки, които успяват да трансформират химическата енергия в механика и са свързани с мобилните функции. Те се класифицират като скелетен, гладък и сърдечен мускул.

Епителната тъкан е отговорна за лигавицата на органи и кухини. Те също са част от паренхима на много органи.

Съединителната тъкан е най-хетерогенният тип и основната му функция е сцеплението на различните тъкани, които образуват органите..

И накрая, нервната тъкан е отговорна за оценката на вътрешните или външните стимули, които организмът получава и ги превежда в нервен импулс..

Метазоните обикновено са организирани по подобен начин. Морските гъби или порите, които се считат за най-простите многоклетъчни животни, имат много специфична схема.

Тялото на гъбата е набор от клетки, вградени в извънклетъчна матрица. Подкрепата идва от серия от малки шипове (подобни на игли) и протеини.

Тъкани в растенията

При растенията клетките се групират в тъкани, които изпълняват специфична функция. Те имат особеността, че има само един тип тъкан, в която клетките могат да се разделят активно, а това е меристематичната тъкан. Останалите тъкани се наричат ​​възрастни и са загубили способността да се делят.

Те се класифицират като защитни тъкани, които, както подсказва името, са отговорни за предпазването на тялото от изсушаване и от механично износване. Това се класифицира като епидермална и подкожна тъкан.

Основните тъкани или паренхими съставляват по-голямата част от тялото на растителния организъм и запълват вътрешността на тъканите. В тази група намираме асимилиращия паренхим, богат на хлоропласти; към резервния паренхим, характерен за плодовете, корените и стъблата и провеждането на солите, водата и разработения сок.

Формиране на органи

На по-високо ниво на сложност откриваме органите. Един или повече видове тъкани са свързани, за да се получи орган. Например, сърцето и черния дроб на животните; и листата и стъблата на растенията.

Образуване на системи

На следващото ниво имаме групиране на органите. Тези структури са групирани в системи, за да организират специфични функции и да работят координирано. Сред най-известните органични системи имаме храносмилателната система, нервната система и кръвоносната система.

Образуване на организма

Като групираме органовите системи, получаваме дискретен и независим орган. Комплектите от органи са способни да изпълняват всички жизнени функции на растежа и развитието, за да поддържат организма жив

Витални функции

Жизнената функция на органичните същества включва процесите на хранене, взаимодействие и възпроизвеждане. Многоклетъчните организми показват много разнородни процеси в рамките на техните жизнени функции.

По отношение на храненето можем да разделим живите същества на автотрофи и хетеротрофи. Растенията са автотрофни, тъй като могат да получат собствена храна чрез фотосинтеза. Животните и гъбичките, от друга страна, трябва да получават активно храната си, така че те са хетеротрофни.

Размножаването също е много разнообразно. В растенията и животните има видове, които могат да се размножават полово или несексуално, или да представят и двете репродуктивни условия.

Примери

Най-изявените многоклетъчни организми са растения и животни. Всяко живо същество, което наблюдаваме с просто око (без да е необходимо да се използва микроскоп), са многоклетъчни организми.

Бозайник, морска медуза, насекомо, дърво, кактус, всички са примери за многоклетъчни същества.

В групата гъби има и многоклетъчни варианти, като гъбите, които често използваме в кухнята..

препратки

  1. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2004). Клетката: Молекулен подход. Medicinska naklada.
  2. Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Произход на многоклетъчните организми като неизбежна последица от динамичните системи. Анатомически запис: Официално издание на Американската асоциация на анатомите, 268(3), 327-342.
  3. Gilbert S.F. (2000). Биология на развитието. Sinauer Associates.
  4. Kaiser, D. (2001). Изграждане на многоклетъчен организъм. Годишен преглед на генетиката, 35(1), 103-123.
  5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Молекулярна клетъчна биология . WH freeman.
  6. Michod, R.E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M., & Nedelcu, A.M. (2006). Еволюция на историята на живота и произхода на многоклетъчност. Вестник на теоретичната биология, 239(2), 257-272.
  7. Rosslenbroich, Б. (2014). За произхода на автономията: нов поглед към основните преходи в еволюцията. Springer Science & Business Media.