Organizm wielokomórkowy. Poziom organów

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

Organ

Organ (od łac. Organon- narzędzie) to część ciała, która ma określony kształt, strukturę, położenie i pełni określoną funkcję. Składa się z tkanek różnych typów, ale jedna z nich dominuje.

Układ narządów

Narządy, które pełnią wzajemnie powiązane funkcje, tworzą się w ciele zwierząt narządy (krążeniowy, nerwowy itp.). W jednym układzie narządy mogą być sekwencyjnie połączone ze sobą (na przykład narządy układu krążenia, oddechowego) lub zlokalizowane oddzielnie (narządy układu hormonalnego).

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

Rośliny mają podziemne i naziemne systemy narządów. Naziemne obejmują pąki, łodygi i liście, a podziemne - korzenie.

Organizmy są jednokomórkowe, kolonialne i wielokomórkowe. Każdy organizm jednokomórkowy spełnia wszystkie funkcje życiowe za pomocą organelli lub innych struktur komórkowych. Kolonialne jednoczą się, ale każda ich komórka może funkcjonować jako odrębny organizm. W organizmach wielokomórkowych każda z komórek jest przystosowana do pełnienia tylko jednej lub kilku określonych funkcji w składzie 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 są regulowane przez układ nerwowy, hormonalny i odpornościowy, u innych (grzyby, rośliny) przez różnorodne substancje biologicznie czynne.

Wszystkie organizmy są otwarty system : wymaga stałego dostarczania materiału energetycznego, składników odżywczych z zewnątrz oraz uwalniania produktów przemiany materii na zewnątrz.

Organy wegetatywne i generatywne

Narządy organizmów wielokomórkowych dzielą się na wegetatywny I generatywny . Organy wegetatywne zapewniają podstawowe procesy niezbędne do utrzymania życiowej aktywności organizmu: metabolizm, ruch, wzrost itp. Organy generatywne zapewniają procesy reprodukcji.

Zwierzęta i rośliny wielokomórkowe różnią się sposobem odżywiania. Zwierzęta są heterotroficzne, podczas gdy rośliny są autotroficzne.

Organizmy autotroficzne produkować materię organiczną z nieorganicznej. Rośliny pobierają z gleby (wodne roztwory soli mineralnych) i powietrza (dwutlenek węgla) substancje niezbędne do procesów biosyntezy, wykorzystują energię światła. W przeciwieństwie do zwierząt prowadzą głównie przywiązany tryb życia. Nie mają układu nerwowego, narządów zmysłów, układu pokarmowego, oddechowego, wydalniczego itp. Heterotrofy syntetyzować substancje organiczne z gotowych substancji organicznych. Zwierzęta wielokomórkowe korzystają z różnych źródeł pokarmu bogatego w związki organiczne. Zwierzęta mają różne układy narządów: narządy zmysłów, układ nerwowy, mięśniowo-szkieletowy itp. Przyczynia się to do intensyfikacji metabolizmu i przetwarzania energii oraz zapewnia zwierzętom aktywny tryb życia. Zwierzęta stałocieplne (ptaki, ssaki) utraciły zależność temperatury ciała od warunków środowiskowych.

Różne układy narządów zwierzęcych przyczyniają się do utrzymania homeostaza (od łac. homeo- podobny, zastój- państwo).

Wszystkie żywe organizmy są warunkowo podzielone na dwie grupy - jednokomórkową i wielokomórkową. Mężczyzna jest wielokomórkowy. Jednak w człowieku jest kilka kilogramów mikroorganizmów, dlatego nie można nazwać osoby po prostu wielokomórkową, a raczej symbiozą organizmu wielokomórkowego i organizmów jednokomórkowych!
Postanowiłam rozpocząć swoją opowieść o człowieku od najmniejszego - od żywej komórki.

Siedzę i patrzę na ten obraz i rozumiem, że nawet w biologii i medycynie istnieją tylko mity, uproszczone przedstawienia, diagramy, obrazy… porządku świata, jest całkowicie fałszywe, bardzo dalekie od rzeczywistości.
To, co widzisz na obrazku, to tylko bardzo uproszczony schemat, cóż, bardzo uproszczony schemat!!! Czy na mapie moskiewskiego metra naprawdę można poczuć skalę miasta? Dowiedz się, jakie to miasto, jak działa? Nie, oczywiście, traci się to, co najważniejsze - poczucie ogromnej metropolii. Żywa komórka w porównaniu do jej strukturalnych podziałów koreluje w taki sam sposób, jak na przykład wielkość Kremla moskiewskiego (rdzeń komórki) z resztą miasta. Nasze wyobrażenia o żywej komórce są zbudowane w taki sam sposób, jakbyśmy patrzyli na Moskwę z satelity. Wraz z pojawieniem się nowoczesnych metod badawczych szczegółowość badania komórki można już porównać z dobrą fotografią lotniczą!
Oto prawdziwe zdjęcia żywych komórek...

Rozdzielczość jest mniej więcej taka sama...

Dlaczego porównuję komórkę z miastem, skoro tylko miasto można porównać pod względem złożoności i wszechstronności z żywą komórką.
Komórka ma rdzeń jak MIASTO w mieście - think tank, zarządzanie i dokumentację wszystkiego, co się dzieje - cząsteczki DNA, w których zapisywane są technologie produkcji i samoreprodukcji! Tak, komórka żyje po coś, na pewno coś robi, wykonuje jakieś ogólne zadanie!
Zrobię dygresję...
Mikroorganizmy jednokomórkowe można bardzo warunkowo uznać za takie, w rzeczywistości jest to ławica ryb, która przestrzega ogólnych praw i działa jako jedna całość. Drobnoustroje łączą się w społeczności z innymi mikrobami, dodając swoje właściwości do nowych, wspólnych, a działaniom komórek podporządkowane jest jakieś wspólne zadanie, najczęściej przetrwanie.
U człowieka wszystkie komórki są zjednoczone 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 z miastem, w którym są różne zakłady i fabryki, co komórka robi na konsumpcję wewnętrzną, żeby się utrzymać, ale zasadniczo komórka produkuje coś dla dobra organizmu jako całości.
Do celi cały czas napływają zasoby i wywożone są produkty produkcji i odpady, jak pociągi, samochody i inne pojazdy, wszystko jest sprawdzane na wejściu, kontroluje się o wiele poważniej niż na naszych lotniskach! Za to wszystko odpowiada błona komórkowa.
Jest to schematyczna reprezentacja błony komórkowej z kanalikami transportowymi i tak naprawdę jest tylko zgadywaniem i uproszczeniem.

Tak wygląda część komórki, która styka się z inną komórką...gruba ściana to błona komórkowa wielokrotnie składana jak akordeon...czarne kropki to najprawdopodobniej gotowe produkty w "magazynach"

Przez błonę komórkową nieustannie napływają rozkazy regulujące pracę komórki, są to różne rozkazy, począwszy od prostego „daj więcej węgla” po zmianę produktów i przejście na nową jakość!
I oczywiście membrana to ochrona przed środowiskiem zewnętrznym, które na zewnątrz komórki potrafi być bardzo agresywne – np. jeśli pamiętasz odczucia w jamie ustnej podczas wymiotów… to jest to zawartość żołądka, z którą organizm komórki ściany żołądka stykają się i nie są trawione, szaszłyk popijany winem jest trawiony, a komórki w tym środowisku działają!
Ale komórka nie jest cichym pracownikiem, komórki też wysyłają sygnały – raporty z wykonanej pracy, wysyłają prośby o zasoby, zgłaszają szkody, koordynują wspólne działania… Jak nauka to robi, nie do końca wiadomo.
Sama komórka nie wisi w powietrzu, a wszystko w jej wnętrzu wypełnione jest cieczą, ale tak naprawdę nie tylko wodą, ale wyraźnie ustrukturyzowanym roztworem, w którym cząsteczki układają się w określonym porządku i jest to zmiana położenia komórki cząsteczki w przestrzeni, która ma ładunek semantyczny, nie do końca wiemy, jak to się dzieje, ile substancji jest transportowanych wewnątrz komórek, jakie prądy tam wędrują i jak to wszystko się porusza, ale wszystko jest w ruchu!
Prawdopodobnie, gdyby można było zajrzeć do żywej komórki, tak jak astronauci przeglądają swoje supermoce i widzą gazetę w rękach osoby, obraz wydawałby się nie mniej złożony i interesujący - wszyscy się gdzieś spieszą, samochody, ludzie wchodzą , opuszczają domy, co tam robią.
Tak naprawdę nadal nie da się patrzeć na żywe komórki w takiej rozdzielczości… te zdjęcia, które pokazałem, to wycinek! Komórki są zamrażane w macierzy, a następnie wykonywany jest ultracienki skrawek, który jest już badany pod. Cóż, to tak, jakby wypełnić miasto ciekłym azotem, a następnie odciąć je dużą piłą, jak trzeba, i spróbować zrozumieć, jak żyją w tym mieście lekarze lub na przykład kierowcy metra, którzy mogą w ogóle nie wpaść w to cięcie! :::=)))
Podsumowując, chciałbym, abyś spróbował wyobrazić sobie, jak dana osoba składa się z tych komórek! Czy możesz sobie wyobrazić odległości w skali komórek, na przykład na kosmkach żołądka i komórkach tkanki kostnej w prawym palcu lewej stopy ??? To prawdopodobnie dalej niż z Ziemi do Proximy Centauri!
Ale wszystko to jest ze sobą powiązane i rządzi się tymi samymi prawami! Tak, w skali czasu, prawie na zawsze!
Więc oto jest. Bardzo trudno jest napisać prostymi słowami o niewyobrażalnie złożonym systemie - CZŁOWIEKU! Cały wszechświat!

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

W naszych czasach wszystkie procesy zachodzące w organizmach żywych są badane przez biologię. To właśnie ta nauka zajmuje się subkrólestwem wielokomórkowym i jednokomórkowym.

Jednokomórkowe organizmy

O jednokomórkowości decyduje obecność w organizmie pojedynczej komórki, która pełni wszystkie funkcje życiowe. Znana ameba i trzewik orzęskowy to prymitywne i jednocześnie najstarsze formy życia będące przedstawicielami tego gatunku. Byli pierwszymi żywymi istotami, które żyły na Ziemi. Obejmuje to również grupy, takie jak sporozoany, sarkody i bakterie. Wszystkie są małe i przeważnie niewidoczne gołym okiem. Zwykle dzieli się je na dwie ogólne kategorie: prokariotyczne i eukariotyczne.

Prokarionty są reprezentowane przez pierwotniaki lub grzyby niektórych gatunków. Niektóre z nich żyją w koloniach, gdzie wszystkie osobniki są takie same. Cały proces życia odbywa się w każdej pojedynczej komórce, aby mogła przetrwać.

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

Wszyscy przedstawiciele tych grup różnią się wielkością. Najmniejsza bakteria ma długość zaledwie 300 nanometrów. Organizmy jednokomórkowe zwykle mają specjalne wici lub rzęski, które biorą udział w ich poruszaniu się. Mają proste ciało z wyraźnymi podstawowymi cechami. Odżywianie z reguły zachodzi w procesie wchłaniania (fagocytozy) pokarmu i jest przechowywane w specjalnych organellach komórkowych.

Zwierzęta jednokomórkowe dominowały na Ziemi przez miliardy lat. Jednak ewolucja od najprostszych do bardziej złożonych osobników zmieniła cały krajobraz, ponieważ doprowadziła do pojawienia się biologicznie zaawansowanych związków. Ponadto pojawienie się nowych gatunków doprowadziło do powstania nowego środowiska o zróżnicowanych interakcjach ekologicznych.

Organizmy wielokomórkowe

Główną cechą subkrólestwa wielokomórkowego jest obecność dużej liczby komórek u jednego osobnika. Są ze sobą spięte, tworząc w ten sposób zupełnie nową organizację, na którą składa się wiele pochodnych części. Większość z nich można zobaczyć bez specjalnych przyrządów. Rośliny, ryby, ptaki i zwierzęta wychodzą z jednej klatki. Wszystkie stworzenia należące do subkrólestwa wielokomórkowego regenerują nowe osobniki z zarodków, które powstają z dwóch przeciwstawnych gamet.

Każda część osobnika lub całego organizmu, którą określa duża liczba składników, jest złożoną, wysoko rozwiniętą strukturą. W subkrólestwie wielokomórkowym klasyfikacja wyraźnie rozdziela funkcje, w których każda z poszczególnych cząstek spełnia swoje zadanie. Uczestniczą w procesach życiowych, 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. Tylko kilkanaście pierwotniaków można zobaczyć pojedynczo gołym okiem. Pozostałe prawie dwa miliony widocznych osobników to istoty wielokomórkowe.

Zwierzęta wielokomórkowe powstają w wyniku asocjacji osobników poprzez tworzenie kolonii, włókien lub agregacji. Wielokomórkowe rozwinęły się niezależnie, jak Volvox i niektóre wiciowce zielone.

Znakiem subkrólestwa wielokomórkowego, czyli jego wczesnych prymitywnych gatunków, był brak kości, muszli i innych stałych części ciała. Dlatego ich ślady nie przetrwały do ​​dziś. Wyjątkiem są gąbki, które nadal żyją w morzach i oceanach. Być może ich szczątki znajdują się w niektórych starożytnych skałach, takich jak Grypania spiralis, której skamieniałości znajdują się w najstarszych warstwach czarnych łupków datowanych na wczesną erę proterozoiczną.

W poniższej tabeli podkrólestwo wielokomórkowe jest przedstawione w całej swojej różnorodności.

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

Teorie pochodzenia

Do chwili obecnej istnieją trzy główne teorie powstania podkrólestwa organizmów wielokomórkowych. Podsumowanie teorii syncytialnej, żeby nie wchodzić w szczegóły, można opisać w kilku słowach. Jego istota polega na tym, że prymitywny organizm, który miał w swoich komórkach kilka jąder, mógł ostatecznie każde z nich oddzielić błoną wewnętrzną. Na przykład kilka jąder zawiera grzyba pleśniowego, a także but orzęskowy, co potwierdza tę teorię. Jednak posiadanie wielu jąder to za mało dla nauki. Aby potwierdzić teorię ich mnogości, konieczna jest wizualna przemiana w dobrze rozwinięte zwierzę najprostszego eukariota.

Teoria kolonii mówi, że symbioza, składająca się z różnych organizmów tego samego gatunku, doprowadziła do ich przemiany i powstania doskonalszych stworzeń. Haeckel jest pierwszym naukowcem, który przedstawił tę teorię w 1874 roku. Złożoność organizacji wynika z faktu, że komórki pozostają razem, a nie rozdzielają się podczas podziału. Przykłady tej teorii można dostrzec u takich pierwotniaków metazoan, jak zielone algi zwane eudorina czy volvax. Tworzą kolonie liczące do 50 000 komórek w zależności od gatunku.

Teoria kolonii proponuje fuzję różnych organizmów tego samego gatunku. Zaletą tej teorii jest to, że zaobserwowano, że podczas niedoborów żywności ameby gromadzą się w kolonię, która jako jednostka przemieszcza się w nowe miejsce. Niektóre z tych ameb różnią się nieco od siebie.

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

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

Dwa lub trzy symbiotyczne osobniki, które tworzą porosty, chociaż są od siebie zależne, aby przetrwać, muszą rozmnażać się oddzielnie, a następnie rekombinować, aby ponownie utworzyć jeden organizm.

Inne teorie, które również rozważają pojawienie się podkrólestwa organizmów wielokomórkowych:

• Teoria GK-PID. Około 800 milionów lat temu niewielka zmiana genetyczna w pojedynczej cząsteczce zwanej GK-PID mogła umożliwić jednostkom przejście od pojedynczej komórki do bardziej złożonej struktury ciała.
• Rola wirusów Niedawno uznano, że geny zapożyczone z wirusów odgrywają kluczową rolę w podziale tkanek, narządów, a nawet w rozmnażaniu płciowym, w fuzji komórki jajowej i plemnika. Znaleziono pierwsze białko syncytin-1, które zostało przeniesione z wirusa na człowieka. Znajduje się w błonach międzykomórkowych, które oddzielają łożysko od mózgu. Drugie białko zostało zidentyfikowane w 2007 roku i nazwane EFF1. Pomaga w tworzeniu skóry nicieni nicieni i jest częścią całej rodziny białek FF. Dr Felix Rey z Institut Pasteur w Paryżu zbudował trójwymiarowy układ struktury EFF1 i wykazał, że to właśnie ona wiąże ze sobą cząstki. To doświadczenie potwierdza fakt, że wszystkie znane fuzje najmniejszych cząstek w cząsteczki są pochodzenia wirusowego. Sugeruje to również, że wirusy były niezbędne do komunikowania się struktur wewnętrznych, a bez nich kolonia subkrólestwa gąbek wielokomórkowych nie byłaby możliwa.

Wszystkie te teorie, a także wiele innych, które nadal oferują znani naukowcy, są bardzo interesujące. Jednak żaden z nich nie potrafi jasno i jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie: jak tak ogromna różnorodność gatunków mogła powstać z jednej komórki pochodzącej z Ziemi? Lub: dlaczego pojedyncze jednostki zdecydowały się zjednoczyć i zacząć razem istnieć?

Może minie jeszcze kilka lat, a nowe odkrycia będą w stanie dać nam odpowiedzi na każde z tych pytań.

Narządy i tkanki

Złożone organizmy pełnią funkcje biologiczne, takie jak ochrona, 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 w celu wykonywania określonych zadań.

Na przykład mięsień sercowy ma dużą liczbę mitochondriów. Produkują trójfosforan adenozyny, dzięki któremu krew krąży w sposób ciągły w układzie krążenia. Z drugiej strony komórki skóry mają mniej mitochondriów. Zamiast tego mają gęste białka i produkują keratynę, która chroni miękkie tkanki wewnętrzne przed uszkodzeniami i czynnikami zewnętrznymi.

reprodukcja

Chociaż wszystkie bez wyjątku pierwotniaki rozmnażają się bezpłciowo, wiele subkrólestw organizmów wielokomórkowych preferuje rozmnażanie płciowe. Na przykład ludzie są złożoną strukturą stworzoną przez połączenie dwóch pojedynczych komórek zwanych komórką jajową i plemnikiem. Połączenie jednej komórki jajowej 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. Podczas rozwoju i podziału komórki, zgodnie z programem zapisanym w genach, zaczynają różnicować się w grupy. To dodatkowo pozwoli im pełnić zupełnie inne funkcje, mimo że są genetycznie identyczne.

Tak więc wszystkie narządy i tkanki ciała, które tworzą nerwy, kości, mięśnie, ścięgna, krew - wszystkie powstały z jednej zygoty, która powstała w wyniku połączenia dwóch pojedynczych gamet.

Przewaga wielokomórkowa

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

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

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

Jest jeszcze jedna niezaprzeczalna zaleta wielokomórkowego subkrólestwa. Wspólną cechą wszystkich jego gatunków jest dość długa żywotność. Ciało komórki jest narażone na działanie środowiska ze wszystkich stron, a jakiekolwiek jego uszkodzenie może doprowadzić do śmierci osobnika. Organizm wielokomórkowy będzie nadal istniał, nawet jeśli jedna komórka umrze lub zostanie uszkodzona. Duplikacja DNA jest również zaletą. Podział cząstek w organizmie umożliwia szybszy wzrost i regenerację uszkodzonych tkanek.

Podczas swojego podziału nowa komórka kopiuje starą, co pozwala zachować korzystne cechy w kolejnych pokoleniach, jak również z czasem je udoskonalać. Innymi słowy, duplikacja umożliwia zachowanie i adaptację cech, które poprawią przeżywalność lub sprawność organizmu, zwłaszcza w królestwie zwierząt, subkrólestwie organizmów wielokomórkowych.

Wady wielokomórkowych

Złożone organizmy mają również wady. Na przykład są podatne na różne choroby wynikające z ich złożonego składu biologicznego i funkcji. Przeciwnie, u pierwotniaków nie ma wystarczającej liczby rozwiniętych układów narządów. Oznacza to, że ryzyko niebezpiecznych chorób jest zminimalizowane.

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

Najprostsze organizmy mają również zdolność pobierania energii na drodze dyfuzji lub osmozy. To uwalnia je od konieczności przemieszczania się w poszukiwaniu pożywienia. Prawie wszystko może stać się potencjalnym źródłem pożywienia dla stworzenia jednokomórkowego.

Kręgowce i bezkręgowce

Bez wyjątku klasyfikacja dzieli wszystkie wielokomórkowe stworzenia należące do podkrólestwa na dwa typy: kręgowce (struny) i bezkręgowce.

Bezkręgowce nie mają twardej ramy, podczas gdy strunowce 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.

Oba rodzaje 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 tej pory zidentyfikowano prawie dwa miliony gatunków subkrólestwa bezkręgowców wielokomórkowych. Te dwa miliony stanowią około 98% wszystkich żywych istot, czyli 98 ze 100 gatunków organizmów żyjących na świecie to bezkręgowce. Ludzie należą do rodziny strunowców.

Kręgowce dzielą się na ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki. Zwierzęta, które nie mają kręgosłupa, reprezentują 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 kałamarnica, która może osiągnąć 15 metrów długości. Kręgowce mają uniwersalny system wsparcia, dzięki czemu mogą rozwijać się szybciej i osiągać większe rozmiary niż bezkręgowce.

Chordaty mają również wysoko rozwinięty układ nerwowy. Za pomocą wyspecjalizowanego połączenia między włóknami nerwowymi potrafią bardzo szybko reagować na zmiany w otoczeniu, co daje im niezaprzeczalną przewagę.

W porównaniu z kręgowcami większość zwierząt pozbawionych kręgosłupa korzysta z prostego układu nerwowego i zachowuje się prawie całkowicie instynktownie. Ten system działa dobrze przez większość czasu, chociaż te stworzenia często nie są w stanie uczyć się na swoich błędach. Wyjątkiem są ośmiornice i ich bliscy krewniacy, które uznawane są za jedne z najinteligentniejszych zwierząt świata bezkręgowców.

Wszystkie akordy, jak wiemy, mają kręgosłup. Jednak cechą subkrólestwa bezkręgowców wielokomórkowych jest podobieństwo do ich krewnych. Polega ona na tym, że na pewnym etapie życia kręgowce mają również elastyczny pręt podtrzymujący, strunę grzbietową, która później staje się kręgosłupem. Pierwsze życie rozwinęło się jako pojedyncze komórki w wodzie. Bezkręgowce były początkowym ogniwem w ewolucji innych organizmów. Ich stopniowe zmiany doprowadziły do ​​powstania złożonych stworzeń o dobrze rozwiniętym szkielecie.

koelenteraty

Obecnie istnieje około jedenaście tysięcy gatunków koelenteratów. Są to jedne z najstarszych złożonych zwierząt, które pojawiły się na ziemi. Najmniejszego z coelenteratów nie da się zobaczyć bez mikroskopu, a największa znana meduza ma 2,5 metra średnicy.

Przyjrzyjmy się więc bliżej subkrólestwu wielokomórkowemu, typowi jelitowemu. Opis głównych cech siedlisk można określić obecnością środowiska wodnego lub morskiego. Żyją samotnie lub w koloniach, które mogą swobodnie wędrować lub mieszkają w jednym miejscu.

Kształt ciała koelenteratów nazywany jest „torbą”. Usta łączą się ze ślepym workiem zwanym „jamą żołądkowo-naczyniową”. Woreczek ten bierze udział w procesie trawienia, wymiany gazowej oraz pełni funkcję szkieletu hydrostatycznego. Pojedynczy otwór służy zarówno jako usta, jak i odbyt. Macki to długie, wydrążone struktury używane do przenoszenia i chwytania żywności. Wszystkie koelenteraty mają macki pokryte przyssawkami. Są wyposażone w specjalne komórki zwane nemocystami, które mogą wstrzykiwać toksyny w ofiarę. Przyssawki umożliwiają również chwytanie dużej zdobyczy, którą zwierzęta wkładają do pyska, wycofując macki. Nematocysty są odpowiedzialne za oparzenia, jakie niektóre meduzy wyrządzają ludziom.

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

Wiele form wykazuje polimorfizm, tj. Różnorodność genów, w której różne typy stworzeń są obecne w kolonii dla różnych funkcji. Osoby te nazywane są zooidami. Rozmnażanie można nazwać losowym (pączkowanie zewnętrzne) lub seksualnym (tworzenie gamet).

Na przykład meduzy produkują jaja i plemniki, a następnie uwalniają je do wody. Po zapłodnieniu jajo rozwija się w swobodnie pływającą, orzęsioną larwę zwaną planla.

Typowymi przykładami podkrólestwa wielokomórkowego typu koelenteratów są hydra, obelia, portugalski okręt wojenny, żaglówka, meduza aurelia, meduza głowa, ukwiały, korale, pióro morskie, gorgonia itp.

Rośliny

W podkrólestwie Rośliny wielokomórkowe to organizmy eukariotyczne, które są w stanie odżywiać się w procesie fotosyntezy. Pierwotnie uważano, że algi to rośliny, ale obecnie klasyfikuje się je jako protisty, specjalną grupę wykluczoną ze wszystkich znanych gatunków. Współczesna definicja roślin odnosi się do organizmów żyjących głównie na lądzie (a czasem w wodzie).

Inną charakterystyczną cechą roślin jest zielony barwnik - chlorofil. Służy do pochłaniania energii słonecznej podczas fotosyntezy.

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

Naprzemienne pokolenia to pokolenie sporofitów i pokolenie gametofitów. W fazie gametofitu powstają gamety. Haploidalne gamety łączą się, tworząc zygotę, zwaną komórką diploidalną, ponieważ ma pełny zestaw chromosomów. Stamtąd wyrastają diploidalne osobniki pokolenia sporofitów.

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

Różnice w stosunku do kolonializmu

należy odróżnić wielokomórkowość I kolonialność. Organizmom kolonialnym brakuje prawdziwie zróżnicowanych komórek, stąd podział organizmu na tkanki. Granica między wielokomórkowością a kolonialnością jest nieostra. Na przykład Volvox jest często określany jako organizm kolonialny, chociaż w jego „koloniach” występuje wyraźny podział komórek na generatywne i somatyczne. Izolacja śmiertelnej „somy” została uznana przez AA Zakhvatkina za ważny znak wielokomórkowości Volvox. Oprócz różnicowania komórek, organizmy wielokomórkowe charakteryzują się również wyższym stopniem integracji niż formy kolonialne.

Pochodzenie

Zwierzęta wielokomórkowe mogły pojawić się na Ziemi 2,1 miliarda lat temu, krótko po „rewolucji tlenowej”. Zwierzęta wielokomórkowe są grupą monofiletyczną. Ogólnie rzecz biorąc, wielokomórkowość powstawała w różnych liniach ewolucyjnych świata organicznego kilkadziesiąt razy. Z nie do końca jasnych powodów wielokomórkowość jest bardziej charakterystyczna dla eukariontów, chociaż podstawy wielokomórkowości występują również u prokariotów. Tak więc w niektórych nitkowatych sinicach we włóknach znajdują się trzy typy wyraźnie zróżnicowanych komórek, a kiedy włókna się poruszają, wykazują wysoki poziom integralności. Wielokomórkowe owocniki są charakterystyczne dla myksobakterii.

Ontogeneza

Rozwój wielu organizmów wielokomórkowych rozpoczyna się od pojedynczej komórki (na przykład zygoty u zwierząt lub zarodniki w przypadku gametofitów roślin wyższych). W tym przypadku większość komórek organizmu wielokomórkowego ma ten sam genom. W rozmnażaniu wegetatywnym, gdy organizm rozwija się z wielokomórkowego fragmentu organizmu macierzystego, zwykle występuje również klonowanie naturalne.

W niektórych prymitywnych organizmach wielokomórkowych (na przykład komórkowych śluzowcach i myksobakteriach) pojawienie się wielokomórkowych etapów cyklu życiowego odbywa się zasadniczo w inny sposób - komórki, często mające bardzo różne genotypy, są łączone w jeden organizm.

Ewolucja

Sztuczne organizmy wielokomórkowe

Obecnie nie ma informacji na temat tworzenia prawdziwie wielokomórkowych sztucznych organizmów, jednak prowadzone są eksperymenty w celu stworzenia sztucznych kolonii organizmów jednokomórkowych.

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

W 2010 roku ci sami naukowcy we współpracy z University of North Carolina ogłosili stworzenie nowego sztucznego organizmu kolonialnego zwanego drożdżakiem. drożdżakowy). Organizmy otrzymywano przez samoorganizację na pęcherzykach powietrza, które służyły jako szablon.

Notatki

Zobacz też

Fundacja Wikimedia. 2010 .

• Funkcja wielowartościowa
• Maczuga wieloostrzowa

Zobacz, czym jest „organizm wielokomórkowy” w innych słownikach:

organizm- (późna łac. organizmus od późnej łac. organizo układam, nadaję smukły wygląd, od innego greckiego ὄργανον narzędzie) żywe ciało, które ma zestaw właściwości odróżniających je od materii nieożywionej. Jako odrębny indywidualny organizm ... ... Wikipedia

organizm- EMBRIOLOGIA ZWIERZĄT ORGANIZM to jednostka biologiczna posiadająca charakterystyczne cechy anatomiczne i fizjologiczne. Organizm może składać się z pojedynczej komórki (organizm jednokomórkowy), z wielu identycznych komórek (organizm kolonialny) ... ... Embriologia ogólna: słownik terminologiczny

ORGANIZM- ORGANIZM, zestaw oddziałujących ze sobą narządów, które tworzą zwierzę lub roślinę. Samo słowo O. pochodzi od greckiego organon, czyli dzieło, narzędzie. Po raz pierwszy najwyraźniej Arystoteles nazwał żywe istoty organizmami, ponieważ według niego ... ... Wielka encyklopedia medyczna

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

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

Żywy świat jest wypełniony oszałamiającą gamą żywych istot. Większość organizmów składa się tylko z jednej komórki i nie jest widoczna gołym okiem. Wiele z nich staje się widocznych dopiero pod mikroskopem. Inne, takie jak królik, słoń, sosna i człowiek, składają się z wielu komórek i te organizmy wielokomórkowe również licznie zamieszkują nasz świat.

Cegiełki życia

Jednostkami strukturalnymi i funkcjonalnymi wszystkich żywych organizmów są komórki. Nazywane są również budulcem życia. Wszystkie żywe organizmy składają się z komórek. Te jednostki strukturalne zostały odkryte przez Roberta Hooke'a w 1665 roku. W ludzkim ciele jest około stu bilionów komórek. Rozmiar jednego wynosi około dziesięciu mikrometrów. Komórka zawiera organelle komórkowe, które kontrolują 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 rodzaju. Większość komórek roślinnych i zwierzęcych ma rozmiar od jednego do stu mikrometrów, więc są widoczne pod mikroskopem.

Jednokomórkowe organizmy

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

Najmniejsze mają około trzystu nanometrów, a niektóre mogą osiągnąć rozmiary do dwudziestu centymetrów. Takie organizmy zwykle mają rzęski i wici, które pomagają im się poruszać. Mają prosty korpus z podstawowymi funkcjami. Rozmnażanie może być bezpłciowe lub płciowe. Odżywianie odbywa się zwykle w procesie fagocytozy, w którym cząsteczki pokarmu są wchłaniane i magazynowane w specjalnych wakuolach obecnych w organizmie.

Organizmy wielokomórkowe

Żywe istoty, które składają się z więcej niż jednej komórki, nazywane są wielokomórkowymi. Składają się z jednostek, które identyfikują się i łączą ze sobą, tworząc złożone organizmy wielokomórkowe. Większość z nich jest widoczna gołym okiem. Organizmy, takie jak rośliny, niektóre zwierzęta i glony, zaczynają od pojedynczej komórki i rozwijają się w organizacje wieloniciowe. Obie kategorie istot żywych, prokariota i eukariota, mogą wykazywać wielokomórkowość.

Mechanizmy powstawania wielokomórkowości

Istnieją trzy teorie omawiające mechanizmy powstawania wielokomórkowości:

• Teoria symbiozy głosi, że pierwsza komórka organizmu wielokomórkowego powstała w wyniku symbiozy różnych typów organizmów jednokomórkowych, z których każdy spełnia inne funkcje.
• Teoria syncytialna głosi, że organizm wielokomórkowy nie mógł wyewoluować z jednokomórkowych stworzeń z wieloma jądrami. Pierwotniaki, takie jak orzęski i grzyby śluzowate, mają wiele jąder, co potwierdza tę teorię.
• Teoria kolonialna głosi, że symbioza wielu organizmów tego samego gatunku prowadzi do ewolucji organizmu wielokomórkowego. Został on zaproponowany przez Haeckela w 1874 roku. Większość formacji wielokomórkowych wynika z faktu, 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 raczej trudna. Wielokomórkowość organizmu pozwala na przekroczenie limitu wielkości, zwiększa złożoność organizmu, umożliwiając różnicowanie wielu linii komórkowych. Rozmnażanie odbywa się głównie drogą płciową. Anatomia organizmów wielokomórkowych i procesy w nich zachodzące są dość złożone ze względu na obecność różnych typów komórek kontrolujących ich aktywność życiową. 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, istnieją dwa rodzaje organizmów wielokomórkowych: prokarioty i eukarionty. Pierwsza kategoria to głównie bakterie. Niektóre cyjanobakterie, takie jak chara lub spirogyra, są również wielokomórkowymi prokariotami, czasami nazywanymi kolonialnymi. Większość organizmów eukariotycznych również składa się z wielu jednostek. Mają dobrze rozwiniętą budowę ciała i specjalne narządy do wykonywania określonych funkcji. Większość dobrze rozwiniętych roślin i zwierząt jest wielokomórkowych. Przykładami mogą być prawie wszystkie rodzaje roślin nagonasiennych i okrytonasiennych. Prawie wszystkie zwierzęta to wielokomórkowe eukarionty.

Cechy i oznaki organizmów wielokomórkowych

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

• 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 układów narządów.
• Głównie eukarionty.
• Uraz lub śmierć niektórych komórek na całym świecie nie wpływa na organizm: dotknięte komórki zostaną zastąpione.
• Ze względu na wielokomórkowość organizm może osiągnąć duże rozmiary.
• W porównaniu do organizmów jednokomórkowych mają dłuższy cykl życiowy.
• Głównym rodzajem rozmnażania jest seks.
• 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, zaczynają jako pojedyncze, proste komórki zwane zapłodnionymi jajami. Aby wyrosnąć na duży dorosły organizm, przechodzą przez kilka określonych etapów rozwoju. Po zapłodnieniu komórki jajowej rozpoczyna się proces rozwoju wielokomórkowego. Na całej ścieżce następuje wzrost i wielokrotny podział poszczególnych komórek. Ta replikacja ostatecznie tworzy produkt końcowy, którym jest złożona, w pełni uformowana żywa istota.

Podział komórki tworzy serię złożonych wzorców zdefiniowanych przez genomy, które są praktycznie identyczne we wszystkich komórkach. Ta różnorodność prowadzi do ekspresji genów, która kontroluje cztery etapy rozwoju komórki i zarodka: proliferację, specjalizację, interakcję i ruch. Pierwszy polega na replikacji wielu komórek z jednego źródła, drugi polega na tworzeniu komórek o wybranych, określonych cechach, trzeci polega na rozpowszechnianiu informacji między komórkami, a czwarty odpowiada za rozmieszczenie komórek w całym ciele do tworzenia narządów, tkanek, kości i innych cech fizycznych rozwiniętych organizmów.

Kilka słów o klasyfikacji

Wśród stworzeń wielokomórkowych wyróżnia się dwie duże grupy:

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

Ważnym etapem w całej historii planety było pojawienie się wielokomórkowości w procesie ewolucyjnego rozwoju. 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 liczna kolonia komórek, która jest w stanie utrzymać stałą pozycję przez cały cykl życiowy żywej istoty.