Mnohobunkový organizmus. Orgánová úroveň

Všetky mnohobunkové organizmy, ktoré existujú na planéte, patria do ríš rastlín, húb a zvierat. Väčšina mnohobunkových organizmov sa skladá z diferencovaných buniek, ktoré tvoria rôzne typy tkanív. Tkanivá sa spájajú a vytvárajú orgány.

Organ

Organ (z lat. organon- nástroj) je časť tela, ktorá má určitý tvar, stavbu, umiestnenie a plní určitú funkciu. Skladá sa z tkanív rôznych typov, ale jedno z nich prevažuje.

Sústava orgánov

V tele zvierat sa tvoria orgány, ktoré vykonávajú vzájomne prepojené funkcie orgánových sústav (obehové, nervové atď.). V jednom systéme môžu byť orgány buď postupne navzájom spojené (napríklad orgány obehového systému, dýchacieho systému), alebo môžu byť umiestnené oddelene (orgány endokrinného systému).

Orgány rôznych systémov, ktoré sú dočasne spojené na vykonávanie špecifickej funkcie, môžu vytvárať funkčný orgánový systém (napríklad pri ťažkej fyzickej práci koordinovane funguje pohybový aparát, dýchací systém, obehový systém, nervový systém atď.).

Rastliny majú podzemné a nadzemné orgánové systémy. Nadzemné zahŕňajú púčiky, stonky a listy a podzemné korene.

Organizmy sú jednobunkové, koloniálne a mnohobunkové. Každý jednobunkový organizmus vykonáva všetky životne dôležité funkcie pomocou organel alebo iných bunkových štruktúr. Koloniálne sa spájajú, ale každá z nich môže fungovať ako samostatný organizmus. V mnohobunkových organizmoch je každá z buniek prispôsobená na vykonávanie iba jednej alebo niekoľkých špecifických funkcií v zložení špecifických tkanív, ktoré zase tvoria orgány. Na bunkovej úrovni sa prejavy vitálnej činnosti (dýchanie, vylučovanie, transport látok, pohyb, regulácia metabolizmu a pod.) vyskytujú len čiastočne. Životné procesy u mnohobunkových zvierat sú regulované nervovým, endokrinným a imunitným systémom, u iných (huby, rastliny) - rôznymi biologicky aktívnymi látkami.

Všetky organizmy sú otvorený systém : vyžaduje neustály prísun energetického materiálu, živín zvonku a uvoľňovanie produktov látkovej premeny von.

Vegetatívne a generatívne orgány

Orgány mnohobunkových organizmov sa delia na vegetatívny A generatívny . Vegetatívne orgány zabezpečujú základné procesy potrebné na udržanie vitálnej činnosti organizmu: metabolizmus, pohyb, rast atď. Generatívne orgány zabezpečujú procesy rozmnožovania.

Mnohobunkové živočíchy a rastliny sa líšia spôsobom, akým sa živia. Zvieratá sú heterotrofné, zatiaľ čo rastliny sú autotrofné.

Autotrofné organizmy produkujú organické látky z anorganických. Rastliny prijímajú z pôdy (vodné roztoky minerálnych solí) a vzduchu (oxid uhličitý) látky potrebné pre procesy biosyntézy, využívajú energiu svetla. Na rozdiel od zvierat vedú prevažne pripútaný životný štýl. Nemajú nervový systém, zmyslové orgány, tráviaci, dýchací, vylučovací systém atď. Heterotrofy syntetizovať organické látky z hotových organických. Mnohobunkové zvieratá používajú rôzne zdroje potravy bohaté na organické zlúčeniny. Zvieratá majú rôzne orgánové systémy: zmyslové orgány, nervové, muskuloskeletálne systémy atď. To prispieva k zintenzívneniu metabolizmu a premeny energie a zabezpečuje aktívny životný štýl zvierat. Teplokrvné živočíchy (vtáky, cicavce) stratili závislosť telesnej teploty od podmienok prostredia.

K udržaniu prispievajú rôzne systémy živočíšnych orgánov homeostázy (z lat. homeo- podobný, stáza- štát).

Všetky živé organizmy sú podmienene rozdelené do dvoch skupín - jednobunkových a mnohobunkových. Muž je mnohobunkový. V človeku je však niekoľko kilogramov mikroorganizmov, preto nemožno človeka nazvať jednoducho mnohobunkovým, skôr symbiózou mnohobunkového organizmu a jednobunkových organizmov!
Svoj príbeh o mužovi som sa rozhodol začať od najmenšieho – zo živej bunky.

Sedím tu a pozerám sa na tento obrázok a chápem, že aj v biológii a medicíne existujú len mýty, zjednodušené zobrazenia, schémy, obrázky..., ktoré vôbec nezodpovedajú realite, ale ktoré tvoria naše postoje, naše „chápanie“ svetového poriadku, je úplne falošný, veľmi vzdialený od reality.
To, čo vidíte na obrázku, je len veľmi zjednodušená schéma, no, veľmi zjednodušená schéma!!! Je naozaj možné na mape moskovského metra cítiť mierku mesta? Získajte predstavu o tom, aké je to mesto, ako funguje? Nie, samozrejme, stráca sa to najdôležitejšie – pocit obrovskej metropoly. Živá bunka v porovnaní so svojimi štrukturálnymi členeniami koreluje rovnakým spôsobom ako napríklad veľkosť moskovského Kremľa (jadro bunky) so zvyškom mesta. Naše predstavy o živej bunke sú postavené v podstate rovnakým spôsobom, ako keby ste sa na Moskvu pozerali zo satelitu. S príchodom moderných výskumných metód sa už detail štúdia bunky dá porovnať s dobrou leteckou fotografiou!
Tu sú skutočné fotografie živých buniek...

Rozlíšenie je približne rovnaké...

Prečo porovnávam bunku s mestom, ale pretože len mesto sa v komplexnosti a všestrannosti môže porovnávať so živou bunkou.
Bunka má jadro ako MESTO v meste – think tank, manažment a dokumentáciu pre všetko, čo sa deje – molekuly DNA, v ktorých sú zaznamenané technológie výroby a vlastnej reprodukcie! Áno, bunka žije z nejakého dôvodu, určite niečo robí, plní nejakú všeobecnú úlohu!
Urobím odbočku...
Jednobunkové mikroorganizmy možno veľmi podmienečne považovať za také, v skutočnosti je to ako kŕdeľ rýb, ktorý sa riadi všeobecnými zákonmi a pôsobí ako jeden celok. Mikróby sa spájajú v spoločenstvách s inými mikróbmi, pridávajú svoje vlastnosti k novým, spoločným a pôsobenie buniek podlieha nejakej spoločnej úlohe, najčastejšie prežitiu.
V človeku sú všetky bunky spojené do jedného organizmu - človeka, preto sú bunky špecializované, to znamená, že majú rôzne úlohy a veľmi často tá istá bunka plní niekoľko rôznych úloh! Preto porovnávam bunku s mestom, v ktorom sú rôzne závody a továrne, čo robí bunka pre vnútornú spotrebu, aby sa uživila, ale v podstate bunka niečo vyrába v prospech tela ako celku.
Do bunky neustále prichádzajú zdroje a vynášajú sa produkty výroby a odpad, ako vlaky, autá a iné vozidlá, všetko sa kontroluje pri vchode, kontroluje sa to oveľa vážnejšie ako na našich letiskách! Za toto všetko je zodpovedná bunková membrána.
Toto je schematické znázornenie bunkovej membrány s transportnými tubulmi a je to skutočne len odhad a príliš zjednodušené.

Takto vyzerá časť bunky, ktorá je v kontakte s inou bunkou ... hrubá stena je bunková membrána opakovane poskladaná ako harmonika ... čierne bodky sú s najväčšou pravdepodobnosťou hotové výrobky v "skladoch"

Objednávky neustále prichádzajú cez bunkovú membránu, ktorá reguluje prácu bunky, sú to rôzne príkazy, od jednoduchého „dať viac uhlia“ až po zmenu produktov a prechod na novú kvalitu!
A samozrejme, membrána je ochrana pred vonkajším prostredím, ktoré mimo bunky môže byť veľmi agresívne - ak si napríklad spomeniete na pocity v ústach pri zvracaní...tak toto je obsah žalúdka, s ktorým bunky steny žalúdka prídu do kontaktu a nestrávia sa, strávi sa ražniči, ktorý ste zapíjali vínom, a bunky v tomto prostredí fungujú!
Ale bunka nie je tichý pracovník, bunky tiež vysielajú signály - správy o vykonanej práci, posielajú požiadavky na zdroje, hlásia škody, koordinujú spoločné akcie ... ako to veda robí, nie je úplne známe.
Samotná bunka nevisí vo vzduchu a všetko v nej je naplnené kvapalinou, ale v skutočnosti nie len vodou, ale jasne štruktúrovaným roztokom, v ktorom sú molekuly usporiadané v určitom poradí a je to zmena polohy molekuly v priestore, ktorý má sémantické zaťaženie, nevieme úplne, ako sa to deje, koľko látok sa transportuje vo vnútri buniek, aké prúdy sa tam pohybujú a ako sa to všetko pohybuje, ale všetko je v pohybe!
Pravdepodobne, ak by sa dalo nahliadnuť do živej bunky, ako sa astronauti pozerajú cez svoje superschopnosti a vidia noviny v rukách človeka, potom by sa obraz nezdal o nič menej zložitý a zaujímavý - každý sa niekam ponáhľa, autá, ľudia vstupujú , opustiť domy, čo tam robia.
Na živé bunky sa v takom rozlíšení vlastne stále nedá pozerať...tie fotky, ktoré som ukázal, sú nárez! Bunky sa zmrazia v poli a potom sa urobí ultratenká rez a už sa skúma pod. Nuž, je to ako naplniť mesto tekutým dusíkom, potom ho odrezať veľkou pílou, ako musíte, a pokúsiť sa pochopiť, ako v tomto meste žijú lekári alebo napríklad vodiči metra, ktorí do tohto rezu možno vôbec nespadajú! :::=)))
No a na záver by som bol rád, keby ste si skúsili predstaviť, ako sa z týchto buniek skladá človek! Viete si predstaviť vzdialenosti na bunkovej škále, napríklad na žalúdočných klkoch a bunkách kostného tkaniva v pravom palci ľavej nohy??? Pravdepodobne je to ďalej ako zo zeme do Proximy Centauri!
Ale toto všetko je vzájomne prepojené a riadi sa rovnakými zákonmi! Áno, v časovom meradle takmer navždy!
Takže tu to je. Je veľmi ťažké písať jednoduchými slovami o nepredstaviteľne zložitom systéme – ČLOVEK! Celý vesmír!

Všetky živé organizmy sú rozdelené do čiastkových kráľovstiev mnohobunkových a jednobunkových tvorov. Posledne menované predstavujú jedinú bunku a patria k najjednoduchším, zatiaľ čo rastliny a zvieratá sú tie štruktúry, v ktorých sa v priebehu storočí vyvinula zložitejšia organizácia. Počet buniek sa líši v závislosti od odrody, do ktorej jedinec patrí. Väčšina z nich je taká malá, že ich možno vidieť iba pod mikroskopom. Bunky sa na Zemi objavili asi pred 3,5 miliardami rokov.

V našej dobe sú všetky procesy, ktoré sa vyskytujú v živých organizmoch, študované biológiou. Práve táto veda sa zaoberá podkráľovstvom mnohobunkových a jednobunkových.

jednobunkové organizmy

Jednobunkovosť je určená prítomnosťou jedinej bunky v tele, ktorá vykonáva všetky životne dôležité funkcie. Známa améba a brvitá topánka sú primitívne a zároveň najstaršie formy života, ktoré sú predstaviteľmi tohto druhu. Boli to prvé živé bytosti, ktoré žili na Zemi. Patria sem aj skupiny ako sporozoany, sarkódy a baktérie. Všetky sú malé a voľným okom väčšinou neviditeľné. Zvyčajne sa delia do dvoch všeobecných kategórií: prokaryotické a eukaryotické.

Prokaryoty sú zastúpené prvokmi alebo hubami niektorých druhov. Niektoré z nich žijú v kolóniách, kde sú všetky jedince rovnaké. Celý proces života sa uskutočňuje v každej jednotlivej bunke, aby prežila.

Prokaryotické organizmy nemajú membránovo viazané jadrá a bunkové organely. Väčšinou ide o baktérie a sinice, ako E. coli, salmonely, nostoky atď.

Všetci zástupcovia týchto skupín sa líšia veľkosťou. Najmenšia baktéria má dĺžku len 300 nanometrov. Jednobunkové organizmy majú zvyčajne špeciálne bičíky alebo riasinky, ktoré sa podieľajú na ich pohybe. Majú jednoduché telo s výraznými základnými črtami. Výživa sa spravidla vyskytuje v procese absorpcie (fagocytózy) potravy a je uložená v špeciálnych bunkových organelách.

Jednobunkové živočíchy dominujú vo forme života na Zemi už miliardy rokov. Evolúcia od najjednoduchších k zložitejším jednotlivcom však zmenila celú krajinu, pretože viedla k vzniku biologicky vyspelých vzťahov. Okrem toho vznik nových druhov viedol k vytvoreniu nového prostredia s rôznymi ekologickými interakciami.

Mnohobunkové organizmy

Hlavnou charakteristikou mnohobunkovej subříše je prítomnosť veľkého počtu buniek u jedného jedinca. Sú navzájom spojené, čím vytvárajú úplne novú organizáciu, ktorá sa skladá z mnohých odvodených častí. Väčšinu z nich je možné vidieť bez špeciálnych nástrojov. Rastliny, ryby, vtáky a zvieratá vychádzajú z jednej klietky. Všetky stvorenia zahrnuté v mnohobunkovom podkráľovstve regenerujú nových jedincov z embryí, ktoré sú vytvorené z dvoch protiľahlých gamét.

Akákoľvek časť jednotlivca alebo celého organizmu, ktorá je určená veľkým počtom komponentov, je zložitá, vysoko rozvinutá štruktúra. V podkráľovstve mnohobunkovcov klasifikácia jasne oddeľuje funkcie, v ktorých každá z jednotlivých častíc plní svoju úlohu. Zapájajú sa do životne dôležitých procesov, čím podporujú existenciu celého organizmu.

Subkrálovstvo mnohobunkové v latinčine znie ako Metazoa. Aby sa vytvoril komplexný organizmus, bunky musia byť identifikované a pripojené k iným. Voľným okom možno jednotlivo vidieť len asi tucet prvokov. Zvyšné takmer dva milióny viditeľných jedincov sú mnohobunkové.

Viacbunkové živočíchy vznikajú ako výsledok združovania jedincov vytváraním kolónií, filamentov alebo agregáciou. Pluricelulárny sa vyvinul nezávisle, ako Volvox a niektoré bičíkovité zelené riasy.

Znakom podkráľovstva mnohobunkovcov, teda jeho raných primitívnych druhov, bola absencia kostí, schránok a iných pevných častí tela. Ich stopy sa preto dodnes nezachovali. Výnimkou sú huby, ktoré stále žijú v moriach a oceánoch. Možno sa ich pozostatky nachádzajú v niektorých starovekých horninách, ako je Grypania spiralis, ktorej fosílie sa nachádzajú v najstarších vrstvách čiernej bridlice, ktoré sa datujú do raného proterozoického obdobia.

V tabuľke nižšie je mnohobunková podoblasť prezentovaná v celej svojej rozmanitosti.

Zložité vzťahy vznikli v dôsledku evolúcie prvokov a objavenia sa schopnosti buniek deliť sa do skupín a organizovať tkanivá a orgány. Existuje mnoho teórií vysvetľujúcich mechanizmy, ktorými sa mohli jednobunkové organizmy vyvinúť.

Teórie pôvodu

K dnešnému dňu existujú tri hlavné teórie vzniku podkráľa mnohobunkových organizmov. Zhrnutie syncyciálnej teórie, aby sme nezachádzali do detailov, možno opísať niekoľkými slovami. Jeho podstata spočíva v tom, že primitívny organizmus, ktorý mal vo svojich bunkách viacero jadier, mohol časom každé z nich oddeliť vnútornou membránou. Napríklad niekoľko jadier obsahuje plesnivú hubu a tiež brvitú topánku, čo túto teóriu potvrdzuje. Mať viacero jadier však pre vedu nestačí. Na potvrdenie teórie ich mnohosti je potrebná vizuálna premena na dobre vyvinuté zviera najjednoduchšieho eukaryota.

Teória kolónií hovorí, že symbióza, pozostávajúca z rôznych organizmov toho istého druhu, viedla k ich zmene a vzniku dokonalejších tvorov. Haeckel je prvým vedcom, ktorý predstavil túto teóriu v roku 1874. Zložitosť organizácie vzniká preto, že bunky zostávajú pohromade a nie sú oddelené počas delenia. Príklady tejto teórie možno vidieť v takých prvokoch, ako sú zelené riasy nazývané eudorina alebo volvax. Tvoria kolónie, ktoré majú v závislosti od druhu až 50 000 buniek.

Teória kolónií navrhuje splynutie rôznych organizmov toho istého druhu. Výhodou tejto teórie je, že bolo pozorované, že počas nedostatku potravy sa améby zhlukujú do kolónie, ktorá sa ako jednotka presunie na nové miesto. Niektoré z týchto améb sa od seba mierne líšia.

Problémom tejto teórie je však to, že nie je známe, ako môže byť DNA rôznych jedincov zahrnutá do jedného genómu.

Napríklad mitochondrie a chloroplasty môžu byť endosymbionty (organizmy v organizme). Stáva sa to extrémne zriedkavo a aj tak si genómy endosymbiontov medzi sebou zachovávajú rozdiely. Samostatne synchronizujú svoju DNA počas mitózy hostiteľských druhov.

Dva alebo traja symbiotickí jedinci, ktorí tvoria lišajník, hoci sú na sebe závislí, pokiaľ ide o prežitie, sa musia rozmnožovať oddelene a potom sa znova spojiť, aby vytvorili jeden organizmus.

Ďalšie teórie, ktoré tiež uvažujú o vzniku podkráľovstva mnohobunkových organizmov:

• GK-PID teória. Asi pred 800 miliónmi rokov mohla mierna genetická zmena v jedinej molekule nazývanej GK-PID umožniť jednotlivcom prejsť z jednej bunky do zložitejšej štruktúry tela.
• Úloha vírusov Nedávno sa zistilo, že gény vypožičané z vírusov hrajú kľúčovú úlohu pri delení tkanív, orgánov a dokonca aj pri sexuálnej reprodukcii, pri splynutí vajíčka a spermie. Bol nájdený prvý proteín syncytín-1, ktorý sa preniesol z vírusu na človeka. Nachádza sa v medzibunkových membránach, ktoré oddeľujú placentu a mozog. Druhý proteín bol identifikovaný v roku 2007 a pomenovaný EFF1. Pomáha formovať pokožku hlístových červov a je súčasťou celej rodiny proteínov FF. Dr. Felix Rey z Pasteurovho inštitútu v Paríži vytvoril 3D rozloženie štruktúry EFF1 a ukázal, že to je to, čo spája častice dohromady. Táto skúsenosť potvrdzuje fakt, že všetky známe fúzie najmenších častíc do molekúl sú vírusového pôvodu. To tiež naznačuje, že vírusy boli životne dôležité pre komunikáciu vnútorných štruktúr a bez nich by nebola možná existencia kolónie podkráľovstva typu mnohobunkovej huby.

Všetky tieto teórie, ako aj mnohé ďalšie, ktoré slávni vedci naďalej ponúkajú, sú veľmi zaujímavé. Nikto z nich však nedokáže jasne a jednoznačne odpovedať na otázku: ako sa z jedinej bunky, ktorá vznikla na Zemi, mohla objaviť taká obrovská rozmanitosť druhov? Alebo: prečo sa slobodní jednotlivci rozhodli spojiť a začali spolu existovať?

Možno prejde pár rokov a nové objavy nám budú môcť dať odpovede na každú z týchto otázok.

Orgány a tkanivá

Komplexné organizmy majú biologické funkcie, ako je ochrana, obeh, trávenie, dýchanie a pohlavné rozmnožovanie. Vykonávajú ich špecifické orgány, ako je koža, srdce, žalúdok, pľúca a reprodukčný systém. Skladajú sa z mnohých rôznych typov buniek, ktoré spolupracujú pri plnení špecifických úloh.

Napríklad srdcový sval má veľké množstvo mitochondrií. Produkujú adenozíntrifosfát, vďaka ktorému krv nepretržite prúdi obehovým systémom. Na druhej strane kožné bunky majú menej mitochondrií. Namiesto toho majú husté proteíny a produkujú keratín, ktorý chráni mäkké vnútorné tkanivá pred poškodením a vonkajšími faktormi.

reprodukcie

Zatiaľ čo bez výnimky sa všetky prvoky rozmnožujú nepohlavne, mnohé z podkráľovstva mnohobunkových organizmov uprednostňujú sexuálne rozmnožovanie. Ľudia sú napríklad komplexnou štruktúrou vytvorenou fúziou dvoch samostatných buniek nazývaných vajíčko a spermie. Fúzia jedného vajíčka s gamétou (gaméty sú špeciálne pohlavné bunky obsahujúce jednu sadu chromozómov) spermie vedie k vytvoreniu zygoty.

Zygota obsahuje genetický materiál spermie aj vajíčka. Jeho rozdelenie vedie k vývoju úplne nového, samostatného organizmu. Počas vývoja a delenia sa bunky podľa programu stanoveného v génoch začínajú diferencovať do skupín. To im ďalej umožní vykonávať úplne odlišné funkcie, napriek tomu, že sú navzájom geneticky totožné.

Takže všetky orgány a tkanivá tela, ktoré tvoria nervy, kosti, svaly, šľachy, krv - všetky vznikli z jednej zygoty, ktorá sa objavila v dôsledku fúzie dvoch samostatných gamét.

Viacbunková výhoda

Podkráľa mnohobunkových organizmov má niekoľko hlavných výhod, vďaka ktorým dominujú našej planéte.

Keďže zložitá vnútorná štruktúra umožňuje väčšiu veľkosť, pomáha tiež rozvíjať štruktúry vyššieho rádu a tkanivá s viacerými funkciami.

Veľké organizmy majú lepšiu ochranu pred predátormi. Majú tiež väčšiu mobilitu, čo im umožňuje migrovať do priaznivejších miest pre život.

Existuje ešte jedna nesporná výhoda mnohobunkového podkráľovstva. Spoločnou vlastnosťou všetkých jeho druhov je pomerne dlhá životnosť. Bunkové telo je vystavené prostrediu zo všetkých strán a každé jeho poškodenie môže viesť k smrti jedinca. Mnohobunkový organizmus bude naďalej existovať, aj keď jedna bunka zomrie alebo sa poškodí. Výhodou je aj duplikácia DNA. Rozdelenie častíc v tele umožňuje poškodeným tkanivám rásť a rýchlejšie sa opravovať.

Pri svojom delení nová bunka kopíruje starú, čo vám umožňuje uložiť priaznivé vlastnosti v ďalších generáciách, ako aj ich časom vylepšiť. Inými slovami, duplikácia umožňuje zachovanie a prispôsobenie vlastností, ktoré zlepšia prežitie alebo kondíciu organizmu, najmä v živočíšnej ríši, sub-kráľovstve mnohobunkových organizmov.

Nevýhody mnohobunkových

Zložité organizmy majú aj nevýhody. Sú napríklad náchylné na rôzne ochorenia vyplývajúce z ich zložitého biologického zloženia a funkcií. Naopak, u prvokov nie je dostatočne vyvinutých orgánových systémov. To znamená, že riziká nebezpečných chorôb sú minimalizované.

Je dôležité poznamenať, že na rozdiel od mnohobunkových organizmov majú primitívni jedinci schopnosť rozmnožovať sa nepohlavne. To im pomáha neplytvať zdrojmi a energiou na hľadanie partnera a sexuálnu aktivitu.

Najjednoduchšie organizmy majú tiež schopnosť prijímať energiu difúziou alebo osmózou. To ich oslobodzuje od potreby pohybovať sa za potravou. Potenciálnym zdrojom potravy pre jednobunkové stvorenie sa môže stať takmer čokoľvek.

Stavovce a bezstavovce

Klasifikácia bez výnimky rozdeľuje všetky mnohobunkové tvory zahrnuté do podkráľovstva na dva typy: stavovce (strunatce) a bezstavovce.

Bezstavovce nemajú tvrdú kostru, zatiaľ čo strunatce majú dobre vyvinutú vnútornú kostru z chrupaviek, kostí a vysoko vyvinutý mozog, ktorý je chránený lebkou. Stavovce majú dobre vyvinuté zmyslové orgány, dýchací systém so žiabrami alebo pľúcami a vyvinutý nervový systém, čo ich ešte viac odlišuje od ich primitívnejších kolegov.

Oba druhy živočíchov žijú v rôznych biotopoch, no strunatce sa vďaka vyvinutému nervovému systému dokážu prispôsobiť pevnine, moru aj vzduchu. Bezstavovce sa však nachádzajú aj v širokom spektre, od lesov a púští až po jaskyne a bahno morského dna.

K dnešnému dňu boli identifikované takmer dva milióny druhov z podkráľa mnohobunkových bezstavovcov. Tieto dva milióny tvoria asi 98 % všetkých živých vecí, to znamená, že 98 zo 100 druhov organizmov žijúcich na svete sú bezstavovce. Ľudia patria do čeľade strunatcovitých.

Stavovce sa delia na ryby, obojživelníky, plazy, vtáky a cicavce. Zvieratá, ktoré nemajú chrbticu, predstavujú kmene, ako sú článkonožce, ostnatokožce, červy, coelenteráty a mäkkýše.

Jedným z najväčších rozdielov medzi týmito druhmi je ich veľkosť. Bezstavovce ako hmyz alebo coelenteráty sú malé a pomalé, pretože si nedokážu vyvinúť veľké telá a silné svaly. Existuje niekoľko výnimiek, ako napríklad chobotnica, ktorá môže dosiahnuť dĺžku 15 metrov. Stavovce majú univerzálny podporný systém, a preto sa môžu vyvíjať rýchlejšie a stať sa väčšími ako bezstavovce.

Chordáty majú tiež vysoko vyvinutý nervový systém. Pomocou špecializovaného spojenia medzi nervovými vláknami dokážu veľmi rýchlo reagovať na zmeny prostredia, čo im dáva nepopierateľnú výhodu.

V porovnaní so stavovcami väčšina zvierat bez chrbtice používa jednoduchý nervový systém a správa sa takmer úplne inštinktívne. Tento systém väčšinou funguje dobre, hoci tieto stvorenia sa často nedokážu poučiť zo svojich chýb. Výnimkou sú chobotnice a ich blízki príbuzní, ktorí sú považovaní za najinteligentnejšie zvieratá vo svete bezstavovcov.

Všetky strunatce, ako vieme, majú chrbtovú kosť. Charakteristickým znakom podkráľa mnohobunkových bezstavovcov je však podobnosť s ich príbuznými. Spočíva v tom, že v určitom štádiu života majú stavovce aj pružnú nosnú tyč notochord, z ktorej sa neskôr stane chrbtica. Prvý život sa vyvinul ako samostatné bunky vo vode. Bezstavovce boli počiatočným článkom vo vývoji iných organizmov. Ich postupné zmeny viedli k vzniku zložitých tvorov s dobre vyvinutou kostrou.

koelenteruje

Dnes existuje asi jedenásťtisíc druhov koelenterátov. Ide o jedno z najstarších komplexných zvierat, ktoré sa objavili na Zemi. Najmenší z coelenterátov nie je možné vidieť bez mikroskopu a najväčšia známa medúza má priemer 2,5 metra.

Poďme sa teda bližšie pozrieť na podkráľovstvo mnohobunkovcov, črevný typ. Opis hlavných charakteristík biotopov možno určiť podľa prítomnosti vodného alebo morského prostredia. Žijú samostatne alebo v kolóniách, ktoré sa môžu voľne pohybovať alebo žijú na jednom mieste.

Tvar tela koelenterátov sa nazýva „vak“. Ústa sa spájajú so slepým vakom nazývaným "gastrovaskulárna dutina". Tento vak funguje v procese trávenia, výmeny plynov a pôsobí ako hydrostatický skelet. Jediný otvor slúži ako ústa aj konečník. Tykadlá sú dlhé, duté štruktúry používané na pohyb a zachytávanie potravy. Všetky coelenteráty majú tykadlá pokryté prísavkami. Sú vybavené špeciálnymi bunkami nazývanými nemocysty, ktoré môžu do svojej koristi vstrekovať toxíny. Prísavky umožňujú aj ulovenie veľkej koristi, ktorú si zvieratá vkladajú do tlamy stiahnutím chápadiel. Nematocysty sú zodpovedné za popáleniny, ktoré niektoré medúzy spôsobujú ľuďom.

Zvieratá sub-kráľovstva sú mnohobunkové, ako napríklad koelenteráty, majú intracelulárne aj extracelulárne trávenie. Dýchanie prebieha jednoduchou difúziou. Majú sieť nervov, ktoré sa tiahnu po celom tele.

Mnohé formy vykazujú polymorfizmus, t. j. génovú diverzitu, v ktorej sú v kolónii prítomné rôzne druhy tvorov pre rôzne funkcie. Títo jedinci sa nazývajú zooidy. Reprodukcia sa môže nazývať náhodná (vonkajšie pučenie) alebo sexuálna (tvorba gamét).

Napríklad medúzy produkujú vajíčka a spermie a potom ich vypúšťajú do vody. Keď je vajíčko oplodnené, vyvinie sa z neho voľne plávajúca, riasnatá larva nazývaná planla.

Typickými príkladmi podkráľovstva mnohobunkového typu koelenterátov sú hydra, obelia, portugalský bojovník, plachetnica, medúza aurelia, medúza hlavatá, sasanky, koraly, morské pero, gorgonie atď.

Rastliny

V sub-kráľovstve Mnohobunkové rastliny sú eukaryotické organizmy, ktoré sú schopné samy sa živiť procesom fotosyntézy. Riasy boli pôvodne považované za rastliny, ale teraz sú klasifikované ako protisty, špeciálna skupina, ktorá je vylúčená zo všetkých známych druhov. Moderná definícia rastlín sa vzťahuje na organizmy, ktoré žijú predovšetkým na zemi (a niekedy aj vo vode).

Ďalším výrazným znakom rastlín je zelený pigment – ​​chlorofyl. Používa sa na absorpciu slnečnej energie počas fotosyntézy.

Každá rastlina má haploidné a diploidné fázy, ktoré charakterizujú jej životný cyklus. Nazýva sa to striedanie generácií, pretože všetky fázy v ňom sú mnohobunkové.

Striedajúcimi sa generáciami sú generácia sporofytov a generácia gametofytov. Vo fáze gametofytov sa tvoria gaméty. Haploidné gaméty sa spájajú a vytvárajú zygotu, ktorá sa nazýva diploidná bunka, pretože má kompletnú sadu chromozómov. Odtiaľ vyrastajú diploidné jedince sporofytnej generácie.

Sporofyty prechádzajú fázou meiózy (delenia) a tvoria haploidné spóry.

Rozdiely od koloniality

treba rozlišovať mnohobunkovosť A koloniality. Koloniálnym organizmom chýbajú skutočné diferencované bunky, a preto sa telo delí na tkanivá. Hranica medzi mnohobunkovosťou a kolonialitou je nejasná. Napríklad Volvox je často označovaný ako koloniálny organizmus, hoci v jeho „kolóniách“ je zreteľné rozdelenie buniek na generatívne a somatické. Izoláciu smrteľnej „somy“ považoval A. A. Zakhvatkin za dôležitý znak mnohobunkovosti Volvoxu. Okrem bunkovej diferenciácie sa mnohobunkové organizmy vyznačujú aj vyššou úrovňou integrácie ako koloniálne formy.

Pôvod

Mnohobunkové živočíchy sa na Zemi mohli objaviť pred 2,1 miliardami rokov, krátko po „kyslíkovej revolúcii“. Mnohobunkové živočíchy sú monofyletickou skupinou. Vo všeobecnosti mnohobunkovosť vznikla v rôznych evolučných líniách organického sveta niekoľko desiatok krát. Z dôvodov, ktoré nie sú celkom jasné, je mnohobunkovosť charakteristickejšia pre eukaryoty, hoci základy mnohobunkovosti sa nachádzajú aj medzi prokaryotmi. U niektorých vláknitých cyanobaktérií sa teda vo filamentoch nachádzajú tri typy jasne diferencovaných buniek a keď sa vlákna pohybujú, vykazujú vysokú úroveň integrity. Pre myxobaktérie sú charakteristické mnohobunkové plodnice.

Ontogenéza

Vývoj mnohých mnohobunkových organizmov začína jedinou bunkou (napríklad zygoty u zvierat alebo spóry v prípade gametofytov vyšších rastlín). V tomto prípade má väčšina buniek mnohobunkového organizmu rovnaký genóm. Pri vegetatívnom rozmnožovaní, keď sa organizmus vyvinie z mnohobunkového fragmentu materského organizmu, zvyčajne dochádza aj k prirodzenému klonovaniu.

V niektorých primitívnych mnohobunkových organizmoch (napríklad bunkové slizovce a myxobaktérie) dochádza k vzniku mnohobunkových štádií životného cyklu zásadne odlišným spôsobom - bunky, ktoré majú často veľmi odlišné genotypy, sú spojené do jedného organizmu.

Evolúcia

Umelé mnohobunkové organizmy

V súčasnosti neexistujú žiadne informácie o vytváraní skutočne mnohobunkových umelých organizmov, uskutočňujú sa však experimenty na vytvorenie umelých kolónií jednobunkových organizmov.

V roku 2009 Ravil Fakhrullin z Kazanskej (Privolzhsky) štátnej univerzity (Tatarstan, Rusko) a Vesselin Paunov z University of Hull (Yorkshire, Spojené kráľovstvo) získali nové biologické štruktúry, nazývané "cellozómy" (angl. celozóm) a predstavujúce umelo vytvorené kolónie jednobunkových organizmov. Na kryštály aragonitu a kalcitu sa pomocou polymérnych elektrolytov ako spojiva naniesla vrstva kvasinkových buniek, potom sa kryštály rozpustili kyselinou a získali sa duté uzavreté celozómy, ktoré si zachovali tvar použitej šablóny. Vo výsledných celozómoch zostali kvasinkové bunky aktívne dva týždne pri 4 °C.

V roku 2010 tí istí vedci v spolupráci s Univerzitou v Severnej Karolíne oznámili vytvorenie nového umelého koloniálneho organizmu s názvom kvasinkový nádor. kvasinkozóm). Organizmy sa získali samoskladaním na vzduchové bubliny, ktoré slúžili ako šablóna.

Poznámky

pozri tiež

Nadácia Wikimedia. 2010.

• Viachodnotová funkcia
• Viacčepeľový palcát

Pozrite sa, čo je „mnohobunkový organizmus“ v iných slovníkoch:

organizmu- (Neskoro lat. organismus z neskorej lat. organizo aranžujem, dávam štíhly vzhľad, z iného gréckeho ὄργανον nástroj) živé telo, ktoré má súbor vlastností, ktoré ho odlišujú od neživej hmoty. Ako samostatný individuálny organizmus ... ... Wikipedia

organizmu- ORGANIZMUS ŽIVOČÍŠNEJ EMBRYOLÓGIE je biologická jednotka, ktorá má charakteristické anatomické a fyziologické znaky. Organizmus môže pozostávať z jednej bunky (jednobunkový organizmus), z mnohých identických buniek (koloniálny organizmus) ... ... Všeobecná embryológia: Terminologický slovník

ORGANIZMUS- ORGANIZMUS, súbor vzájomne sa ovplyvňujúcich orgánov, ktoré tvoria živočícha alebo rastlinu. Samotné slovo O. pochádza z gréckeho organon, teda dielo, nástroj. Prvýkrát zrejme Aristoteles nazval živé bytosti organizmy, pretože podľa neho ... ... Veľká lekárska encyklopédia

mnohobunkový- oh, oh. Biol. Pozostáva z veľkého počtu buniek (2.K.). M. organizmus. Moje rastliny. Moje zvieratká… encyklopedický slovník

mnohobunkový- oh, oh.; biol. pozostávajúci z veľkého počtu buniek II Mnohobunkový organizmus. Moje rastliny. Moje zvieratká… Slovník mnohých výrazov

Živý svet je plný závratnej škály živých bytostí. Väčšina organizmov pozostáva iba z jednej bunky a nie sú viditeľné voľným okom. Mnohé z nich sú viditeľné iba pod mikroskopom. Iné, ako napríklad králik, slon alebo borovica a človek, sa skladajú z mnohých buniek a tieto mnohobunkové organizmy tiež vo veľkom osídľujú náš svet.

Stavebné kamene života

Štrukturálnymi a funkčnými jednotkami všetkých živých organizmov sú bunky. Nazývajú sa aj stavebnými kameňmi života. Všetky živé organizmy sa skladajú z buniek. Tieto štruktúrne jednotky objavil Robert Hooke už v roku 1665. V ľudskom tele je asi sto biliónov buniek. Veľkosť jedného je asi desať mikrometrov. Bunka obsahuje bunkové organely, ktoré riadia jej činnosť.

Existujú jednobunkové a mnohobunkové organizmy. Prvé pozostávajú z jednej bunky, ako sú baktérie, zatiaľ čo druhé zahŕňajú rastliny a zvieratá. Počet buniek závisí od typu. Väčšina rastlinných a živočíšnych buniek má veľkosť od jedného do sto mikrometrov, takže sú viditeľné pod mikroskopom.

jednobunkové organizmy

Tieto drobné stvorenia sa skladajú z jednej bunky. Améba a nálevníky sú najstaršie formy života, ktoré existovali asi pred 3,8 miliónmi rokov. Baktérie, archaea, prvoky, niektoré riasy a huby sú hlavné skupiny jednobunkových organizmov. Existujú dve hlavné kategórie: prokaryoty a eukaryoty. Líšia sa aj veľkosťou.

Najmenšie majú okolo tristo nanometrov a niektoré môžu dosiahnuť veľkosť až dvadsať centimetrov. Takéto organizmy majú zvyčajne riasinky a bičíky, ktoré im pomáhajú pohybovať sa. Majú jednoduché telo so základnými funkciami. Rozmnožovanie môže byť asexuálne alebo sexuálne. Výživa sa zvyčajne uskutočňuje v procese fagocytózy, kde sa častice potravy absorbujú a ukladajú do špeciálnych vakuol, ktoré sú prítomné v tele.

Mnohobunkové organizmy

Živé veci, ktoré sa skladajú z viac ako jednej bunky, sa nazývajú mnohobunkové. Skladajú sa z jednotiek, ktoré sa navzájom identifikujú a spájajú a vytvárajú zložité mnohobunkové organizmy. Väčšina z nich je viditeľná voľným okom. Organizmy ako rastliny, niektoré živočíchy a riasy začínajú z jednej bunky a rastú do viacvláknových organizácií. Obe kategórie živých bytostí, prokaryoty a eukaryoty, môžu vykazovať mnohobunkovosť.

Mechanizmy pre vznik mnohobunkovosti

Existujú tri teórie na diskusiu o mechanizmoch, ktorými môže vzniknúť mnohobunkovosť:

• Symbiotická teória tvrdí, že prvá bunka mnohobunkového organizmu vznikla vďaka symbióze rôznych typov jednobunkových organizmov, z ktorých každý plní iné funkcie.
• Syncytiálna teória tvrdí, že mnohobunkový organizmus sa nemohol vyvinúť z jednobunkových tvorov s viacerými jadrami. Protozoá, ako sú nálevníky a slizké huby, majú viacero jadier, čo podporuje túto teóriu.
• Koloniálna teória tvrdí, že symbióza mnohých organizmov rovnakého druhu vedie k evolúcii mnohobunkového organizmu. Navrhol to Haeckel v roku 1874. Väčšina mnohobunkových útvarov vzniká v dôsledku skutočnosti, že bunky sa po procese delenia nemôžu oddeliť. Príklady podporujúce túto teóriu sú riasy Volvox a Eudorina.

Výhody mnohobunkovosti

Ktoré organizmy – mnohobunkové alebo jednobunkové – majú viac výhod? Na túto otázku je pomerne ťažké odpovedať. Mnohobunkovosť organizmu umožňuje prekročiť veľkostnú hranicu, zvyšuje komplexnosť organizmu, umožňuje diferenciáciu početných bunkových línií. Reprodukcia prebieha prevažne sexuálne. Anatómia mnohobunkových organizmov a procesy, ktoré sa v nich vyskytujú, sú pomerne zložité v dôsledku prítomnosti rôznych typov buniek, ktoré riadia ich životnú aktivitu. Vezmime si napríklad rozdelenie. Tento proces musí byť presný a koordinovaný, aby sa zabránilo abnormálnemu rastu a vývoju mnohobunkového organizmu.

Príklady mnohobunkových organizmov

Ako bolo uvedené vyššie, existujú dva typy mnohobunkových organizmov: prokaryoty a eukaryoty. Prvou kategóriou sú najmä baktérie. Niektoré sinice, ako napríklad chara alebo spirogyra, sú tiež mnohobunkové prokaryoty, niekedy nazývané koloniálne. Väčšina eukaryotických organizmov sa tiež skladá z mnohých jednotiek. Majú dobre vyvinutú stavbu tela a majú špeciálne orgány na vykonávanie určitých funkcií. Väčšina dobre vyvinutých rastlín a živočíchov je mnohobunková. Príkladom môžu byť takmer všetky druhy nahosemenných a krytosemenných rastlín. Takmer všetky živočíchy sú mnohobunkové eukaryoty.

Vlastnosti a znaky mnohobunkových organizmov

Existuje mnoho znakov, podľa ktorých môžete ľahko určiť, či je organizmus mnohobunkový alebo nie. Medzi tieto patria:

• Majú pomerne zložitú organizáciu tela.
• Špecializované funkcie vykonávajú rôzne bunky, tkanivá, orgány alebo orgánové systémy.
• Deľba práce v tele môže byť na bunkovej úrovni, na úrovni tkanív, orgánov a na úrovni orgánových systémov.
• Väčšinou eukaryoty.
• Poranenie alebo smrť niektorých buniek celkovo neovplyvňuje telo: postihnuté bunky budú nahradené.
• Vďaka mnohobunkovosti môže organizmus dosiahnuť veľké veľkosti.
• V porovnaní s jednobunkovými organizmami majú dlhší životný cyklus.
• Hlavným typom reprodukcie je sexuálna.
• Diferenciácia buniek je charakteristická len pre mnohobunkové organizmy.

Ako rastú mnohobunkové organizmy?

Všetky stvorenia, od malých rastlín a hmyzu až po veľké slony, žirafy a dokonca aj ľudí, začínajú ako jednoduché jednoduché bunky nazývané oplodnené vajíčka. Aby vyrástli do veľkého dospelého organizmu, prechádzajú niekoľkými špecifickými štádiami vývoja. Po oplodnení vajíčka začína proces mnohobunkového vývoja. Počas celej dráhy dochádza k rastu a viacnásobnému deleniu jednotlivých buniek. Táto replikácia nakoniec vytvorí konečný produkt, ktorým je komplexná, plne vytvorená živá vec.

Bunkové delenie vytvára sériu zložitých vzorcov definovaných genómami, ktoré sú prakticky identické vo všetkých bunkách. Táto rozmanitosť vedie k génovej expresii, ktorá riadi štyri štádiá vývoja buniek a embryí: proliferáciu, špecializáciu, interakciu a pohyb. Prvý zahŕňa replikáciu mnohých buniek z jedného zdroja, druhý má čo do činenia s vytvorením buniek s vybranými, určitými vlastnosťami, tretí zahŕňa šírenie informácií medzi bunkami a štvrtý je zodpovedný za umiestnenie buniek do celého tela. formovať orgány, tkanivá, kosti a iné fyzikálne vlastnosti vyvinutých organizmov.

Niekoľko slov o klasifikácii

Medzi mnohobunkovými tvormi sa rozlišujú dve veľké skupiny:

• bezstavovce (huby, annelids, článkonožce, mäkkýše a iné);
• strunatcov (všetky zvieratá, ktoré majú osovú kostru).

Dôležitou etapou v celej histórii planéty bol vznik mnohobunkovosti v procese evolučného vývoja. To poslúžilo ako silný impulz pre zvýšenie biologickej diverzity a jej ďalší rozvoj. Hlavnou črtou mnohobunkového organizmu je jasné rozdelenie bunkových funkcií, zodpovedností, ako aj vytvorenie a vytvorenie stabilných a pevných kontaktov medzi nimi. Inými slovami, je to početná kolónia buniek, ktorá je schopná udržať si pevnú polohu počas celého životného cyklu živej bytosti.