UNANG MGA ORGANISMO NG MULTICELLULAR: PINAGMULAN, MGA KATANGIAN - BIOLOGY - 2025

Ang unang multicellular organismo , ayon sa isa sa mga tinatanggap na hypotheses, ay nagsimulang magkasama sa mga kolonya o sa mga simbolong simbolong. Sa paglipas ng panahon, ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga miyembro ng kolonya ay nagsimulang maging kooperatiba at kapaki-pakinabang para sa lahat.

Unti-unti, ang bawat cell ay sumasailalim sa isang proseso ng pagdadalubhasa para sa mga tiyak na gawain, dagdagan ang antas ng pag-asa sa mga kasama nito. Ang kababalaghan na ito ay mahalaga sa ebolusyon, na nagpapahintulot sa pagkakaroon ng mga kumplikadong mga nilalang, pagtaas ng kanilang laki at pag-amin sa iba't ibang mga sistema ng organ.

Ang mga kolonyal na organismo, tulad ng Volvox, ay nagpapahintulot sa amin na mag-hypothesize tungkol sa mga potensyal na katangian ng mga organismo ng ninuno multicellular. Pinagmulan: Frank Fox

Ang mga multicellular organismo ay mga organismo na binubuo ng maraming mga cell - tulad ng mga hayop, halaman, ilang fungi, atbp. Sa kasalukuyan mayroong maraming mga teorya upang maipaliwanag ang pinagmulan ng maraming tao na nagsisimula mula sa mga unicellular form ng buhay na pinagsama-sama.

Bakit mayroong mga multicellular organismo?

Ang paglipat mula sa unicellular hanggang sa multicellular organismo ay isa sa mga pinaka kapana-panabik at kontrobersyal na mga katanungan sa mga biologist. Gayunpaman, bago talakayin ang mga posibleng mga senaryo na nagdulot ng multicellularity, dapat nating tanungin ang ating sarili kung bakit kinakailangan o kapaki-pakinabang na maging isang organismo na binubuo ng maraming mga cell.

Laki ng cell at dami ng surface-volume (S / V)

Isang average na cell na bahagi ng katawan ng isang halaman o hayop na mga hakbang sa pagitan ng 10 at 30 micrometer ang diameter. Ang isang organismo ay hindi maaaring lumaki sa laki sa pamamagitan lamang ng pagpapalawak ng laki ng isang solong cell dahil sa limitasyon na ipinataw ng ratio ng lugar ng ibabaw sa dami.

Ang iba't ibang mga gas (tulad ng oxygen at carbon dioxide), mga ions at iba pang mga organikong molekula ay dapat pumasok at iwanan ang cell, tumatawid sa ibabaw na tinatanggal ng isang lamad ng plasma.

Mula doon dapat kumalat sa buong dami ng cell. Kaya, ang ugnayan sa pagitan ng lugar ng ibabaw at dami ay mas mababa sa malalaking mga cell, kung ihahambing natin ito sa parehong parameter sa mas malalaking mga cell.

Ang isang napakalaking cell ay may isang limitadong ibabaw ng palitan

Kasunod ng pangangatwiran na ito, maabot natin ang konklusyon na ang pagbaba ng palitan ay bumababa sa proporsyon sa pagtaas ng laki ng cell. Gumamit tayo ng isang 4 cm kubo bilang isang halimbawa, na may dami ng 64 cm ³ at isang lugar ng ibabaw na 96 cm ² . Ang ratio ay 1.5 / 1.

Sa kaibahan, kung kukuha tayo ng parehong kubo at hatiin ito sa 8 na dalawang sentimetro na mga cubes, ang ratio ay magiging 3/1.

Para sa kadahilanang ito, kung ang isang organismo ay nagdaragdag ng laki nito, na kung saan ay kapaki-pakinabang sa maraming mga aspeto, tulad ng sa paghahanap para sa pagkain, lokomosyon o pagtakas sa mga mandaragit, mas mabuti na gawin ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng bilang ng mga cell at sa gayon pinapanatili ang isang sapat na ibabaw para sa mga hayop. mga proseso ng pagpapalitan.

Mga kalamangan ng pagiging isang multicellular organismo

Ang mga bentahe ng pagiging isang multicellular organism ay lampas sa pagtaas lamang sa laki. Pinapayagan ng multicellularity ang pagtaas sa pagiging kumplikado ng biological at ang pagbuo ng mga bagong istruktura.

Pinapayagan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ang ebolusyon ng lubos na sopistikadong mga landas sa pakikipagtulungan at mga pantulong na pag-uugali sa pagitan ng mga biological entities na bumubuo sa system.

Mga kawalan ng pagiging isang multicellular organismo

Sa kabila ng mga pakinabang na ito, nakakahanap kami ng mga halimbawa - tulad ng sa maraming mga species ng fungi - ng pagkawala ng multicellularity, na bumalik sa kalagayan ng mga ninuno ng single-celled na mga nilalang.

Kung nabigo ang mga sistema ng kooperatiba sa pagitan ng mga cell sa katawan, maaaring magresulta ang mga negatibong kahihinatnan. Ang pinakapaboritong halimbawa ay ang cancer. Gayunpaman, mayroong maraming mga paraan na, sa karamihan ng mga kaso, namamahala upang matiyak ang kooperasyon.

Ano ang mga unang multicellular organismo?

Ang mga simula ng multicellularity ay nasubaybayan pabalik sa isang napakalayo na nakaraan, higit sa 1 bilyong taon na ang nakalilipas, ayon sa ilang mga may-akda (halimbawa, Selden & Nudds, 2012).

Sapagkat ang mga transitional form ay hindi maganda na naalagaan sa record ng fossil, kaunti ang nalalaman tungkol sa kanila at sa kanilang pisyolohiya, ekolohiya, at ebolusyon, na ginagawang mahirap ang pagbuo ng isang muling pagtatayo ng hindi sinasadyang multicellularity.

Sa katunayan, hindi alam kung ang mga unang fossil na ito ay mga hayop, halaman, fungi, o alinman sa mga linya na ito. Ang mga fossil ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging flat organismo, na may isang mataas na lugar / dami ng ibabaw.

Ebolusyon ng multicellular organismo

Tulad ng mga multicellular organismo ay binubuo ng maraming mga cell, ang unang hakbang sa pag-unlad ng ebolusyon ng kundisyong ito ay dapat na ang pagpangkat ng mga cell. Maaaring mangyari ito sa iba't ibang paraan:

Kolonyal at symbiotic hypothesis

Ipinapahiwatig ng dalawang hypotheses na ang orihinal na ninuno ng mga multicellular na nilalang ay mga kolonya o mga unicellular na nilalang na nagtatag ng mga simbolong simbolo sa bawat isa.

Hindi pa alam kung ang pinagsama-sama ay nabuo mula sa mga cell na may pagkakaiba-iba ng genetic identity (tulad ng isang biofilm o biofilm) o mula sa mga stem at anak na babae - genetically magkapareho. Ang huli na pagpipilian ay posible, dahil ang mga genetic na salungatan ng interes ay maiiwasan sa mga kaugnay na mga cell.

Ang paglipat mula sa solong-cell na nilalang hanggang sa maraming organismo ng multicellular ay nagsasangkot ng maraming mga hakbang. Ang una ay ang unti-unting paghati sa paggawa sa loob ng mga selula na nagtutulungan. Ang ilan ay kumukuha ng mga somatic function, habang ang iba ay nagiging mga elemento ng reproduktibo.

Kaya, ang bawat cell ay nagiging higit na umaasa sa mga kapitbahay nito at nakakakuha ng specialization sa isang partikular na gawain. Ang pagpili ay pinapaboran ng mga organismo na nagkukumpuni sa mga naunang kolonya sa mga nananatiling nag-iisa.

Ngayon, ang mga mananaliksik ay naghahanap ng mga posibleng kundisyon na humantong sa pagbuo ng mga kumpol na ito at ang mga sanhi na maaaring humantong sa kanilang pabor - kumpara sa mga unicellular form. Ang mga kolonyal na organismo ay ginagamit na maaaring nakapagpapaalaala sa mga hypothetical colony ancestral.

Syncytium hypothesis

Ang isang syncytium ay isang cell na naglalaman ng maraming nuclei. Ang hypothesis na ito ay nagmumungkahi ng pagbuo ng mga panloob na lamad sa loob ng isang syncytium ng ancestral, na nagpapahintulot sa pag-unlad ng maraming mga compartment sa loob ng isang cell.

Pinagmulan ng multicellular organismo

Ang kasalukuyang katibayan ay tumutukoy sa katotohanan na ang kondisyon ng multicellular ay lumitaw nang nakapag-iisa sa higit sa 16 na mga linya ng mga eukaryotes, kabilang ang mga hayop, halaman, at fungi.

Ang application ng mga bagong teknolohiya tulad ng genomics at ang pag-unawa sa mga ugnayang phylogenetic ay nagpapahintulot sa amin na iminumungkahi na ang multicellularity ay sumunod sa isang karaniwang tilapon, na nagsisimula sa co-optation ng mga gen na may kaugnayan sa pagsunod. Ang paglikha ng mga channel na ito ay nakamit ang komunikasyon sa pagitan ng mga cell.

Mga Sanggunian

1. Brunet, T., & King, N. (2017). Ang Pinagmulan ng Multicellularity ng Hayop at Pagkakaibang Cell. Development cell, 43 (2), 124-140.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2008). Curtis. Biology. Panamerican Medical Ed.
3. Knoll, AH (2011). Ang maramihang mga pinagmulan ng kumplikadong multicellularity. Taunang Pagrerepaso sa Daigdig at Pang-agham na Siyensiya, 39, 217-239
4. 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.
5. Ratcliff, WC, Denison, RF, Borrello, M., & Travisano, M. (2012). Eksperimentong ebolusyon ng multicellularity. Mga pamamaraan ng National Academy of Sciences, 109 (5), 1595-1600.
6. Roze, D., & Michod, RE (2001). Mutation, pagpili ng multilevel, at ang ebolusyon ng laki ng pagpapalaganap sa panahon ng pinagmulan ng multicellularity. Ang American Naturalist, 158 (6), 638-654.
7. Selden, P., & Nudds, J. (2012). Ebolusyon ng fossil ecosystem. CRC Press.