Многоклетъчен организъм. Органно ниво

Всички многоклетъчни организми, съществуващи на планетата, принадлежат към царствата Растения, Гъби и Животни. Повечето многоклетъчни организми са съставени от диференцирани клетки, които образуват различни видове тъкани. Тъканите се комбинират в органи.

Орган

Орган (от лат. органон– инструмент) е част от тялото, която има определена форма, структура, местоположение и изпълнява определена функция. Състои се от различни видове тъкани, но една от тях преобладава.

Система от органи

В тялото на животното се формират органи, които изпълняват взаимосвързани функции системи от органи (циркулаторна, нервна и др.). В една система органите могат да бъдат свързани последователно един с друг (например органи на кръвоносната, дихателната система) или разположени отделно (органи на ендокринната система).

Органите на различни системи, които временно се комбинират, за да изпълняват определена функция, могат да образуват функционална система от органи (например по време на тежка физическа работа опорно-двигателният апарат, дихателната, кръвоносната, нервната система и т.н. функционират координирано) .

Растенията имат подземни и надземни системи от органи. Надземните включват пъпки, стъбла и листа, а подземните - корени.

Организмите са едноклетъчни, колониални и многоклетъчни. Всеки едноклетъчен организъм изпълнява всички жизнени функции с помощта на органели или други клетъчни структури. Колониалните се обединяват, но всяка клетка може да функционира като отделен организъм. В многоклетъчните организми всяка клетка е адаптирана да изпълнява само една или няколко специфични функции в определени тъкани, които на свой ред образуват органи. На клетъчно ниво проявите на жизнената дейност (дишане, екскреция, транспорт на вещества, движение, регулиране на метаболизма и др.) се срещат само частично. Жизнените процеси при многоклетъчните животни се регулират от нервната, ендокринната и имунната системи, при други (гъби, растения) - от различни биологично активни вещества.

Всички организми са отворена система : изисква постоянно снабдяване с енергиен материал, хранителни вещества и освобождаване на метаболитни продукти отвън.

Вегетативни и генеративни органи

Органите на многоклетъчните организми се делят на вегетативен И генеративен . Вегетативните органи осигуряват основните процеси, необходими за поддържане на жизнените функции на тялото: метаболизъм, движение, растеж и др. Генеративните органи осигуряват процесите на възпроизводство.

Многоклетъчните животни и растенията се различават по начина на хранене. Животните са хетеротрофни, растенията са автотрофни.

Автотрофни организми произвеждат органични вещества от неорганични. Растенията получават от почвата (водни разтвори на минерални соли) и въздуха (въглероден диоксид) веществата, необходими за процесите на биосинтеза, и използват светлинна енергия. За разлика от животните, те водят предимно привързан начин на живот. Те нямат нервна система, сетивни органи, храносмилателна, дихателна, отделителна система и др. Хетеротрофи синтезират органични вещества от готови органични вещества. Многоклетъчните животни използват различни източници на храна, богати на органични съединения. Животните имат различни системи от органи: сетивни органи, нервна, опорно-двигателен апарат и др. Това спомага за интензифициране на метаболизма и преобразуването на енергия, осигурявайки активен начин на живот на животните. Топлокръвните животни (птици, бозайници) са загубили зависимостта на телесната температура от условията на околната среда.

Различните животински органи спомагат за поддържането хомеостаза (от лат. хомео- подобен, застой- състояние).

Всички живи организми условно се разделят на две групи - едноклетъчни и многоклетъчни. Човекът е многоклетъчен. Човек обаче съдържа няколко килограма микроорганизми, така че е невъзможно човек да се нарече просто многоклетъчен, а по-скоро симбиоза на многоклетъчен организъм и едноклетъчни организми!
Реших да започна разказа си за човека от най-малкото нещо – с живата клетка.

Седя тук, гледам тази снимка и осъзнавам, че дори в биологията и медицината няма нищо друго освен митове, опростени идеи, диаграми, снимки... които изобщо не отговарят на реалността, но които формират нашия мироглед, нашия “ разбиране” за световния ред, напълно невярно, много далеч от реалността.
Това, което виждате на снимката, е просто много опростена диаграма, добре, много опростена диаграма!!! Възможно ли е да усетите мащаба на града от картата на московското метро? Получете представа какъв град е това, как е устроен? Не, разбира се, губи се най-важното - усещането за огромен метрополис. Живата клетка, в сравнение с нейните структурни подразделения, корелира точно по същия начин, както например размерът на Московския Кремъл (ядрото на клетката) с останалата част от града. Нашите представи за жива клетка са изградени почти по същия начин, както ако гледаме Москва от сателит. С навлизането на съвременните методи на изследване, детайлността на изучаването на една клетка вече може да се сравни с добра въздушна фотография!
Ето реални снимки на живи клетки...

Резолюцията е почти същата...

Защо сравнявам клетка с град, а защото само град може да се сравни по сложност и гъвкавост с жива клетка.
Клетката има ядро ​​като ГРАД в град - мозъчен тръст, контрол и документиране на всичко, което се случва - ДНК молекули, в които са записани технологии за производство и самовъзпроизвеждане! Да, една клетка живее с причина, тя определено прави нещо, изпълнява някаква обща задача!
Ще направя едно лирично отклонение...
Едноклетъчните микроорганизми могат много условно да се считат за такива, всъщност те са като ято риби, което се подчинява на общи закони и действа като едно цяло. Микробите се обединяват в общности с други микроби, влагайки свойствата си в нови, общи, а действията на клетките са подчинени на някаква обща задача, най-често оцеляване.
При човека всички клетки са обединени в единен организъм - човек, следователно клетките са специализирани, тоест имат различни задачи и много често една и съща клетка изпълнява няколко различни задачи! Ето защо аз сравнявам клетката с град, в който има различни заводи и фабрики.Клетката прави нещо за вътрешна консумация, за да се поддържа, но основно клетката произвежда нещо в полза на тялото като цяло.
Непрекъснато влизат ресурси в клетката и се изнасят производствени продукти и отпадъци, както влаковете, колите и другите превозни средства, всичко се проверява на входа, контролира се много по-сериозно отколкото на нашите летища! За всичко това е отговорна клетъчната мембрана.
Това е схематично представяне на клетъчна мембрана с транспортни тубули и всъщност е само предположение и е опростено.

Ето как изглежда част от клетка, която е в контакт с друга клетка... дебелата стена е клетъчна мембрана, многократно сгъната като акордеон... черните точки най-вероятно са готови продукти в "складове"

През клетъчната мембрана, която регулира работата на клетката, непрекъснато се получават заповеди; това са различни заповеди, вариращи от простите - „дайте повече въглища“ до промяна на продуктите и преминаване към ново качество!
И разбира се, мембраната е защита от външната среда, която извън клетката може да бъде много агресивна - например, ако си спомняте усещанията в устата при повръщане...то това е съдържанието на стомаха, с което клетките на стомашната стена влизат в контакт и не се усвояват, кебапът, който сте измили с вино, се усвоява и клетките работят в тази среда!
Но клетката не е тъп работник, клетките също изпращат сигнали - отчитат свършената работа, изпращат заявки за ресурси, съобщават за щети, координират общи действия... как се случва това не е напълно известно на науката.
Самата клетка не виси във въздуха и всичко вътре в нея е пълно с течност, но всъщност не е просто вода, а ясно структуриран разтвор, в който молекулите са подредени в определен ред и именно промяната в позицията на молекули в пространството, което има семантично натоварване, ние не знаем напълно как се случва какво се случва, колко вещества се транспортират вътре в клетките, какви течения бродят там и как се движи всичко, но всичко е в движение!
Вероятно, ако беше възможно да се погледне в жива клетка, както космонавтите гледат през своите суперсили и виждат вестник в ръцете на човек, тогава картината ще изглежда не по-малко сложна и интересна - всички бързат за някъде, коли, хората влизат, излизат в къщи, какво правят там.
Всъщност все още не е възможно да се гледат живи клетки в такава резолюция... снимките, които показах, са раздел! Клетките се замразяват в масив и след това се прави ултратънък срез, който се изследва. Е, това е като да напълниш град с течен азот, след което да използваш голям трион, за да го отрежеш, както е необходимо, и да се опиташ да разбереш как живеят например лекарите в този град или шофьорите на метрото, които може дори да не влязат в този разрез! :::=)))
Е, в заключение бих искал да се опитате да си представите как човек е изграден от тези клетки! Можете ли да си представите разстоянията в клетъчен мащаб, например на ворсинките на стомаха и клетките на костната тъкан в десния пръст на левия крак??? Това вероятно е по-далеч, отколкото от Земята до Проксима Кентавър!
Но всичко това е взаимосвързано и се управлява от едни и същи закони! Освен това във времева скала е почти завинаги!!!
Това е. Много е трудно да се пише с прости думи за една невъобразимо сложна система – ЧОВЕК! Цялата вселена!

Всички живи организми са разделени на подцарства на многоклетъчни и едноклетъчни същества. Последните са една клетка и принадлежат към най-простите, докато растенията и животните са онези структури, в които през вековете се е развила по-сложна организация. Броят на клетките варира в зависимост от сорта, към който принадлежи индивидът. Повечето са толкова малки, че могат да се видят само под микроскоп. Клетките са се появили на Земята преди около 3,5 милиарда години.

Днес всички процеси, протичащи в живите организми, се изучават от биологията. Тази наука се занимава с подцарството на многоклетъчните и едноклетъчните организми.

Едноклетъчни организми

Едноклетъчността се определя от наличието в тялото на една клетка, която изпълнява всички жизненоважни функции. Добре познатите реснички амеба и чехъл са примитивни и в същото време най-древните форми на живот, които са представители на този вид. Те бяха първите живи същества, които живееха на Земята. Това включва и групи като спорозови, саркодови и бактерии. Всички те са малки и повечето невидими с просто око. Те обикновено се разделят на две основни категории: прокариотни и еукариотни.

Прокариотите са представени от протозои или някои видове гъби. Някои от тях живеят в колонии, където всички индивиди са еднакви. Целият процес на живот се извършва във всяка отделна клетка, за да може тя да оцелее.

Прокариотните организми нямат свързани с мембрана ядра и клетъчни органели. Обикновено това са бактерии и цианобактерии, като E. coli, салмонела, ностока и др.

Всички представители на тези групи се различават по размер. Най-малката бактерия е дълга само 300 нанометра. Едноклетъчните организми обикновено имат специални флагели или реснички, които участват в тяхното движение. Те имат просто тяло с ясно изразени основни характеристики. Храненето, като правило, възниква по време на процеса на усвояване (фагоцитоза) на храната и се съхранява в специални клетъчни органели.

Едноклетъчните организми доминират като форма на живот на Земята от милиарди години. Въпреки това, еволюцията от най-простите към по-сложните индивиди промени целия пейзаж, тъй като доведе до появата на биологично еволюирали връзки. В допълнение, появата на нови видове създаде нови среди с разнообразни екологични взаимодействия.

Многоклетъчни организми

Основната характеристика на метазоанното подцарство е наличието на голям брой клетки в един индивид. Те са закрепени заедно, като по този начин създават напълно нова организация, която се състои от много производни части. Повечето от тях могат да се видят без специално оборудване. Растения, риби, птици и животни възникват от една клетка. Всички същества, включени в подцарството на многоклетъчните организми, регенерират нови индивиди от ембриони, които се образуват от две противоположни гамети.

Всяка част от индивид или цял организъм, която се определя от голям брой компоненти, е сложна, силно развита структура. В подцарството на многоклетъчните организми класификацията ясно разграничава функциите, при които всяка от отделните частици изпълнява своята задача. Те участват в жизнените процеси, като по този начин поддържат съществуването на целия организъм.

Подцарството Многоклетъчни на латински звучи като Metazoa. За да се образува сложен организъм, клетките трябва да бъдат идентифицирани и свързани с други. Само дузина протозои могат да се видят поотделно с просто око. Останалите близо два милиона видими индивида са многоклетъчни.

Многоклетъчните животни се създават от обединяването на индивиди чрез образуване на колонии, нишки или агрегация. Многоклетъчните организми са се развили независимо, като волвокс и някои флагелирани зелени водорасли.

Признак на подцарството metazoans, тоест ранните му примитивни видове, беше липсата на кости, черупки и други твърди части на тялото. Следователно до днес не са оцелели следи от тях. Изключение правят гъбите, които все още живеят в моретата и океаните. Може би техните останки се намират в някои древни скали, като Grypania spiralis, чиито вкаменелости са открити в най-старите слоеве от черни шисти, датиращи от ранната протерозойска ера.

В таблицата по-долу многоклетъчното подцарство е представено в цялото му разнообразие.

Сложни взаимоотношения възникват в резултат на еволюцията на протозоите и появата на способността на клетките да се разделят на групи и да организират тъкани и органи. Има много теории, обясняващи механизмите, по които може да са еволюирали едноклетъчните организми.

Теории за произхода

Днес има три основни теории за произхода на многоклетъчното подцарство. Кратко резюме на синцитиалната теория, без да навлизаме в подробности, може да бъде описано с няколко думи. Същността му е, че примитивен организъм, който има няколко ядра в клетките си, може в крайна сметка да отдели всяко от тях с вътрешна мембрана. Например, няколко ядра съдържат плесенни гъбички, както и реснички, които потвърждават тази теория. Но наличието на няколко ядра не е достатъчно за науката. За да се потвърди теорията за тяхната множественост, е необходимо да се демонстрира трансформацията на най-простия еукариот в добре развито животно.

Теорията на колониите казва, че симбиозата, състояща се от различни организми от един и същи вид, е довела до тяхната промяна и появата на по-напреднали същества. Хекел е първият учен, който представя тази теория през 1874 г. Сложността на организацията възниква, защото клетките остават заедно, вместо да се разделят, докато се делят. Примери за тази теория могат да се видят в такива протозойни многоклетъчни организми като зелени водорасли, наречени Eudorina или Volvaxa. Те образуват колонии до 50 000 клетки, в зависимост от вида.

Теорията на колониите предлага сливането на различни организми от един и същи вид. Предимството на тази теория е, че по време на недостиг на храна амебите са наблюдавани да се групират в колония, която се премества като едно цяло на ново място. Някои от тези амеби са малко по-различни една от друга.

Проблемът с тази теория обаче е, че не е известно как ДНК на различни индивиди може да бъде включена в един геном.

Например митохондриите и хлоропластите могат да бъдат ендосимбионти (организми в тялото). Това се случва изключително рядко и дори тогава геномите на ендосимбионтите запазват различия помежду си. Те отделно синхронизират своята ДНК по време на митозата на видовете гостоприемници.

Два или три симбиотични индивида, които образуват един лишей, въпреки че зависят един от друг за оцеляване, трябва да се възпроизвеждат отделно и след това да се комбинират отново, създавайки отново един организъм.

Други теории, които също разглеждат появата на метазоанното подцарство:

• GK-PID теория. Преди около 800 милиона години малка генетична промяна в една молекула, наречена GK-PID, може да е позволила на индивидите да преминат от една клетка към по-сложна структура.
• Ролята на вирусите. Наскоро беше признато, че гените, заимствани от вируси, играят решаваща роля в разделянето на тъканите, органите и дори в сексуалното размножаване по време на сливането на яйцеклетка и сперма. Установено е, че първият протеин, синцитин-1, се предава от вирус на хора. Намира се в междуклетъчните мембрани, които разделят плацентата и мозъка. Втори протеин е идентифициран през 2007 г. и е наречен EFF1. Той помага за образуването на кожата на нематодните кръгли червеи и е част от цялото семейство протеини FF. Д-р Феликс Рей от Института Пастьор в Париж изгради 3D модел на структурата EFF1 и показа, че тя е това, което свързва частиците заедно. Този опит потвърждава факта, че всички известни сливания на малки частици в молекули са с вирусен произход. Това също предполага, че вирусите са жизненоважни за комуникацията на вътрешните структури и без тях появата на колонии в подцарството на многоклетъчните гъби би била невъзможна.

Всички тези теории, както и много други, които известни учени продължават да предлагат, са много интересни. Никой от тях обаче не може ясно и недвусмислено да отговори на въпроса: как е възможно такова огромно разнообразие от видове да възникне от една единствена клетка, произхождаща от Земята? Или: защо отделните индивиди решиха да се обединят и да започнат да съществуват заедно?

Може би след няколко години новите открития ще могат да ни дадат отговори на всеки от тези въпроси.

Органи и тъкани

Сложните организми имат биологични функции като защита, кръвообращение, храносмилане, дишане и сексуално размножаване. Те се извършват от специфични органи като кожата, сърцето, стомаха, белите дробове и репродуктивната система. Те са съставени от много различни видове клетки, които работят заедно, за да изпълняват специфични задачи.

Например сърдечният мускул има голям брой митохондрии. Те произвеждат аденозин трифосфат, който поддържа непрекъснатото движение на кръвта през кръвоносната система. Кожните клетки, напротив, имат по-малко митохондрии. Вместо това те имат плътни протеини и произвеждат кератин, който предпазва меките вътрешни тъкани от увреждане и външни фактори.

Възпроизвеждане

Докато всички прости организми, без изключение, се размножават безполово, много от подцарството метазои предпочитат сексуално размножаване. Хората, например, са изключително сложни структури, създадени от сливането на две единични клетки, наречени яйцеклетка и сперма. Сливането на едно яйце с гамета (гаметите са специални полови клетки, съдържащи един набор от хромозоми) на сперма води до образуването на зигота.

Зиготата съдържа генетичния материал както на спермата, така и на яйцеклетката. Разделянето му води до развитието на напълно нов, отделен организъм. По време на развитието и деленето клетките, според програмата, заложена в гените, започват да се диференцират в групи. Това допълнително ще им позволи да изпълняват напълно различни функции, въпреки факта, че са генетично идентични един с друг.

Така всички органи и тъкани на тялото, които образуват нерви, кости, мускули, сухожилия, кръв - всички те са възникнали от една зигота, която се е появила поради сливането на две единични гамети.

Многоклетъчно предимство

Има няколко основни предимства на подцарството на многоклетъчните организми, поради които те доминират на нашата планета.

Тъй като сложната вътрешна структура позволява увеличаване на размера, тя също така помага за развитието на структури и тъкани от по-висок порядък с множество функции.

Големите организми имат по-добра защита от хищници. Имат и по-голяма мобилност, което им позволява да мигрират към по-благоприятни места за живот.

Има още едно неоспоримо предимство на многоклетъчното подцарство. Обща характеристика на всички негови видове е сравнително дългата продължителност на живота. Тялото на клетката е изложено на околната среда от всички страни и всяко увреждане може да доведе до смъртта на индивида. Многоклетъчният организъм ще продължи да съществува дори ако една клетка умре или бъде повредена. Дублирането на ДНК също е предимство. Разделянето на частиците в тялото позволява на увредената тъкан да расте и да се възстановява по-бързо.

По време на разделянето си нова клетка копира старата, което позволява да се запазят благоприятните характеристики в следващите поколения, както и да се подобрят с течение на времето. С други думи, дублирането позволява запазването и адаптирането на черти, които ще подобрят оцеляването или годността на даден организъм, особено в животинското царство, подцарство на метазои.

Недостатъци на многоклетъчните

Сложните организми имат и недостатъци. Например, те са податливи на различни заболявания, произтичащи от техния сложен биологичен състав и функции. Протозоите, напротив, нямат развити системи от органи. Това означава, че техните рискове от опасни заболявания са сведени до минимум.

Важно е да се отбележи, че за разлика от многоклетъчните организми, примитивните индивиди имат способността да се размножават безполово. Това им помага да не губят ресурси и енергия за намиране на партньор и сексуална активност.

Протозоите също имат способността да приемат енергия чрез дифузия или осмоза. Това ги освобождава от необходимостта да се движат, за да намерят храна. Почти всичко може да бъде потенциален източник на храна за едноклетъчно същество.

Гръбначни и безгръбначни

Класификацията разделя всички многоклетъчни същества без изключение на подцарството на два вида: гръбначни (хордови) и безгръбначни.

Безгръбначните нямат твърда конструкция, докато хордовите имат добре развит вътрешен скелет от хрущяли, кости и силно развит мозък, който е защитен от черепа. Гръбначните имат добре развити сетивни органи, дихателна система с хриле или бели дробове и развита нервна система, което допълнително ги отличава от по-примитивните им събратя.

И двата вида животни живеят в различни местообитания, но хордовите, благодарение на развитата си нервна система, могат да се адаптират към земята, морето и въздуха. Въпреки това, безгръбначните също се срещат в широк диапазон, от гори и пустини до пещери и тинята на морското дъно.

Към днешна дата са идентифицирани почти два милиона вида от подцарството на многоклетъчните безгръбначни. Тези два милиона съставляват около 98% от всички живи същества, тоест 98 от 100 вида организми, живеещи в света, са безгръбначни. Хората принадлежат към семейството на хордовите.

Гръбначните се делят на риби, земноводни, влечуги, птици и бозайници. Животните без гръбначен стълб включват типове като членестоноги, бодлокожи, червеи, червеи и мекотели.

Една от най-големите разлики между тези видове е техният размер. Безгръбначните, като насекоми или червенополостни, са малки и бавни, защото не могат да развият големи тела и силни мускули. Има няколко изключения, като калмарите, които могат да достигнат 15 метра дължина. Гръбначните имат универсална опорна система и следователно могат да се развиват по-бързо и да станат по-големи от безгръбначните.

Хордовите също имат силно развита нервна система. С помощта на специализирани връзки между нервните влакна те могат да реагират много бързо на промените в околната среда, което им дава ясно предимство.

В сравнение с гръбначните, повечето безгръбначни животни използват проста нервна система и се държат почти изцяло инстинктивно. Такава система работи добре през повечето време, въпреки че тези същества често не могат да се учат от грешките си. Изключение правят октоподите и техните близки роднини, които се считат за едни от най-интелигентните животни в света на безгръбначните.

Всички хордови, както знаем, имат гръбнак. Въпреки това, особеност на подцарството на многоклетъчните безгръбначни животни е тяхното сходство с техните роднини. Той се крие във факта, че на определен етап от живота гръбначните също имат гъвкав носещ прът, хорда, която впоследствие се превръща в гръбначен стълб. Първият живот се развива като единични клетки във вода. Безгръбначните са първоначалната връзка в еволюцията на други организми. Постепенните им промени доведоха до появата на сложни същества с добре развити скелети.

Коелентерати

Днес има около единадесет хиляди вида coelenterates. Това са едни от най-старите сложни животни, появили се на земята. Най-малката от коелентерните не може да се види без микроскоп, а най-голямата известна медуза е с диаметър 2,5 метра.

И така, нека разгледаме по-отблизо подцарството на многоклетъчните организми, като например кишечнополовите. Описанието на основните характеристики на местообитанията може да се определи от наличието на водна или морска среда. Те живеят сами или в колонии, които могат да се движат свободно или живеят на едно място.

Формата на тялото на коелентерните се нарича "торба". Устата се свързва със сляпа торбичка, наречена гастроваскуларна кухина. Тази торбичка функционира в процеса на храносмилане, газообмен и действа като хидростатичен скелет. Единственият отвор служи както за уста, така и за анус. Пипалата са дълги, кухи структури, използвани за движение и улавяне на храна. Всички кишечнополостни имат пипала, покрити със смукала. Те са оборудвани със специални клетки - немоцисти, които могат да инжектират токсини в плячката си. Вендузите също им позволяват да улавят голяма плячка, която животните поставят в устата си, като прибират пипалата си. Нематоцистите са отговорни за изгарянията, които някои медузи причиняват на хората.

Животните от подцарството са многоклетъчни, като например кишечнополостните, и имат както вътреклетъчно, така и извънклетъчно храносмилане. Дишането става чрез проста дифузия. Те имат мрежа от нерви, които се разпространяват по цялото тяло.

Много форми проявяват полиморфизъм, който е разнообразие от гени, в които различни видове същества присъстват в колонията за различни функции. Тези индивиди се наричат ​​зооиди. Размножаването може да се нарече произволно (външно пъпкуване) или сексуално (образуване на гамети).

Медузите, например, произвеждат яйца и сперма и след това ги пускат във водата. Когато яйцеклетката е оплодена, тя се развива в свободно плуваща, ресничеста ларва, наречена планла.

Типични примери за подцарство Многоклетъчни кишечнополостни са хидра, обелия, португалски военен човек, платноходка, медуза аурелия, зелева медуза, морски анемонии, корали, морски перки, горгонии и др.

растения

В подцарството Многоклетъчните растения са еукариотни организми, които могат да се хранят сами чрез процеса на фотосинтеза. Първоначално водораслите са били считани за растения, но сега са класифицирани като протисти, специална група, която е изключена от всички известни видове. Съвременната дефиниция на растенията се отнася до организми, които живеят предимно на сушата (а понякога и във водата).

Друга отличителна черта на растенията е зеленият пигмент - хлорофил. Използва се за усвояване на слънчева енергия по време на процеса на фотосинтеза.

Всяко растение има хаплоидни и диплоидни фази, които характеризират неговия жизнен цикъл. Нарича се редуване на поколенията, защото всички фази в него са многоклетъчни.

Редуващите се поколения са поколението спорофит и поколението гаметофит. По време на гаметофитната фаза се образуват гамети. Хаплоидните гамети се сливат, за да образуват зигота, наречена диплоидна клетка, защото има пълен набор от хромозоми. Оттам израстват диплоидните индивиди от поколението спорофити.

Спорофитите преминават през фаза на мейоза (деление) и образуват хаплоидни спори.

Разлики от колониалността

Трябва да се разграничи многоклетъчностИ колониалност. Колониалните организми нямат истински диференцирани клетки и следователно разделянето на тялото на тъкани. Границата между многоклетъчността и колониалността е неясна. Например, Volvox често се класифицира като колониален организъм, въпреки че в неговите „колонии“ има ясно разделение на клетките на генеративни и соматични. А. А. Захваткин счита секрецията на смъртната "сома" за важен признак за многоклетъчността на Volvox. В допълнение към клетъчната диференциация, многоклетъчните организми се характеризират и с по-високо ниво на интеграция от колониалните форми.

Произход

Многоклетъчните животни може да са се появили на Земята преди 2,1 милиарда години, малко след "кислородната революция". Многоклетъчните животни са монофилетична група. Като цяло, многоклетъчността възниква няколко десетки пъти в различни еволюционни линии на органичния свят. По не съвсем ясни причини многоклетъчността е по-характерна за еукариотите, въпреки че рудиментите на многоклетъчността се срещат и сред прокариотите. По този начин при някои нишковидни цианобактерии във нишките се откриват три вида ясно диференцирани клетки и когато се движат, нишките демонстрират високо ниво на цялост. Многоклетъчните плодни тела са характерни за миксобактериите.

Онтогенеза

Развитието на много многоклетъчни организми започва с една клетка (например зиготи при животни или спори в случай на гаметофити на висши растения). В този случай повечето клетки на многоклетъчен организъм имат един и същ геном. При вегетативното размножаване, когато един организъм се развива от многоклетъчен фрагмент на майчиния организъм, обикновено се получава и естествено клониране.

В някои примитивни многоклетъчни организми (например клетъчни слузни плесени и миксобактерии) появата на многоклетъчни етапи от жизнения цикъл се случва по коренно различен начин - клетките, често имащи много различни генотипове, се комбинират в един организъм.

Еволюция

Изкуствени многоклетъчни организми

В момента няма информация за създаването на истински многоклетъчни изкуствени организми, но се провеждат експерименти за създаване на изкуствени колонии от едноклетъчни.

През 2009 г. Равил Фахрулин от Казанския (Поволжски) държавен университет (Татарстан, Русия) и Веселин Паунов от Университета на Хъл (Йоркшир, Великобритания) получиха нови биологични структури, наречени „целозоми“ (англ. целозома) и са били изкуствено създадени колонии от едноклетъчни организми. Слой от дрождени клетки се нанася върху кристали арагонит и калцит, като се използват полимерни електролити като свързващо вещество, след което кристалите се разтварят с киселина и се получават кухи затворени целозоми, които запазват формата на използвания шаблон. В получените целозоми клетките на дрождите остават активни в продължение на две седмици при 4 °C.

През 2010 г. същите изследователи, в сътрудничество с Университета на Северна Каролина, обявиха създаването на нов изкуствен колониален организъм, наречен "yeastsome". дрожди). Организмите са получени чрез самосглобяване върху въздушни мехурчета, които служат като шаблон.

Бележки

Вижте също

Фондация Уикимедия. 2010 г.

• Многозначна функция
• Боздуган с много остриета

Вижте какво е „многоклетъчен организъм“ в други речници:

Организъм- (Къснолат. organismus от Къснолат. organizo подреждам, придавам тънък вид, от др. гръц. ὄργανον инструмент) живо тяло, което има набор от свойства, които го отличават от неживата материя. Като отделен индивидуален организъм... ... Wikipedia

организъм- ЖИВОТИНСКИ ЕМБРИОЛОГИЯ ОРГАНИЗЪМ е биологична единица, която има характерни анатомични и физиологични характеристики. Един организъм може да се състои от една клетка (едноклетъчен организъм) или от много идентични клетки (колониален организъм)... ... Обща ембриология: Терминологичен речник

ОРГАНИЗЪМ- ОРГАНИЗЪМ, набор от взаимодействащи органи, които образуват животно или растение. Самата дума О. идва от гръцката organon, т.е. продукт, инструмент. Явно за първи път Аристотел нарича живите същества организми, тъй като според него... ... Голяма медицинска енциклопедия

многоклетъчен- Ох ох. Biol. Състои се от голям брой клетки (2.K.). М. организъм. Моите растения. Моите животни... енциклопедичен речник

многоклетъчен- Ох ох.; биол. състоящ се от голям брой клетки II Многоклетъчен/точен организъм. Моите растения. Моите животни... Речник на много изрази

Живият свят е пълен с главозамайваща гама от живи същества. Повечето организми се състоят само от една клетка и не се виждат с просто око. Много от тях стават видими само под микроскоп. Други, като заека, слона или бора, както и хората, са изградени от много клетки и тези многоклетъчни организми също обитават целия ни свят в огромни количества.

Градивни елементи на живота

Структурните и функционални единици на всички живи организми са клетките. Наричат ​​ги още градивните елементи на живота. Всички живи организми са изградени от клетки. Тези структурни единици са открити от Робърт Хук през 1665 г. В човешкото тяло има около сто трилиона клетки. Размерът на един е около десет микрометра. Клетката съдържа клетъчни органели, които контролират нейната дейност.

Има едноклетъчни и многоклетъчни организми. Първите се състоят от една клетка, като бактериите, докато вторите включват растения и животни. Броят на клетките зависи от вида. Повечето растителни и животински клетки са с размер между един и сто микрометра, така че се виждат под микроскоп.

Едноклетъчни организми

Тези малки същества са изградени от една клетка. Амебите и ресничките са най-старите форми на живот, съществуващи преди около 3,8 милиона години. Бактерии, археи, протозои, някои водорасли и гъби са основните групи едноклетъчни организми. Има две основни категории: прокариоти и еукариоти. Те също се различават по размер.

Най-малките са около триста нанометра, а някои могат да достигнат размери до двадесет сантиметра. Такива организми обикновено имат реснички и флагели, които им помагат да се движат. Те имат просто тяло с основни функции. Размножаването може да бъде безполово или сексуално. Храненето обикновено се осъществява чрез процеса на фагоцитоза, при който хранителните частици се абсорбират и съхраняват в специални вакуоли, които присъстват в тялото.

Многоклетъчни организми

Живите същества, съставени от повече от една клетка, се наричат ​​многоклетъчни. Те са съставени от единици, които са идентифицирани и прикрепени една към друга, за да образуват сложни многоклетъчни организми. Повечето от тях се виждат с просто око. Организми като растения, някои животни и водорасли възникват от една клетка и растат в многоверижни организации. И двете категории живи същества, прокариоти и еукариоти, могат да проявяват многоклетъчност.

Механизми на многоклетъчността

Има три теории за обсъждане на механизмите, чрез които може да възникне многоклетъчността:

• Симбиотичната теория гласи, че първата клетка на многоклетъчен организъм е възникнала поради симбиозата на различни видове едноклетъчни организми, всеки от които изпълнява различни функции.
• Синцитиалната теория гласи, че многоклетъчен организъм не би могъл да еволюира от едноклетъчни същества с множество ядра. Протозои като ресничести и лигави гъби имат множество ядра, като по този начин подкрепят тази теория.
• Колониалната теория твърди, че симбиозата на много организми от един и същи вид води до еволюцията на многоклетъчен организъм. Предложен е от Хекел през 1874 г. Повечето многоклетъчни образувания възникват поради факта, че клетките не могат да се разделят след процеса на делене. Примери в подкрепа на тази теория са водораслите Volvox и Eudorina.

Предимства на многоклетъчността

Кои организми – многоклетъчните или едноклетъчните – имат повече предимства? На този въпрос е доста трудно да се отговори. Многоклетъчността на организма му позволява да надхвърли границите на размера и увеличава сложността на организма, позволявайки диференциацията на множество клетъчни линии. Размножаването става предимно по полов път. Анатомията на многоклетъчните организми и процесите, протичащи в тях, са доста сложни поради наличието на различни видове клетки, които контролират жизнените им функции. Да вземем например разделението. Този процес трябва да бъде прецизен и координиран, за да се предотврати анормален растеж и развитие на многоклетъчен организъм.

Примери за многоклетъчни организми

Както бе споменато по-горе, многоклетъчните организми се предлагат в два вида: прокариоти и еукариоти. Първата категория включва предимно бактерии. Някои цианобактерии, като Chara или Spirogyra, също са многоклетъчни прокариоти, понякога наричани също колониални. Повечето еукариотни организми също са съставени от много единици. Имат добре развита структура на тялото и имат специализирани органи за изпълнение на специфични функции. Повечето добре развити растения и животни са многоклетъчни. Примерите включват почти всички видове голосеменни и покритосеменни растения. Почти всички животни са многоклетъчни еукариоти.

Свойства и характеристики на многоклетъчните организми

Има много признаци, по които лесно можете да определите дали даден организъм е многоклетъчен или не. Сред тях са следните:

• Те имат доста сложна организация на тялото.
• Специализирани функции се изпълняват от различни клетки, тъкани, органи или системи от органи.
• Разделението на труда в тялото може да бъде на клетъчно ниво, на ниво тъкани, органи и ниво системи от органи.
• Това са предимно еукариоти.
• Увреждането или смъртта на някои клетки не засяга глобално тялото: засегнатите клетки ще бъдат заменени.
• Благодарение на многоклетъчността, организмът може да достигне големи размери.
• В сравнение с едноклетъчните организми те имат по-дълъг жизнен цикъл.
• Основният тип размножаване е половият.
• Клетъчната диференциация е характерна само за многоклетъчните организми.

Как растат многоклетъчните организми?

Всички същества, от малки растения и насекоми до големи слонове, жирафи и дори хора, започват своето пътуване като единични прости клетки, наречени оплодени яйца. За да израснат в голям възрастен организъм, те преминават през няколко специфични етапа на развитие. След оплождането на яйцето започва процесът на многоклетъчно развитие. По време на целия път отделните клетки растат и се делят многократно. Тази репликация в крайна сметка създава крайния продукт, който е сложно, напълно оформено живо същество.

Клетъчното делене създава серия от сложни модели, определени от геноми, които са практически идентични във всички клетки. Това разнообразие води до генна експресия, която контролира четирите етапа на развитие на клетката и ембриона: пролиферация, специализация, взаимодействие и движение. Първият включва репликацията на много клетки от един източник, вторият е свързан със създаването на клетки с изолирани, определени характеристики, третият включва разпространението на информация между клетките, а четвъртият е отговорен за разположението на клетките навсякъде тялото да образува органи, тъкани, кости и др.. физически характеристики на развитите организми.

Няколко думи за класификацията

Сред многоклетъчните същества се разграничават две големи групи:

• безгръбначни (гъби, пръстеновидни, членестоноги, мекотели и други);
• Хордови (всички животни, които имат аксиален скелет).

Важен етап от цялата история на планетата беше появата на многоклетъчност в процеса на еволюционното развитие. Това послужи като мощен тласък за увеличаване на биологичното разнообразие и по-нататъшното му развитие. Основната характеристика на многоклетъчния организъм е ясното разпределение на клетъчните функции, отговорности, както и установяването и установяването на стабилни и силни контакти между тях. С други думи, това е голяма колония от клетки, която е в състояние да поддържа фиксирана позиция през целия жизнен цикъл на живо същество.