Многоклетъчен организъм. Органно ниво

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

Орган

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

Система от органи

В тялото на животните се формират органи, които изпълняват взаимосвързани функции системи от органи (циркулаторна, нервна и др.). В една система органите могат да бъдат последователно свързани помежду си (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 при тежка физическа работа опорно-двигателният апарат, дихателната, кръвоносната, нервната система и др. 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 от тях може да функционира като отделен организъм. В многоклетъчните организми всяка от клетките е приспособена да изпълнява само една или няколко специфични функции в състава на специфични тъкани, които от своя страна 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 отвън и освобождаване на метаболитни продукти навън.

Вегетативни и генеративни органи

Органите на многоклетъчните организми се делят на вегетативен И генеративен . Вегетативните органи осигуряват основните процеси, необходими за поддържане на жизнената дейност на организма: метаболизъм, движение, растеж и др. Генеративните органи осигуряват процесите на размножаване.

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

Автотрофни организми произвеждат органична материя от неорганична. Растенията получават от почвата (водни разтвори на минерални соли) и въздуха (въглероден диоксид) веществата, необходими за процесите на биосинтеза, използват енергията на светлината. 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. 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 допринася за интензифицирането на метаболизма и преобразуването на енергия и осигурява активен начин на живот на животните. Топлокръвните животни (птици, бозайници) са загубили зависимостта на телесната температура от условията на околната среда.

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

Всички живи организми условно се разделят на две групи - едноклетъчни и многоклетъчни. Човекът е многоклетъчен. В един човек обаче има няколко килограма микроорганизми, следователно е невъзможно човек да се нарече просто многоклетъчен, а по-скоро симбиоза на многоклетъчен организъм и едноклетъчни организми!
Реших да започна разказа си за един човек от най-малкото – от жива клетка.

Седя тук и гледам тази снимка и разбирам, че дори в биологията и медицината има само митове, опростени представи, диаграми, снимки ... които изобщо не отговарят на реалността, но които формират нашите нагласи, нашето "разбиране" на световния ред, е напълно фалшив, много далеч от реалността.
Това, което виждате на снимката, е просто много опростена диаграма, добре, много опростена диаграма!!! Наистина ли е възможно да усетите мащаба на града на картата на московското метро? Получете представа какъв град е, как работи? Не, разбира се, губи се най-важното - усещането за огромен метрополис. Една жива клетка в сравнение с нейните структурни подразделения корелира 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 гледате Москва от сателит. С навлизането на съвременните методи на изследване, детайлността на изучаването на една клетка вече може да се сравни с добрата въздушна фотография!
Ето реални снимки на живи клетки...

Резолюцията е почти същата...

Защо сравнявам клетка с град, а защото само градът може да се сравни по сложност и гъвкавост с жива клетка.
Клетката има ядро ​​като ГРАД в град - мозъчен тръст, управление и документация за всичко, което се случва - ДНК молекули, в които са записани технологии за производство и самовъзпроизвеждане! Да, клетката живее с причина, тя определено прави нещо, изпълнява някаква обща задача!
Ще направя едно отклонение...
Едноклетъчните микроорганизми могат много условно да се считат за такива, всъщност това е като ято риба, което се подчинява на общи закони и действа като едно цяло. Микробите се обединяват в общности с други микроби, добавяйки своите свойства към 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! Затова сравнявам една клетка с един град, в който има различни заводи и фабрики, какво прави клетката за вътрешна консумация, за да се поддържа, но основно клетката произвежда нещо в полза на тялото като цяло.
В клетката непрекъснато влизат ресурси и се изнасят продукти от производството и отпадъци, като влакове, коли и други 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 прекалено опростено.

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

Заповедите постоянно идват през клетъчната мембрана, която регулира работата на клетката, това са различни заповеди, вариращи от простото „дайте повече въглища“ до смяна на продукти 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 по време на повръщане ... тогава това е съдържанието на стомаха, с което клетките на стомашната стена влизат в контакт и не се усвояват, шишът, който сте измили с вино, се усвоява и клетките в тази среда работят!
Но клетката не е мълчалив работник, клетките също изпращат сигнали - докладват за свършената работа, изпращат заявки за ресурси, съобщават за щети, координират общи действия ... как науката прави това не е напълно известно.
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 това, колко вещества се транспортират вътре в клетките, какви течения бродят там и как се движи всичко, но всичко е в движение!
Вероятно, ако човек може да погледне в жива клетка, както астронавтите разглеждат своите суперсили и виждат вестник в ръцете на човек, тогава картината ще изглежда не по-малко сложна и интересна - всички бързат за някъде, влизат коли, хора , напускат къщи, което го правят там.
Всъщност все още е невъзможно да се гледат живи клетки в такава резолюция ... тези снимки, които показах, са изрязани! Клетките се замразяват в масив, след което се прави ултратънък срез и той вече се изследва под него. Ами това е все едно да напълниш един град с течен азот, после да го отрежеш с голям трион както трябва и да се опиташ да разбереш как живеят лекарите в този град или шофьорите на метрото например, които може изобщо да не попадат 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, върху въсината на стомаха и клетките на костната тъкан в десния пръст на левия крак??? Вероятно е по-далеч, отколкото от земята до Проксима Кентавър!
Но всичко това е взаимосвързано и се управлява от едни и същи закони! Да, във времева скала, почти завинаги!
И така, ето го. Много е трудно да се пише с прости думи за една невъобразимо сложна система – ЧОВЕК! Цялата вселена!

Всички живи организми се делят на подцарства на многоклетъчни и едноклетъчни същества. Последните представляват 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.

В наше време всички процеси, които се случват с живите организми, се изучават от биологията. Именно тази наука се занимава с подцарството на многоклетъчните и едноклетъчните.

едноклетъчни организми

Едноклетъчността се определя от наличието в тялото на една клетка, която изпълнява всички жизненоважни функции. Добре познатата амеба и ресничестата обувка са примитивни и в същото време най-старите форми на живот, които са представители на този вид. Те бяха първите живи същества, живели на Земята. Това също включва групи като спорозои, саркоди 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 гъби от някои видове. 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. Това обикновено са бактерии и цианобактерии, като E. coli, салмонела, nostocs 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 придвижване. Те имат просто тяло с ясно изразени основни характеристики. Храненето, като правило, възниква в процеса на усвояване (фагоцитоза) на храната и се съхранява в специални клетъчни органели.

Едноклетъчните животни са доминирали във формата на живот на Земята от милиарди години. Въпреки това, еволюцията от най-простите към по-сложните индивиди е променила целия пейзаж, тъй като е довела до появата на биологично напреднали взаимоотношения. В допълнение, появата на нови видове е довела до формирането на нова среда с разнообразни екологични взаимодействия.

Многоклетъчни организми

Основната характеристика на многоклетъчното 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 специални инструменти. Растения, риби, птици и животни излизат от една клетка. Всички същества, включени в многоклетъчното подцарство, регенерират нови индивиди от ембриони, които са образувани 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 класификацията ясно разделя функциите, при които всяка от отделните частици изпълнява своята задача. Те участват в жизненоважни процеси, като по този начин поддържат съществуването на целия организъм.

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

Многоклетъчните животни се създават в резултат на асоциирането на индивиди чрез образуване на колонии, нишки или агрегация. Многоклетъчните се развиват независимо, като Volvox и някои камшичести зелени водорасли.

Признак на подцарството на многоклетъчните, тоест неговите ранни примитивни видове, беше липсата на кости, черупки и други твърди части на тялото. Следователно техните следи не са оцелели до днес. 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 се намират 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 едноклетъчните организми биха могли да еволюират.

Теории за произхода

Към днешна дата има три основни теории за появата на подцарството на многоклетъчните организми. Обобщение на синцитиалната теория, за да не навлизаме в подробности, може да бъде описано с няколко думи. Същността му се състои в това, 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 плесенна гъба, както и ресничеста обувка, което потвърждава тази теория. Въпреки това наличието на множество ядра не е достатъчно за науката. За потвърждаване на теорията за тяхната множественост е необходима визуална трансформация в добре развито животно на най-простия еукариот.

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-съвършени същества. Хекел е първият учен, който представя тази теория през 1874 г. Сложността на организацията възниква, защото клетките остават заедно, вместо да бъдат разкъсани по време на деленето. Примери за тази теория могат да се видят в такива протозойни метазои като зелени водорасли, наречени eudorina или volvax. Те образуват колонии, които наброяват 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 е наблюдавано, че по време на недостиг на храна амебите се групират в колония, която се премества като единица 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 организъм). 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, за да образуват отново един организъм.

Други теории, които също разглеждат появата на подцарството на многоклетъчните организми:

• GK-PID теория. Преди около 800 милиона години лека генетична промяна в една молекула, наречена GK-PID, може да е позволила на индивидите да преминат от една клетка към по-сложна телесна 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, при сливането на яйцеклетка и сперма. Открит е първият протеин синцитин-1, който се предава от вирус на човек. Намира се в междуклетъчните мембрани, които разделят плацентата и мозъка. Вторият 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 FF протеини. Д-р Феликс Рей от Института Пастьор в Париж изгради 3D оформление на структурата EFF1 и показа, че тя е това, което свързва частиците заедно. Този опит потвърждава факта, че всички известни сливания на най-малките частици в молекули са с вирусен произход. Това също предполага, че вирусите са били жизненоважни за комуникацията на вътрешните структури и без тях не би било възможно да се създаде колония от подцарството на типа многоклетъчна гъба.

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 се е появило от една клетка, произхождаща от Земята? Или: защо отделните индивиди решиха да се обединят и да започнат да съществуват заедно?

Може би ще минат няколко години и 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, благодарение на който кръвта се движи непрекъснато през кръвоносната система. Кожните клетки, от друга страна, имат по-малко митохондрии. Вместо това те имат плътни протеини и произвеждат кератин, който предпазва меките вътрешни тъкани от увреждане и външни фактори.

размножаване

Въпреки че всички протозои без изключение се размножават безполово, много от подцарството на многоклетъчните организми предпочитат сексуално размножаване. Хората, например, са сложна структура, създадена 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 на клетките, според програмата, заложена в гените, те 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 нервите, костите, мускулите, сухожилията, кръвта - 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, благодарение на които те доминират на нашата планета.

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

Големите организми имат по-добра защита срещу 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 доста дълъг живот. 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 увредените тъкани да растат и да се възстановяват по-бързо.

По време на разделянето си новата клетка копира старата, което ви позволява да запазите благоприятните характеристики в следващите поколения, както и да ги подобрите 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, подцарството на многоклетъчните организми.

Недостатъци на многоклетъчните

Сложните организми имат и недостатъци. Например, те са податливи на различни заболявания, произтичащи от техния сложен биологичен състав и функции. При протозоите, напротив, няма достатъчно развити системи от органи. Това означава, че рисковете 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 хабят ресурси и енергия за намиране на партньор и сексуална активност.

Най-простите организми 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 се превърне в потенциален източник на храна за едноклетъчно същество.

Гръбначни и безгръбначни

Без изключение класификацията разделя всички многоклетъчни същества, включени в подцарството, на два вида: гръбначни (хордови) и безгръбначни.

Безгръбначните нямат твърда рамка, докато хордовите имат добре развит вътрешен скелет от хрущяли, кости и силно развит мозък, който е защитен от череп. Гръбначните животни 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 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 кал 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, които нямат гръбначен стълб, представляват типове като членестоноги, бодлокожи, червеи, червеи и мекотели.

Една от най-големите разлики между тези видове е техният размер. Безгръбначни 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 специализирана връзка между нервните влакна те могат да реагират много бързо на промените в околната среда, което им дава неоспоримо предимство.

В сравнение с гръбначните, повечето животни без гръбнак използват проста нервна система и се държат почти изцяло инстинктивно. Тази 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. Характеристика на подцарството на многоклетъчните безгръбначни обаче е приликата с техните роднини. Той се крие във факта, че на определен етап от живота гръбначните също имат гъвкав опорен прът, нотохорда, който по-късно 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 развит скелет.

кишечнополостни

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 да разгледаме по-отблизо подцарството на многоклетъчните, чревния тип. Описанието на основните характеристики на местообитанията може да се определи от наличието на водна или морска среда. Те живеят сами или в колонии, които са свободни да се разхождат 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, наречени немоцисти, които могат да инжектират токсини в плячката си. Смукателите също позволяват улавянето на голяма плячка, която животните поставят в устата си, като прибират пипалата си. Нематоцистите са отговорни за изгарянията, които някои медузи нанасят на хората.

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

Много форми проявяват полиморфизъм, т.е. генно разнообразие, при което 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 едно яйце се оплоди, то се развива в свободно плуваща, ресничеста ларва, наречена планла.

Типични примери за подцарството на многоклетъчния тип кишечнополостни са хидра, обелия, португалски военен човек, платноходка, медуза аурелия, главова медуза, морски анемонии, корали, морска перка, горгонии и др.

растения

В подцарството Многоклетъчните растения са еукариотни организми, които могат да се хранят сами чрез процеса на фотосинтеза. Първоначално се е смятало, че водораслите са растения, но сега те 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 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. Във фазата на гаметофита 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, а оттам и разделянето на тялото на тъкани. Границата между многоклетъчността и колониалността е неясна. Например, Volvox често се нарича колониален организъм, въпреки че в неговите "колонии" има ясно разделение на клетките на генеративни и соматични. Изолирането на смъртната "сома" се счита от А. А. Захваткин за важен признак на 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 в различни еволюционни линии на органичния свят няколко десетки пъти. По не съвсем ясни причини многоклетъчността е по-характерна за еукариотите, въпреки че рудиментите на многоклетъчността се срещат и сред прокариотите. Така при някои нишковидни цианобактерии във нишките се откриват три вида ясно диференцирани клетки и когато нишките се движат, те 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

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

През 2009 г. Равил Фахрулин от Казанския (Приволжки) държавен университет (Татарстан, Русия) и Веселин Паунов от Университета на Хъл (Йоркшир, Великобритания) получиха нови биологични структури, наречени „целозоми“ (англ. целозома) и представляващи 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 дрождените клетки 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 дрожди. 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. гръцки ὄργανον инструмент) живо тяло, което има набор от свойства, които го отличават от неживата материя. Като отделен индивидуален организъм ... ... Wikipedia

организъм- ЖИВОТИНСКИ ЕМБРИОЛОГИЯ ОРГАНИЗМЪТ е биологична единица, която има характерни анатомични и физиологични особености. Един организъм може да се състои от една клетка (едноклетъчен организъм), 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, тоест работа, инструмент. За първи път, очевидно, 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 организъм. Моите растения. Моите животни… Речник на много изрази

Живият свят е изпълнен 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 и човека, са изградени от много клетки и тези многоклетъчни организми също населяват нашия свят в големи 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, съществували още 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 извършва в процеса на фагоцитоза, при който хранителните частици се абсорбират и съхраняват в специални вакуоли, които присъстват в тялото.

Многоклетъчни организми

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

Механизми за възникване на многоклетъчност

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

• Симбиотичната теория гласи, че първата клетка на многоклетъчния 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, което подкрепя тази теория.
• Колониалната теория гласи, 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 границата на размера, 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 тяхната жизнена дейност. 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, има два вида многоклетъчни организми: прокариоти и еукариоти. Първата категория са предимно бактерии. Някои цианобактерии, като chara или spirogyra, също са многоклетъчни прокариоти, понякога наричани колониални. Повечето еукариотни организми също са изградени от много единици. Те имат добре развита структура на тялото и имат специални органи за изпълнение на определени функции. Повечето добре развити растения и животни са многоклетъчни. Примери могат да бъдат почти всички видове голосеменни и покритосеменни растения. Почти всички животни са многоклетъчни еукариоти.

Характеристики и признаци на многоклетъчните организми

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

• 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.
• 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 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 целия път настъпва растеж и многократно делене на отделни клетки. Тази репликация в крайна сметка създава крайния продукт, който е сложно, напълно оформено живо същество.

Клетъчното делене създава серия от сложни модели, дефинирани 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 избрани определени характеристики, третият включва разпространението на информация между клетките, а четвъртият е отговорен за разполагането на клетки в тялото за образуване на органи, тъкани, кости и други 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 многобройна колония от клетки, която е в състояние да поддържа фиксирана позиция през целия жизнен цикъл на живо същество.