Pluricellular organismen oorsprong, kenmerken, functies en voorbeelden

een multicellulair organisme Het is een levend wezen dat uit meerdere cellen bestaat. De multicellulaire term wordt ook vaak gebruikt. De organische wezens die ons omringen en die we met het blote oog waarnemen, zijn meercellig.

Het meest opvallende kenmerk van deze groep organismen is het niveau van structurele organisatie dat zij bezitten. Cellen hebben de neiging zich te specialiseren om zeer specifieke functies te vervullen en zijn gegroepeerd in weefsels. Naarmate we complexer worden, vormen weefsels organen en vormen deze systemen.

Het concept is tegengesteld aan eencellige organismen, die uit een enkele cel bestaan. Bacteriën, archaea, protozoa, behoren onder andere tot deze groep. In deze brede groep moeten organismen alle basisfuncties voor het leven (voeding, voortplanting, metabolisme, enz.) In een enkele cel verdichten.

index

• 1 Oorsprong en evolutie
  • 1.1 Voorlopers van meercellige organismen
  • 1.2 De volvocaceanos
  • 1.3 Dictyostelium
• 2 Voordelen van multicellulair zijn
  • 2.1 Optimaal oppervlak
  • 2.2 Specialisatie
  • 2.3 Kolonisatie van niches
  • 2.4 Diversiteit
• 3 kenmerken
  • 3.1 Organisatie
  • 3.2 Celdifferentiatie
  • 3.3 Weefselvorming
  • 3.4 Weefsels bij dieren
  • 3.5 Stoffen in planten
  • 3.6 Orgaanvorming
  • 3.7 Systeemvorming
  • 3.8 Vorming van het organisme
• 4 vitale functies
• 5 voorbeelden
• 6 Referenties

Oorsprong en evolutie

De multicellulariteit is geëvolueerd in verschillende afstammingen van eukaryoten, wat leidt tot het verschijnen van planten, schimmels en dieren. Volgens het bewijs ontstonden multicellulaire cyanobacteriën vroeg in de evolutie en vervolgens verschenen andere multicellulaire vormen, onafhankelijk, in verschillende evolutionaire lijnen..

Zoals duidelijk is, trad de overgang van een enkele cel naar een meercellige entiteit vroeg in de evolutie en herhaaldelijk op. Om deze redenen is het logisch om aan te nemen dat multicellulariteit sterke selectieve voordelen voor organische wezens vertegenwoordigt. De voordelen van multicellulair zijn zullen later in detail worden besproken..

Er moesten verschillende theoretische aannames gebeuren om dit fenomeen te verkrijgen: verklevingen tussen naburige cellen, communicatie, samenwerking en specialisatie onder hen.

Voorlopers van meercellige organismen

Naar schatting zijn meercellige organismen ongeveer 1,7 miljard jaar geleden geëvolueerd van hun eencellige voorouders. In deze voorouderlijke gebeurtenis vormden sommige eencellige eukaryote organismen een soort meercellige aggregaten die een evolutionaire overgang lijkt te zijn van de organismen van een cel naar de meercellige..

Tegenwoordig observeren we levende organismen die dit groepspatroon vertonen. Bijvoorbeeld groene algen van het geslacht Volvox ze associëren met hun leeftijdsgenoten om een ​​kolonie te vormen. Er wordt gedacht dat er in het verleden een precursor had moeten zijn die vergelijkbaar is met Volvox dat is de oorsprong van de huidige planten.

Een toename van de specialisatie van elke cel kan ertoe leiden dat de kolonie een echt meercellig organisme is. Er kan echter ook een andere visie worden toegepast om de oorsprong van eencellige organismen te verklaren. Om beide manieren uit te leggen, gebruiken we twee voorbeelden van de huidige soorten.

De volvocaceanos

Deze groep organismen bestaat uit celconfiguraties. Bijvoorbeeld een organisme van het genre Gonium bestaat uit een platte "plaat" van ongeveer 4 tot 16 cellen, elk met zijn flagellum. Het geslacht Pandorina, Van zijn kant is het een bol van 16 cellen. Zo vinden we verschillende voorbeelden waarbij het aantal cellen toeneemt.

Er zijn genres die een interessant differentiatiepatroon vertonen: elke cel in de kolonie heeft een "rol", net als in een organisme. Specifiek zijn somatische cellen verdeeld van seksuele.

Dictyosteliumcellen

Een ander voorbeeld van pluricellulaire ordeningen in eencellige organismen wordt gevonden in het geslacht Dictyosteliumcellen. De levenscyclus van dit organisme omvat een seksuele en aseksuele fase.

Tijdens de aseksuele cyclus ontwikkelt zich een eenzame amoebe tot ontbindende stammen, voedt zich met bacteriën en reproduceert door binaire splitsing. In tijden van voedseltekorten verenigen een aanzienlijk aantal van deze amoeben zich in een slijmerig lichaam dat zich kan verplaatsen in een donkere en vochtige omgeving.

Beide voorbeelden van levende soorten kunnen een mogelijke aanwijzing zijn voor hoe duizeligheid in verre tijden begon.

Voordelen van multicellulair zijn

Cellen zijn de basiseenheid van het leven en grotere organismen verschijnen gewoonlijk als aggregaten van deze eenheden en niet als een enkele cel die hun grootte vergroot.

Het is waar dat de natuur heeft geëxperimenteerd met relatief grote eencellige vormen, zoals eencellig zeewier, maar deze gevallen zijn zeldzaam en zeer specifiek.

De organismen van een enkele cel zijn succesvol geweest in de evolutionaire geschiedenis van levende wezens. Ze vertegenwoordigen meer dan de helft van de totale massa van levende organismen en hebben met succes de meest extreme omgevingen gekoloniseerd. Welke voordelen biedt een meercellig lichaam echter??

Optimaal oppervlak

Waarom is een groot organisme beter samengesteld uit kleine cellen dan een grote cel? Het antwoord op deze vraag heeft betrekking op het oppervlak.

Het oppervlak van de cel moet in staat zijn om de uitwisseling van moleculen van het cellulaire interieur naar de externe omgeving te bemiddelen. Als de celmassa is verdeeld in kleine eenheden, neemt het beschikbare oppervlak voor metabole activiteit toe.

Het is onmogelijk om een ​​optimale oppervlakte- en massaverhouding te handhaven door simpelweg de grootte van een enkele cel te vergroten. Om deze reden is multicellulariteit een adaptief kenmerk dat de toename van de grootte van organismen mogelijk maakt.

specialisatie

Vanuit biochemisch oogpunt zijn veel eencellige organismen veelzijdig en kunnen ze vrijwel elk molecuul synthetiseren op basis van zeer eenvoudige voedingsstoffen.

Daarentegen zijn de cellen van een meercellig organisme gespecialiseerd voor een reeks functies en deze organismen vertonen een grotere mate van complexiteit. Deze specialisatie maakt het mogelijk dat de functie effectiever optreedt - in vergelijking met een cel die alle basisfuncties van het leven moet uitvoeren.

Als een "deel" van het organisme wordt aangetast - of sterft - resulteert dit niet in de dood van het hele individu.

Kolonisatie van niches

Meercellige organismen zijn beter aangepast aan het leven in bepaalde omgevingen die volledig ontoegankelijk zouden zijn voor vormen van een enkele cel.

De meest buitengewone reeks aanpassingen omvatten die die de kolonisatie van het land toestonden. Terwijl eencellige organismen meestal in waterige milieus leven, zijn multicellulaire vormen erin geslaagd om de aarde, de lucht en de oceanen te koloniseren..

verscheidenheid

Een van de gevolgen van het feit dat het door meer dan één cel wordt gevormd, is de mogelijkheid om in verschillende "vormen" of morfologieën te presenteren. Om deze reden resulteert multicellulariteit in een grotere diversiteit aan organische wezens.

In deze groep van levende wezens vinden we miljoenen vormen, gespecialiseerde systemen van organen en gedragspatronen. Deze uitgebreide diversiteit vergroot de soorten omgevingen die organismen kunnen exploiteren.

Neem het geval van geleedpotigen. Deze groep presenteert een overweldigende verscheidenheid aan vormen, die erin geslaagd zijn om vrijwel alle omgevingen te koloniseren.

features

organisatie

Multicellulaire organismen worden voornamelijk gekenmerkt door het presenteren van een hiërarchische organisatie van hun structurele elementen. Bovendien presenteren ze een embryonale ontwikkeling, levenscycli en complexe fysiologische processen.

Op deze manier presenteert levende materie verschillende organisatieniveaus waarbij we, wanneer we van het ene niveau naar het andere gaan, iets kwalitatief verschillend vinden en eigenschappen bezitten die niet bestonden op het vorige niveau. De hogere organisatieniveaus bevatten alle lagere niveaus. Elk niveau is dus een onderdeel van een hogere orde.

Celdifferentiatie

De soorten cellen waaruit multicellulaire wezens bestaan, verschillen van elkaar omdat ze verschillende soorten RNA-moleculen en -eiwitten synthetiseren en accumuleren..

Ze doen dit zonder het genetische materiaal, dat wil zeggen de DNA-sequentie, te veranderen. Echter, verschillende twee cellen bevinden zich in hetzelfde individu, ze hebben hetzelfde DNA.

Dit fenomeen werd bewezen dankzij een reeks klassieke experimenten waarbij de kern van een volledig ontwikkelde kikkercel in een ei werd geïnjecteerd waarvan de kern was verwijderd. De nieuwe kern kan het ontwikkelingsproces sturen en het resultaat is een normaal kikkervisje.

Vergelijkbare experimenten zijn uitgevoerd op plantenorganismen en zoogdieren, waarbij dezelfde conclusies zijn getrokken.

Bij mensen vonden we bijvoorbeeld meer dan 200 celsoorten, met unieke kenmerken in termen van hun structuur, functie en metabolisme. Al deze cellen zijn afgeleid van een enkele cel, na bevruchting.

Weefselvorming

De multicellulaire organismen worden gevormd door cellen, maar deze worden niet willekeurig gegroepeerd om een ​​homogene massa te verkrijgen. Omgekeerd hebben cellen de neiging zich te specialiseren, dat wil zeggen ze vervullen een specifieke functie binnen organismen.

Cellen die op elkaar lijken, zijn gegroepeerd in een hoger niveau van complexiteit, weefsels genoemd. Cellen worden bij elkaar gehouden door speciale eiwitten en celverbindingen die verbindingen maken tussen de cytoplasma's van naburige cellen.

Stoffen in dieren

In meer complexe dieren vinden we een reeks weefsels die zijn ingedeeld op basis van de functie die ze vervullen en de cellulaire morfologie van hun componenten in: spier, epitheliaal, verbindend of bindweefsel en nerveus.

Spierweefsel bestaat uit samentrekkende cellen die erin slagen chemische energie om te zetten in mechanica en die verband houden met mobiliteitsfuncties. Ze zijn geclassificeerd als skelet-, glad- en hartspier.

Epitheliaal weefsel is verantwoordelijk voor de bekleding van organen en holten. Ze maken ook deel uit van het parenchym van veel orgels.

Het bindweefsel is het meest heterogene type en de belangrijkste functie is de cohesie van de verschillende weefsels waaruit de organen zijn opgebouwd..

Ten slotte is het zenuwweefsel verantwoordelijk voor het waarderen van de interne of externe prikkels die het organisme ontvangt en vertaalt deze in een nerveuze impuls..

Metazoa hebben de neiging om hun weefsels op een vergelijkbare manier te organiseren. Echter, zeesponzen of poreuze - die worden beschouwd als de eenvoudigste meercellige dieren - hebben een heel bijzonder schema.

Het lichaam van een spons is een set cellen ingebed in een extracellulaire matrix. De ondersteuning komt van een reeks kleine puntjes (vergelijkbaar met naalden) en eiwitten.

Stoffen in planten

In planten worden cellen gegroepeerd in weefsels die een specifieke functie vervullen. Ze hebben de bijzonderheid dat er maar één type weefsel is waarin cellen zich actief kunnen delen, en dit is het meristeemweefsel. De rest van de weefsels worden volwassenen genoemd en hebben het vermogen om te delen verloren.

Ze zijn geclassificeerd als beschermende weefsels, die, zoals de naam al doet vermoeden, verantwoordelijk zijn voor de bescherming van het lichaam tegen uitdroging en mechanische slijtage. Dit is geclassificeerd als epidermaal en suberus weefsel.

De fundamentele weefsels of parenchym vormen de meerderheid van het lichaam van het plantenorganisme, en het vult de binnenkant van de weefsels. In deze groep vinden we het assimilerende parenchym, rijk aan chloroplasten; naar het reserveparenchym, typisch voor de vruchten, wortels en stengels en de geleiding van zouten, water en uitgewerkt sap.

Orgelvorming

Op een hoger niveau van complexiteit vinden we de organen. Een of meer soorten weefsels worden geassocieerd om aanleiding te geven tot een orgaan. Bijvoorbeeld het hart en de lever van dieren; en de bladeren en stengels van de planten.

Systeemvorming

In het volgende niveau hebben we de groepering van de organen. Deze structuren zijn gegroepeerd in systemen om specifieke functies te orkestreren en op een gecoördineerde manier te werken. Onder de meest bekende orgaansystemen hebben we het spijsverteringsstelsel, het zenuwstelsel en de bloedsomloop.

Vorming van het organisme

Door de orgaansystemen te groeperen, krijgen we een discrete en onafhankelijke instantie. De orgelsets zijn in staat alle vitale functies, groei- en ontwikkelingsfuncties uit te voeren om het organisme in leven te houden

Vitale functies

De vitale functie van organische wezens omvat de processen van voeding, interactie en reproductie. Multicellulaire organismen vertonen zeer heterogene processen binnen hun vitale functies.

In termen van voeding kunnen we levende wezens verdelen in autotrofen en heterotrofen. Planten zijn autotroof, omdat ze via fotosynthese hun eigen voedsel kunnen verkrijgen. Dieren en schimmels daarentegen moeten actief hun voedsel krijgen, dus ze zijn heterotroof.

De reproductie is ook erg gevarieerd. In planten en dieren zijn er soorten die in staat zijn om zich seksueel of ongeslachtelijk voort te planten, of om beide reproductieve modaliteiten te presenteren.

Voorbeelden

De meest prominente meercellige organismen zijn planten en dieren. Elk levend wezen dat we waarnemen met het blote oog (zonder de noodzaak om een ​​microscoop te gebruiken) zijn meercellige organismen.

Een zoogdier, een zeekwal, een insect, een boom, een cactus, allemaal voorbeelden van meercellige wezens.

In de groep champignons zijn er ook multicellulaire varianten, zoals de champignons die we vaak in de keuken gebruiken.

referenties

1. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2004). De cel: moleculaire benadering. Medicinska naklada.
2. Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Oorsprong van multicellulaire organismen als een onvermijdelijk gevolg van dynamische systemen. The Anatomical Record: An Official Publication of the American Association of Anatomists, 268(3), 327-342.
3. Gilbert S.F. (2000). Ontwikkelingsbiologie. Sinauer Associates.
4. Kaiser, D. (2001). Een meercellig organisme bouwen. Jaaroverzicht van genetica, 35(1), 103-123.
5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Moleculaire celbiologie . WH freeman.
6. Michod, R.E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M., & Nedelcu, A.M. (2006). Levensgeschiedenisevolutie en de oorsprong van multicellulariteit. Journal of theoretical biology, 239(2), 257-272.
7. Rosslenbroich, B. (2014). Over de oorsprong van autonomie: een nieuwe kijk op de belangrijkste overgangen in de evolutie. Springer Science & Business Media.