MULTICELLULAR ORGANISMO: MGA KATANGIAN, PAG-ANDAR AT HALIMBAWA - BIOLOGY - 2025

Ang isang multicellular organism ay isang buhay na binubuo ng maraming mga cell. Ang salitang multicellular ay madalas ding ginagamit. Ang mga organikong nilalang na pumapaligid sa atin, at maaari nating obserbahan kasama ang hubad na mata, ay multicellular.

Ang pinaka-kilalang katangian ng pangkat ng mga organismo ay ang antas ng istrukturang samahan na kanilang tinatangkilik. Ang mga cell ay may posibilidad na dalubhasa upang maisagawa ang napaka-tiyak na mga pag-andar at nai-grupo sa mga tisyu. Habang nagdaragdag tayo sa pagiging kumplikado, ang mga tisyu ay bumubuo ng mga organo, at mga sistema ng mga organo na bumubuo.

Ang mga hayop ay maraming nilalang. Pinagmulan: pixabay.com

Ang konsepto ay tutol sa mga organismong single-celled, na binubuo ng isang solong cell. Sa pangkat na ito ay kabilang ang mga bakterya, archaea, protozoa, bukod sa iba pa. Sa malaking pangkat na ito, ang mga organismo ay dapat sumama sa lahat ng mga pangunahing pag-andar para sa buhay (nutrisyon, pagpaparami, metabolismo, atbp.) Sa isang solong cell.

Pinagmulan at ebolusyon

Ang Multicellularity ay umunlad sa iba't ibang mga linya ng mga eukaryotes, na humahantong sa hitsura ng mga halaman, fungi, at hayop. Ayon sa ebidensya, ang multicellular cyanobacteria ay bumangon nang maaga sa ebolusyon, at pagkatapos ay lumitaw ang iba pang mga form na multicellular, nang nakapag-iisa, sa iba't ibang mga linya ng ebolusyon.

Tulad ng maliwanag, ang pagpasa mula sa isang unicellular hanggang sa isang multicellular entity ay naganap nang maaga sa ebolusyon at paulit-ulit. Para sa mga kadahilanang ito, makatuwiran na ipalagay na ang multicellularity ay kumakatawan sa malakas na napiling mga pakinabang para sa mga organikong nilalang. Mamaya ang mga pakinabang ng pagiging multicellular ay tatalakayin nang detalyado.

Maraming mga teoretikal na pagpapalagay ang dapat mangyari upang makuha ang hindi pangkaraniwang bagay na ito: mga pagdirikit sa pagitan ng mga kalapit na cell, komunikasyon, pakikipagtulungan at dalubhasa sa pagitan nila.

Mga nauna sa mga multicellular organismo

Tinatayang ang mga multicellular na organismo ay umusbong mula sa kanilang mga ninuno na single-celled mga 1.7 bilyong taon na ang nakalilipas. Sa kaganapang ito ng ancestral, ang ilang mga unicellular eukaryotic organism ay nabuo ng isang species ng multicellular aggregates na tila isang ebolusyonaryong paglipat mula sa mga organismo ng isang cell hanggang sa mga multicellular.

Ngayon, napapanood namin ang mga nabubuhay na organismo na nagpapakita ng tulad ng isang clustering pattern. Halimbawa, ang berdeng algae ng genus Volvox na nauugnay sa kanilang mga kapantay upang makabuo ng isang kolonya. Naisip na maaaring mayroong isang hinalinhan na katulad ng Volvox na nagmula sa mga halaman ngayon.

Ang pagtaas sa pagdadalubhasa ng bawat cell ay maaaring humantong sa kolonya upang maging isang tunay na multicellular organism. Gayunpaman, ang isa pang view ay maaari ring mailapat upang maipaliwanag ang pinagmulan ng unicellular organismo. Upang ipaliwanag ang parehong mga paraan, gagamitin namin ang dalawang halimbawa mula sa kasalukuyang mga species.

Ang mga volvocaceans

Ang pangkat ng mga organismo ay binubuo ng mga pagsasaayos ng cell. Halimbawa, ang isang organismo ng genus Gonium ay binubuo ng isang flat "plate" na mga 4 hanggang 16 na mga cell, bawat isa ay may flagellum. Ang genus na Pandorina, para sa bahagi nito, ay isang globo ng 16 na mga cell. Sa gayon nakita namin ang ilang mga halimbawa kung saan tumataas ang bilang ng mga cell.

Mayroong genera na nagpapakita ng isang kagiliw-giliw na pattern ng pagkita ng kaibahan: ang bawat cell sa kolonya ay may "papel", tulad ng ginagawa nito sa isang organismo. Partikular, ang mga somatic cell ay naghihiwalay mula sa mga sekswal na selula.

Dictyostelium

Ang isa pang halimbawa ng mga multicellular na pag-aayos sa mga unicellular organismo ay matatagpuan sa genus Dictyostelium. Ang siklo ng buhay ng organismo na ito ay nagsasama ng isang sekswal at isang asexual phase.

Sa panahon ng asexual cycle, ang isang nag-iisa na amoeba ay bubuo sa pagkabulok ng mga log, pinapakain ang bakterya, at muling binubuo ng binary fission. Sa mga oras ng kakulangan ng pagkain, isang makabuluhang bilang ng mga amoebae coalesce ito sa isang slimy na katawan na may kakayahang lumipat sa isang madilim at mahalumigmig na kapaligiran.

Ang parehong mga halimbawa ng mga nabubuhay na species ay maaaring maging isang pahiwatig ng kung paano nagsimula ang multicellularity noong sinaunang panahon.

Mga kalamangan ng pagiging multicellular

Kawan ng mga elepante sa Serengeti

Ang mga cell ay ang pangunahing yunit ng buhay, at ang mas malalaking organismo ay madalas na lumilitaw bilang mga pinagsama-sama ng mga yunit na ito at hindi bilang isang solong cell na nagdaragdag sa laki.

Totoo na ang kalikasan ay nag-eksperimento sa medyo malaki na mga form na single-celled, tulad ng isang-na-celled na damong-dagat, ngunit ang mga kasong ito ay bihirang at napaka-paminsan-minsan.

Ang mga organismo ng solong-cell ay matagumpay sa ebolusyon ng kasaysayan ng mga buhay na bagay. Kinakatawan nila ang higit sa kalahati ng kabuuang dami ng mga nabubuhay na organismo, at matagumpay na kolonahin ang pinaka matinding mga kapaligiran. Gayunpaman, ano ang mga bentahe ng isang multicellular na katawan?

Lugar ng pinakamabuting kalagayan

Bakit ang isang malaking organismo na binubuo ng mga maliliit na cell mas mahusay kaysa sa isang malaking cell? Ang sagot sa tanong na ito ay nauugnay sa lugar ng ibabaw.

Ang ibabaw ng cell ay dapat na makapag-mediate ang pagpapalitan ng mga molekula mula sa loob ng cell hanggang sa panlabas na kapaligiran. Sa pamamagitan ng paghahati ng mass ng cell sa maliit na mga yunit, ang magagamit na lugar ng ibabaw para sa metabolikong aktibidad ay nagdaragdag.

Imposibleng mapanatili ang isang pinakamainam na ratio ng ibabaw-sa-masa sa pamamagitan lamang ng pagtaas ng laki ng isang solong cell. Para sa kadahilanang ito, ang multicellularity ay isang agpang katangian na nagpapahintulot sa mga organismo na tumaas sa laki.

Pag-uugnay

Mula sa isang biochemical point of view, maraming mga unicellular organism ang maraming nalalaman at may kakayahang synthesizing halos anumang molekula simula sa napaka-simpleng nutrisyon.

Sa kaibahan, ang mga cell ng isang multicellular organismo ay dalubhasa para sa isang bilang ng mga pag-andar, at ang mga organismo na ito ay nagpapakita ng isang mas mataas na antas ng pagiging kumplikado. Ang ganitong pagdadalubhasa ay nagbibigay-daan sa pag-andar na maganap nang mas epektibo - kumpara sa isang cell na dapat gawin ang lahat ng mga pangunahing mahalagang pag-andar.

Bukod dito, kung ang isang "bahagi" ng organismo ay apektado - o namatay - hindi ito isinalin sa pagkamatay ng buong indibidwal.

Kolonisasyon ng mga niches

Ang maraming mga organismo ng multicellular ay mas mahusay na inangkop sa buhay sa ilang mga kapaligiran na ganap na hindi maa-access sa mga unicellular form.

Ang pinaka-pambihirang hanay ng mga pagbagay ay kasama ang mga pinapayagan ang kolonisasyon ng lupain. Habang ang mga unicellular na organismo ay nakatira sa karamihan sa mga tubig na kapaligiran, ang mga form na multicellular ay pinamamahalaang kolonahin ang lupa, hangin, at karagatan.

Pagkakaiba-iba

Ang isa sa mga kahihinatnan ng binubuo ng higit sa isang cell ay ang posibilidad na ipakita ang kanilang mga sarili sa iba't ibang mga "porma" o morpolohiya. Para sa kadahilanang ito, ang multicellularity ay isinasalin sa higit na pagkakaiba-iba ng mga organikong nilalang.

Sa pangkat na ito ng mga nabubuhay na nilalang nakita namin ang milyon-milyong mga form, dalubhasang mga sistema ng organ at mga pattern ng pag-uugali. Ang malawak na pagkakaiba-iba na ito ay nagdaragdag ng mga uri ng mga kapaligiran na may kakayahang magsamantala ang mga organismo.

Kunin ang kaso ng mga arthropod. Ang pangkat na ito ay nagtatanghal ng isang labis na pagkakaiba-iba ng mga form, na pinamamahalaang upang kolonahin ang halos lahat ng mga kapaligiran.

katangian

Ang mga beetle ay mga nilalang na may milyun-milyong mga cell. Pinagmulan: flickr.com

Organisasyon

Ang mga multicellular organismo ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng paglalahad ng isang hierarchical na organisasyon ng kanilang mga elemento ng istruktura. Bilang karagdagan, mayroon silang embryonic development, cycle ng buhay at kumplikadong proseso ng physiological.

Sa ganitong paraan, ang bagay na nabubuhay ay nagtatanghal ng iba't ibang mga antas ng samahan kung saan kapag umakyat mula sa isang antas patungo sa iba ay may nakita tayong isang bagay na naiiba at may mga pag-aari na hindi umiiral sa nakaraang antas. Ang mas mataas na antas ng samahan ay naglalaman ng lahat ng mas mababang mga bago. Kaya, ang bawat antas ay isang sangkap ng isang mas mataas na pagkakasunud-sunod.

Pagkita ng kaibahan

Ang mga uri ng mga cell na bumubuo ng mga multicellular na nilalang ay naiiba sa bawat isa dahil synthesize at maiipon ang iba't ibang uri ng RNA at mga molekula ng protina.

Ginagawa nila ito nang hindi binabago ang genetic material, iyon ay, ang pagkakasunud-sunod ng DNA. Hindi mahalaga kung gaano ang magkakaibang dalawang mga cell sa parehong indibidwal, mayroon silang parehong DNA.

Napatunayan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito salamat sa isang serye ng mga klasikal na eksperimento kung saan ang nucleus ng isang ganap na binuo cell ng isang palaka ay injected sa isang ovum, ang nucleus na kung saan ay tinanggal. Ang bagong nucleus ay may kakayahang idirekta ang proseso ng pag-unlad, at ang resulta ay isang normal na tadpole.

Ang mga magkakatulad na eksperimento ay isinasagawa sa mga organismo ng halaman at sa mga mammal, nakakakuha ng parehong konklusyon.

Sa mga tao, halimbawa, nakita namin ang higit sa 200 mga uri ng mga cell, na may mga natatanging katangian sa mga tuntunin ng kanilang istraktura, pag-andar, at metabolismo. Ang lahat ng mga cell na ito ay nagmula sa isang solong cell, pagkatapos ng pagpapabunga.

Pagbuo ng tissue

Ang mga multicellular organismo ay binubuo ng mga cell, ngunit ang mga ito ay hindi pinagsama-sama nang random upang makabuo ng isang homogenous na masa. Sa kabilang banda, ang mga cell ay may posibilidad na magpakadalubhasa, iyon ay, natutupad nila ang isang tiyak na pag-andar sa loob ng mga organismo.

Ang mga cell na magkapareho sa bawat isa ay pinagsama-sama sa isang mas mataas na antas ng pagiging kumplikado na tinatawag na mga tisyu. Ang mga cell ay gaganapin ng mga espesyal na protina at mga junctions ng cell na gumagawa ng mga koneksyon sa pagitan ng mga cytoplasms ng mga kalapit na cell.

Tissues sa mga hayop

Sa mas kumplikadong mga hayop, nakita namin ang isang serye ng mga tisyu na naiuri ayon sa pag-andar na kanilang tinutupad at ang cellular morphology ng kanilang mga sangkap sa: muscular, epithelial, nag-uugnay o nag-uugnay at kinakabahan na tisyu.

Ang tisyu ng kalamnan ay binubuo ng mga cell ng mga contrile na pinamamahalaan upang ibahin ang anyo ng enerhiya ng kemikal sa enerhiya na makina at nauugnay sa mga pag-andar ng kadaliang mapakilos. Ang mga ito ay naiuri sa kalansay, makinis, at kalamnan ng puso.

Ang epithelial tissue ay responsable para sa lining ng mga organo at mga lukab. Ang mga ito ay bahagi rin ng parenchyma ng maraming mga organo.

Ang koneksyon na tisyu ay ang pinaka-heterogenous na uri, at ang pangunahing pag-andar nito ay ang kohesion ng iba't ibang mga tisyu na bumubuo sa mga organo.

Sa wakas, ang tisyu ng nerbiyos ay may pananagutan sa pagpapahalaga sa panloob o panlabas na pampasigla na natatanggap ng katawan at isinalin ang mga ito sa isang salpok sa nerbiyos.

Ang mga metazoans ay karaniwang nakaayos ang kanilang mga tisyu sa isang katulad na paraan. Gayunpaman, ang mga sponges ng dagat o poriferous - na kung saan ay itinuturing na pinakasimpleng mga hayop na multicellular - ay may isang napaka partikular na pamamaraan.

Ang katawan ng isang espongha ay isang hanay ng mga cell na naka-embed sa isang extracellular matrix. Ang suporta ay nagmula sa isang serye ng maliliit (tulad ng karayom) na mga spicules at protina.

Tissues sa mga halaman

Sa mga halaman, ang mga cell ay pinagsama-sama sa mga tisyu na nagtutupad ng isang tiyak na pag-andar. Mayroon silang kakaiba na mayroon lamang isang uri ng tisyu na kung saan ang mga cell ay maaaring aktibong hatiin, at ito ay meristematic tissue. Ang natitirang bahagi ng mga tisyu ay tinatawag na matatanda, at nawalan sila ng kakayahang hatiin.

Ang mga ito ay naiuri bilang proteksiyon na tela, na, gaya ng iminumungkahi ng kanilang pangalan, ay responsable sa pagprotekta sa katawan mula sa pagpapatayo at mula sa anumang mekanikal na pagsusuot. Ito ay naiuri sa epidermal at suberous tissue.

Ang pangunahing mga tisyu o parenchyma ay bumubuo sa karamihan ng katawan ng organismo ng halaman, at punan ang panloob ng mga tisyu. Sa pangkat na ito nahanap namin ang assimilating parenchyma, mayaman sa chloroplast; sa reserbang parenchyma, tipikal ng mga prutas, ugat at tangkay at pagpapadaloy ng mga asing-gamot, tubig at pinalalim na sap.

Pagkabuo ng organ

Sa isang mas mataas na antas ng pagiging kumplikado matatagpuan namin ang mga organo. Ang isa o higit pang mga uri ng mga tisyu ay nauugnay upang mapataas ang isang organ. Halimbawa, ang puso at atay ng mga hayop; at ang mga dahon at tangkay ng mga halaman.

Pagsasanay sa mga system

Sa susunod na antas mayroon kaming pagpapangkat ng mga organo. Ang mga istrukturang ito ay pinagsama sa mga system upang i-orchestrate ang mga tukoy na pag-andar at gumana sa isang coordinated na paraan. Kabilang sa mga pinakamahusay na kilalang mga sistema ng organ mayroon kaming digestive system, ang nervous system at ang sistema ng sirkulasyon.

Pagbubuo ng organismo

Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga sistema ng organ, nakakakuha tayo ng isang discrete at independiyenteng organismo. Ang mga hanay ng mga organo ay may kakayahang isagawa ang lahat ng mga mahahalagang pag-andar, paglaki at pag-unlad upang mapanatili ang buhay ng organismo

Mga pag-andar sa katawan

Ang mahalagang pag-andar ng mga organikong nilalang ay kasama ang mga proseso ng nutrisyon, pakikipag-ugnay at pagpaparami. Ang maraming mga organismo ng multicellular ay nagpapakita ng mga napaka-heterogenous na proseso sa loob ng kanilang mahahalagang pag-andar.

Sa mga tuntunin ng nutrisyon, maaari nating hatiin ang mga nabubuhay na bagay sa mga autotroph at heterotrophs. Ang mga halaman ay autotrophic, dahil makakakuha sila ng kanilang sariling pagkain sa pamamagitan ng fotosintesis. Samantala, ang mga hayop at fungi, ay dapat na aktibong makuha ang kanilang pagkain, kaya't heterotrophs ang mga ito.

Ang pagpaparami ay iba-iba rin. Sa mga halaman at hayop ay may mga species na may kakayahang magparami sa isang sekswal o asexual na paraan, o pagpapakita ng parehong mga modalidad ng reproduktibo.

Mga halimbawa

Buwan dikya. (Aurelia aurita). May-akda: Alasdair flickr.com/photos/csakkarin

Ang pinakatanyag na multicellular organismo ay mga halaman at hayop. Ang anumang nabubuhay na pagkatao na napagmasdan natin sa mata ng hubad (nang hindi gumagamit ng isang mikroskopyo) ay maraming mga organismo ng multicellular.

Ang isang mammal, isang dikya ng dagat, isang insekto, isang puno, isang cactus, ang lahat ay mga halimbawa ng maraming mga nilalang.

Sa pangkat ng mga kabute, mayroon ding iba't ibang mga variant, tulad ng mga kabute na madalas nating ginagamit sa kusina.

Mga Sanggunian

1. Cooper, GM, & Hausman, RE (2004). Ang cell: Molekular na diskarte. Medicinska naklada.
2. Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Pinagmulan ng maraming mga organismo ng multicellular bilang isang hindi maiwasan na bunga ng mga dinamikong sistema. Ang Anatomical Record: Isang Opisyal na Paglathala ng American Association of Anatomists, 268 (3), 327-342.
3. Gilbert SF (2000). Development Biology. Mga Associate ng Sinauer.
4. Kaiser, D. (2001). Ang pagbuo ng isang multicellular organism. Taunang pagsusuri ng genetika, 35 (1), 103-123.
5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Biology ng molekular na cell. WH freeman.
6. Michod, RE, Viossat, Y., Solari, CA, Hurand, M., & Nedelcu, AM (2006). Ebolusyon ng kasaysayan ng buhay at ang pinagmulan ng multicellularity. Journal of theoretical Biology, 239 (2), 257-272.
7. Rosslenbroich, B. (2014). Sa pinagmulan ng awtonomiya: isang bagong pagtingin sa mga pangunahing paglipat sa ebolusyon. Springer Science & Business Media.