Mitmekihilised organismid, omadused, funktsioonid ja näited



A mitmerakuline organism See on elus, mis koosneb mitmest rakust. Sageli kasutatakse ka multitsellulaarset terminit. Meid ümbritsevad orgaanilised olendid, mida me palja silmaga täheldame, on mitmekihilised.

Selle organismirühma kõige tähelepanuväärsemaks tunnuseks on nende struktuuriline struktuur. Rakud kalduvad spetsialiseeruma väga spetsiifiliste funktsioonide täitmisele ja on rühmitatud kudedesse. Kui me keerukust suurendame, moodustavad koed organid ja need vormid.

Kontseptsioon on ühekordsete organismide vastu, mis koosnevad ühest rakust. Sellesse rühma kuuluvad bakterid, araak, algloomad. Selles laia grupis peavad organismid koondama kõik põhifunktsioonid eluks (toitumine, paljunemine, ainevahetus jne) ühte rakku.

Indeks

  • 1 Päritolu ja areng
    • 1.1 Mitmeosaliste organismide lähteained
    • 1.2 Volvocaceanos
    • 1.3 Diktüeliit
  • 2 Mitmekellulise olemise eelised
    • 2.1 Optimaalne pindala
    • 2.2 Spetsialiseerumine
    • 2.3 Nišide kolonisatsioon
    • 2.4 Mitmekesisus
  • 3 Omadused
    • 3.1 Organisatsioon
    • 3.2 Rakkude diferentseerumine
    • 3.3 Kudede moodustumine
    • 3.4 Loomade kangad
    • 3.5 Taimede kangad
    • 3.6 Elundite moodustumine
    • 3.7 Süsteemide moodustamine
    • 3.8 Organismi moodustumine
  • 4 Olulised funktsioonid
  • 5 Näited
  • 6 Viited

Päritolu ja areng

Multellellulaarsus on arenenud mitmes eukarüootide reas, mis viib taimede, seente ja loomade ilmumiseni. Tõendite kohaselt tekkisid evolutsioonis varakult mitmerakulised tsüanobakterid ja hiljem ilmnesid teised multitsellulaarsed vormid iseseisvalt erinevates evolutsioonilistes ridades..

Nagu on ilmne, toimus ühest rakust mitme rakulise üksuse läbimine evolutsiooni alguses ja korduvalt. Nendel põhjustel on loogiline eeldada, et multitsellulaarsus kujutab endast tugevaid selektiivseid eeliseid orgaanilistele olenditele. Mitmikelleliseks olemise eeliseid käsitletakse üksikasjalikumalt hiljem..

Selle nähtuse saamiseks tuli esineda mitmeid teoreetilisi eeldusi: naaberrakkude vahelised sidemed, side, koostöö ja spetsialiseerumine nende vahel.

Mitmerakuliste organismide eelkäijad

Hinnanguliselt arenevad mitmerakulised organismid oma ühehambalistest esivanematest umbes 1,7 miljardit aastat tagasi. Selles esivanemate sündmuses moodustasid mõned ühikulised eukarüootsed organismid mingi mitmerakulisi agregaate, mis näivad olevat evolutsiooniline üleminek raku organismidest mitmerakulistele..

Tänapäeval jälgime elusorganisme, millel on see rühmitusmuster. Näiteks perekonna rohelised vetikad Volvox nad seovad oma eakaaslastega koloonia moodustamiseks. Arvatakse, et varem oleks pidanud olema sarnane lähteaine Volvox mis pärinesid praegustest taimedest.

Iga raku spetsialiseerumise suurenemine võib viia selle koloonia tõelisele mitmerakulisele organismile. Siiski võib ühekomponentsete organismide päritolu selgitamiseks kasutada ka teist visiooni. Mõlema tee selgitamiseks kasutame praegustest liikidest kahte näidet.

Volvocaceanos

See organismide rühm koosneb rakkude konfiguratsioonidest. Näiteks žanri organism Goonium koosneb lamedast "plaadist", mis sisaldab umbes 4 kuni 16 rakku, millest igaühel on oma lipukese. Sugu Pandorina, Omalt poolt on see 16 raku sfäär. Seega leiame mitmeid näiteid, kus rakkude arv suureneb.

On genre, mis näitavad huvitavat diferentseerumismustrit: igas koloonia rakus on "roll", nagu organismis. Täpsemalt jagunevad somaatilised rakud seksuaalsetest rakkudest.

Dictyostelium

Veel üks näide ühikuliste organismide pluritsellulaarsetest järjestustest on perekonnas Dictyostelium. Selle organismi elutsükkel hõlmab seksuaalset ja aseksuaalset faasi.

Aseksuaalse tsükli jooksul areneb üksildane ameba lagunevateks tüvedeks, toidab baktereid ja taastub binaarse lõhustumise teel. Toidupuuduse ajal ühendavad märkimisväärsel hulgal neid amoebae libedas kehas, mis on võimeline liikuma pimedas ja niiskes keskkonnas.

Mõlemad elusliikide näited võiksid olla viide, kuidas pluritsellulaarsus algas kaugel ajal.

Mitmekihilise olemuse eelised

Rakud on elu põhiühik ja suuremad organismid esinevad tavaliselt nende üksuste koondnäitajatena, mitte üksiku rakuna, mis suurendab nende suurust.

On tõsi, et loodus on eksperimenteerinud suhteliselt suurte ühikuliste vormidega, näiteks ühekordsete merevetikatega, kuid need juhtumid on haruldased ja väga spetsiifilised.

Ühe raku organismid on elusolendite evolutsioonilises ajaloos olnud edukad. Need moodustavad üle poole elusorganismide kogumassist ja on edukalt koloniseerinud kõige äärmuslikumad keskkonnad. Kuid millised eelised on mitmerakuline keha??

Optimaalne pindala

Miks on suur organism väikestest rakkudest suurem kui suur rakk? Vastus sellele küsimusele on seotud pindalaga.

Raku pind peab olema võimeline vahendama molekulide vahetust raku sisemusest väliskeskkonnale. Kui rakumass on jagatud väikesteks ühikuteks, suureneb metaboolse aktiivsuse jaoks vajalik pindala.

Optimaalse pinna- ja massisuhte säilitamine ei ole võimalik lihtsalt ühe raku suuruse suurendamisega. Seetõttu on multitsellulaarsus adaptiivne funktsioon, mis võimaldab organismide suurust suurendada.

Spetsialiseerumine

Biokeemilisest vaatenurgast on paljud üheahelalised organismid mitmekülgsed ja suudavad sünteesida peaaegu iga molekuli, mis põhineb väga lihtsatel toitainetel..

Vastupidiselt sellele on multitsellulaarse organismi rakud spetsialiseerunud rea funktsioonidele ja need organismid on suurema keerukusega. See spetsialiseerumine võimaldab funktsiooni tõhusamalt toimida - võrreldes rakuga, mis peab täitma kõik põhilised elufunktsioonid.

Lisaks sellele, kui mõjutatakse organismi "osa" - või sureb - see ei too kaasa kogu inimese surma.

Nišide kolonisatsioon

Mitmekihilised organismid on elukeskkonnas paremini kohanenud teatud keskkondades, mis oleksid ühe raku vormidele täiesti kättesaamatud.

Kõige erakordsemad kohandused hõlmavad neid, mis võimaldasid maa koloniseerimist. Kui ühekomponentsed organismid elavad enamasti vesikeskkonnas, on multitsellulaarsed vormid suutnud koloniseerida maa, õhk ja ookeanid.

Mitmekesisus

Üks tagajärg, mis tekib rohkem kui ühe raku moodustamisel, on võimalus esineda erinevates vormides või morfoloogiates. Sel põhjusel põhjustab multitsellulaarsus orgaaniliste olendite mitmekesisust.

Selles elusolendite grupis leiame miljoneid vorme, elundite spetsialiseeritud süsteeme ja käitumismudeleid. See ulatuslik mitmekesisus suurendab seda tüüpi keskkondi, mida organismid on võimelised kasutama.

Võtke lülijalgsed. See rühm kujutab endast tohutut mitmekesisust, mis on suutnud peaaegu kõik keskused koloniseerida.

Omadused

Organisatsioon

Mitmekihilisi organisme iseloomustab eelkõige nende struktuurielementide hierarhilise korralduse esitamine. Lisaks kujutavad nad endast embrüonaalset arengut, elutsükleid ja keerulisi füsioloogilisi protsesse.

Sel moel on elusolend organisatsiooni eri tasanditel, kus ühest tasandist teise tõusmisel leiame midagi kvalitatiivselt erinevat ja omame omadusi, mis ei olnud eelmisel tasemel olemas. Kõrgemad organisatsioonid sisaldavad kõiki madalamaid. Seega on iga tase kõrgema järjekorra komponent.

Rakkude diferentseerimine

Rakud, mis moodustavad rakulisi olendeid, erinevad teineteisest, sest nad sünteesivad ja koguvad erinevaid RNA molekule ja valke..

Nad teevad seda ilma geneetilist materjali, st DNA järjestust muutmata. Samas on ühes ja samas indiviidis kaks erinevat rakku, neil on sama DNA.

See nähtus tõestati tänu klassikalistele katsetele, kus täielikult arenenud konnakotse tuum sisestatakse muna, mille tuum on eemaldatud. Uus tuum on võimeline arendusprotsessi juhtima ja tulemus on normaalne kurn.

Sarnaseid järeldusi on tehtud sarnaste katsetega taimede ja imetajate kohta.

Inimestel leidsime näiteks rohkem kui 200 rakutüüpi, millel on oma struktuuri, funktsiooni ja ainevahetuse poolest unikaalsed omadused. Kõik need rakud pärinevad ühest rakust pärast viljastamist.

Kudede moodustumine

Mitmekihilised organismid moodustuvad rakkudest, kuid neid ei rühmitata juhuslikult, et tekitada homogeenne mass. Seevastu kalduvad rakud spetsialiseeruma, st nad täidavad organismis teatud funktsiooni.

Üksteisega sarnased rakud on rühmitatud kõrgema keerukuse tasemeni, mida nimetatakse kudedeks. Rakke hoiavad koos spetsiaalsed valgud ja raku ühendused, mis teevad seoseid naaberrakkude tsütoplasmade vahel.

Kangad loomadel

Keerukamate loomade puhul leiame rea kudede klassifitseerimist vastavalt nende täitmisele kuuluvatele funktsioonidele ja nende komponentide rakulise morfoloogiale: lihas, epiteel, sidekoe või sidekoe ja närvisüsteemi.

Lihaskude moodustavad kontraktiilsed rakud, mis suudavad muuta keemilist energiat mehaanikaks ja on seotud liikumisfunktsioonidega. Nad on liigitatud skeletil, siledaks ja südamelihaks.

Epiteelkoe vastutab elundite ja õõnsuste vooderdamise eest. Nad on samuti osa paljude elundite parenhüümist.

Sidekude on kõige heterogeensem tüüp ja selle põhifunktsioon on organite moodustavate erinevate kudede ühtekuuluvus..

Lõpuks vastutab närvikoe organismi poolt vastu võetud sisemiste või väliste stiimulite hindamine ja närvisüsteemi impulss..

Metasoanidel on kude organiseeritud sarnasel viisil. Samas on mere käsnad või poorsed, mida peetakse lihtsaimaks rakulisteks loomadeks, väga spetsiifilise skeemiga.

Spongi keha on rakkude kogum, mis on paigutatud ekstratsellulaarsesse maatriksisse. Toetus pärineb mitmetest väikestest naelu (sarnaselt nõeltele) ja valkudega.

Kangad taimedes

Taimedes rühmitatakse rakud spetsiifilist funktsiooni täitvateks kudedeks. Neil on oma eripära, et on olemas ainult üks tüüpi kude, milles rakud võivad aktiivselt jagada, ja see on meristemaatiline kude. Ülejäänud kudesid nimetatakse täiskasvanuteks ja nad on kaotanud võime jagada.

Nad on klassifitseeritud kaitsekudedena, mis, nagu nimigi ütleb, vastutavad keha kaitsmise eest kuivamise ja mehaanilise kulumise eest. See on klassifitseeritud epidermise ja suberoosseks koeks.

Põhilised kuded või parenhüüm moodustavad enamuse taimse organismi kehast ja täidab kudede sisemuse. Selles rühmas leiame assimileeruva parenhüümi, mis on rikas kloroplastide poolest; varu parenhüümile, mis on tüüpiline puuviljade, juurte ja varrede ning soolade, vee ja väljakujunenud mahla juhtimise suhtes.

Elundite moodustumine

Kõrgema keerukuse tasemel leiame elundid. Ühe või enama tüüpi kudede seostatakse elundi tekitamisega. Näiteks loomade süda ja maks; ning taimede lehed ja varred.

Süsteemide moodustamine

Järgmisel tasemel on organite rühmitus. Need struktuurid on rühmitatud süsteemidesse, mis korraldavad konkreetseid funktsioone ja töötavad kooskõlastatult. Kõige tuntumate organsüsteemide seas on meil seedesüsteem, närvisüsteem ja vereringe.

Organismi moodustumine

Organisüsteemide rühmitamisega saame diskreetse ja sõltumatu organi. Elundite kogumid on võimelised täitma kõiki elutähtsaid, kasvu- ja arengufunktsioone, et organism oleks elus

Olulised funktsioonid

Orgaaniliste olendite elutähtis funktsioon hõlmab toitumise, interaktsiooni ja paljunemise protsesse. Mitmekihilised organismid näitavad oma väga olulistes funktsioonides väga heterogeenseid protsesse.

Toitumise seisukohalt saame jagada elusolendid autotroofideks ja heterotroofideks. Taimed on autotroofsed, kuna nad saavad fotosünteesi teel oma toidu. Loomad ja seened peavad seevastu oma toitu aktiivselt saama, nii et nad on heterotroofsed.

Paljundamine on samuti väga erinev. Taimedes ja loomades on liike, mis on võimelised seksuaalselt või aseksuaalselt paljunema või esitama mõlemat reproduktiivset korda.

Näited

Kõige olulisemad mitmerakulised organismid on taimed ja loomad. Iga elusolend, mida me palja silmaga jälgime (ilma mikroskoobi kasutamiseta), on mitmerakulised organismid.

Imetaja, meri-meduusid, putukad, puu, kaktus, on kõik näited mitmerakulistest olenditest.

Seente rühmas on olemas ka multitsellulaarseid variante, nagu seened, mida me köögis sageli kasutame.

Viited

  1. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2004). Rakk: molekulaarne lähenemine. Medicinska naklada.
  2. Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Mitmeosaliste organismide päritolu on dünaamiliste süsteemide vältimatu tagajärg. Anatoomiline rekord: Ameerika anatoomide liidu ametlik väljaanne, 268(3), 327-342.
  3. Gilbert S.F. (2000). Arengubioloogia. Sinauer Associates.
  4. Kaiser, D. (2001). Mitmekihilise organismi ehitamine. Geneetika iga-aastane läbivaatamine, 35(1), 103-123.
  5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Molekulaarrakkude bioloogia . WH vabamees.
  6. Michod, R. E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M., ja Nedelcu, A.M. (2006). Elukäigu areng ja multitsellulaarsuse päritolu. Teoreetilise bioloogia ajakiri, 239(2), 257-272.
  7. Rosslenbroich, B. (2014). Autonoomia päritolu kohta: uus pilk evolutsiooni suurematele üleminekutele. Springer Science & Business Media.