Pluricelulāro organismu izcelsme, īpašības, funkcijas un piemēri

A daudzšūnu organisms Tā ir dzīva, kas sastāv no vairākām šūnām. Bieži tiek izmantots arī daudzšūnu termins. Organiskās būtnes, kas mūs ieskauj un ko mēs varam novērot ar neapbruņotu aci, ir daudzšūnas.

Visnozīmīgākā šīs organismu grupas iezīme ir to strukturālās organizācijas līmenis, kas viņiem ir. Šūnām ir tendence specializēties ļoti specifisku funkciju izpildē un ir sagrupētas audos. Palielinoties sarežģītībai, audi veido orgānus un šīs formas sistēmas.

Koncepcija ir pret vienšūnu organismiem, kas sastāv no vienas šūnas. Šajā grupā ietilpst arī baktērijas, arheāli, vienšūņi. Šajā plašajā grupā organismiem ir jāsamazina visas dzīves pamatfunkcijas (uzturs, vairošanās, metabolisms utt.) Vienā šūnā..

Indekss

• 1 Izcelsme un evolūcija
  • 1.1. Daudzšūnu organismu prekursori
  • 1.2. Volvocaceanos
  • 1.3
• 2 Daudzšūnu priekšrocības
  • 2.1. Optimālais virsmas laukums
  • 2.2 Specializācija
  • 2.3. Nišu kolonizācija
  • 2.4 Daudzveidība
• 3 Raksturojums
  • 3.1. Organizācija
  • 3.2. Šūnu diferenciācija
  • 3.3. Audu veidošanās
  • 3.4 Audumi dzīvniekiem
  • 3.5 Audumi augos
  • 3.6 Orgānu veidošanās
  • 3.7. Sistēmu veidošana
  • 3.8 Organisma veidošanās
• 4 Vital funkcijas
• 5 Piemēri
• 6 Atsauces

Izcelsme un attīstība

Daudzskaitlība ir attīstījusies vairākās eukariotu līnijās, kā rezultātā augi, sēnītes un dzīvnieki parādījās. Saskaņā ar pierādījumiem evolūcijas laikā agrīnā stadijā radās daudzšūnu cianobaktērijas, un pēc tam citas daudzšūnu formas parādījās neatkarīgi no dažādām evolūcijas līnijām..

Kā redzams, pāreja no vienas šūnas uz daudzšūnu vienību notika evolūcijas sākumā un atkārtoti. Šo iemeslu dēļ ir loģiski pieņemt, ka daudzšūnu raksturs ir spēcīga selektīva priekšrocība bioloģiskajām būtnēm. Vēlāk tiks detalizēti aplūkotas daudzšūnu priekšrocības..

Lai iegūtu šo parādību, bija jāveic vairāki teorētiskie pieņēmumi: saiknes starp kaimiņu šūnām, komunikāciju, sadarbību un specializāciju starp tām.

Daudzšūnu organismu prekursori

Tiek lēsts, ka daudzšūnu organismi no vienšūnu priekštečiem attīstījās pirms aptuveni 1,7 miljardiem gadu. Šajā senču notikumā daži vienšūnu eukariotiskie organismi veidoja sava veida daudzšūnu agregātus, kas, šķiet, ir evolūcijas pāreja no šūnas organismiem uz daudzšūnu organismiem..

Mūsdienās mēs novērojam dzīvus organismus, kuriem piemīt šis grupēšanas modelis. Piemēram, ģints zaļās aļģes Volvox viņi apvienojas ar saviem vienaudžiem, lai izveidotu koloniju. Tiek uzskatīts, ka agrāk bija jābūt līdzīgam prekursoram Volvox kas radīja pašreizējos augus.

Katras šūnas specializācijas pieaugums varētu novest pie kolonijas kā patiesa daudzšūnu organisma. Tomēr vēl vienu redzējumu var izmantot, lai izskaidrotu vienšūnu organismu izcelsmi. Lai izskaidrotu abus veidus, mēs izmantosim divus piemērus no pašreizējām sugām.

Volvocaceanos

Šī organismu grupa sastāv no šūnu konfigurācijām. Piemēram, žanra organisms Gonijs sastāv no plakanas "plāksnes", kas sastāv no aptuveni 4 līdz 16 šūnām, katra ar tā karogu. Dzimums Pandorina, Savukārt tā ir 16 šūnu sfēra. Tādējādi mēs atrodam vairākus piemērus, kuros palielinās šūnu skaits.

Ir žanri, kuriem piemīt interesants diferenciācijas modelis: katrai kolonijas šūnai ir "loma", tāpat kā organismā. Konkrēti, somatiskās šūnas ir sadalītas no seksuālajām šūnām.

Diktijosteli

Vēl viens pluricelulārā režīma piemērs vienšūnu organismos ir atrodams ģints Diktijosteli. Šī organisma dzīves cikls ietver seksuālu un bezdzimumu fāzi.

Aseksuālā cikla laikā vientuļā ameba attīstās par sadalošiem stumbriem, baro baktērijas un atkārtojas ar bināro šķelšanos. Pārtikas nepietiekamības laikā ievērojams skaits šo amoeba apvienojas gļotainā ķermenī, kas spēj pārvietoties tumšā un mitrā vidē..

Abi dzīvo sugu piemēri varētu būt iespējamā norāde par to, kā pluricellularitāte sākās attālos laikos.

Daudzšūnu priekšrocības

Šūnas ir dzīves pamatvienība, un lielāki organismi parasti parādās kā šo vienību agregāti, nevis kā viena šūna, kas palielina to lielumu..

Ir taisnība, ka daba ir eksperimentējusi ar relatīvi lielām vienšūnu formām, piemēram, vienšūnu jūras aļģēm, bet šie gadījumi ir reti un ļoti specifiski.

Vienas šūnas organismi ir bijuši veiksmīgi dzīvo būtņu evolūcijas vēsturē. Tie pārstāv vairāk nekā pusi no dzīvo organismu kopējās masas un veiksmīgi kolonizējuši ekstrēmākos apstākļus. Tomēr kādas priekšrocības sniedz daudzšūnu struktūra??

Optimāls virsmas laukums

Kāpēc lielais organisms sastāv no mazām šūnām labāk nekā liela šūna? Atbilde uz šo jautājumu ir saistīta ar virsmas laukumu.

Šūnas virsmai jābūt spējīgai mediēt molekulu apmaiņu no šūnu interjera uz ārējo vidi. Ja šūnu masa ir sadalīta mazās vienībās, palielinās vielmaiņas aktivitātei pieejamā virsmas platība.

Nav iespējams saglabāt optimālu virsmas un masas attiecību, vienkārši palielinot vienas šūnas izmēru. Šī iemesla dēļ daudzšūnu raksturs ir adaptīvs līdzeklis, kas ļauj palielināt organismu lielumu.

Specializācija

No bioķīmiskā viedokļa daudzi vienšūnas organismi ir daudzpusīgi un spēj sintezēt praktiski jebkuru molekulu, pamatojoties uz ļoti vienkāršām barības vielām..

Turpretī daudzšūnu organisma šūnas ir specializētas virknei funkciju, un šie organismi rada lielāku sarežģītības pakāpi. Šī specializācija ļauj funkcionēt efektīvāk - salīdzinājumā ar šūnu, kurai ir jāveic visas dzīves pamatfunkcijas.

Turklāt, ja tiek ietekmēta organisma "daļa" - vai mirst -, tas neizraisa visa indivīda nāvi.

Nišu kolonizācija

Daudzšūnu organismi ir labāk piemēroti dzīvei noteiktās vidēs, kas būtu pilnīgi nepieejamas atsevišķu šūnu formām.

Visneparastākie pielāgojumi ir tie, kas ļāva zemes kolonizāciju. Lai gan vienšūnas organismi dzīvo galvenokārt ūdens vidē, daudzšūnu formas ir spējušas kolonizēt zemi, gaisu un okeānus.

Dažādība

Viena no sekām, ko rada vairāk nekā vienas šūnas veidošanās, ir iespēja uzrādīt dažādās formās vai morfoloģijās. Šī iemesla dēļ daudzšūnu daudzveidība rada lielāku bioloģisko būtņu daudzveidību.

Šajā dzīvo būtņu grupā mēs atrodam miljoniem formu, specializētu orgānu sistēmu un uzvedības modeļus. Šī plašā daudzveidība palielina vides veidus, kurus organismi spēj izmantot.

Veikt posmkāju gadījumu. Šī grupa piedāvā milzīgu formu daudzveidību, kas ir spējusi kolonizēt gandrīz visas vides.

Funkcijas

Organizācija

Daudzšūnu organismus raksturo galvenokārt to strukturālo elementu hierarhiska organizācija. Turklāt tie rada embriju attīstību, dzīves ciklus un sarežģītus fizioloģiskos procesus.

Tādā veidā dzīvā viela uzrāda dažādus organizācijas līmeņus, kur, paceloties no viena līmeņa uz otru, mēs atrodam kaut ko kvalitatīvi atšķirīgu un piemīt īpašības, kas iepriekšējā līmenī nepastāvēja. Augstākie organizācijas līmeņi satur visus zemākos. Tādējādi katrs līmenis ir augstākas kārtības sastāvdaļa.

Šūnu diferenciācija

Šūnu veidi, kas veido daudzšūnu būtnes, atšķiras viens no otra, jo tie sintezē un uzkrāj dažāda veida RNS molekulas un proteīnus..

Viņi to dara, nemainot ģenētisko materiālu, tas ir, DNS secību. Tomēr vienā un tajā pašā indivīdā ir dažādas divas šūnas, tām ir tāda pati DNS.

Šī parādība tika pierādīta, pateicoties virknei klasisku eksperimentu, kuros pilnībā attīstītas vardes šūnas kodols tiek ievadīts olā, kuras kodols ir noņemts. Jaunais kodols spēj novirzīt attīstības procesu, un rezultāts ir normāls spoķis.

Līdzīgi eksperimenti tika veikti ar augu organismiem un zīdītājiem, iegūstot tos pašus secinājumus.

Cilvēkiem, piemēram, mēs atradām vairāk nekā 200 šūnu tipus ar unikālām īpašībām to struktūras, funkcijas un vielmaiņas ziņā. Visas šīs šūnas ir iegūtas no vienas šūnas, pēc mēslošanas.

Audu veidošanās

Daudzšūnu organismus veido šūnas, bet tās nav sagrupētas nejauši, lai radītu viendabīgu masu. Savukārt šūnas mēdz specializēties, ti, tās pilda specifisku funkciju organismos.

Šūnas, kas ir līdzīgas viena otrai, ir sagrupētas augstākā sarežģītības līmenī, ko sauc par audiem. Šūnas tiek turētas kopā ar īpašiem proteīniem un šūnu savienojumiem, kas veido savienojumus starp kaimiņu šūnu citoplazmām.

Audumi dzīvniekiem

Sarežģītākos dzīvniekos atrodam virkni audu, kas klasificēti atbilstoši to funkcijai un to sastāvdaļu šūnu morfoloģijai: muskuļos, epitēlija, saistaudu vai saistaudos un nervos..

Muskuļu audus veido kontraktiālas šūnas, kas spēj pārveidot ķīmisko enerģiju mehānikā un ir saistītas ar mobilitātes funkcijām. Tie ir klasificēti kā skeleta, gluda un sirds muskuļi.

Epitēlija audi ir atbildīgi par orgānu un dobumu oderēšanu. Tie ir arī daļa no daudzu orgānu parenhīmas.

Saites audi ir visdaudzveidīgākais veids, un tās galvenā funkcija ir dažādu audu, kas veido orgānus, kohēzija..

Visbeidzot, nervu audi ir atbildīgi par iekšējo vai ārējo stimulu novērtēšanu, ko organisms saņem un pārvērš nervu impulsā..

Metazoans mēdz būt organizēti līdzīgā veidā. Tomēr jūras sūkļiem vai porainiem, kas tiek uzskatīti par vienkāršākajiem daudzšūnu dzīvniekiem, ir ļoti īpaša shēma.

Sūkļa ķermenis ir šūnu kopums, kas iestrādāts ekstracelulārā matricā. Atbalsts nāk no nelielām tapām (līdzīgām adatām) un olbaltumvielām.

Audumi augos

Augos šūnas tiek sagrupētas audos, kas pilda noteiktu funkciju. Viņiem ir īpatnība, ka ir tikai viens audu veids, kurā šūnas var aktīvi sadalīties, un tas ir meristematiskais audums. Pārējie audi tiek saukti par pieaugušajiem un zaudējuši spēju sadalīties.

Tos klasificē kā aizsargājošos audus, kas, kā norāda nosaukums, ir atbildīgi par ķermeņa aizsardzību pret izžūšanu un jebkādu mehānisku nodilumu. Tas ir klasificēts kā epidermas un suberous audi.

Galvenie audi vai parenhīma veido auga organisma lielāko daļu, un tas piepilda audu iekšpusi. Šajā grupā mēs atrodam asimilējošu parenhiju, kas ir bagāta ar hloroplastiem; uz parenhīmas rezervi, kas raksturīga augļiem, saknēm un stublājiem, kā arī sāļu, ūdens un attīrītā sula.

Orgānu veidošanās

Augstākā sarežģītības līmenī mēs atrodam orgānus. Viens vai vairāki audu veidi ir saistīti, lai radītu orgānu. Piemēram, dzīvnieku sirds un aknas; un augu augi un stublāji.

Sistēmu veidošana

Nākamajā līmenī mums ir orgānu grupēšana. Šīs struktūras ir sagrupētas sistēmās, lai organizētu konkrētas funkcijas un strādātu saskaņoti. Starp pazīstamākajām orgānu sistēmām mums ir gremošanas sistēma, nervu sistēma un asinsrites sistēma.

Organisma veidošanās

Grupējot orgānu sistēmas, mēs saņemam diskrētu un neatkarīgu struktūru. Orgānu komplekti spēj veikt visas būtiskās, izaugsmes un attīstības funkcijas, lai organismu uzturētu dzīvs

Vital funkcijas

Bioloģisko būtņu būtiska funkcija ietver uztura, mijiedarbības un vairošanās procesus. Daudzšūnu organismiem ir ļoti neviendabīgi procesi viņu svarīgajās funkcijās.

Attiecībā uz uzturu mēs varam sadalīt dzīvās būtnes autotrofos un heterotrofos. Augi ir autotrofiski, jo tie fotosintēzes ceļā var iegūt pašu pārtiku. Savukārt dzīvniekiem un sēnēm ir aktīvi jāsaņem ēdiens, tāpēc tie ir heterotrofiski.

Arī reprodukcija ir ļoti atšķirīga. Augos un dzīvniekos ir sugas, kas spēj reproduktīvi vai seksuāli reproduktīvi, vai attēlot abus reproduktīvos veidus.

Piemēri

Visredzamākie daudzšūnu organismi ir augi un dzīvnieki. Jebkura dzīvā būtne, kuru mēs redzam ar neapbruņotu aci (bez nepieciešamības izmantot mikroskopu), ir daudzšūnu organismi..

Zīdītāji, jūras medūzas, kukaiņi, koks, kaktuss, visi ir daudzšūnu būtņu piemēri.

Sēņu grupā ir arī daudzšūnu varianti, piemēram, sēnes, ko bieži izmantojam virtuvē..

Atsauces

1. Coopers, G. M., un Hausmans, R.E. (2004). Šūna: molekulārā pieeja. Medicinska naklada.
2. Furusawa, C., un Kaneko, K. (2002). Daudzšūnu organismu izcelsme kā nenovēršama dinamisko sistēmu sekas. Anatomiskais ieraksts: Amerikas Anatomistu asociācijas oficiālais izdevums, 268(3), 327-342.
3. Gilbert S.F. (2000). Attīstības bioloģija. Sinauer Associates.
4. Kaisers, D. (2001). Daudzšūnu organisma veidošana. Genetikas ikgadējais pārskats, 35(1), 103-123.
5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Molekulārā šūnu bioloģija . WH brīvnieks.
6. Michod, R.E., Viossat, Y., Solari, C. A., Hurand, M., un Nedelcu, A.M. (2006). Dzīves vēstures attīstība un daudzšūnu izcelsme. Teorētiskās bioloģijas žurnāls, 239(2), 257-272.
7. Rosslenbroich, B. (2014). Par autonomijas izcelsmi: jauns skatījums uz galvenajām pārmaiņām evolūcijā. Springer Science & Business Media.