Organizm wielokomórkowy. Poziom organów

Wszystkie organizmy wielokomórkowe istniejące na planecie należą do królestw Roślin, Grzybów i Zwierząt. Większość organizmów wielokomórkowych składa się ze zróżnicowanych komórek, które tworzą różne typy tkanek. Tkanki łączą się w narządy.

Organ

Organ (od łac. organon– narzędzie) to część ciała, która ma określony kształt, strukturę, położenie i pełni określoną funkcję. Składa się z różnych rodzajów tkanin, ale jedna z nich dominuje.

Układ narządów

W ciele zwierzęcia tworzą się narządy pełniące powiązane ze sobą funkcje narządy (krążeniowy, nerwowy itp.). W jednym systemie narządy mogą być połączone ze sobą sekwencyjnie (na przykład narządy układu krążenia, oddechowego) lub umieszczone osobno (narządy układu hormonalnego).

Narządy różnych układów, tymczasowo połączone w celu pełnienia określonej funkcji, mogą tworzyć funkcjonalny układ narządów (na przykład podczas ciężkiej pracy fizycznej układ mięśniowo-szkieletowy, oddechowy, krążeniowy, nerwowy itp. Funkcjonują w sposób skoordynowany) .

Rośliny mają podziemne i naziemne układy narządów. Nadziemne obejmują pąki, łodygi i liście, a podziemne - korzenie.

Organizmy są jednokomórkowe, kolonialne i wielokomórkowe. Każdy organizm jednokomórkowy wykonuje wszystkie funkcje życiowe za pomocą organelli lub innych struktur komórkowych. Kolonialne jednoczą się, ale każda komórka może funkcjonować jako odrębny organizm. W organizmach wielokomórkowych każda komórka jest przystosowana do pełnienia tylko jednej lub kilku określonych funkcji w obrębie określonych tkanek, które z kolei tworzą narządy. Na poziomie komórkowym przejawy aktywności życiowej (oddychanie, wydalanie, transport substancji, ruch, regulacja metabolizmu itp.) Występują tylko częściowo. Procesy życiowe u zwierząt wielokomórkowych regulowane są przez układ nerwowy, hormonalny i odpornościowy, w innych (grzyby, rośliny) przez różnorodne substancje biologicznie czynne.

Wszystkie organizmy są otwarty system : wymaga stałego zaopatrzenia w materiał energetyczny, składniki odżywcze i uwalnianie produktów przemiany materii z zewnątrz.

Narządy wegetatywne i generatywne

Narządy organizmów wielokomórkowych dzielą się na wegetatywny I generatywny . Narządy wegetatywne zapewniają podstawowe procesy niezbędne do utrzymania funkcji życiowych organizmu: metabolizm, ruch, wzrost itp. Narządy generatywne zapewniają procesy rozmnażania.

Zwierzęta i rośliny wielokomórkowe różnią się sposobem żywienia. Zwierzęta są heterotroficzne, rośliny autotroficzne.

Organizmy autotroficzne produkować substancje organiczne z substancji nieorganicznych. Rośliny pozyskują z gleby (wodne roztwory soli mineralnych) i powietrza (dwutlenek węgla) substancje niezbędne w procesach biosyntezy oraz wykorzystują energię świetlną. W przeciwieństwie do zwierząt prowadzą one przeważnie przywiązany tryb życia. Nie mają układu nerwowego, narządów zmysłów, układu trawiennego, oddechowego, wydalniczego itp. Heterotrofy syntetyzować substancje organiczne z gotowych substancji organicznych. Zwierzęta wielokomórkowe korzystają z różnych źródeł pożywienia bogatych w związki organiczne. Zwierzęta mają różne układy narządów: narządy zmysłów, układ nerwowy, układ mięśniowo-szkieletowy itp. Pomaga to zintensyfikować metabolizm i konwersję energii, zapewniając zwierzętom aktywny tryb życia. Zwierzęta stałocieplne (ptaki, ssaki) utraciły zależność temperatury ciała od warunków środowiskowych.

Różne układy narządów zwierzęcych pomagają w utrzymaniu homeostaza (od łac. homeo- podobny, zastój- państwo).

Wszystkie żywe organizmy są tradycyjnie podzielone na dwie grupy - jednokomórkowe i wielokomórkowe. Człowiek jest wielokomórkowy. Jednak osoba zawiera kilka kilogramów mikroorganizmów, więc nie można nazwać osoby po prostu wielokomórkową, ale raczej symbiozą organizmu wielokomórkowego i organizmów jednokomórkowych!
Postanowiłem rozpocząć moją opowieść o człowieku od najmniejszej rzeczy – od żywej komórki.

Siedzę tutaj, patrzę na ten obraz i zdaję sobie sprawę, że nawet w biologii i medycynie nie ma nic poza mitami, uproszczonymi ideami, diagramami, obrazami… które w ogóle nie odpowiadają rzeczywistości, ale które kształtują nasz światopogląd, nasze „ rozumienie” porządku świata, całkowicie fałszywe, bardzo odległe od rzeczywistości.
To co widzicie na zdjęciu to tylko bardzo uproszczony schemat, cóż, bardzo uproszczony schemat!!! Czy na mapie moskiewskiego metra można odczuć skalę miasta? Zorientuj się, jakie to miasto, jaka jest jego struktura? Nie, oczywiście, traci się to, co najważniejsze – poczucie ogromnej metropolii. Żywa komórka, w porównaniu z jej podziałami strukturalnymi, koreluje dokładnie w taki sam sposób, jak na przykład wielkość Kremla (rdzenia komórki) z resztą miasta. Nasze wyobrażenia o żywej komórce są konstruowane w podobny sposób, jakbyśmy patrzyli na Moskwę z satelity. Wraz z pojawieniem się nowoczesnych metod badawczych szczegółowość badania komórki można już porównać do dobrej fotografii lotniczej!
Oto prawdziwe zdjęcia żywych komórek...

Rozdzielczość jest mniej więcej taka sama...

Dlaczego porównuję komórkę z miastem, ale dlatego, że tylko miasto może porównywać się z żywą komórką pod względem złożoności i wszechstronności.
Komórka ma rdzeń niczym MIASTO w mieście – think tank, kontrolę i dokumentację wszystkiego, co się dzieje – cząsteczki DNA, w których zapisane są technologie produkcji i samoreprodukcji! Tak, komórka żyje po coś, na pewno coś robi, wykonuje jakieś ogólne zadanie!
Zrobię liryczną dygresję...
Mikroorganizmy jednokomórkowe można bardzo warunkowo uznać za takie, w rzeczywistości są jak ławica ryb, która przestrzega ogólnych praw i działa jako jedna całość. Drobnoustroje łączą się w społeczności z innymi drobnoustrojami, nakładając swoje właściwości na nowe, wspólne, a działania komórek podporządkowane są jakiemuś wspólnemu zadaniu, najczęściej przetrwaniu.
U człowieka wszystkie komórki łączą się w jeden organizm - osobę, dlatego komórki są wyspecjalizowane, to znaczy mają różne zadania i bardzo często ta sama komórka wykonuje kilka różnych zadań! Dlatego porównuję komórkę do miasta, w którym są różne zakłady i fabryki.Komórka robi coś dla wewnętrznej konsumpcji, żeby się utrzymać, ale w zasadzie komórka produkuje coś na korzyść organizmu jako całości.
Do ogniwa cały czas napływają surowce, a produkty produkcyjne i odpady są wywożone, podobnie jak pociągi, samochody i inne pojazdy, wszystko jest sprawdzane na wejściu, kontrolowane znacznie poważniej niż na naszych lotniskach! Za to wszystko odpowiedzialna jest błona komórkowa.
Jest to schematyczne przedstawienie błony komórkowej z kanalikami transportowymi i jest w rzeczywistości jedynie przypuszczeniem i jest uproszczone.

Tak wygląda fragment komórki stykający się z inną komórką... gruba ściana to błona komórkowa wielokrotnie złożona jak harmonijka... czarne kropki to najprawdopodobniej gotowe produkty w „magazynach”

Przez błonę komórkową regulującą pracę komórki nieustannie docierają polecenia, są to różne rozkazy, począwszy od tych prostych – „daj więcej węgla”, po zmianę produktów i przejście na nową jakość!
I oczywiście błona stanowi ochronę przed środowiskiem zewnętrznym, które na zewnątrz komórki może być bardzo agresywne – na przykład, jeśli pamiętasz odczucia w jamie ustnej podczas wymiotów… to jest to zawartość żołądka, z którą komórki ściany żołądka stykają się i nie są trawione, kebab popijany winem jest trawiony, a komórki pracują w tym środowisku!
Ale komórka nie jest głupim pracownikiem, komórki też wysyłają sygnały – raportują wykonaną pracę, wysyłają prośby o zasoby, zgłaszają uszkodzenia, koordynują wspólne działania… Nauka nie do końca wie, jak to się dzieje.
Sama komórka nie wisi w powietrzu i wszystko w jej wnętrzu wypełnione jest cieczą, ale tak naprawdę nie tylko wodą, ale wyraźnie ustrukturyzowanym roztworem, w którym cząsteczki ułożone są w określonej kolejności i jest to zmiana położenia cząsteczki w przestrzeni, które mają ładunek semantyczny, nie do końca wiemy, jak to się dzieje, ile substancji transportuje się wewnątrz komórek, jakie prądy tam krążą i jak to wszystko się porusza, ale wszystko jest w ruchu!
Prawdopodobnie, gdyby można było zajrzeć do żywej komórki, tak jak kosmonauci przeglądają swoje supermoce i widzą gazetę w rękach danej osoby, obraz wydawałby się nie mniej złożony i interesujący - wszyscy gdzieś się spieszą, samochody, ludzie wchodzą, wychodzą do domów i co tam robią.
Tak naprawdę nadal nie da się obejrzeć żywych komórek w takiej rozdzielczości… zdjęcia, które pokazałem, to wycinek! Komórki zamraża się w układzie, a następnie wykonuje się ultracienki skrawek i poddaje go badaniu. No cóż, to tak, jakby napełnić miasto ciekłym azotem, a potem wielką piłą odciąć je w razie potrzeby i spróbować zrozumieć, jak w tym mieście żyją na przykład lekarze albo kierowcy metra, którzy być może nawet nie dostaną się na tę ranę! :::=)))
Podsumowując, chciałbym, abyś spróbował wyobrazić sobie, jak dana osoba składa się z tych komórek! Czy potrafisz sobie wyobrazić odległości w skali komórkowej, na przykład na kosmkach żołądka i komórkach tkanki kostnej w prawym palcu lewej stopy??? To prawdopodobnie dalej niż z Ziemi do Proxima Centauri!
Ale wszystko to jest ze sobą powiązane i rządzi się tymi samymi prawami! Co więcej, w skali czasu to prawie wieczność!!!
Otóż ​​to. Bardzo trudno napisać prostymi słowami o niewyobrażalnie skomplikowanym systemie - CZŁOWIEK! Cały wszechświat!

Wszystkie żywe organizmy są podzielone na podkrólestwa stworzeń wielokomórkowych i jednokomórkowych. Te ostatnie stanowią jedną komórkę i należą do najprostszych, natomiast rośliny i zwierzęta to te struktury, w których na przestrzeni wieków wykształciła się bardziej złożona organizacja. Liczba komórek różni się w zależności od odmiany, do której należy osobnik. Większość z nich jest tak mała, że ​​można je zobaczyć jedynie pod mikroskopem. Komórki pojawiły się na Ziemi około 3,5 miliarda lat temu.

Obecnie wszystkie procesy zachodzące w organizmach żywych są badane przez biologię. Nauka ta zajmuje się subkrólestwem organizmów wielokomórkowych i jednokomórkowych.

Jednokomórkowe organizmy

O jednokomórkowości decyduje obecność w organizmie pojedynczej komórki, która spełnia wszystkie funkcje życiowe. Dobrze znane ameby i orzęski pantoflowe to prymitywne i jednocześnie najstarsze formy życia reprezentujące ten gatunek. Byli pierwszymi żywymi stworzeniami, które żyły na Ziemi. Obejmuje to również grupy takie jak Sporozoans, Sarcodaceae i bakterie. Wszystkie są małe i przeważnie niewidoczne gołym okiem. Zwykle dzieli się je na dwie ogólne kategorie: prokariotyczne i eukariotyczne.

Prokarioty są reprezentowane przez pierwotniaki lub niektóre gatunki grzybów. Część z nich żyje w koloniach, gdzie wszystkie osobniki są takie same. Cały proces życiowy odbywa się w każdej pojedynczej komórce, aby mogła przetrwać.

Organizmy prokariotyczne nie mają jąder i organelli komórkowych związanych z błoną. Są to zazwyczaj bakterie i sinice, takie jak E. coli, Salmonella, Nostoca itp.

Wszyscy przedstawiciele tych grup różnią się wielkością. Najmniejsza bakteria ma tylko 300 nanometrów długości. Organizmy jednokomórkowe mają zwykle specjalne wici lub rzęski, które biorą udział w ich ruchu. Mają prosty korpus z wyraźnymi podstawowymi cechami. Odżywianie z reguły zachodzi w procesie wchłaniania (fagocytozy) pożywienia i jest przechowywane w specjalnych organellach komórkowych.

Organizmy jednokomórkowe dominują jako forma życia na Ziemi od miliardów lat. Jednak ewolucja od najprostszych do bardziej złożonych osobników zmieniła cały krajobraz, ponieważ doprowadziła do pojawienia się biologicznie wyewoluowanych połączeń. Ponadto pojawienie się nowych gatunków stworzyło nowe środowiska o różnorodnych interakcjach ekologicznych.

Organizmy wielokomórkowe

Główną cechą podkrólestwa metazoan jest obecność dużej liczby komórek u jednego osobnika. Łączy się je ze sobą, tworząc w ten sposób zupełnie nową organizację, która składa się z wielu pochodnych części. Większość z nich można zobaczyć bez specjalnego sprzętu. Z jednej komórki powstają rośliny, ryby, ptaki i zwierzęta. Wszystkie stworzenia należące do podkrólestwa organizmów wielokomórkowych regenerują nowe osobniki z zarodków powstałych z dwóch przeciwnych gamet.

Każda część jednostki lub całego organizmu, na którą składa się duża liczba składników, jest złożoną, wysoko rozwiniętą strukturą. W podkrólestwie organizmów wielokomórkowych klasyfikacja wyraźnie rozdziela funkcje, w jakich każda z poszczególnych cząstek spełnia swoje zadanie. Angażują się w procesy życiowe, wspierając w ten sposób egzystencję całego organizmu.

Podkrólestwo Wielokomórkowe po łacinie brzmi jak Metazoa. Aby utworzyć złożony organizm, komórki muszą zostać zidentyfikowane i połączone z innymi. Gołym okiem można zobaczyć pojedynczo zaledwie kilkanaście pierwotniaków. Pozostałe prawie dwa miliony widocznych osobników to osobniki wielokomórkowe.

Zwierzęta wielokomórkowe powstają w wyniku połączenia osobników poprzez tworzenie kolonii, włókien lub agregacji. Organizmy wielokomórkowe rozwijały się niezależnie, jak Volvox i niektóre wiciowce zielone.

Znakiem metazoanów podkrólestwa, czyli ich wczesnych prymitywnych gatunków, był brak kości, muszli i innych twardych części ciała. Dlatego do dziś nie zachował się po nich żaden ślad. Wyjątkiem są gąbki, które nadal żyją w morzach i oceanach. Być może ich pozostałości odnaleziono w niektórych starożytnych skałach, jak np. Grypania spiralis, której skamieniałości odnaleziono w najstarszych warstwach czarnych łupków datowanych na wczesną erę proterozoiku.

W poniższej tabeli przedstawiono wielokomórkowe subkrólestwo w całej jego różnorodności.

Złożone relacje powstały w wyniku ewolucji pierwotniaków i pojawienia się zdolności komórek do dzielenia się na grupy oraz organizowania tkanek i narządów. Istnieje wiele teorii wyjaśniających mechanizmy ewolucji organizmów jednokomórkowych.

Teorie pochodzenia

Obecnie istnieją trzy główne teorie pochodzenia wielokomórkowego subkrólestwa. Krótkie podsumowanie teorii syncytialnej, bez wchodzenia w szczegóły, można opisać w kilku słowach. Jego istotą jest to, że prymitywny organizm, który miał w swoich komórkach kilka jąder, mógł ostatecznie oddzielić każde z nich wewnętrzną błoną. Na przykład kilka jąder zawiera grzyby pleśniowe, a także orzęski pantofelka, co potwierdza tę teorię. Jednak posiadanie kilku jąder nie jest wystarczające dla nauki. Aby potwierdzić teorię ich mnogości, konieczne jest wykazanie transformacji najprostszego eukarionta w dobrze rozwinięte zwierzę.

Teoria kolonii mówi, że symbioza, składająca się z różnych organizmów tego samego gatunku, doprowadziła do ich zmiany i pojawienia się bardziej zaawansowanych stworzeń. Haeckel był pierwszym naukowcem, który wprowadził tę teorię w 1874 roku. Złożoność organizacji wynika z tego, że komórki podczas podziału pozostają razem, a nie oddzielają się. Przykłady tej teorii można zaobserwować u takich pierwotniaków wielokomórkowych organizmów jak zielone algi zwane Eudorina czy Volvaxa. W zależności od gatunku tworzą kolonie liczące do 50 000 komórek.

Teoria kolonii proponuje fuzję różnych organizmów tego samego gatunku. Zaletą tej teorii jest to, że w okresach niedoboru pożywienia ameby grupują się w kolonię, która jako całość przemieszcza się w nowe miejsce. Niektóre z tych ameb nieznacznie się od siebie różnią.

Problem z tą teorią polega jednak na tym, że nie wiadomo, w jaki sposób DNA różnych osób może zostać włączone do pojedynczego genomu.

Na przykład mitochondria i chloroplasty mogą być endosymbiontami (organizmami w organizmie). Zdarza się to niezwykle rzadko i nawet wtedy genomy endosymbiontów zachowują różnice między sobą. Oddzielnie synchronizują swoje DNA podczas mitozy gatunku żywiciela.

Dwa lub trzy symbiotyczne osobniki tworzące porost, chociaż w celu przetrwania są od siebie zależne, muszą rozmnażać się oddzielnie, a następnie ponownie połączyć, ponownie tworząc jeden organizm.

Inne teorie, które również uwzględniają pojawienie się subkrólestwa metazoańskiego:

• Teoria GK-PID. Około 800 milionów lat temu niewielka zmiana genetyczna w pojedynczej cząsteczce zwanej GK-PID mogła umożliwić osobnikom przejście z pojedynczej komórki do bardziej złożonej struktury.
• Rola wirusów. Niedawno odkryto, że geny zapożyczone od wirusów odgrywają kluczową rolę w podziale tkanek, narządów, a nawet w rozmnażaniu płciowym podczas fuzji komórki jajowej i plemnika. Stwierdzono, że pierwsze białko, syncytyna-1, jest przenoszone z wirusa na ludzi. Występuje w błonach międzykomórkowych oddzielających łożysko od mózgu. Drugie białko zidentyfikowano w 2007 roku i nazwano EFF1. Pomaga w tworzeniu skóry nicieni glisty i jest częścią całej rodziny białek FF. Dr Felix Rey z Instytutu Pasteura w Paryżu zbudował model 3D struktury EFF1 i wykazał, że to ona wiąże ze sobą cząsteczki. To doświadczenie potwierdza fakt, że wszystkie znane fuzje drobnych cząstek w cząsteczki mają pochodzenie wirusowe. Sugeruje to również, że wirusy były niezbędne do komunikacji struktur wewnętrznych, a bez nich pojawienie się kolonii w podkrólestwie gąbek wielokomórkowych byłoby niemożliwe.

Wszystkie te teorie, a także wiele innych, które nadal proponują znani naukowcy, są bardzo interesujące. Żadne z nich nie jest jednak w stanie jasno i jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie: w jaki sposób z jednej komórki powstałej na Ziemi mogła powstać tak ogromna różnorodność gatunków? Albo: dlaczego samotne jednostki zdecydowały się zjednoczyć i zacząć współistnieć?

Być może za kilka lat nowe odkrycia będą w stanie dać nam odpowiedź na każde z tych pytań.

Narządy i tkanki

Organizmy złożone pełnią funkcje biologiczne, takie jak obrona, krążenie, trawienie, oddychanie i rozmnażanie płciowe. Wykonują je określone narządy, takie jak skóra, serce, żołądek, płuca i układ rozrodczy. Składają się z wielu różnych typów komórek, które współpracują ze sobą, aby wykonywać określone zadania.

Na przykład mięsień sercowy ma dużą liczbę mitochondriów. Wytwarzają trifosforan adenozyny, który zapewnia ciągły przepływ krwi w układzie krążenia. Przeciwnie, komórki skóry mają mniej mitochondriów. Zamiast tego mają gęste białka i wytwarzają keratynę, która chroni miękkie tkanki wewnętrzne przed uszkodzeniami i czynnikami zewnętrznymi.

Reprodukcja

Podczas gdy wszystkie proste organizmy bez wyjątku rozmnażają się bezpłciowo, wiele metazoanów z podkrólestwa preferuje rozmnażanie płciowe. Na przykład ludzie to bardzo złożone struktury powstałe w wyniku połączenia dwóch pojedynczych komórek zwanych komórką jajową i plemnikiem. Połączenie jednego jaja z gametą (gamety to specjalne komórki płciowe zawierające jeden zestaw chromosomów) plemnika prowadzi do powstania zygoty.

Zygota zawiera materiał genetyczny zarówno plemnika, jak i komórki jajowej. Jej podział prowadzi do powstania zupełnie nowego, odrębnego organizmu. W trakcie rozwoju i podziału komórki, zgodnie z programem zapisanym w genach, zaczynają różnicować się w grupy. To dodatkowo pozwoli im pełnić zupełnie odmienne funkcje, mimo że są genetycznie identyczne.

Zatem wszystkie narządy i tkanki ciała tworzące nerwy, kości, mięśnie, ścięgna, krew - wszystkie powstały z jednej zygoty, która pojawiła się w wyniku połączenia dwóch pojedynczych gamet.

Przewaga wielokomórkowa

Istnieje kilka głównych zalet podkrólestwa organizmów wielokomórkowych, dzięki którym dominują na naszej planecie.

Ponieważ złożona struktura wewnętrzna pozwala na zwiększenie rozmiaru, pomaga również w rozwoju struktur i tkanek wyższego rzędu o wielu funkcjach.

Duże organizmy mają lepszą ochronę przed drapieżnikami. Mają też większą mobilność, co pozwala im migrować do korzystniejszych miejsc do życia.

Podkrólestwo wielokomórkowe ma jeszcze jedną niezaprzeczalną zaletę. Wspólną cechą wszystkich jego gatunków jest dość długa oczekiwana długość życia. Ciało komórki jest wystawione na działanie środowiska ze wszystkich stron, a wszelkie jego uszkodzenia mogą prowadzić do śmierci osobnika. Organizm wielokomórkowy będzie nadal istnieć, nawet jeśli jedna komórka umrze lub ulegnie uszkodzeniu. Duplikacja DNA jest również zaletą. Podział cząstek w organizmie pozwala na szybszy wzrost i naprawę uszkodzonych tkanek.

Nowa komórka podczas swojego podziału kopiuje starą, co pozwala zachować korzystne cechy w kolejnych pokoleniach, a także z czasem je udoskonalać. Innymi słowy, powielanie pozwala na zachowanie i adaptację cech, które poprawią przeżycie lub sprawność organizmu, szczególnie w królestwie zwierząt, podkrólestwie metazoanów.

Wady wielokomórkowe

Złożone organizmy mają również wady. Są na przykład podatne na różne choroby wynikające z ich złożonego składu biologicznego i funkcji. Przeciwnie, pierwotniakom brakuje rozwiniętych układów narządów. Oznacza to, że ryzyko zapadnięcia na niebezpieczne choroby jest zminimalizowane.

Należy zauważyć, że w przeciwieństwie do organizmów wielokomórkowych, osobniki prymitywne mają zdolność rozmnażania się bezpłciowo. Pomaga im to nie marnować zasobów i energii na znalezienie partnera i aktywność seksualną.

Pierwotniaki mają również zdolność pobierania energii poprzez dyfuzję lub osmozę. Dzięki temu nie muszą się przemieszczać w poszukiwaniu pożywienia. Prawie wszystko może być potencjalnym źródłem pożywienia dla jednokomórkowego stworzenia.

Kręgowce i bezkręgowce

Klasyfikacja dzieli wszystkie stworzenia wielokomórkowe bez wyjątku na podkrólestwo na dwa gatunki: kręgowce (akordaty) i bezkręgowce.

Bezkręgowce nie mają twardej ramy, podczas gdy struny mają dobrze rozwinięty wewnętrzny szkielet chrząstki, kości i wysoko rozwinięty mózg, który jest chroniony przez czaszkę. Kręgowce mają dobrze rozwinięte narządy zmysłów, układ oddechowy ze skrzelami lub płucami oraz rozwinięty układ nerwowy, co dodatkowo odróżnia je od ich bardziej prymitywnych odpowiedników.

Obydwa typy zwierząt żyją w różnych siedliskach, ale strunowce dzięki rozwiniętemu układowi nerwowemu potrafią przystosować się do lądu, morza i powietrza. Jednak bezkręgowce występują również w szerokim zakresie, od lasów i pustyń po jaskinie i błoto dna morskiego.

Do chwili obecnej zidentyfikowano prawie dwa miliony gatunków podkrólestwa bezkręgowców wielokomórkowych. Te dwa miliony stanowią około 98% wszystkich żywych istot, czyli 98 na 100 gatunków organizmów żyjących na świecie to bezkręgowce. Ludzie należą do rodziny strunowców.

Kręgowce dzielą się na ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki. Zwierzęta bez kręgosłupa obejmują gromady, takie jak stawonogi, szkarłupnie, robaki, koelenteraty i mięczaki.

Jedną z największych różnic między tymi gatunkami jest ich wielkość. Bezkręgowce, takie jak owady lub koelenteraty, są małe i powolne, ponieważ nie mogą rozwinąć dużych ciał i silnych mięśni. Istnieje kilka wyjątków, takich jak kalmary, które mogą osiągnąć 15 metrów długości. Kręgowce mają uniwersalny system wsparcia, dzięki czemu mogą rozwijać się szybciej i osiągać większe rozmiary niż bezkręgowce.

Struny mają również wysoko rozwinięty układ nerwowy. Dzięki wyspecjalizowanym połączeniom między włóknami nerwowymi potrafią bardzo szybko reagować na zmiany w otoczeniu, co daje im wyraźną przewagę.

W porównaniu z kręgowcami większość zwierząt bez kręgosłupa ma prosty układ nerwowy i zachowuje się niemal całkowicie instynktownie. Taki system sprawdza się w większości przypadków, choć istoty te często nie potrafią uczyć się na swoich błędach. Wyjątkiem są ośmiornice i ich bliscy krewni, uważani za jedne z najinteligentniejszych zwierząt świata bezkręgowców.

Jak wiemy, wszystkie akordy mają kręgosłup. Jednak cechą podkrólestwa wielokomórkowych zwierząt bezkręgowych jest ich podobieństwo do swoich krewnych. Polega to na tym, że na pewnym etapie życia kręgowce posiadają także elastyczny pręt podtrzymujący, strunę grzbietową, która później staje się kręgosłupem. Pierwsze życie rozwinęło się w postaci pojedynczych komórek w wodzie. Bezkręgowce były początkowym ogniwem w ewolucji innych organizmów. Ich stopniowe zmiany doprowadziły do ​​​​powstania złożonych stworzeń o dobrze rozwiniętych szkieletach.

Współenteruje

Obecnie istnieje około jedenastu tysięcy gatunków koelenteratów. Są to jedne z najstarszych złożonych zwierząt, jakie pojawiły się na ziemi. Najmniejszego z koelenteratów nie można zobaczyć bez mikroskopu, a największa znana meduza ma średnicę 2,5 metra.

Przyjrzyjmy się zatem bliżej podkrólestwu organizmów wielokomórkowych, takich jak koelenteraty. Opis głównych cech siedlisk można określić na podstawie obecności środowiska wodnego lub morskiego. Żyją samotnie lub w koloniach, które mogą się swobodnie przemieszczać lub mieszkać w jednym miejscu.

Kształt ciała koelenteratów nazywany jest „torbą”. Usta łączą się ze ślepym workiem zwanym jamą żołądkowo-naczyniową. Worek ten pełni funkcję szkieletu hydrostatycznego, trawienia, wymiany gazowej. Pojedynczy otwór służy zarówno jako usta, jak i odbyt. Macki to długie, puste w środku struktury służące do przenoszenia i chwytania pożywienia. Wszystkie koelenteraty mają macki pokryte przyssawkami. Wyposażone są w specjalne komórki - nemocysty, które mogą wstrzykiwać swojej ofierze toksyny. Przyssawki pozwalają im także schwytać dużą zdobycz, którą zwierzęta wkładają do pyska, wycofując macki. Nematocysty są odpowiedzialne za oparzenia, jakie niektóre meduzy powodują u ludzi.

Zwierzęta subkrólestwa są wielokomórkowe, takie jak koelenteraty, i mają trawienie zarówno wewnątrzkomórkowe, jak i zewnątrzkomórkowe. Oddychanie zachodzi na drodze prostej dyfuzji. Mają sieć nerwów rozprzestrzeniającą się po całym ciele.

Wiele form wykazuje polimorfizm, czyli różnorodność genów, w przypadku których w kolonii występują różne typy stworzeń, pełniące różne funkcje. Osoby te nazywane są zooidami. Rozmnażanie można nazwać losowym (pączkowanie zewnętrzne) lub seksualnym (tworzenie gamet).

Na przykład meduzy składają jaja i plemniki, a następnie wypuszczają je do wody. Po zapłodnieniu jajo rozwija się w swobodnie pływającą larwę rzęskową zwaną planlą.

Typowymi przykładami podkrólestwa Wielokomórkowe koelenteraty to hydra, obelia, portugalski okręt wojenny, żaglica, meduza aurelia, meduza kapuściana, ukwiały, koralowce, zagrody morskie, gorgonie itp.

Rośliny

W subkrólestwie Rośliny wielokomórkowe to organizmy eukariotyczne, które są w stanie odżywiać się w procesie fotosyntezy. Glony pierwotnie uważano za rośliny, ale obecnie zalicza się je do protistów, czyli specjalnej grupy wykluczonej ze wszystkich znanych gatunków. Współczesna definicja roślin odnosi się do organizmów żyjących głównie na lądzie (a czasem w wodzie).

Kolejną charakterystyczną cechą roślin jest zielony pigment - chlorofil. Służy do pochłaniania energii słonecznej w procesie fotosyntezy.

Każda roślina ma fazy haploidalne i diploidalne, które charakteryzują jej cykl życiowy. Nazywa się to przemianą pokoleń, ponieważ wszystkie jego fazy są wielokomórkowe.

Pokolenia naprzemienne to pokolenie sporofitów i pokolenie gametofitów. W fazie gametofitu powstają gamety. Haploidalne gamety łączą się, tworząc zygotę, zwaną komórką diploidalną, ponieważ zawiera ona kompletny zestaw chromosomów. Stamtąd wyrastają diploidalne osobniki pokolenia sporofitów.

Sporofity przechodzą fazę mejozy (podziału) i tworzą haploidalne zarodniki.

Różnice od kolonializmu

Należy to rozróżnić wielokomórkowość I kolonialność. Organizmom kolonialnym brakuje prawdziwie zróżnicowanych komórek, a co za tym idzie podziału organizmu na tkanki. Granica między wielokomórkowością a kolonialnością jest niejasna. Na przykład Volvox jest często klasyfikowany jako organizm kolonialny, chociaż w jego „koloniach” występuje wyraźny podział komórek na generatywne i somatyczne. A. A. Zakhvatkin uważał wydzielanie śmiertelnej „somy” za ważny znak wielokomórkowości Volvox. Oprócz różnicowania komórek organizmy wielokomórkowe charakteryzują się także wyższym stopniem integracji niż formy kolonialne.

Pochodzenie

Zwierzęta wielokomórkowe mogły pojawić się na Ziemi 2,1 miliarda lat temu, wkrótce po „rewolucji tlenowej”. Zwierzęta wielokomórkowe są grupą monofiletyczną. Ogólnie rzecz biorąc, wielokomórkowość pojawiła się kilkadziesiąt razy w różnych liniach ewolucyjnych świata organicznego. Z nie do końca jasnych powodów wielokomórkowość jest bardziej charakterystyczna dla eukariontów, chociaż podstawy wielokomórkowości można znaleźć także wśród prokariotów. Tak więc u niektórych sinic nitkowatych we włóknach znajdują się trzy rodzaje wyraźnie zróżnicowanych komórek, a podczas ruchu włókna wykazują wysoki poziom integralności. Wielokomórkowe owocniki są charakterystyczne dla myksobakterii.

Ontogeneza

Rozwój wielu organizmów wielokomórkowych rozpoczyna się od pojedynczej komórki (na przykład zygot u zwierząt lub zarodników w przypadku gametofitów roślin wyższych). W tym przypadku większość komórek organizmu wielokomórkowego ma ten sam genom. W przypadku rozmnażania wegetatywnego, gdy organizm rozwija się z wielokomórkowego fragmentu organizmu matecznego, zwykle dochodzi również do klonowania naturalnego.

W niektórych prymitywnych organizmach wielokomórkowych (na przykład komórkowych śluzowcach i myksobakteriach) pojawienie się wielokomórkowych etapów cyklu życiowego następuje w zasadniczo inny sposób - komórki, często o bardzo różnych genotypach, łączą się w jeden organizm.

Ewolucja

Sztuczne organizmy wielokomórkowe

Obecnie nie ma informacji o stworzeniu prawdziwie wielokomórkowych sztucznych organizmów, ale prowadzone są eksperymenty mające na celu stworzenie sztucznych kolonii organizmów jednokomórkowych.

W 2009 roku Ravil Fakhrullin z Kazania (Rejon Wołgi) State University (Tatarstan, Rosja) i Vesselin Paunov z University of Hull (Yorkshire, UK) uzyskali nowe struktury biologiczne zwane „cellosomami” (eng. celosom) i były sztucznie utworzonymi koloniami organizmów jednokomórkowych. Na kryształy aragonitu i kalcytu nałożono warstwę komórek drożdży, stosując jako spoiwo elektrolity polimerowe, następnie kryształy rozpuszczono w kwasie i otrzymano puste w środku celosomy, które zachowały kształt zastosowanej matrycy. W powstałych celosomach komórki drożdży pozostały aktywne przez dwa tygodnie w temperaturze 4°C.

W 2010 roku ci sami badacze we współpracy z Uniwersytetem Karoliny Północnej ogłosili utworzenie nowego sztucznego organizmu kolonialnego zwanego „drożdżakiem”. drożdżosom). Organizmy uzyskano poprzez samoorganizację na pęcherzykach powietrza, które posłużyły za matrycę.

Notatki

Zobacz też

Fundacja Wikimedia. 2010.

• Funkcja wielowartościowa
• Buzdygan o wielu ostrzach

Zobacz, co oznacza „organizm wielokomórkowy” w innych słownikach:

Organizm- (późno łac. organizmus z późn. łac. organizo układa, nadaje smukły wygląd, z innego greckiego. ὄργανον narzędzie) żywe ciało, które ma zestaw właściwości odróżniających je od materii nieożywionej. Jako odrębny, indywidualny organizm... ... Wikipedia

organizm- ORGANIZM EMBRIOLOGII ZWIERZĄT jest jednostką biologiczną posiadającą charakterystyczne cechy anatomiczne i fizjologiczne. Organizm może składać się z pojedynczej komórki (organizm jednokomórkowy) lub z wielu identycznych komórek (organizm kolonialny)... ... Embriologia ogólna: Słownik terminologiczny

ORGANIZM- ORGANIZM, zbiór oddziałujących na siebie narządów tworzących zwierzę lub roślinę. Samo słowo O. pochodzi od greckiego organon, czyli produkt, instrument. Najwyraźniej Arystoteles po raz pierwszy nazwał istoty żywe organizmami, gdyż według niego... ... Wielka encyklopedia medyczna

wielokomórkowy- och, och. Biol. Składa się z dużej liczby komórek (2.K.). M. organizm. Moje rośliny. Moje zwierzęta... słownik encyklopedyczny

wielokomórkowy- och, och.; biol. składający się z dużej liczby komórek II Organizm wielokomórkowy/precyzyjny. Moje rośliny. Moje zwierzęta... Słownik wielu wyrażeń

Świat żywych istot jest wypełniony oszałamiającą gamą żywych stworzeń. Większość organizmów składa się tylko z jednej komórki i nie są widoczne gołym okiem. Wiele z nich staje się widocznych dopiero pod mikroskopem. Inne, takie jak królik, słoń czy sosna, a także ludzie, składają się z wielu komórek, a te organizmy wielokomórkowe zamieszkują także w ogromnych ilościach cały nasz świat.

Elementy składowe życia

Jednostką strukturalną i funkcjonalną wszystkich żywych organizmów są komórki. Nazywa się je również budulcami życia. Wszystkie żywe organizmy zbudowane są z komórek. Te jednostki strukturalne zostały odkryte przez Roberta Hooke’a w 1665 roku. W ludzkim ciele znajduje się około stu bilionów komórek. Rozmiar jednego wynosi około dziesięciu mikrometrów. Komórka zawiera organelle komórkowe kontrolujące jej aktywność.

Istnieją organizmy jednokomórkowe i wielokomórkowe. Te pierwsze składają się z pojedynczej komórki, takiej jak bakterie, podczas gdy te drugie obejmują rośliny i zwierzęta. Liczba komórek zależy od typu. Większość komórek roślinnych i zwierzęcych ma wielkość od jednego do stu mikrometrów, dzięki czemu są widoczne pod mikroskopem.

Jednokomórkowe organizmy

Te maleńkie stworzenia składają się z jednej komórki. Ameby i orzęski to najstarsze formy życia, istniejące około 3,8 miliona lat temu. Bakterie, archeony, pierwotniaki, niektóre glony i grzyby to główne grupy organizmów jednokomórkowych. Istnieją dwie główne kategorie: prokarioty i eukarionty. Różnią się także wielkością.

Najmniejsze mają około trzystu nanometrów, a niektóre mogą osiągnąć rozmiary nawet dwudziestu centymetrów. Takie organizmy zwykle mają rzęski i wici, które pomagają im się poruszać. Mają prostą bryłę z podstawowymi funkcjami. Rozmnażanie może być bezpłciowe lub płciowe. Odżywianie odbywa się zwykle poprzez proces fagocytozy, podczas którego cząsteczki pożywienia są wchłaniane i magazynowane w specjalnych wakuolach obecnych w organizmie.

Organizmy wielokomórkowe

Istoty żywe składające się z więcej niż jednej komórki nazywane są wielokomórkowymi. Składają się z jednostek, które są zidentyfikowane i połączone ze sobą, tworząc złożone organizmy wielokomórkowe. Większość z nich jest widoczna gołym okiem. Organizmy takie jak rośliny, niektóre zwierzęta i glony wyłaniają się z pojedynczej komórki i rozwijają się w organizacje wielołańcuchowe. Obie kategorie istot żywych, prokarioty i eukarionty, mogą wykazywać wielokomórkowość.

Mechanizmy wielokomórkowości

Istnieją trzy teorie omawiające mechanizmy powstawania wielokomórkowości:

• Teoria symbiozy głosi, że pierwsza komórka organizmu wielokomórkowego powstała w wyniku symbiozy różnych gatunków organizmów jednokomórkowych, z których każdy pełnił inną funkcję.
• Teoria syncytialna stwierdza, że ​​organizm wielokomórkowy nie mógł wyewoluować z istot jednokomórkowych z wieloma jądrami. Pierwotniaki, takie jak orzęski i śluzowate grzyby, mają wiele jąder, co potwierdza tę teorię.
• Teoria kolonialna głosi, że symbioza wielu organizmów tego samego gatunku prowadzi do ewolucji organizmu wielokomórkowego. Zostało zaproponowane przez Haeckela w 1874 r. Większość formacji wielokomórkowych powstaje ze względu na fakt, że komórki nie mogą się rozdzielić po procesie podziału. Przykładami potwierdzającymi tę teorię są algi Volvox i Eudorina.

Korzyści z wielokomórkowości

Które organizmy – wielokomórkowe czy jednokomórkowe – mają więcej zalet? Odpowiedź na to pytanie jest dość trudna. Wielokomórkowość organizmu pozwala mu przekraczać granice wielkości i zwiększa złożoność organizmu, umożliwiając różnicowanie wielu linii komórkowych. Rozmnażanie odbywa się głównie drogą płciową. Anatomia organizmów wielokomórkowych i procesy zachodzące w nich są dość złożone ze względu na obecność różnych typów komórek kontrolujących ich funkcje życiowe. Weźmy na przykład dzielenie. Proces ten musi być precyzyjny i skoordynowany, aby zapobiec nieprawidłowemu wzrostowi i rozwojowi organizmu wielokomórkowego.

Przykłady organizmów wielokomórkowych

Jak wspomniano powyżej, organizmy wielokomórkowe dzielą się na dwa typy: prokarioty i eukarionty. Do pierwszej kategorii zaliczają się głównie bakterie. Niektóre sinice, takie jak Chara lub Spirogyra, są również wielokomórkowymi prokariotami, czasami nazywanymi także kolonialnymi. Większość organizmów eukariotycznych składa się również z wielu jednostek. Mają dobrze rozwiniętą budowę ciała i wyspecjalizowane narządy do wykonywania określonych funkcji. Większość dobrze rozwiniętych roślin i zwierząt jest wielokomórkowa. Przykłady obejmują prawie wszystkie typy nagonasiennych i okrytozalążkowych. Prawie wszystkie zwierzęta to wielokomórkowe eukarionty.

Cechy i cechy organizmów wielokomórkowych

Istnieje wiele znaków, dzięki którym można łatwo określić, czy organizm jest wielokomórkowy, czy nie. Wśród nich są następujące:

• Mają dość złożoną organizację ciała.
• Wyspecjalizowane funkcje pełnią różne komórki, tkanki, narządy lub układy narządów.
• Podział pracy w organizmie może odbywać się na poziomie komórkowym, na poziomie tkanek, narządów i na poziomie układów narządów.
• Są to głównie eukarionty.
• Uszkodzenie lub śmierć niektórych komórek nie ma globalnego wpływu na organizm: dotknięte komórki zostaną wymienione.
• Dzięki wielokomórkowości organizm może osiągać duże rozmiary.
• W porównaniu do organizmów jednokomórkowych mają dłuższy cykl życiowy.
• Głównym rodzajem rozmnażania jest płciowy.
• Różnicowanie komórek jest charakterystyczne tylko dla organizmów wielokomórkowych.

Jak rosną organizmy wielokomórkowe?

Wszystkie stworzenia, od małych roślin i owadów po duże słonie, żyrafy, a nawet ludzi, rozpoczynają swoją podróż jako pojedyncze, proste komórki zwane zapłodnionymi jajami. Aby wyrosnąć na duży, dorosły organizm, przechodzą przez kilka określonych etapów rozwojowych. Po zapłodnieniu komórki jajowej rozpoczyna się proces rozwoju wielokomórkowego. Na całej ścieżce poszczególne komórki rosną i dzielą się wielokrotnie. Ta replikacja ostatecznie tworzy produkt końcowy, którym jest złożona, w pełni uformowana żywa istota.

Podział komórki tworzy szereg złożonych wzorców określonych przez genomy, które są praktycznie identyczne we wszystkich komórkach. Ta różnorodność skutkuje ekspresją genów, która kontroluje cztery etapy rozwoju komórek i zarodków: proliferację, specjalizację, interakcję i ruch. Pierwsza polega na replikacji wielu komórek z jednego źródła, druga polega na tworzeniu komórek o izolowanych, określonych cechach, trzecia polega na rozpowszechnianiu informacji pomiędzy komórkami, a czwarta odpowiada za rozmieszczenie komórek w całej przestrzeni organizm do tworzenia narządów, tkanek, kości itp. Charakterystyka fizyczna organizmów rozwiniętych.

Kilka słów o klasyfikacji

Wśród stworzeń wielokomórkowych wyróżnia się dwie duże grupy:

• bezkręgowce (gąbki, pierścienice, stawonogi, mięczaki i inne);
• Struny (wszystkie zwierzęta, które mają szkielet osiowy).

Ważnym etapem w całej historii planety było pojawienie się wielokomórkowości w procesie rozwoju ewolucyjnego. Stanowiło to potężny impuls do zwiększania różnorodności biologicznej i jej dalszego rozwoju. Główną cechą organizmu wielokomórkowego jest wyraźny podział funkcji komórkowych, obowiązków, a także ustanowienie i ustanowienie stabilnych i silnych kontaktów między nimi. Innymi słowy, jest to duża kolonia komórek, która jest w stanie utrzymać stałą pozycję przez cały cykl życia żywej istoty.