Pluricellulære organismer opprinnelse, egenskaper, funksjoner og eksempler



en multicellular organism Det er et levende vesen som består av flere celler. Det multikellulære begrepet brukes også ofte. De organiske vesener som omgir oss, og som vi kan observere med det blotte øye, er multikellulære.

Den mest bemerkelsesverdige egenskapen til denne gruppen av organismer er nivået av strukturell organisasjon de besitter. Cellene har en tendens til å spesialisere seg for å oppfylle svært spesifikke funksjoner og grupperes i vev. Etter hvert som vi øker kompleksiteten, danner vev organer, og disse formesystemene.

Konseptet er imot unicellular organismer, som består av en enkelt celle. Bakterier, arkea, protozoer, blant annet tilhører denne gruppen. I denne brede gruppen må organismer komprimere alle de grunnleggende funksjonene for livet (ernæring, reproduksjon, metabolisme, etc.) i en enkelt celle.

index

  • 1 Opprinnelse og evolusjon
    • 1.1 Forløpere av multicellulære organismer
    • 1.2 Volvocaceanos
    • 1.3 Dictyostelium
  • 2 Fordeler med å være multisellulær
    • 2.1 Optimal overflateareal
    • 2.2 Spesialisering
    • 2.3 Kolonisering av nisjer
    • 2.4 Mangfold
  • 3 egenskaper
    • 3.1 Organisasjon
    • 3.2 Cell differensiering
    • 3.3 Vevdannelse
    • 3.4 Stoffer hos dyr
    • 3.5 Stoffer i planter
    • 3.6 Organdannelse
    • 3.7 Systemdannelse
    • 3.8 Formasjon av organismen
  • 4 Vital funksjoner
  • 5 eksempler
  • 6 Referanser

Opprinnelse og evolusjon

Multikellulariteten har utviklet sig i flere linjer av eukaryoter, noe som fører til utseendet til planter, sopp og dyr. Ifølge bevisene kom multicellulære cyanobakterier tidlig i utviklingen, og deretter oppstod andre multicellulære former uavhengig av hverandre i forskjellige evolusjonære linjer..

Som det fremgår, skjedde passasjen fra en enkelt celle til en multicellular enhet tidlig i utviklingen og gjentatte ganger. Av disse grunner er det logisk å anta at multikellularitet representerer sterke selektive fordeler for organiske vesener. Fordelene ved å være multicellular vil bli diskutert i detalj senere..

Flere teoretiske antagelser måtte skje for å få dette fenomenet: vedheft mellom nabokeller, kommunikasjon, samarbeid og spesialisering blant dem.

Forløpere av multicellulære organismer

Det er anslått at flercellulære organismer utviklet seg fra sine enslige forfedre for rundt 1,7 milliarder år siden. I denne forfedre begivenheten dannet noen encellulære eukaryote organismer en slags multicellulære aggregater som synes å være en evolusjonær overgang fra organismene til en celle til de multicellulære..

I dag observerer vi levende organismer som viser dette gruppemønsteret. For eksempel, grønne alger av slekten Volvox de forbinder med sine jevnaldrende for å danne en koloni. Det antas at det tidligere hadde vært en forløper som ligner på Volvox som stammer fra dagens planter.

En økning i spesialiseringen av hver celle kan føre til at kolonien blir en sann multicellular organisme. Imidlertid kan en annen visjon også brukes til å forklare opprinnelsen til unicellulære organismer. For å forklare begge veier vil vi bruke to eksempler fra nåværende arter.

Volvocaceanos

Denne gruppen av organismer består av cellekonfigurasjoner. For eksempel, en organisme av sjangeren Gonium består av en flat "plate" på ca 4 til 16 celler, hver med sin flagellum. Kjønn Pandorina, For sin del er det en sfære på 16 celler. Dermed finner vi flere eksempler hvor antall celler øker.

Det er sjangere som viser et interessant differensieringsmønster: Hver celle i kolonien har en "rolle", akkurat som i en organisme. Nærmere bestemt er somatiske celler delt fra seksuelle.

Dictyostelium

Et annet eksempel på pluricellulære ordninger i encellede organismer finnes i slekten Dictyostelium. Livsyklusen til denne organismen omfatter en seksuell og aseksuell fase.

Under den aseksuelle syklusen utvikler en ensom amoeba seg til dekomponerende trunks, føder på bakterier og reproduserer ved binær fisjon. I tider med matmangel, et betydelig antall av disse amoebene forener i en slimete kropp som er i stand til å bevege seg i en mørk og fuktig miljø.

Begge eksemplene på levende arter kan være en mulig indikasjon på hvordan pluricellularitet begynte i fjerne tider.

Fordeler med å være multicellular

Celler er den grunnleggende enhet av livet, og større organismer vises vanligvis som aggregater av disse enhetene og ikke som en enkelt celle som øker størrelsen.

Det er sant at naturen har eksperimentert med relativt store unicellulære former, for eksempel unicellular tang, men disse tilfellene er sjeldne og svært spesifikke.

En celles organismer har vært vellykkede i de levende vesendes evolusjonære historie. De representerer mer enn halvparten av den totale massen av levende organismer, og har med suksess kolonisert de mest ekstreme miljøene. Men hvilke fordeler gir en flercellular kropp??

Optimal overflateareal

Hvorfor er en stor organisme bestående av små celler bedre enn en stor celle? Svaret på dette spørsmålet er relatert til overflaten.

Celleoverflaten skal være i stand til å formidle utvekslingen av molekyler fra det cellulære interiøret til det ytre miljø. Hvis cellemassen er delt inn i små enheter, øker overflaten tilgjengelig for metabolsk aktivitet.

Det er umulig å opprettholde et optimalt overflate- og masseforhold bare ved å øke størrelsen på en enkelt celle. Av denne grunn er multikellularitet en adaptiv funksjon som tillater økning i størrelsen på organismer.

spesialisering

Fra det biokjemiske synspunkt er mange encellede organismer allsidige og er i stand til å syntetisere praktisk talt ethvert molekyl basert på svært enkle næringsstoffer.

I motsetning til dette er cellene i en multicellular organisme spesialisert på en rekke funksjoner, og disse organismer gir en større grad av kompleksitet. Denne spesialiseringen gjør at funksjonen kan skje mer effektivt - sammenlignet med en celle som må utføre alle de grunnleggende livsfunksjonene.

I tillegg, hvis en "porsjon" av organismen påvirkes - eller dør - resulterer det ikke i hele individets død.

Kolonisering av nisjer

Flercellulære organismer er bedre tilpasset livet i visse miljøer som ville være helt utilgjengelige for enkle celleformer.

Det mest ekstraordinære settet med tilpasninger er de som tillot landets kolonisering. Mens unicellular organismer lever mest i vandige miljøer, har multikellulære former klart å kolonisere jord, luft og hav.

mangfold

En av konsekvensene av å bli dannet av mer enn en celle er muligheten til å presentere i forskjellige "former" eller morfologier. Av denne grunn resulterer multikellularitet i et større mangfold av organiske vesener.

I denne gruppen av levende vesener finner vi millioner av former, spesialiserte organer og oppførselsmønstre. Dette omfattende mangfoldet øker de typer miljøer som organismer kan utnytte.

Ta tilfelle av leddgikt. Denne gruppen presenterer et overveldende mangfold av former, som har klart å kolonisere nesten alle miljøer.

funksjoner

organisasjonen

Multikellulære organismer er preget av å presentere en hierarkisk organisasjon av deres strukturelle elementer. I tillegg presenterer de en embryonisk utvikling, livssykluser og komplekse fysiologiske prosesser.

På denne måten presenterer levende materiell ulike organisasjonsnivåer, der når vi går opp fra ett nivå til et annet, finner vi noe kvalitativt annerledes og har egenskaper som ikke eksisterte på forrige nivå. De høyere organisasjonsnivåene inneholder alle de lavere. Dermed er hvert nivå en komponent i en høyere rekkefølge.

Cell differensiering

Typene celler som utgjør multicellulære vesener, er forskjellige fra hverandre fordi de syntetiserer og akkumulerer forskjellige typer RNA-molekyler og proteiner..

De gjør dette uten å endre det genetiske materialet, det vil si DNA-sekvensen. Men forskjellige to celler er i samme individ, de har det samme DNA.

Dette fenomenet ble bevist takket være en rekke klassiske eksperimenter hvor kjernen til en fullt utviklet froskcell injiseres i et egg, hvis kjernen hadde blitt fjernet. Den nye kjernen er i stand til å lede utviklingsprosessen, og resultatet er en vanlig tadpole.

Lignende eksperimenter har blitt utført på planteorganismer og pattedyr, og oppnår de samme konklusjonene.

I mennesker fant vi for eksempel mer enn 200 celletyper, med unike egenskaper i form av struktur, funksjon og metabolisme. Alle disse cellene er avledet fra en enkelt celle, etter befruktning.

Vevdannelse

De multicellulære organismer dannes av celler, men disse er ikke gruppert på en tilfeldig måte for å gi opphav til en homogen masse. Omvendt har celler en tendens til å spesialisere seg, det vil si at de oppfyller en bestemt funksjon innenfor organismer.

Celler som ligner hverandre, grupperes i et høyere nivå av kompleksitet som kalles vev. Celler holdes sammen av spesielle proteiner og celleforbindelser som danner forbindelser mellom cytoplasmaene til nabostaten.

Stoffer i dyr

I mer komplekse dyr finner vi en rekke vev som er klassifisert i henhold til funksjonen de oppfyller og cellemorfologien til komponentene i: muskel-, epitel-, binde- eller bindevev og nervøs.

Muskelvev består av kontraktile celler som klarer å omdanne kjemisk energi til mekanikk og er knyttet til mobilitetsfunksjoner. De er klassifisert som skjelett, glatt og hjertemuskulatur.

Epiteliale vev er ansvarlig for lining av organer og hulrom. De er også en del av parankymen til mange organer.

Bindevevet er den mest heterogene typen, og hovedfunksjonen er sammenhengen mellom de forskjellige vevene som utgjør organene.

Endelig er det nervøse vevet ansvarlig for å verdsette de indre eller eksterne stimuli som organismen mottar og oversetter dem til en nervøs impuls..

Metazoans pleier å ha sitt vev organisert på en lignende måte. Sjø svamper eller porer - som regnes som de enkleste multicellulære dyrene - har en veldig spesiell ordning.

Kroppen av en svamp er et sett med celler innebygd i en ekstracellulær matrise. Støtten kommer fra en rekke små pigger (lik nålene) og proteiner.

Stoffer i planter

I planter grupperes celler i vev som oppfyller en bestemt funksjon. De har den særegne at det bare er én type vev hvor celler kan deles aktivt, og dette er det meristematiske vevet. Resten av vevet kalles voksne, og har mistet evnen til å dele seg.

De er klassifisert som beskyttende vev, som, som navnet antyder, er ansvarlig for å beskytte kroppen mot tørking og fra enhver mekanisk slitasje. Dette er klassifisert som epidermal og suberøst vev.

De grunnleggende vev eller parenchyma utgjør flertallet av plantens organisme, og det fyller innsiden av vevet. I denne gruppen finner vi assimilerende parenchyma, rik på kloroplaster; til reserve parenchyma, typisk for fruktene, røttene og stilkene og ledningen av salter, vann og utvunnet juice.

Organdannelse

På et høyere nivå av kompleksitet finner vi organene. En eller flere typer vev er forbundet med å gi opphav til et organ. For eksempel, hjerte og lever av dyr; og bladene og stilkene av plantene.

Systemdannelse

På neste nivå har vi gruppering av organene. Disse strukturene er gruppert i systemer for å orkestrere spesifikke funksjoner og arbeide på en koordinert måte. Blant de mest kjente organsystemene har vi fordøyelsessystemet, nervesystemet og sirkulasjonssystemet.

Formasjon av organismen

Ved å gruppere organsystemene får vi en diskret og uavhengig kropp. Setningene av organer er i stand til å utføre alle viktige, vekst- og utviklingsfunksjoner for å holde organismen levende

Vital funksjoner

Den vitale funksjonen til organiske vesener inkluderer prosesser for ernæring, interaksjon og reproduksjon. Flercellulære organismer viser svært heterogene prosesser innenfor deres vitale funksjoner.

Når det gjelder ernæring, kan vi dele levende vesener i autotrofer og heterotrofer. Planter er autotrofiske, siden de kan skaffe seg egen mat gjennom fotosyntese. Dyr og sopp, derimot, må aktivt få maten, så de er heterotrofiske.

Reproduksjonen er også veldig variert. I planter og dyr finnes arter som er i stand til å reprodusere seksuelt eller aseksuelt, eller presentere begge reproduksjonsmodaliteter.

eksempler

De mest fremtredende multicellulære organismer er planter og dyr. Ethvert levende vesen som vi observerer med det blotte øye (uten behov for å bruke et mikroskop) er multicellulære organismer.

Et pattedyr, en havmann, et insekt, et tre, en kaktus, alle er eksempler på multicellulære vesener.

I gruppen sopp er det også multicellulære varianter, for eksempel sopp som vi bruker ofte på kjøkkenet.

referanser

  1. Cooper, G. M., og Hausman, R. E. (2004). Cellen: Molekylær tilnærming. Medicinska naklada.
  2. Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Opprinnelse av multicellulære organismer som en uunngåelig konsekvens av dynamiske systemer. Den anatomiske posten: En offisiell publikasjon av American Association of Anatomists, 268(3), 327-342.
  3. Gilbert S.F. (2000). Utviklingsbiologi. Sinauer Associates.
  4. Kaiser, D. (2001). Å bygge en multicellular organisme. Årlig gjennomgang av genetikk, 35(1), 103-123.
  5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Molekylærcellebiologi . WH freeman.
  6. Michod, R. E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M., & Nedelcu, A.M. (2006). Livshistorieutvikling og opprinnelsen til multicellularitet. Journal of theory biology, 239(2), 257-272.
  7. Rosslenbroich, B. (2014). På opprinnelsen til autonomi: et nytt blikk på de store overgangene i evolusjonen. Springer Science & Business Media.