Pluricellulære organismer Oprindelse, egenskaber, funktioner og eksempler

en multicellulær organisme Det er et levende væsen, der består af flere celler. Det multicellulære udtryk anvendes også ofte. De organiske væsener, der omgiver os, og som vi kan observere med det blotte øje, er multicellulære.

Det mest bemærkelsesværdige træk ved denne gruppe af organismer er niveauet for den strukturelle organisation, de besidder. Celler har tendens til at specialisere sig til at opfylde meget specifikke funktioner og er grupperet i væv. Når vi øger kompleksiteten, danner væv organer, og disse former for systemer.

Konceptet er imod unicellulære organismer, som består af en enkelt celle. Bakterier, archaea, protozoer, blandt andre tilhører denne gruppe. I denne brede gruppe skal organismer komprimere alle de grundlæggende funktioner for livet (ernæring, reproduktion, metabolisme osv.) I en enkelt celle.

indeks

• 1 Oprindelse og udvikling
  • 1.1 Prækursorer af multicellulære organismer
  • 1.2 Volvocaceanos
  • 1.3 Dictyostelium
• 2 Fordele ved at være multicellulær
  • 2.1 Optimal overfladeareal
  • 2.2 Specialisering
  • 2.3 Kolonisering af nicher
  • 2.4 Mangfoldighed
• 3 egenskaber
  • 3.1 Organisation
  • 3.2 Cell differentiering
  • 3.3 Vævdannelse
  • 3.4 Stoffer i dyr
  • 3.5 Stoffer i planter
  • 3.6 Organdannelse
  • 3.7 Systemdannelse
  • 3.8 Organisering af organismen
• 4 Vital funktioner
• 5 eksempler
• 6 referencer

Oprindelse og udvikling

Multicellulariteten har udviklet sig i flere linjer af eukaryoter, hvilket fører til udseendet af planter, svampe og dyr. Ifølge beviser fremkom multicellulære cyanobakterier tidligt i evolutionen, og efterfølgende optrådte andre multicellulære former uafhængigt i forskellige evolutionære linjer..

Som det fremgår, forekom passagen fra en enkelt celle til en multicellulær enhed tidligt i evolution og gentagne gange. Af disse grunde er det logisk at antage, at multicellularitet repræsenterer stærke selektive fordele for organiske væsener. Senere vil fordelene ved at være multicellulære blive diskuteret i detaljer..

Flere teoretiske antagelser måtte forekomme for at opnå dette fænomen: adhæsioner mellem naboceller, kommunikation, samarbejde og specialisering blandt dem.

Forstadier af multicellulære organismer

Det skønnes, at multicellulære organismer udviklede sig fra deres unicellulære forfædre omkring 1,7 milliarder år siden. I denne forfædre begivenhed dannede nogle unicellulære eukaryote organismer en slags multicellulære aggregater, som synes at være en evolutionær overgang fra en celles organismer til de multicellulære..

I dag observerer vi levende organismer, der udviser dette gruppemønster. For eksempel, grønne alger af slægten Volvox de forbinder med deres jævnaldrende for at danne en koloni. Det menes, at der tidligere skulle have været en forløber svarende til Volvox der stammer fra de nuværende planter.

En stigning i specialiseringen af ​​hver celle kan føre til, at kolonien er en ægte multicellular organisme. Men en anden vision kan også anvendes til at forklare oprindelsen af ​​enhedsorganer. For at forklare begge veje vil vi bruge to eksempler fra nuværende arter.

Volvocaceanos

Denne gruppe af organismer består af cellekonfigurationer. For eksempel en genre af organismen Gonium består af en flad "plade" på ca. 4 til 16 celler, hver med sin flagellum. Kønnet Pandorina, For sin del er det en kugle på 16 celler. Således finder vi flere eksempler, hvor antallet af celler stiger.

Der er genrer, der udviser et interessant differentieringsmønster: Hver celle i kolonien har en "rolle", ligesom i en organisme. Specifikt er somatiske celler opdelt fra seksuelle.

Dictyostelium

Et andet eksempel på pluricellulære arrangementer i encellulære organismer findes i slægten Dictyostelium. Livscyklusen for denne organisme omfatter en seksuel og aseksuel fase.

Under den aseksuelle cyklus udvikler en ensom amoeb til dekomponerende trunker, føder på bakterier og reproducerer ved binær fission. I tider med fødevaremangel er et betydeligt antal af disse amoeber forenet i en slimet krop, der er i stand til at bevæge sig i en mørk og fugtig miljø.

Begge eksempler på levende arter kunne være en mulig indikation af, hvordan pluricellularitet begyndte i fjerne tider.

Fordele ved at være multicellulær

Celler er den grundlæggende enhed i livet, og større organismer fremgår normalt som aggregater af disse enheder og ikke som en enkelt celle, der øger deres størrelse.

Det er rigtigt, at naturen har eksperimenteret med relativt store enhjulede former, såsom unicellular tang, men disse tilfælde er sjældne og meget specifikke.

En celles organismer har haft succes i levende væsens evolutionære historie. De repræsenterer mere end halvdelen af ​​den samlede masse levende organismer, og har med succes koloniseret de mest ekstreme miljøer. Men hvilke fordele giver en multicellular krop??

Optimal overfladeareal

Hvorfor er en stor organisme bestående af små celler bedre end en stor celle? Svaret på dette spørgsmål er relateret til overfladearealet.

Celleoverfladen skal være i stand til at formidle udvekslingen af ​​molekyler fra det cellulære interiør til det ydre miljø. Hvis cellemassen er opdelt i små enheder, øges overfladearealet til metabolisk aktivitet.

Det er umuligt at opretholde et optimalt overflade- og masseforhold simpelthen ved at øge størrelsen af ​​en enkelt celle. Af denne grund er multicellularitet en adaptiv funktion, der tillader stigningen i størrelsen af ​​organismer.

specialisering

Fra det biokemiske synspunkt er mange encellulære organismer alsidige og er i stand til at syntetisere stort set ethvert molekyle baseret på meget enkle næringsstoffer.

I modsætning hertil er cellerne i en multicellulær organisme specialiseret til en række funktioner, og disse organismer udgør en større grad af kompleksitet. Denne specialisering gør det muligt for funktionen at fungere mere effektivt - sammenlignet med en celle, der skal udføre alle de grundlæggende livsfunktioner.

Hvis en "del" af organismen påvirkes - eller dør - resulterer det heller ikke i hele individets død.

Kolonisering af nicher

Multicellulære organismer er bedre tilpasset til livet i visse miljøer, som ville være fuldstændig utilgængelige for enkeltcelleformer.

Det mest ekstraordinære sæt af tilpasninger omfatter dem, der tillod landets kolonisering. Mens unicellulære organismer lever mest i vandige omgivelser, har multicellulære former formået at kolonisere jorden, luften og oceanerne.

mangfoldighed

Et af konsekvenserne af at blive dannet af mere end en celle er muligheden for at præsentere i forskellige "former" eller morfologier. Af denne grund resulterer multicellularitet i en større mangfoldighed af organiske væsener.

I denne gruppe af levende væsener finder vi millioner af former, specialiserede organer og adfærdsmønstre. Denne omfattende mangfoldighed øger de typer miljøer, som organismer kan udnytte.

Tag tilfældet med leddyr. Denne gruppe præsenterer en overvældende mangfoldighed af former, som har formået at kolonisere stort set alle miljøer.

funktioner

organisation

Multicellulære organismer prægetes primært ved at præsentere en hierarkisk organisation af deres strukturelle elementer. Desuden præsenterer de en embryonisk udvikling, livscykluser og komplekse fysiologiske processer.

På denne måde præsenterer levemateriale forskellige organisationsniveauer, hvor vi, når de stiger fra et niveau til et andet, finder noget kvalitativt anderledes og besidder egenskaber, der ikke eksisterede på det foregående niveau. De højere organisationsniveauer indeholder alle de lavere. Således er hvert niveau en komponent i en højere rækkefølge.

Cell differentiering

De typer af celler, der udgør multicellulære væsener, er forskellige fra hinanden, fordi de syntetiserer og akkumulerer forskellige typer af RNA-molekyler og proteiner..

De gør dette uden at ændre det genetiske materiale, det vil sige DNA-sekvensen. Men forskellige to celler er i samme individ, de har det samme DNA.

Dette fænomen blev bevist takket være en række klassiske eksperimenter, hvor kernen i en fuldt udviklet frøcelle injiceres i et æg, hvis kerne var blevet fjernet. Den nye kerne er i stand til at styre udviklingsprocessen, og resultatet er en normal tadpole.

Lignende eksperimenter er blevet udført på planteorganismer og pattedyr med samme konklusioner.

I mennesker har vi for eksempel fundet mere end 200 celletyper med unikke egenskaber med hensyn til deres struktur, funktion og metabolisme. Alle disse celler er afledt fra en enkelt celle efter befrugtning.

Vævdannelse

De multicellulære organismer dannes af celler, men disse er ikke grupperet på en tilfældig måde for at give anledning til en homogen masse. Omvendt har cellerne tendens til at specialisere sig, det vil sige de opfylder en specifik funktion inden for organismer.

Celler, der ligner hinanden, grupperes i et højere niveau af kompleksitet kaldet væv. Celler holdes sammen af ​​specielle proteiner og celleforbindelser, som skaber forbindelser mellem cytoplasmaer i naboceller.

Stoffer i dyr

I mere komplekse dyr finder vi en række væv, der er klassificeret efter den funktion, de opfylder, og deres cellulære morfologi i: muskel-, epitel-, bindevæv eller bindevæv og nervøs.

Muskelvæv består af kontraktile celler, som formår at omdanne kemisk energi til mekanik og er forbundet med mobilitetsfunktioner. De er klassificeret som skelet, glat og hjertemuskel.

Epitelvæv er ansvarlig for foring af organer og hulrum. De er også en del af parankymen af ​​mange organer.

Bindevævet er den mest heterogene type, og dets hovedfunktion er sammenhængen mellem de forskellige væv, der udgør organerne.

Endelig er det nervøse væv ansvarlig for at værdsætte de interne eller eksterne stimuli, som organismen modtager og omdanne dem til en nervøs impuls..

Metazoans har tendens til at have deres væv organiseret på en lignende måde. Men svampespidser eller poriferøse - som betragtes som de enkleste multicellulære dyr - har en meget speciel ordning.

En svampes krop er et sæt celler, der er indlejret i en ekstracellulær matrix. Støtten kommer fra en række små spidser (ligner nåle) og proteiner.

Stoffer i planter

I planter grupperes celler i væv, som opfylder en bestemt funktion. De har den ejendommelighed, at der kun er en type væv, hvor cellerne aktivt kan opdele, og dette er det meristematiske væv. Resten af ​​vævene hedder voksne og har mistet evnen til at opdele.

De er klassificeret som beskyttende væv, som, som navnet antyder, er ansvarlig for at beskytte kroppen mod udtørring og fra ethvert mekanisk slid. Dette er klassificeret som epidermalt og suberøst væv.

Det grundlæggende væv eller parenchyma udgør størstedelen af ​​plantens organisme, og det fylder vævets inderside. I denne gruppe finder vi assimilerende parenchyma, der er rig på chloroplaster; til reserve parenchyma, typisk for frugter, rødder og stilke og ledning af salte, vand og udarbejdet juice.

Organdannelse

På et højere niveau af kompleksitet finder vi organerne. En eller flere typer væv er forbundet med at give anledning til et organ. For eksempel hjerte og lever af dyr; og plantens blade og stilke.

Systemdannelse

På næste niveau har vi organernes gruppering. Disse strukturer er grupperet i systemer til at orkestre specifikke funktioner og arbejde på en koordineret måde. Blandt de mest kendte organsystemer har vi fordøjelsessystemet, nervesystemet og kredsløbssystemet.

Dannelse af organismen

Ved at gruppere organsystemerne får vi en diskret og uafhængig krop. Sætene af organer er i stand til at udføre alle vitale, vækst- og udviklingsfunktioner for at holde organismen levende

Vital funktioner

Den vitale funktion af økologiske væsener omfatter processer med ernæring, interaktion og reproduktion. Multicellulære organismer viser meget heterogene processer inden for deres vitale funktioner.

Med hensyn til ernæring kan vi opdele levende væsener i autotrofer og heterotrofer. Planter er autotrofe, da de kan få deres egen mad gennem fotosyntese. Dyr og svampe skal derimod aktivt få deres mad, så de er heterotrofiske.

Reproduktionen er også meget varieret. I planter og dyr er der arter, der er i stand til at reproducere seksuelt eller aseksuelt, eller præsentere begge former for reproduktion.

eksempler

De mest fremtrædende multicellulære organismer er planter og dyr. Ethvert levende væsen, som vi observerer med det blotte øje (uden brug af et mikroskop) er multicellulære organismer.

Et pattedyr, en havmand, et insekt, et træ, en kaktus, alle er eksempler på multicellulære væsener.

I gruppen af ​​svampe er der også multicellulære varianter, såsom svampe, som vi ofte bruger i køkkenet.

referencer

1. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2004). Cellen: Molekylær tilgang. Medicinska naklada.
2. Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Oprindelse af multicellulære organismer som en uundgåelig konsekvens af dynamiske systemer. Den anatomiske rekord: En officiel offentliggørelse af den amerikanske sammenslutning af anatomister, 268(3), 327-342.
3. Gilbert S.F. (2000). Udviklingsbiologi. Sinauer Associates.
4. Kaiser, D. (2001). Opbygning af en multicellular organisme. Årlig gennemgang af genetik, 35(1), 103-123.
5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Molekylcellebiologi . WH freeman.
6. Michod, R. E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M., & Nedelcu, A.M. (2006). Livshistorieudvikling og oprindelsen af ​​multicellularitet. Journal of theoretical biology, 239(2), 257-272.
7. Rosslenbroich, B. (2014). På autonomiets oprindelse: et nyt kig på de store overgange i evolutionen. Springer Science & Business Media.