Πολυκύτταρος οργανισμός. Επίπεδο οργάνου

Όλοι οι πολυκύτταροι οργανισμοί που υπάρχουν στον πλανήτη ανήκουν στα βασίλεια Φυτά, Μύκητες και Ζώα. Οι περισσότεροι πολυκύτταροι οργανισμοί αποτελούνται από διαφοροποιημένα κύτταρα που σχηματίζουν διαφορετικούς τύπους ιστών. Οι ιστοί συνδυάζονται για να σχηματίσουν όργανα.

Οργανο

Οργανο (από λατ. οργανον- ένα εργαλείο) είναι ένα μέρος του σώματος που έχει ορισμένο σχήμα, δομή, θέση και εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία. Αποτελείται από ιστούς διαφορετικών τύπων, αλλά ένας από αυτούς κυριαρχεί.

Σύστημα οργάνων

Στο σώμα των ζώων σχηματίζονται όργανα που εκτελούν αλληλένδετες λειτουργίες συστήματα οργάνων (κυκλοφορικό, νευρικό κ.λπ.). Σε ένα σύστημα, τα όργανα μπορούν είτε να συνδέονται διαδοχικά μεταξύ τους (για παράδειγμα, όργανα του κυκλοφορικού, του αναπνευστικού συστήματος), είτε να βρίσκονται χωριστά (όργανα του ενδοκρινικού συστήματος).

Όργανα διαφορετικών συστημάτων που συνδυάζονται προσωρινά για να εκτελέσουν μια συγκεκριμένη λειτουργία μπορούν να σχηματίσουν ένα λειτουργικό σύστημα οργάνων (για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια βαριάς σωματικής εργασίας, το μυοσκελετικό, το αναπνευστικό, το κυκλοφορικό, το νευρικό σύστημα κ.λπ. λειτουργούν με συντονισμένο τρόπο).

Τα φυτά έχουν υπόγεια και υπέργεια συστήματα οργάνων. Υπέργεια περιλαμβάνει μπουμπούκια, μίσχους και φύλλα, και υπόγειες - ρίζες.

Οι οργανισμοί είναι μονοκύτταροι, αποικιακοί και πολυκύτταροι. Κάθε μονοκύτταρος οργανισμός εκτελεί όλες τις ζωτικές λειτουργίες με τη βοήθεια οργανιδίων ή άλλων κυτταρικών δομών. Τα αποικιακά ενώνονται, αλλά κάθε κύτταρο τους μπορεί να λειτουργήσει ως ξεχωριστός οργανισμός. Στους πολυκύτταρους οργανισμούς, κάθε ένα από τα κύτταρα είναι προσαρμοσμένο να εκτελεί μόνο μία ή λίγες συγκεκριμένες λειτουργίες στη σύνθεση συγκεκριμένων ιστών, οι οποίοι, με τη σειρά τους, σχηματίζουν όργανα. Σε κυτταρικό επίπεδο, εκδηλώσεις ζωτικής δραστηριότητας (αναπνοή, απέκκριση, μεταφορά ουσιών, κίνηση, ρύθμιση του μεταβολισμού κ.λπ.) εμφανίζονται μόνο εν μέρει. Οι διαδικασίες ζωής στα πολυκύτταρα ζώα ρυθμίζονται από το νευρικό, το ενδοκρινικό και το ανοσοποιητικό σύστημα, σε άλλα (μανιτάρια, φυτά) - από μια ποικιλία βιολογικά ενεργών ουσιών.

Όλοι οι οργανισμοί είναι ανοικτό σύστημα : απαιτεί συνεχή παροχή ενεργειακού υλικού, θρεπτικών συστατικών από το εξωτερικό και απελευθέρωση μεταβολικών προϊόντων προς τα έξω.

Φυτικά και γεννητικά όργανα

Τα όργανα των πολυκύτταρων οργανισμών χωρίζονται σε βλαστικός και γεννητικός . Τα βλαστικά όργανα παρέχουν τις βασικές διαδικασίες που είναι απαραίτητες για τη διατήρηση της ζωτικής δραστηριότητας του οργανισμού: μεταβολισμό, κίνηση, ανάπτυξη κ.λπ. Τα γεννητικά όργανα παρέχουν τις διαδικασίες αναπαραγωγής.

Τα πολυκύτταρα ζώα και φυτά διαφέρουν στον τρόπο που τρέφονται. Τα ζώα είναι ετερότροφα, ενώ τα φυτά είναι αυτότροφα.

Αυτοτροφικοί οργανισμοί παράγουν οργανική ύλη από ανόργανη. Τα φυτά λαμβάνουν από το έδαφος (υδατικά διαλύματα ορυκτών αλάτων) και τον αέρα (διοξείδιο του άνθρακα) τις απαραίτητες ουσίες για τις διαδικασίες βιοσύνθεσης, χρησιμοποιούν την ενέργεια του φωτός. Σε αντίθεση με τα ζώα, οδηγούν έναν κυρίως προσκολλημένο τρόπο ζωής. Δεν έχουν νευρικό σύστημα, αισθητήρια όργανα, πεπτικό, αναπνευστικό, απεκκριτικό σύστημα κ.λπ. Ετερότροφα συνθέτουν οργανικές ουσίες από έτοιμες οργανικές. Τα πολυκύτταρα ζώα χρησιμοποιούν διαφορετικές πηγές τροφής πλούσιες σε οργανικές ενώσεις. Τα ζώα έχουν διαφορετικά συστήματα οργάνων: αισθητήρια όργανα, νευρικά, μυοσκελετικά συστήματα κ.λπ. Αυτό συμβάλλει στην εντατικοποίηση του μεταβολισμού και της μετατροπής ενέργειας και διασφαλίζει έναν ενεργό τρόπο ζωής για τα ζώα. Τα θερμόαιμα ζώα (πουλιά, θηλαστικά) έχουν χάσει την εξάρτηση της θερμοκρασίας του σώματος από τις περιβαλλοντικές συνθήκες.

Διάφορα συστήματα οργάνων ζώων συμβάλλουν στη διατήρηση ομοιοσταση (από λατ. homeo- παρόμοια, στάση- κατάσταση).

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χωρίζονται υπό όρους σε δύο ομάδες - μονοκύτταροι και πολυκύτταροι. Ο άντρας είναι πολυκύτταρος. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά κιλά μικροοργανισμών σε ένα άτομο, επομένως είναι αδύνατο να αποκαλέσουμε ένα άτομο απλώς πολυκύτταρο, μάλλον μια συμβίωση ενός πολυκύτταρου οργανισμού και μονοκύτταρων οργανισμών!
Αποφάσισα να ξεκινήσω την ιστορία μου για έναν άντρα από το πιο μικρό - από ένα ζωντανό κελί.

Κάθομαι εδώ και κοιτάζω αυτή την εικόνα και καταλαβαίνω ότι ακόμα και στη βιολογία και την ιατρική υπάρχουν μόνο μύθοι, απλοποιημένες αναπαραστάσεις, διαγράμματα, εικόνες ... που δεν ανταποκρίνονται καθόλου στην πραγματικότητα, αλλά που διαμορφώνουν τις στάσεις μας, την «κατανόησή» μας. της παγκόσμιας τάξης, είναι εντελώς ψευδής, πολύ μακριά από την πραγματικότητα.
Αυτό που βλέπετε στην εικόνα είναι απλώς ένα πολύ απλοποιημένο διάγραμμα, λοιπόν, ένα πολύ απλοποιημένο διάγραμμα!!! Είναι πραγματικά δυνατό να νιώσετε την κλίμακα της πόλης στον χάρτη του μετρό της Μόσχας; Πάρτε μια ιδέα για το τι είδους πόλη είναι, πώς λειτουργεί; Όχι, φυσικά, χάθηκε το πιο σημαντικό πράγμα - η αίσθηση μιας τεράστιας μητρόπολης. Ένα ζωντανό κύτταρο, σε σύγκριση με τις δομικές του υποδιαιρέσεις, συσχετίζεται με τον ίδιο τρόπο όπως, για παράδειγμα, το μέγεθος του Κρεμλίνου της Μόσχας (πυρήνας του κυττάρου) με την υπόλοιπη πόλη. Οι ιδέες μας για ένα ζωντανό κύτταρο είναι χτισμένες με τον ίδιο τρόπο όπως αν κοιτάξετε τη Μόσχα από έναν δορυφόρο. Με την έλευση των σύγχρονων μεθόδων έρευνας, η λεπτομέρεια της μελέτης ενός κυττάρου μπορεί ήδη να συγκριθεί με την καλή αεροφωτογράφηση!
Εδώ είναι πραγματικές φωτογραφίες ζωντανών κυττάρων...

Το ψήφισμα είναι περίπου το ίδιο...

Γιατί συγκρίνω ένα κύτταρο με μια πόλη, αλλά επειδή μόνο μια πόλη μπορεί να συγκριθεί σε πολυπλοκότητα και ευελιξία με ένα ζωντανό κύτταρο.
Το κύτταρο έχει έναν πυρήνα σαν ΠΟΛΗ σε πόλη - δεξαμενή σκέψης, διαχείριση και τεκμηρίωση για οτιδήποτε συμβαίνει - μόρια DNA στα οποία καταγράφονται τεχνολογίες παραγωγής και αυτοαναπαραγωγής! Ναι, το κύτταρο ζει για κάποιο λόγο, σίγουρα κάτι κάνει, εκτελεί κάποια γενική εργασία!
Θα κάνω μια παρέκκλιση...
Οι μονοκύτταροι μικροοργανισμοί μπορούν να θεωρηθούν πολύ υπό όρους τέτοιοι, στην πραγματικότητα, είναι σαν ένα κοπάδι ψαριών που υπακούει σε γενικούς νόμους και δρα ως ενιαίο σύνολο. Τα μικρόβια ενώνονται σε κοινότητες με άλλα μικρόβια, προσθέτοντας τις ιδιότητές τους σε νέα, κοινά, και οι ενέργειες των κυττάρων υποτάσσονται σε κάποιο κοινό καθήκον, τις περισσότερες φορές την επιβίωση.
Σε ένα άτομο, όλα τα κύτταρα ενώνονται σε έναν ενιαίο οργανισμό - ένα άτομο, επομένως τα κύτταρα είναι εξειδικευμένα, έχουν δηλαδή διαφορετικές εργασίες και πολύ συχνά το ίδιο κύτταρο εκτελεί πολλές διαφορετικές εργασίες! Γι' αυτό συγκρίνω ένα κύτταρο με μια πόλη στην οποία υπάρχουν διαφορετικά φυτά και εργοστάσια, αυτό που κάνει το κύτταρο για εσωτερική κατανάλωση, για να συντηρηθεί, αλλά βασικά το κύτταρο παράγει κάτι προς όφελος του οργανισμού συνολικά.
Οι πόροι μπαίνουν συνεχώς στο κύτταρο και τα προϊόντα της παραγωγής και τα απόβλητα απομακρύνονται, όπως τρένα, αυτοκίνητα και άλλα οχήματα, τα πάντα ελέγχονται στην είσοδο, ελέγχονται πολύ πιο σοβαρά από τα αεροδρόμιά μας! Η κυτταρική μεμβράνη είναι υπεύθυνη για όλα αυτά.
Αυτή είναι μια σχηματική αναπαράσταση μιας κυτταρικής μεμβράνης με σωληνάρια μεταφοράς και είναι στην πραγματικότητα απλώς μια εικασία και υπεραπλουστευμένη.

Έτσι μοιάζει το τμήμα του κυττάρου που έρχεται σε επαφή με ένα άλλο κύτταρο ... ένα χοντρό τοίχωμα είναι μια κυτταρική μεμβράνη επανειλημμένα διπλωμένη σαν ακορντεόν ... οι μαύρες κουκκίδες είναι πιθανότατα τελικά προϊόντα σε "αποθήκες"

Οι παραγγελίες έρχονται συνεχώς μέσω της κυτταρικής μεμβράνης που ρυθμίζουν το έργο του κυττάρου, αυτές είναι διαφορετικές παραγγελίες, που κυμαίνονται από το απλό «δώσε περισσότερο κάρβουνο» μέχρι την αλλαγή προϊόντων και τη μετάβαση σε μια νέα ποιότητα!
Και φυσικά, η μεμβράνη είναι μια προστασία από το εξωτερικό περιβάλλον, το οποίο έξω από το κύτταρο μπορεί να είναι πολύ επιθετικό - για παράδειγμα, αν θυμάστε τις αισθήσεις στο στόμα κατά τη διάρκεια του εμετού ... τότε αυτό είναι το περιεχόμενο του στομάχου με το οποίο Τα κύτταρα του τοιχώματος του στομάχου έρχονται σε επαφή και δεν χωνεύονται, το shish kebab που πλύνατε με κρασί χωνεύεται και τα κύτταρα σε αυτό το περιβάλλον λειτουργούν!
Αλλά ένα κελί δεν είναι σιωπηλός εργαζόμενος, τα κύτταρα στέλνουν επίσης σήματα - αναφορές για την εργασία που έχει γίνει, στέλνουν αιτήματα για πόρους, αναφέρουν ζημιές, συντονίζουν κοινές ενέργειες ... πώς το κάνει η επιστήμη δεν είναι απολύτως γνωστό.
Το ίδιο το κύτταρο δεν κρέμεται στον αέρα και τα πάντα μέσα του είναι γεμάτα με υγρό, αλλά στην πραγματικότητα όχι μόνο νερό, αλλά ένα σαφώς δομημένο διάλυμα στο οποίο τα μόρια είναι διατεταγμένα με μια συγκεκριμένη σειρά και είναι η αλλαγή στη θέση του μόρια στο χώρο που έχουν σημασιολογικό φορτίο, δεν γνωρίζουμε πλήρως πώς αυτό συμβαίνει είναι πόσες ουσίες μεταφέρονται μέσα στα κύτταρα, ποια ρεύματα περιφέρονται εκεί και πώς κινούνται όλα, αλλά όλα είναι σε κίνηση!
Πιθανώς, αν μπορούσε κανείς να κοιτάξει σε ένα ζωντανό κελί, όπως οι αστροναύτες κοιτάζουν μέσα από τις υπερδυνάμεις τους και βλέπουν μια εφημερίδα στα χέρια ενός ατόμου, τότε η εικόνα θα φαινόταν όχι λιγότερο περίπλοκη και ενδιαφέρουσα - όλοι βιάζονται κάπου, αυτοκίνητα, άνθρωποι μπαίνουν , αφήνουν σπίτια, που το κάνουν εκεί.
Στην πραγματικότητα, είναι ακόμα αδύνατο να δούμε ζωντανά κύτταρα σε τέτοια ανάλυση ... αυτές οι φωτογραφίες που έδειξα είναι ένα κόψιμο! Τα κύτταρα καταψύχονται σε μια συστοιχία και στη συνέχεια γίνεται μια εξαιρετικά λεπτή τομή και εξετάζεται ήδη. Λοιπόν, είναι σαν να γεμίζεις μια πόλη με υγρό άζωτο, μετά να την κόβεις με ένα μεγάλο πριόνι όπως πρέπει και να προσπαθείς να καταλάβεις πώς ζουν οι γιατροί σε αυτήν την πόλη ή οι οδηγοί του μετρό, για παράδειγμα, που μπορεί να μην πέφτουν καθόλου σε αυτό το κόψιμο! :::=)))
Λοιπόν, εν κατακλείδι, θα ήθελα να προσπαθήσετε να φανταστείτε πώς ένας άνθρωπος αποτελείται από αυτά τα κύτταρα! Μπορείτε να φανταστείτε τις αποστάσεις σε μια κυτταρική κλίμακα, για παράδειγμα, στη λάχνη του στομάχου και τα κύτταρα του οστικού ιστού στο δεξί δάχτυλο του αριστερού ποδιού;;; Είναι μάλλον πιο μακριά από τη γη μέχρι τον Εγγύς Κενταύρου!
Όλα αυτά όμως είναι αλληλένδετα και διέπονται από τους ίδιους νόμους! Ναι, σε χρονική κλίμακα, σχεδόν για πάντα!
Ορίστε λοιπόν. Είναι πολύ δύσκολο να γράψεις με απλά λόγια για ένα αφάνταστα πολύπλοκο σύστημα - τον ΑΝΘΡΩΠΟ! Όλο το σύμπαν!

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χωρίζονται σε υποβασίλεια πολυκύτταρων και μονοκύτταρων πλασμάτων. Τα τελευταία αντιπροσωπεύουν ένα ενιαίο κύτταρο και ανήκουν στα πιο απλά, ενώ τα φυτά και τα ζώα είναι εκείνες οι δομές στις οποίες αναπτύχθηκε μια πιο περίπλοκη οργάνωση στο πέρασμα των αιώνων. Ο αριθμός των κυττάρων ποικίλλει ανάλογα με την ποικιλία στην οποία ανήκει το άτομο. Τα περισσότερα είναι τόσο μικρά που φαίνονται μόνο στο μικροσκόπιο. Τα κύτταρα εμφανίστηκαν στη Γη πριν από περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Στην εποχή μας, όλες οι διεργασίες που συμβαίνουν με τους ζωντανούς οργανισμούς μελετώνται από τη βιολογία. Είναι αυτή η επιστήμη που ασχολείται με το υποβασίλειο του πολυκύτταρου και του μονοκύτταρου.

μονοκύτταροι οργανισμοί

Η μονοκυτταρικότητα καθορίζεται από την παρουσία στο σώμα ενός μόνο κυττάρου που εκτελεί όλες τις ζωτικές λειτουργίες. Η γνωστή αμοιβάδα και το βλεφαροφόρο παπούτσι είναι πρωτόγονες και, ταυτόχρονα, οι παλαιότερες μορφές ζωής που είναι εκπρόσωποι αυτού του είδους. Ήταν τα πρώτα ζωντανά όντα που έζησαν στη Γη. Αυτό περιλαμβάνει επίσης ομάδες όπως σπορόζωα, σαρκώδες και βακτήρια. Είναι όλα μικρά και ως επί το πλείστον αόρατα με γυμνό μάτι. Συνήθως χωρίζονται σε δύο γενικές κατηγορίες: προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά.

Οι προκαρυώτες αντιπροσωπεύονται από πρωτόζωα ή μύκητες ορισμένων ειδών. Μερικοί από αυτούς ζουν σε αποικίες, όπου όλα τα άτομα είναι ίδια. Όλη η διαδικασία της ζωής πραγματοποιείται σε κάθε ξεχωριστό κύτταρο για να επιβιώσει.

Οι προκαρυωτικοί οργανισμοί δεν έχουν πυρήνες και κυτταρικά οργανίδια που συνδέονται με τη μεμβράνη. Συνήθως πρόκειται για βακτήρια και κυανοβακτήρια, όπως E. coli, σαλμονέλα, νοσοκκ κ.λπ.

Όλοι οι εκπρόσωποι αυτών των ομάδων διαφέρουν σε μέγεθος. Το μικρότερο βακτήριο έχει μήκος μόνο 300 νανόμετρα. Οι μονοκύτταροι οργανισμοί έχουν συνήθως ειδικά μαστίγια ή βλεφαρίδες που εμπλέκονται στην κίνησή τους. Έχουν απλό σώμα με έντονα βασικά χαρακτηριστικά. Η διατροφή, κατά κανόνα, συμβαίνει κατά τη διαδικασία απορρόφησης (φαγοκυττάρωση) των τροφίμων και αποθηκεύεται σε ειδικά κυτταρικά οργανίδια.

Τα μονοκύτταρα ζώα κυριαρχούν στη μορφή ζωής στη Γη για δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, η εξέλιξη από τα πιο απλά σε πιο σύνθετα άτομα άλλαξε ολόκληρο το τοπίο καθώς οδήγησε στην εμφάνιση βιολογικά προηγμένων σχέσεων. Επιπλέον, η εμφάνιση νέων ειδών οδήγησε στη διαμόρφωση ενός νέου περιβάλλοντος με ποικίλες οικολογικές αλληλεπιδράσεις.

Πολυκύτταροι οργανισμοί

Το κύριο χαρακτηριστικό του πολυκυτταρικού υποβασιλείου είναι η παρουσία μεγάλου αριθμού κυττάρων σε ένα άτομο. Στερεώνονται μεταξύ τους, δημιουργώντας έτσι μια εντελώς νέα οργάνωση, η οποία αποτελείται από πολλά παράγωγα μέρη. Τα περισσότερα από αυτά φαίνονται χωρίς ειδικά όργανα. Φυτά, ψάρια, πουλιά και ζώα βγαίνουν από ένα μόνο κλουβί. Όλα τα πλάσματα που περιλαμβάνονται στο πολυκύτταρο υποβασίλειο αναγεννούν νέα άτομα από έμβρυα που σχηματίζονται από δύο αντίθετους γαμέτες.

Οποιοδήποτε μέρος ενός ατόμου ή ενός ολόκληρου οργανισμού, το οποίο καθορίζεται από μεγάλο αριθμό συστατικών, είναι μια πολύπλοκη, εξαιρετικά ανεπτυγμένη δομή. Στο υποβασίλειο των πολυκύτταρων, η ταξινόμηση διαχωρίζει σαφώς τις λειτουργίες στις οποίες κάθε ένα από τα επιμέρους σωματίδια εκτελεί το καθήκον του. Εμπλέκονται σε ζωτικές διαδικασίες, υποστηρίζοντας έτσι την ύπαρξη ολόκληρου του οργανισμού.

Το Subkingdom Multicellular στα λατινικά ακούγεται σαν Metazoa. Για να σχηματιστεί ένας πολύπλοκος οργανισμός, τα κύτταρα πρέπει να αναγνωρίζονται και να συνδέονται με άλλα. Μόνο περίπου δώδεκα πρωτόζωα μπορούν να φανούν μεμονωμένα με γυμνό μάτι. Τα υπόλοιπα σχεδόν δύο εκατομμύρια ορατά άτομα είναι πολυκύτταρα.

Τα πολυκύτταρα ζώα δημιουργούνται ως αποτέλεσμα της σύνδεσης ατόμων μέσω του σχηματισμού αποικιών, νηματίων ή συσσωμάτωσης. Το Pluricellular αναπτύχθηκε ανεξάρτητα, όπως το Volvox και μερικά μαστιγωμένα πράσινα φύκια.

Σημάδι του υποβασιλείου των πολυκύτταρων, δηλαδή των πρώιμων πρωτόγονων ειδών του, ήταν η απουσία οστών, οστράκων και άλλων στερεών μερών του σώματος. Ως εκ τούτου, τα ίχνη τους δεν έχουν διασωθεί μέχρι σήμερα. Εξαιρούνται τα σφουγγάρια που εξακολουθούν να ζουν στις θάλασσες και τους ωκεανούς. Ίσως τα λείψανά τους να βρίσκονται σε κάποιους αρχαίους βράχους, όπως το Grypania spiralis, τα απολιθώματα του οποίου βρίσκονται στα παλαιότερα στρώματα μαύρου σχιστόλιθου που χρονολογούνται από την πρώιμη προτεροζωική εποχή.

Στον παρακάτω πίνακα, το πολυκύτταρο υποβασίλειο παρουσιάζεται σε όλη του την ποικιλομορφία.

Πολύπλοκες σχέσεις προέκυψαν ως αποτέλεσμα της εξέλιξης των πρωτοζώων και της εμφάνισης της ικανότητας των κυττάρων να διαιρούνται σε ομάδες και να οργανώνουν ιστούς και όργανα. Υπάρχουν πολλές θεωρίες που εξηγούν τους μηχανισμούς με τους οποίους θα μπορούσαν να έχουν εξελιχθεί οι μονοκύτταροι οργανισμοί.

Θεωρίες προέλευσης

Μέχρι σήμερα, υπάρχουν τρεις κύριες θεωρίες για την εμφάνιση του υποβασιλείου των πολυκύτταρων οργανισμών. Μια περίληψη της συγκυτιακής θεωρίας, για να μην υπεισέλθω σε λεπτομέρειες, μπορεί να περιγραφεί με λίγα λόγια. Η ουσία του έγκειται στο γεγονός ότι ένας πρωτόγονος οργανισμός, που είχε αρκετούς πυρήνες στα κύτταρά του, θα μπορούσε τελικά να χωρίσει τον καθένα από αυτούς με μια εσωτερική μεμβράνη. Για παράδειγμα, αρκετοί πυρήνες περιέχουν έναν μύκητα μούχλας, καθώς και ένα βλεφαροφόρο παπούτσι, που επιβεβαιώνει αυτή τη θεωρία. Ωστόσο, η ύπαρξη πολλαπλών πυρήνων δεν αρκεί για την επιστήμη. Για να επιβεβαιωθεί η θεωρία της πολλαπλότητάς τους, είναι απαραίτητη μια οπτική μεταμόρφωση σε ένα καλά ανεπτυγμένο ζώο του απλούστερου ευκαρυωτικού.

Η θεωρία των αποικιών λέει ότι η συμβίωση, που αποτελείται από διαφορετικούς οργανισμούς του ίδιου είδους, οδήγησε στην αλλαγή τους και στην εμφάνιση τελειότερων πλασμάτων. Ο Haeckel είναι ο πρώτος επιστήμονας που παρουσίασε αυτή τη θεωρία το 1874. Η πολυπλοκότητα της οργάνωσης προκύπτει επειδή τα κύτταρα παραμένουν μαζί, αντί να αποσπώνται κατά τη διαίρεση. Παραδείγματα αυτής της θεωρίας μπορούν να φανούν σε τέτοια πρωτόζωα μεταζώα όπως τα πράσινα φύκια που ονομάζονται eudorina ή volvax. Σχηματίζουν αποικίες που αριθμούν έως και 50.000 κύτταρα ανάλογα με το είδος.

Η θεωρία της αποικίας προτείνει τη σύντηξη διαφορετικών οργανισμών του ίδιου είδους. Το πλεονέκτημα αυτής της θεωρίας είναι ότι έχει παρατηρηθεί ότι κατά τη διάρκεια της έλλειψης τροφής, οι αμοιβάδες συγκεντρώνονται σε μια αποικία που μετακινείται ως μονάδα σε μια νέα τοποθεσία. Μερικές από αυτές τις αμοιβάδες είναι ελαφρώς διαφορετικές μεταξύ τους.

Ωστόσο, το πρόβλημα με αυτή τη θεωρία είναι ότι δεν είναι γνωστό πώς το DNA διαφορετικών ατόμων μπορεί να συμπεριληφθεί σε ένα μόνο γονιδίωμα.

Για παράδειγμα, τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες μπορεί να είναι ενδοσυμβίωσης (οργανισμοί σε έναν οργανισμό). Αυτό συμβαίνει εξαιρετικά σπάνια, και ακόμη και τότε τα γονιδιώματα των ενδοσυμβίων διατηρούν διαφορές μεταξύ τους. Συγχρονίζουν χωριστά το DNA τους κατά τη μίτωση των ειδών ξενιστών.

Τα δύο ή τρία συμβιωτικά άτομα που αποτελούν έναν λειχήνα, αν και εξαρτώνται το ένα από το άλλο για την επιβίωση, πρέπει να αναπαραχθούν χωριστά και στη συνέχεια να ανασυνδυαστούν για να σχηματίσουν ξανά έναν ενιαίο οργανισμό.

Άλλες θεωρίες που εξετάζουν επίσης την εμφάνιση του υποβασιλείου των πολυκύτταρων οργανισμών:

• Θεωρία GK-PID. Πριν από περίπου 800 εκατομμύρια χρόνια, μια ελαφρά γενετική αλλαγή σε ένα μόνο μόριο που ονομάζεται GK-PID μπορεί να επέτρεψε στα άτομα να μετακινηθούν από ένα μεμονωμένο κύτταρο σε μια πιο περίπλοκη δομή σώματος.
• Ο ρόλος των ιών Πρόσφατα αναγνωρίστηκε ότι τα γονίδια που δανείζονται από ιούς παίζουν καθοριστικό ρόλο στη διαίρεση των ιστών, των οργάνων, ακόμη και στη σεξουαλική αναπαραγωγή, στη σύντηξη ωαρίου και σπέρματος. Βρέθηκε η πρώτη πρωτεΐνη syncytin-1, η οποία μεταδόθηκε από έναν ιό σε ένα άτομο. Βρίσκεται στις μεσοκυτταρικές μεμβράνες που χωρίζουν τον πλακούντα και τον εγκέφαλο. Η δεύτερη πρωτεΐνη αναγνωρίστηκε το 2007 και ονομάστηκε EFF1. Βοηθά στο σχηματισμό του δέρματος των νηματωδών στρογγυλών σκουληκιών και αποτελεί μέρος ολόκληρης της οικογένειας πρωτεϊνών FF. Ο Δρ Felix Rey στο Ινστιτούτο Παστέρ στο Παρίσι κατασκεύασε μια τρισδιάστατη διάταξη της δομής EFF1 και έδειξε ότι είναι αυτό που συνδέει τα σωματίδια μεταξύ τους. Αυτή η εμπειρία επιβεβαιώνει το γεγονός ότι όλες οι γνωστές συντήξεις των μικρότερων σωματιδίων σε μόρια είναι ιικής προέλευσης. Αυτό υποδηλώνει επίσης ότι οι ιοί ήταν ζωτικής σημασίας για την επικοινωνία των εσωτερικών δομών και χωρίς αυτούς δεν θα ήταν δυνατό να αναδυθεί μια αποικία του υποβασιλείου του πολυκύτταρου τύπου σπόγγου.

Όλες αυτές οι θεωρίες, καθώς και πολλές άλλες που συνεχίζουν να προσφέρουν διάσημοι επιστήμονες, είναι πολύ ενδιαφέρουσες. Ωστόσο, κανένα από αυτά δεν μπορεί να απαντήσει ξεκάθαρα και ξεκάθαρα στο ερώτημα: πώς θα μπορούσε μια τέτοια τεράστια ποικιλία ειδών να έχει εμφανιστεί από ένα μόνο κύτταρο που προέρχεται από τη Γη; Ή: γιατί τα μεμονωμένα άτομα αποφάσισαν να ενωθούν και άρχισαν να υπάρχουν μαζί;

Ίσως περάσουν μερικά χρόνια και νέες ανακαλύψεις θα μπορέσουν να μας δώσουν απαντήσεις σε κάθε ένα από αυτά τα ερωτήματα.

Όργανα και ιστοί

Οι σύνθετοι οργανισμοί έχουν βιολογικές λειτουργίες όπως προστασία, κυκλοφορία, πέψη, αναπνοή και σεξουαλική αναπαραγωγή. Εκτελούνται από συγκεκριμένα όργανα όπως το δέρμα, η καρδιά, το στομάχι, οι πνεύμονες και το αναπαραγωγικό σύστημα. Αποτελούνται από πολλούς διαφορετικούς τύπους κυττάρων που συνεργάζονται για να εκτελέσουν συγκεκριμένες εργασίες.

Για παράδειγμα, ο καρδιακός μυς έχει μεγάλο αριθμό μιτοχονδρίων. Παράγουν τριφωσφορική αδενοσίνη, χάρη στην οποία το αίμα κινείται συνεχώς μέσω του κυκλοφορικού συστήματος. Τα κύτταρα του δέρματος, από την άλλη πλευρά, έχουν λιγότερα μιτοχόνδρια. Αντίθετα, έχουν πυκνές πρωτεΐνες και παράγουν κερατίνη, η οποία προστατεύει τους μαλακούς εσωτερικούς ιστούς από βλάβες και εξωτερικούς παράγοντες.

αναπαραγωγή

Ενώ χωρίς εξαίρεση όλα τα πρωτόζωα αναπαράγονται ασεξουαλικά, πολλά από το υποβασίλειο των πολυκύτταρων οργανισμών προτιμούν τη σεξουαλική αναπαραγωγή. Οι άνθρωποι, για παράδειγμα, είναι μια πολύπλοκη δομή που δημιουργείται από τη σύντηξη δύο μεμονωμένων κυττάρων που ονομάζονται ωάριο και σπέρμα. Η σύντηξη ενός ωαρίου με έναν γαμετή (οι γάμετες είναι ειδικά σεξουαλικά κύτταρα που περιέχουν ένα σύνολο χρωμοσωμάτων) ενός σπέρματος οδηγεί στο σχηματισμό ενός ζυγώτη.

Ο ζυγώτης περιέχει το γενετικό υλικό τόσο του σπέρματος όσο και του ωαρίου. Η διαίρεση του οδηγεί στην ανάπτυξη ενός εντελώς νέου, ξεχωριστού οργανισμού. Κατά την ανάπτυξη και τη διαίρεση των κυττάρων, σύμφωνα με το πρόγραμμα που ορίζεται στα γονίδια, αρχίζουν να διαφοροποιούνται σε ομάδες. Αυτό θα τους επιτρέψει περαιτέρω να εκτελούν εντελώς διαφορετικές λειτουργίες, παρά το γεγονός ότι είναι γενετικά πανομοιότυπες μεταξύ τους.

Έτσι, όλα τα όργανα και οι ιστοί του σώματος που σχηματίζουν τα νεύρα, τα οστά, τους μύες, τους τένοντες, το αίμα - όλα προέκυψαν από έναν ζυγώτη, ο οποίος εμφανίστηκε λόγω της σύντηξης δύο μεμονωμένων γαμετών.

Πολυκύτταρο πλεονέκτημα

Υπάρχουν πολλά βασικά πλεονεκτήματα του υποβασιλείου των πολυκύτταρων οργανισμών, χάρη στα οποία κυριαρχούν στον πλανήτη μας.

Δεδομένου ότι η πολύπλοκη εσωτερική δομή επιτρέπει αυξημένο μέγεθος, βοηθά επίσης στην ανάπτυξη δομών και ιστών υψηλότερης τάξης με πολλαπλές λειτουργίες.

Οι μεγάλοι οργανισμοί έχουν καλύτερη προστασία από τα αρπακτικά. Έχουν επίσης μεγαλύτερη κινητικότητα, η οποία τους επιτρέπει να μεταναστεύσουν σε πιο ευνοϊκά μέρη για να ζήσουν.

Υπάρχει ένα άλλο αδιαμφισβήτητο πλεονέκτημα του πολυκύτταρου υποβασιλείου. Ένα κοινό χαρακτηριστικό όλων των ειδών του είναι η αρκετά μεγάλη διάρκεια ζωής. Το κυτταρικό σώμα εκτίθεται στο περιβάλλον από όλες τις πλευρές και οποιαδήποτε βλάβη σε αυτό μπορεί να οδηγήσει στο θάνατο του ατόμου. Ένας πολυκύτταρος οργανισμός θα συνεχίσει να υπάρχει ακόμα κι αν ένα κύτταρο πεθάνει ή καταστραφεί. Ο διπλασιασμός του DNA είναι επίσης ένα πλεονέκτημα. Η διαίρεση των σωματιδίων μέσα στο σώμα επιτρέπει στους κατεστραμμένους ιστούς να αναπτύσσονται και να επισκευάζονται γρηγορότερα.

Κατά τη διαίρεση του, το νέο κελί αντιγράφει το παλιό, το οποίο σας επιτρέπει να αποθηκεύσετε ευνοϊκά χαρακτηριστικά στις επόμενες γενιές, καθώς και να τα βελτιώσετε με την πάροδο του χρόνου. Με άλλα λόγια, ο διπλασιασμός επιτρέπει τη διατήρηση και την προσαρμογή χαρακτηριστικών που θα βελτιώσουν την επιβίωση ή την καταλληλότητα ενός οργανισμού, ειδικά στο ζωικό βασίλειο, το υποβασίλειο των πολυκύτταρων οργανισμών.

Μειονεκτήματα πολυκύτταρων

Οι σύνθετοι οργανισμοί έχουν επίσης μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, είναι ευαίσθητα σε διάφορες ασθένειες που προκύπτουν από την πολύπλοκη βιολογική τους σύνθεση και λειτουργίες. Στα πρωτόζωα, αντίθετα, δεν υπάρχουν αρκετά ανεπτυγμένα συστήματα οργάνων. Αυτό σημαίνει ότι ελαχιστοποιούνται οι κίνδυνοι επικίνδυνων ασθενειών.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι, σε αντίθεση με τους πολυκύτταρους οργανισμούς, τα πρωτόγονα άτομα έχουν την ικανότητα να αναπαράγονται ασεξουαλικά. Αυτό τους βοηθά να μην σπαταλούν πόρους και ενέργεια για να βρουν σύντροφο και σεξουαλική δραστηριότητα.

Οι απλούστεροι οργανισμοί έχουν επίσης την ικανότητα να προσλαμβάνουν ενέργεια με διάχυση ή όσμωση. Αυτό τους απαλλάσσει από την ανάγκη να μετακινούνται για να βρουν φαγητό. Σχεδόν οτιδήποτε μπορεί να γίνει μια πιθανή πηγή τροφής για ένα μονοκύτταρο πλάσμα.

Σπονδυλωτά και ασπόνδυλα

Χωρίς εξαίρεση, η ταξινόμηση χωρίζει όλα τα πολυκύτταρα πλάσματα που περιλαμβάνονται στο υποβασίλειο σε δύο τύπους: σπονδυλωτά (χορδοειδή) και ασπόνδυλα.

Τα ασπόνδυλα δεν έχουν σκληρό πλαίσιο, ενώ τα χορδή έχουν έναν καλά ανεπτυγμένο εσωτερικό σκελετό από χόνδρο, οστά και έναν εξαιρετικά ανεπτυγμένο εγκέφαλο που προστατεύεται από ένα κρανίο. Τα σπονδυλωτά έχουν καλά ανεπτυγμένα αισθητήρια όργανα, αναπνευστικό σύστημα με βράγχια ή πνεύμονες και ανεπτυγμένο νευρικό σύστημα, το οποίο τα διακρίνει περαιτέρω από τα πιο πρωτόγονα αντίστοιχα.

Και οι δύο τύποι ζώων ζουν σε διαφορετικούς βιότοπους, αλλά οι χορδές, χάρη σε ένα ανεπτυγμένο νευρικό σύστημα, μπορούν να προσαρμοστούν στη γη, τη θάλασσα και τον αέρα. Ωστόσο, τα ασπόνδυλα βρίσκονται επίσης σε ένα ευρύ φάσμα, από δάση και ερήμους έως σπηλιές και λάσπη βυθού.

Μέχρι σήμερα, έχουν εντοπιστεί σχεδόν δύο εκατομμύρια είδη του υποβασιλείου των πολυκύτταρων ασπόνδυλων. Αυτά τα δύο εκατομμύρια αποτελούν περίπου το 98% όλων των ζωντανών όντων, δηλαδή 98 από τα 100 είδη οργανισμών που ζουν στον κόσμο είναι ασπόνδυλοι. Οι άνθρωποι ανήκουν στην οικογένεια των χορδών.

Τα σπονδυλωτά διακρίνονται σε ψάρια, αμφίβια, ερπετά, πτηνά και θηλαστικά. Τα ζώα που δεν έχουν ραχοκοκαλιά αντιπροσωπεύουν φυλές όπως τα αρθρόποδα, τα εχινόδερμα, τα σκουλήκια, τα ομογενή και τα μαλάκια.

Μία από τις μεγαλύτερες διαφορές μεταξύ αυτών των ειδών είναι το μέγεθός τους. Τα ασπόνδυλα όπως τα έντομα ή τα ομογενή είναι μικρά και αργά επειδή δεν μπορούν να αναπτύξουν μεγάλα σώματα και δυνατούς μύες. Υπάρχουν λίγες εξαιρέσεις, όπως το καλαμάρι, που μπορεί να φτάσει τα 15 μέτρα σε μήκος. Τα σπονδυλωτά έχουν ένα καθολικό σύστημα υποστήριξης και επομένως μπορούν να αναπτυχθούν γρηγορότερα και να γίνουν μεγαλύτερα από τα ασπόνδυλα.

Οι χορδές έχουν επίσης πολύ ανεπτυγμένο νευρικό σύστημα. Με τη βοήθεια μιας εξειδικευμένης σύνδεσης μεταξύ των νευρικών ινών, μπορούν να αντιδράσουν πολύ γρήγορα στις αλλαγές του περιβάλλοντος, γεγονός που τους δίνει ένα αναμφισβήτητο πλεονέκτημα.

Σε σύγκριση με τα σπονδυλωτά, τα περισσότερα ζώα χωρίς ραχοκοκαλιά χρησιμοποιούν ένα απλό νευρικό σύστημα και συμπεριφέρονται σχεδόν εντελώς ενστικτωδώς. Αυτό το σύστημα λειτουργεί καλά τις περισσότερες φορές, αν και αυτά τα πλάσματα συχνά δεν μπορούν να μάθουν από τα λάθη τους. Εξαιρούνται τα χταπόδια και οι στενοί συγγενείς τους, που θεωρούνται από τα πιο έξυπνα ζώα στον κόσμο των ασπόνδυλων.

Όλα τα ακόρντα, όπως ξέρουμε, έχουν μια ραχοκοκαλιά. Ωστόσο, ένα χαρακτηριστικό του υποβασιλείου των πολυκύτταρων ασπόνδυλων είναι η ομοιότητα με τους συγγενείς τους. Βρίσκεται στο γεγονός ότι σε ένα ορισμένο στάδιο της ζωής, τα σπονδυλωτά έχουν επίσης μια εύκαμπτη ράβδο στήριξης, τη νωτιαία χορδή, η οποία αργότερα γίνεται η σπονδυλική στήλη. Η πρώτη ζωή αναπτύχθηκε ως μεμονωμένα κύτταρα στο νερό. Τα ασπόνδυλα ήταν ο αρχικός κρίκος στην εξέλιξη άλλων οργανισμών. Οι σταδιακές αλλαγές τους οδήγησαν στην εμφάνιση σύνθετων πλασμάτων με καλά ανεπτυγμένο σκελετό.

συνενώνει

Σήμερα υπάρχουν περίπου έντεκα χιλιάδες είδη ομογενών. Αυτά είναι ένα από τα παλαιότερα πολύπλοκα ζώα που εμφανίστηκαν στη γη. Το μικρότερο από τα ομογενή δεν μπορεί να φανεί χωρίς μικροσκόπιο και η μεγαλύτερη γνωστή μέδουσα έχει διάμετρο 2,5 μέτρα.

Λοιπόν, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο υποβασίλειο των πολυκύτταρων, του εντερικού τύπου. Η περιγραφή των κύριων χαρακτηριστικών των οικοτόπων μπορεί να προσδιοριστεί από την παρουσία υδάτινου ή θαλάσσιου περιβάλλοντος. Ζουν μόνοι τους ή σε αποικίες που είναι ελεύθερες να περιφέρονται ή να ζουν σε ένα μέρος.

Το σχήμα του σώματος των ομογενών ονομάζεται «τσάντα». Το στόμα συνδέεται με έναν τυφλό σάκο που ονομάζεται «γαστραγγειακή κοιλότητα». Αυτός ο σάκος λειτουργεί στη διαδικασία της πέψης, της ανταλλαγής αερίων και λειτουργεί ως υδροστατικός σκελετός. Το ενιαίο άνοιγμα χρησιμεύει και ως στόμα και ως πρωκτός. Τα πλοκάμια είναι μακριές, κοίλες κατασκευές που χρησιμοποιούνται για την κίνηση και τη σύλληψη τροφής. Όλα τα ομογενή έχουν πλοκάμια καλυμμένα με κορόιδα. Είναι εξοπλισμένα με ειδικά κύτταρα που ονομάζονται νεμοκύστες που μπορούν να εγχύσουν τοξίνες στο θήραμά τους. Τα κορόιδα επιτρέπουν επίσης τη σύλληψη μεγάλων θηραμάτων, τα οποία τα ζώα τοποθετούν στο στόμα τους ανασύροντας τα πλοκάμια τους. Οι νηματοκύστεις ευθύνονται για τα εγκαύματα που προκαλούν στον άνθρωπο μερικές μέδουσες.

Τα ζώα του υποβασιλείου είναι πολυκύτταρα, όπως τα συνεντερικά, έχουν τόσο ενδοκυτταρική όσο και εξωκυτταρική πέψη. Η αναπνοή γίνεται με απλή διάχυση. Έχουν ένα δίκτυο νεύρων που εκτείνονται σε όλο το σώμα.

Πολλές μορφές εμφανίζουν πολυμορφισμό, δηλαδή γονιδιακή ποικιλομορφία, στην οποία υπάρχουν διαφορετικοί τύποι πλασμάτων στην αποικία για διαφορετικές λειτουργίες. Αυτά τα άτομα ονομάζονται ζωοειδή. Η αναπαραγωγή μπορεί να ονομαστεί τυχαία (εξωτερική εκβλάστηση) ή σεξουαλική (σχηματισμός γαμετών).

Οι μέδουσες, για παράδειγμα, παράγουν ωάρια και σπέρμα και στη συνέχεια τα απελευθερώνουν στο νερό. Όταν ένα ωάριο γονιμοποιείται, εξελίσσεται σε μια ελεύθερα κολυμπούσα, βλεφαροειδή προνύμφη που ονομάζεται planla.

Χαρακτηριστικά παραδείγματα του υποβασιλείου του Πολυκύτταρου τύπου συνεντερικών είναι η Ύδρα, ο Οβελία, ο Πορτογάλος άνθρωπος του πολέμου, το ιστιοφόρο, η μέδουσα αυρέλια, η μέδουσα κεφαλής, οι θαλάσσιες ανεμώνες, τα κοράλλια, τα θαλάσσια στυλό, οι γοργόνες κ.λπ.

Φυτά

Στο υποβασίλειο τα Πολυκύτταρα φυτά είναι ευκαρυωτικοί οργανισμοί που είναι σε θέση να τρέφονται μέσω της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης. Τα φύκια θεωρούνταν αρχικά φυτά, αλλά τώρα ταξινομούνται ως πρωτίστες, μια ειδική ομάδα που αποκλείεται από όλα τα γνωστά είδη. Ο σύγχρονος ορισμός των φυτών αναφέρεται σε οργανισμούς που ζουν κυρίως στη γη (και μερικές φορές στο νερό).

Ένα άλλο χαρακτηριστικό γνώρισμα των φυτών είναι η πράσινη χρωστική ουσία - χλωροφύλλη. Χρησιμοποιείται για την απορρόφηση της ηλιακής ενέργειας κατά τη φωτοσύνθεση.

Κάθε φυτό έχει απλοειδή και διπλοειδή φάσεις που χαρακτηρίζουν τον κύκλο ζωής του. Ονομάζεται εναλλαγή γενεών γιατί όλες οι φάσεις σε αυτό είναι πολυκύτταρες.

Οι εναλλασσόμενες γενιές είναι η γενιά των σποροφύτων και η γενιά των γαμετόφυτων. Στη φάση του γαμετόφυτου σχηματίζονται γαμέτες. Οι απλοειδείς γαμέτες συντήκονται για να σχηματίσουν έναν ζυγώτη, που ονομάζεται διπλοειδές κύτταρο επειδή έχει ένα πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων. Από εκεί αναπτύσσονται διπλοειδή άτομα της γενιάς των σπορόφυτων.

Τα σπορόφυτα περνούν από μια φάση μείωσης (διαίρεσης) και σχηματίζουν απλοειδή σπόρια.

Διαφορές από την αποικιοκρατία

Πρέπει να διακρίνεται πολυκυτταρικότητακαι αποικιοκρατία. Οι αποικιακοί οργανισμοί δεν έχουν αληθινά διαφοροποιημένα κύτταρα, και ως εκ τούτου η διαίρεση του σώματος σε ιστούς. Τα όρια μεταξύ πολυκυτταρικότητας και αποικιοκρατίας είναι ασαφή. Για παράδειγμα, το Volvox αναφέρεται συχνά ως αποικιακός οργανισμός, αν και στις «αποικίες» του υπάρχει σαφής διαίρεση των κυττάρων σε γενετικά και σωματικά. Η απομόνωση του θνητού «σώματος» θεωρήθηκε από τον A. A. Zakhvatkin ως σημαντικό σημάδι της πολυκυτταρικότητας του Volvox. Εκτός από την κυτταρική διαφοροποίηση, οι πολυκύτταροι οργανισμοί χαρακτηρίζονται επίσης από υψηλότερο επίπεδο ολοκλήρωσης από τις αποικιακές μορφές.

Προέλευση

Τα πολυκύτταρα ζώα μπορεί να εμφανίστηκαν στη Γη πριν από 2,1 δισεκατομμύρια χρόνια, λίγο μετά την «επανάσταση του οξυγόνου». Τα πολυκύτταρα ζώα είναι μια μονοφυλετική ομάδα. Γενικά, η πολυκυτταρικότητα προέκυψε σε διαφορετικές εξελικτικές γραμμές του οργανικού κόσμου αρκετές δεκάδες φορές. Για λόγους που δεν είναι απολύτως σαφείς, η πολυκυτταρικότητα είναι πιο χαρακτηριστική των ευκαρυωτών, αν και τα βασικά στοιχεία της πολυκυτταρικότητας βρίσκονται επίσης μεταξύ των προκαρυωτικών. Έτσι, σε ορισμένα νηματοειδή κυανοβακτήρια, βρίσκονται τρεις τύποι σαφώς διαφοροποιημένων κυττάρων στα νήματα και όταν τα νήματα κινούνται, επιδεικνύουν υψηλό επίπεδο ακεραιότητας. Τα πολυκύτταρα καρποφόρα σώματα είναι χαρακτηριστικά των μυξοβακτηρίων.

Οντογένεση

Η ανάπτυξη πολλών πολυκύτταρων οργανισμών ξεκινά με ένα μόνο κύτταρο (για παράδειγμα, ζυγώτες σε ζώα ή σπόρια στην περίπτωση γαμετόφυτων ανώτερων φυτών). Σε αυτή την περίπτωση, τα περισσότερα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού έχουν το ίδιο γονιδίωμα. Στη βλαστική αναπαραγωγή, όταν ένας οργανισμός αναπτύσσεται από ένα πολυκύτταρο θραύσμα του μητρικού οργανισμού, συνήθως συμβαίνει και φυσική κλωνοποίηση.

Σε ορισμένους πρωτόγονους πολυκύτταρους οργανισμούς (για παράδειγμα, κυτταρικές λάσπες και μυξοβακτήρια), η εμφάνιση πολυκύτταρων σταδίων του κύκλου ζωής συμβαίνει με θεμελιωδώς διαφορετικό τρόπο - κύτταρα, που συχνά έχουν πολύ διαφορετικούς γονότυπους, συνδυάζονται σε έναν ενιαίο οργανισμό.

Εξέλιξη

Τεχνητοί πολυκύτταροι οργανισμοί

Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν πληροφορίες για τη δημιουργία πραγματικά πολυκύτταρων τεχνητών οργανισμών, ωστόσο, διεξάγονται πειράματα για τη δημιουργία τεχνητών αποικιών μονοκύτταρων οργανισμών.

Το 2009, ο Ravil Fakhrullin από το Κρατικό Πανεπιστήμιο του Kazan (Privolzhsky) (Ταταρστάν, Ρωσία) και ο Vesselin Paunov από το Πανεπιστήμιο του Hull (Yorkshire, UK) απέκτησαν νέες βιολογικές δομές, που ονομάζονται "cellosomes" (eng. τσέλο) και αντιπροσωπεύουν τεχνητά δημιουργημένες αποικίες μονοκύτταρων οργανισμών. Ένα στρώμα κυττάρων ζυμομύκητα εφαρμόστηκε σε κρυστάλλους αραγωνίτη και ασβεστίτη χρησιμοποιώντας ηλεκτρολύτες πολυμερούς ως συνδετικό, στη συνέχεια οι κρύσταλλοι διαλύθηκαν με οξύ και λήφθηκαν κοίλα κλειστά κυτταροσώματα που διατήρησαν το σχήμα του χρησιμοποιούμενου εκμαγείου. Στα προκύπτοντα κυτταροσώματα, τα κύτταρα ζυμομύκητα παρέμειναν ενεργά για δύο εβδομάδες στους 4°C.

Το 2010, οι ίδιοι ερευνητές, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας, ανακοίνωσαν τη δημιουργία ενός νέου τεχνητού αποικιακού οργανισμού που ονομάζεται μαγιά. ζυμομύκητα). Οι οργανισμοί ελήφθησαν με αυτοσυναρμολόγηση σε φυσαλίδες αέρα, οι οποίες χρησίμευαν ως πρότυπο.

Σημειώσεις

δείτε επίσης

Ίδρυμα Wikimedia. 2010 .

• Λειτουργία πολλαπλών τιμών
• Πολυλεπίδα μάκας

Δείτε τι είναι ο "πολυκύτταρος οργανισμός" σε άλλα λεξικά:

οργανισμός- (Ύστερα λατ. organismus από όψιμα λατ. organizo τακτοποιώ, δίνω λεπτή εμφάνιση, από άλλα ελληνικά ὄργανον εργαλείο) ένα ζωντανό σώμα που έχει ένα σύνολο ιδιοτήτων που το διακρίνουν από την άψυχη ύλη. Ως ξεχωριστός μεμονωμένος οργανισμός ... ... Wikipedia

οργανισμός- Ο ΕΜΒΡΥΟΛΟΓΙΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΖΩΩΝ είναι μια βιολογική μονάδα που έχει χαρακτηριστικά ανατομικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά. Ένας οργανισμός μπορεί να αποτελείται από ένα μόνο κύτταρο (μονοκύτταρο οργανισμό), από πολλά πανομοιότυπα κύτταρα (αποικιακός οργανισμός) ... ... Γενική Εμβρυολογία: Ορολογικό Λεξικό

ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ- ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ, σύνολο οργάνων που αλληλεπιδρούν που σχηματίζουν ένα ζώο ή ένα φυτό. Η ίδια η λέξη Ο. προέρχεται από το ελληνικό όργανον, δηλαδή έργο, εργαλείο. Για πρώτη φορά, προφανώς, ο Αριστοτέλης ονόμασε τα έμβια όντα οργανισμούς, γιατί σύμφωνα με αυτόν ... ... Μεγάλη Ιατρική Εγκυκλοπαίδεια

πολυκύτταρος- Ώχ Ώχ. Biol. Αποτελείται από μεγάλο αριθμό κυττάρων (2.Κ.). Μ. οργανισμός. Τα φυτά μου. Τα ζώα μου… εγκυκλοπαιδικό λεξικό

πολυκύτταρος- Ώχ Ώχ .; biol. που αποτελείται από μεγάλο αριθμό κυττάρων II Πολυκύτταρος οργανισμός. Τα φυτά μου. Τα ζώα μου… Λεξικό πολλών εκφράσεων

Ο ζωντανός κόσμος είναι γεμάτος με μια ιλιγγιώδη σειρά από ζωντανά όντα. Οι περισσότεροι οργανισμοί αποτελούνται από ένα μόνο κύτταρο και δεν είναι ορατοί με γυμνό μάτι. Πολλά από αυτά γίνονται ορατά μόνο με μικροσκόπιο. Άλλα, όπως το κουνέλι, ο ελέφαντας ή το πεύκο και ο άνθρωπος, αποτελούνται από πολλά κύτταρα και αυτοί οι πολυκύτταροι οργανισμοί κατοικούν επίσης τον κόσμο μας σε μεγάλους αριθμούς.

Δομικά στοιχεία της ζωής

Οι δομικές και λειτουργικές μονάδες όλων των ζωντανών οργανισμών είναι τα κύτταρα. Ονομάζονται επίσης δομικά στοιχεία της ζωής. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από κύτταρα. Αυτές οι δομικές μονάδες ανακαλύφθηκαν από τον Robert Hooke το 1665. Υπάρχουν περίπου εκατό τρισεκατομμύρια κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα. Το μέγεθος του ενός είναι περίπου δέκα μικρόμετρα. Το κύτταρο περιέχει κυτταρικά οργανίδια που ελέγχουν τη δραστηριότητά του.

Υπάρχουν μονοκύτταροι και πολυκύτταροι οργανισμοί. Τα πρώτα αποτελούνται από ένα μόνο κύτταρο, όπως τα βακτήρια, ενώ τα δεύτερα περιλαμβάνουν φυτά και ζώα. Ο αριθμός των κελιών εξαρτάται από τον τύπο. Τα περισσότερα φυτικά και ζωικά κύτταρα έχουν μέγεθος από ένα έως εκατό μικρόμετρα, επομένως είναι ορατά στο μικροσκόπιο.

μονοκύτταροι οργανισμοί

Αυτά τα μικροσκοπικά πλάσματα αποτελούνται από ένα κύτταρο. Η αμοιβάδα και οι βλεφαρίδες είναι οι παλαιότερες μορφές ζωής που υπήρχαν πριν από περίπου 3,8 εκατομμύρια χρόνια. Τα βακτήρια, τα αρχαία, τα πρωτόζωα, μερικά φύκια και οι μύκητες είναι οι κύριες ομάδες μονοκύτταρων οργανισμών. Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες: οι προκαρυώτες και οι ευκαρυώτες. Διαφέρουν επίσης σε μέγεθος.

Τα μικρότερα είναι περίπου τριακόσια νανόμετρα και μερικά μπορούν να φτάσουν σε μεγέθη έως και είκοσι εκατοστά. Τέτοιοι οργανισμοί έχουν συνήθως βλεφαρίδες και μαστίγια για να τους βοηθήσουν να κινηθούν. Έχουν ένα απλό σώμα με βασικές λειτουργίες. Η αναπαραγωγή μπορεί να είναι είτε ασεξουαλική είτε σεξουαλική. Η διατροφή πραγματοποιείται συνήθως κατά τη διαδικασία της φαγοκυττάρωσης, όπου τα σωματίδια της τροφής απορροφώνται και αποθηκεύονται σε ειδικά κενοτόπια που υπάρχουν στο σώμα.

Πολυκύτταροι οργανισμοί

Τα έμβια όντα που αποτελούνται από περισσότερα από ένα κύτταρα ονομάζονται πολυκύτταρα. Αποτελούνται από μονάδες που ταυτίζονται και συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν πολύπλοκους πολυκύτταρους οργανισμούς. Τα περισσότερα από αυτά είναι ορατά με γυμνό μάτι. Οργανισμοί όπως τα φυτά, ορισμένα ζώα και τα φύκια ξεκινούν από ένα μόνο κύτταρο και αναπτύσσονται σε πολυκλωνικές οργανώσεις. Και οι δύο κατηγορίες ζωντανών όντων, οι προκαρυώτες και οι ευκαρυώτες, μπορούν να παρουσιάσουν πολυκυτταρικότητα.

Μηχανισμοί για την εμφάνιση της πολυκυτταρικότητας

Υπάρχουν τρεις θεωρίες για να συζητηθούν οι μηχανισμοί με τους οποίους μπορεί να προκύψει η πολυκυτταρικότητα:

• Η συμβιωτική θεωρία δηλώνει ότι το πρώτο κύτταρο ενός πολυκύτταρου οργανισμού προέκυψε λόγω της συμβίωσης διαφορετικών τύπων μονοκύτταρων οργανισμών, καθένας από τους οποίους εκτελεί διαφορετικές λειτουργίες.
• Η συγκυτιακή θεωρία δηλώνει ότι ένας πολυκύτταρος οργανισμός δεν θα μπορούσε να έχει εξελιχθεί από μονοκύτταρα πλάσματα με πολλαπλούς πυρήνες. Τα πρωτόζωα όπως οι βλεφαρίδες και οι γλοιώδεις μύκητες έχουν πολλαπλούς πυρήνες, υποστηρίζοντας έτσι αυτή τη θεωρία.
• Η αποικιακή θεωρία αναφέρει ότι η συμβίωση πολλών οργανισμών του ίδιου είδους οδηγεί στην εξέλιξη ενός πολυκύτταρου οργανισμού. Προτάθηκε από τον Haeckel το 1874. Οι περισσότεροι πολυκύτταροι σχηματισμοί συμβαίνουν λόγω του γεγονότος ότι τα κύτταρα δεν μπορούν να διαχωριστούν μετά τη διαδικασία διαίρεσης. Παραδείγματα που υποστηρίζουν αυτή τη θεωρία είναι τα φύκια Volvox και Eudorina.

Οφέλη της πολυκυτταρικότητας

Ποιοι οργανισμοί - πολυκύτταροι ή μονοκύτταροι - έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα; Είναι μάλλον δύσκολο να απαντηθεί αυτή η ερώτηση. Η πολυκυτταρικότητα του οργανισμού του επιτρέπει να ξεπεράσει το όριο μεγέθους, αυξάνει την πολυπλοκότητα του οργανισμού, επιτρέποντας τη διαφοροποίηση πολλών κυτταρικών σειρών. Η αναπαραγωγή συμβαίνει κυρίως σεξουαλικά. Η ανατομία των πολυκύτταρων οργανισμών και οι διεργασίες που συμβαίνουν σε αυτούς είναι αρκετά περίπλοκες λόγω της παρουσίας διαφόρων τύπων κυττάρων που ελέγχουν τη ζωτική τους δραστηριότητα. Ας πάρουμε για παράδειγμα τη διαίρεση. Αυτή η διαδικασία πρέπει να είναι ακριβής και συντονισμένη προκειμένου να αποτραπεί η μη φυσιολογική ανάπτυξη και ανάπτυξη ενός πολυκύτταρου οργανισμού.

Παραδείγματα πολυκύτταρων οργανισμών

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, υπάρχουν δύο τύποι πολυκύτταρων οργανισμών: οι προκαρυώτες και οι ευκαρυώτες. Η πρώτη κατηγορία είναι κυρίως βακτήρια. Μερικά κυανοβακτήρια, όπως το chara ή το spirogyra, είναι επίσης πολυκύτταρα προκαρυωτικά, που μερικές φορές ονομάζονται αποικιακά. Οι περισσότεροι ευκαρυωτικοί οργανισμοί αποτελούνται επίσης από πολλές μονάδες. Έχουν μια καλά ανεπτυγμένη δομή σώματος και έχουν ειδικά όργανα για να εκτελούν ορισμένες λειτουργίες. Τα περισσότερα καλά ανεπτυγμένα φυτά και ζώα είναι πολυκύτταρα. Σχεδόν όλοι οι τύποι γυμνόσπερμων και αγγειόσπερμων μπορούν να είναι παραδείγματα. Σχεδόν όλα τα ζώα είναι πολυκύτταροι ευκαρυώτες.

Χαρακτηριστικά και σημάδια πολυκύτταρων οργανισμών

Υπάρχουν πολλά σημάδια με τα οποία μπορείτε εύκολα να προσδιορίσετε εάν ένας οργανισμός είναι πολυκύτταρος ή όχι. Μεταξύ των παρακάτω είναι:

• Έχουν μια αρκετά περίπλοκη οργάνωση σώματος.
• Εξειδικευμένες λειτουργίες εκτελούνται από διάφορα κύτταρα, ιστούς, όργανα ή συστήματα οργάνων.
• Ο καταμερισμός της εργασίας στο σώμα μπορεί να είναι σε κυτταρικό επίπεδο, σε επίπεδο ιστών, οργάνων και σε επίπεδο συστημάτων οργάνων.
• Κυρίως ευκαρυώτες.
• Ο τραυματισμός ή ο θάνατος ορισμένων κυττάρων δεν επηρεάζει συνολικά το σώμα: τα προσβεβλημένα κύτταρα θα αντικατασταθούν.
• Λόγω της πολυκυτταρικότητας, ο οργανισμός μπορεί να φτάσει σε μεγάλα μεγέθη.
• Σε σύγκριση με τους μονοκύτταρους οργανισμούς, έχουν μεγαλύτερο κύκλο ζωής.
• Ο κύριος τύπος αναπαραγωγής είναι η σεξουαλική.
• Η κυτταρική διαφοροποίηση είναι χαρακτηριστική μόνο των πολυκύτταρων οργανισμών.

Πώς αναπτύσσονται οι πολυκύτταροι οργανισμοί;

Όλα τα πλάσματα, από μικρά φυτά και έντομα μέχρι μεγάλους ελέφαντες, καμηλοπαρδάλεις, ακόμα και ανθρώπους, ξεκινούν ως μεμονωμένα, απλά κύτταρα που ονομάζονται γονιμοποιημένα ωάρια. Για να αναπτυχθούν σε έναν μεγάλο ενήλικο οργανισμό, περνούν από αρκετά συγκεκριμένα στάδια ανάπτυξης. Μετά τη γονιμοποίηση του ωαρίου ξεκινά η διαδικασία της πολυκυτταρικής ανάπτυξης. Σε όλη τη διαδρομή, εμφανίζεται ανάπτυξη και πολλαπλή διαίρεση μεμονωμένων κυττάρων. Αυτή η αναπαραγωγή τελικά δημιουργεί το τελικό προϊόν, το οποίο είναι ένα πολύπλοκο, πλήρως διαμορφωμένο ζωντανό ον.

Η κυτταρική διαίρεση δημιουργεί μια σειρά από πολύπλοκα μοτίβα που ορίζονται από γονιδιώματα που είναι σχεδόν πανομοιότυπα σε όλα τα κύτταρα. Αυτή η ποικιλομορφία οδηγεί σε γονιδιακή έκφραση που ελέγχει τα τέσσερα στάδια ανάπτυξης των κυττάρων και των εμβρύων: πολλαπλασιασμός, εξειδίκευση, αλληλεπίδραση και κίνηση. Το πρώτο περιλαμβάνει την αντιγραφή πολλών κυττάρων από μία μόνο πηγή, το δεύτερο έχει να κάνει με τη δημιουργία κυττάρων με επιλεγμένα, συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, το τρίτο περιλαμβάνει τη διάδοση πληροφοριών μεταξύ των κυττάρων και το τέταρτο είναι υπεύθυνο για την τοποθέτηση των κυττάρων σε όλο το σώμα. να σχηματίσει όργανα, ιστούς, οστά και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά των αναπτυγμένων οργανισμών.

Λίγα λόγια για την ταξινόμηση

Μεταξύ των πολυκύτταρων πλασμάτων, διακρίνονται δύο μεγάλες ομάδες:

• ασπόνδυλα (σφουγγάρια, ανελοειδή, αρθρόποδα, μαλάκια και άλλα)·
• χορδές (όλα τα ζώα που έχουν αξονικό σκελετό).

Ένα σημαντικό στάδιο σε ολόκληρη την ιστορία του πλανήτη ήταν η εμφάνιση της πολυκυτταρικότητας στη διαδικασία της εξελικτικής ανάπτυξης. Αυτό χρησίμευσε ως ισχυρή ώθηση για την αύξηση της βιολογικής ποικιλότητας και την περαιτέρω ανάπτυξή της. Το κύριο χαρακτηριστικό ενός πολυκύτταρου οργανισμού είναι η σαφής κατανομή των κυτταρικών λειτουργιών, ευθυνών, καθώς και η δημιουργία και η δημιουργία σταθερών και ισχυρών επαφών μεταξύ τους. Με άλλα λόγια, είναι μια πολυάριθμη αποικία κυττάρων, η οποία μπορεί να διατηρήσει μια σταθερή θέση σε όλο τον κύκλο ζωής ενός ζωντανού όντος.