Porijeklo, karakteristike, funkcije i primjeri višestaničnih organizama

višestanični organizam To je živo biće sastavljeno od više stanica. Često se koristi i višestanični termin. Organska bića koja nas okružuju, a koje možemo promatrati golim okom, višestanična su.

Najznačajnija značajka ove skupine organizama je razina strukturalne organizacije koju posjeduju. Stanice imaju tendenciju da se specijaliziraju za ispunjavanje vrlo specifičnih funkcija i grupiraju se u tkiva. Kako postajemo sve složeniji, tkiva tvore organe, a ti formiraju sustave.

Koncept se suprotstavlja jednostaničnim organizmima koji se sastoje od jedne stanice. U ovu skupinu spadaju i bakterije, arheje, protozoe. U ovoj širokoj skupini organizmi moraju zbiti sve osnovne životne funkcije (prehrana, reprodukcija, metabolizam itd.) U jednu stanicu.

indeks

• 1 Podrijetlo i evolucija
  • 1.1. Prekursori višestaničnih organizama
  • 1.2 Volvocaceanos
  • 1.3 Dictyostelium
• 2 Prednosti su višestanične
  • 2.1 Optimalna površina
  • 2.2 Specijalizacija
  • 2.3 Kolonizacija niša
  • 2.4 Raznolikost
• 3 Značajke
  • 3.1 Organizacija
  • 3.2 Stanična diferencijacija
  • 3.3 Formiranje tkiva
  • 3.4 Tkanine kod životinja
  • 3.5 Tkanine u biljkama
  • 3.6 Formiranje organa
  • 3.7 Formiranje sustava
  • 3.8. Formiranje organizma
• 4 Vitalne funkcije
• 5 Primjeri
• 6 Reference

Nastanak i evolucija

Multicelularnost se razvila u nekoliko linija eukariota, što je dovelo do pojave biljaka, gljiva i životinja. Prema dokazima, višestanični cijanobakterije pojavile su se rano u evoluciji, a zatim su se i drugi multicelularni oblici pojavili, neovisno, u različitim evolucijskim linijama..

Kao što je očigledno, prijelaz iz jedne stanice u višestanični entitet dogodio se rano u evoluciji i opetovano. Iz tih je razloga logično pretpostaviti da multicelularnost predstavlja jake selektivne prednosti za organska bića. Prednosti višestaničnog razmatranja bit će detaljno opisane kasnije..

Bilo je nekoliko teorijskih pretpostavki da bi se dobio ovaj fenomen: spajanje između susjednih stanica, komunikacija, suradnja i specijalizacija među njima.

Prekursori višestaničnih organizama

Procjenjuje se da su višestanični organizmi evoluirali od svojih jednostaničnih predaka prije otprilike 1,7 milijardi godina. U ovom događaju predaka, neki jednostanični eukariotski organizmi formirali su neku vrstu višestaničnih agregata koji se čini evolucijskim prijelazom iz organizama u stanicu na višećelijske..

Danas promatramo žive organizme koji pokazuju ovaj skupni uzorak. Primjerice, zelene alge roda Volvox oni se povezuju sa svojim vršnjacima kako bi formirali koloniju. Smatra se da je u prošlosti trebalo postojati sličan prethodnik Volvox koji je nastao iz postojećih postrojenja.

Povećanje specijalizacije svake stanice može dovesti do toga da kolonija postane istinski višestanični organizam. Međutim, druga se vizija također može primijeniti kako bi se objasnilo podrijetlo jednostaničnih organizama. Da bismo objasnili oba načina, koristit ćemo dva primjera iz trenutnih vrsta.

Volvocaceanos

Ova skupina organizama sastoji se od konfiguracija stanica. Na primjer, organizam žanra gonium sastoji se od ravne "ploče" od oko 4 do 16 stanica, svaka sa svojim flagelom. Spol Pandorina, Sa svoje strane, to je sfera od 16 stanica. Tako nalazimo nekoliko primjera gdje se broj stanica povećava.

Postoje žanrovi koji pokazuju zanimljiv uzorak diferencijacije: svaka stanica u koloniji ima "ulogu", baš kao u organizmu. Konkretno, somatske stanice su podijeljene od spolnih.

Dictyostelium

Još jedan primjer pluricelularnih aranžmana u jednoćelijskim organizmima nalazi se u rodu Dictyostelium. Životni ciklus ovog organizma uključuje seksualnu i aseksualnu fazu.

Tijekom aseksualnog ciklusa, usamljeni ameba se razvija u raspadne debla, hrani se bakterijama i reproducira binarnom fisijom. U vrijeme nestašice hrane, značajan broj ovih ameba ujedinjuje se u sluzavo tijelo sposobno za kretanje u tamnom i vlažnom okruženju.

Oba primjera živih vrsta mogu biti mogući pokazatelji kako je pluricelularnost započela u daleka vremena.

Prednosti su višestanične

Stanice su osnovna jedinica života, a veći organizmi se obično pojavljuju kao agregati tih jedinica, a ne kao jedna stanica koja povećava njihovu veličinu.

Istina je da je priroda eksperimentirala s relativno velikim jednoćelijskim oblicima, kao što su jednoćelijske morske trave, ali ti su slučajevi rijetki i vrlo specifični..

Organizmi jedne stanice bili su uspješni u evolucijskoj povijesti živih bića. Oni predstavljaju više od polovice ukupne mase živih organizama i uspješno su kolonizirali najekstremnije sredine. Međutim, koje prednosti pruža višestanično tijelo??

Optimalna površina

Zašto je veliki organizam sastavljen od malih stanica bolje od velike stanice? Odgovor na ovo pitanje odnosi se na površinu.

Površina stanice mora biti sposobna posredovati razmjenu molekula iz stanične unutrašnjosti u vanjsku okolinu. Ako se stanična masa podijeli na male jedinice, povećava se površina dostupna za metaboličku aktivnost.

Nemoguće je održati optimalni omjer površine i mase jednostavnim povećanjem veličine jedne stanice. Zbog toga je multicelularnost prilagodljivo svojstvo koje omogućuje povećanje veličine organizama.

specijalizacija

S biokemijske točke gledišta, mnogi jednostanični organizmi su raznovrsni i sposobni su sintetizirati gotovo svaku molekulu na temelju vrlo jednostavnih hranjivih tvari.

Nasuprot tome, stanice višestaničnog organizma specijalizirane su za niz funkcija i ovi organizmi predstavljaju veći stupanj složenosti. Ova specijalizacija omogućuje učinkovitiju funkciju - u usporedbi s ćelijom koja mora obavljati sve osnovne životne funkcije.

Osim toga, ako je "udio" organizma pogođen - ili umre - ne rezultira smrću čitavog pojedinca.

Kolonizacija niša

Multicelularni organizmi bolje su prilagođeni životu u određenim sredinama koje bi bile potpuno nepristupačne za pojedinačne oblike stanica.

Najizuzetniji skup prilagodbi su one koje su omogućile kolonizaciju zemlje. Dok jednostanični organizmi žive uglavnom u vodenim sredinama, multicelularni oblici uspjeli su kolonizirati zemlju, zrak i oceane.

raznovrsnost

Jedna od posljedica stvaranja više od jedne stanice je mogućnost predstavljanja u različitim "oblicima" ili morfologijama. Iz tog razloga, multicelularnost rezultira većom raznolikošću organskih bića.

U ovoj skupini živih bića nalazimo milijune oblika, specijaliziranih sustava organa i obrazaca ponašanja. Ova velika raznolikost povećava tipove okruženja koje organizmi mogu iskoristiti.

Uzmi slučaj artropoda. Ova skupina predstavlja ogromnu raznolikost oblika, koji su uspjeli kolonizirati gotovo sva okruženja.

značajke

organizacija

Multicelularni organizmi karakterizirani su prvenstveno predstavljanjem hijerarhijske organizacije njihovih strukturnih elemenata. Osim toga, oni predstavljaju embrionalni razvoj, životne cikluse i složene fiziološke procese.

Na taj način živa tvar predstavlja različite razine organizacije gdje, kada se uzdiže s jedne razine na drugu, nalazimo nešto kvalitativno različito i posjedujemo svojstva koja nisu postojala na prethodnoj razini. Više razine organizacije sadrže sve niže. Tako je svaka razina komponenta višeg reda.

Diferencijacija stanica

Vrste stanica koje čine višestanična bića međusobno se razlikuju jer sintetiziraju i akumuliraju različite vrste RNA molekula i proteina..

Oni to rade bez mijenjanja genetskog materijala, to jest DNA slijeda. Koliko god dvije različite stanice bile u istoj osobi, one imaju istu DNK.

Ovaj je fenomen dokazan zahvaljujući nizu klasičnih eksperimenata gdje se jezgra potpuno razvijene žablje stanice ubrizgava u jaje, čija je jezgra uklonjena. Nova jezgra može upravljati razvojnim procesom, a rezultat je normalni punoglavac.

Slični eksperimenti provedeni su na biljnim organizmima i sisavcima, te su dobiveni isti zaključci.

Kod ljudi, na primjer, pronašli smo više od 200 tipova stanica, s jedinstvenim karakteristikama u smislu njihove strukture, funkcije i metabolizma. Sve te stanice su izvedene iz jedne stanice, nakon oplodnje.

Formiranje tkiva

Multicelularni organizmi nastaju stanicama, ali oni nisu grupirani na slučajan način da bi se dobila homogena masa. Suprotno tome, stanice teže specijalizirati se, odnosno ispunjavaju određenu funkciju unutar organizama.

Stanice koje su međusobno slične grupirane su u višu razinu složenosti zvanu tkiva. Stanice se drže zajedno pomoću posebnih proteina i staničnih spojeva koji povezuju citoplazme susjednih stanica.

Tkanine kod životinja

U složenijim životinjama nalazimo niz tkiva koja su klasificirana prema funkciji koju ispunjavaju i staničnu morfologiju njihovih komponenti u: mišićnom, epitelnom, vezivnom ili vezivnom tkivu i živčanom.

Mišićno tkivo je sastavljeno od kontraktilnih stanica koje uspijevaju pretvoriti kemijsku energiju u mehaniku i povezane su s funkcijama mobilnosti. Klasificirani su kao skeletni, glatki i srčani mišić.

Epitelno tkivo odgovorno je za sluznice organa i šupljina. Oni su također dio parenhima mnogih organa.

Vezivno tkivo je najrazličitiji tip, a njegova glavna funkcija je kohezija različitih tkiva koja čine organe.

Konačno, živčano tkivo je odgovorno za procjenu unutarnjih ili vanjskih podražaja koje organizam prima i prevodi ih u živčani impuls..

Metazoni imaju tendenciju da se njihova tkiva organiziraju na sličan način. Međutim, morske spužve ili žitnice - koje se smatraju najjednostavnijim višestaničnim životinjama - imaju vrlo specifičnu shemu.

Tijelo spužve je skup stanica ugrađenih u izvanstanični matriks. Potpora potječe od niza sitnih šiljaka (sličnih iglama) i proteina.

Tkanine u biljkama

U biljkama, stanice se grupiraju u tkiva koja ispunjavaju određenu funkciju. Oni imaju osobitost da postoji samo jedan tip tkiva u kojem stanice mogu aktivno dijeliti, a to je meristematsko tkivo. Ostatak tkiva zove se odrasla osoba i izgubila je sposobnost podjele.

Klasificirani su kao zaštitna tkiva, koja su, kao što ime sugerira, odgovorna za zaštitu tijela od isušivanja i mehaničkog trošenja. To se klasificira kao epidermalno i suberalno tkivo.

Temeljna tkiva ili parenhim čine većinu tijela biljnog organizma i ispunjavaju unutrašnjost tkiva. U ovoj skupini nalazimo asimilirajući parenhim, bogat kloroplastima; do rezervnog parenhima, karakterističnog za voće, korijenje i stabljike i provođenje soli, vode i razrađenog soka.

Formiranje organa

Na višoj razini složenosti nalazimo organe. Jedan ili više tipova tkiva povezani su s pojavom organa. Na primjer, srce i jetra životinja; i lišće i stabljike biljaka.

Formiranje sustava

Na sljedećoj razini imamo grupiranje organa. Ove strukture grupirane su u sustave kako bi se organizirale određene funkcije i rad na koordiniran način. Među najpoznatijim organskim sustavima imamo probavni sustav, živčani sustav i cirkulacijski sustav.

Formiranje organizma

Grupiranjem sustava organa dobivamo diskretno i neovisno tijelo. Skupovi organa sposobni su za obavljanje svih vitalnih, rastućih i razvojnih funkcija kako bi održali organizam živim

Vitalne funkcije

Vitalna funkcija organskih bića uključuje procese prehrane, interakcije i reprodukcije. Multicelularni organizmi pokazuju vrlo heterogene procese unutar svojih vitalnih funkcija.

Što se tiče prehrane, živa bića možemo podijeliti na autotrofe i heterotrofne. Biljke su autotrofne, jer mogu dobiti vlastitu hranu putem fotosinteze. Životinje i gljive, s druge strane, moraju aktivno dobiti hranu, pa su heterotrofne.

Reprodukcija je također vrlo raznolika. U biljkama i životinjama postoje vrste koje se mogu reproducirati seksualno ili aseksualno, ili predstavljaju obje reproduktivne modalitete.

Primjeri

Najistaknutiji višestanični organizmi su biljke i životinje. Svako živo biće koje promatramo golim okom (bez potrebe za mikroskopom) su višestanični organizmi.

Sisavac, morska meduza, kukac, drvo, kaktus, svi su primjeri višećelijskih bića.

U skupini gljiva postoje i višećelijske varijante, kao što su gljive koje često koristimo u kuhinji..

reference

1. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2004). Stanica: Molekularni pristup. Medicinska naklada.
2. Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Nastanak višestaničnih organizama kao neizbježna posljedica dinamičkih sustava. Anatomski zapis: službena publikacija Američke udruge anatomista, 268(3), 327-342.
3. Gilbert S.F. (2000). Razvojna biologija. Sinauer Associates.
4. Kaiser, D. (2001). Izgradnja višestaničnog organizma. Godišnji pregled genetike, 35(1), 103-123.
5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Biologija molekularnih stanica . WH freeman.
6. Michod, R.E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M., & Nedelcu, A.M. (2006). Evolucija životne povijesti i podrijetlo multicelularnosti. Časopis teorijske biologije, 239(2), 257-272.
7. Rosslenbroich, B. (2014). O nastanku autonomije: novi pogled na glavne prijelaze u evoluciji. Springer znanost i poslovni mediji.