ต้นกำเนิดสิ่งมีชีวิตจำนวนมากลักษณะฟังก์ชั่นและตัวอย่าง

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ มันเป็นสิ่งมีชีวิตที่ถูกสร้างขึ้นจากหลายเซลล์ คำที่ใช้หลายเซลล์มักใช้เช่นกัน สิ่งมีชีวิตอินทรีย์ที่ล้อมรอบเราและเราสามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่าเป็นเซลล์.

คุณลักษณะที่โดดเด่นที่สุดของสิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้คือระดับของโครงสร้างองค์กรที่พวกมันมี เซลล์มีแนวโน้มที่จะเชี่ยวชาญเพื่อตอบสนองฟังก์ชั่นที่เฉพาะเจาะจงและแบ่งออกเป็นเนื้อเยื่อ เมื่อเราเพิ่มความซับซ้อนเนื้อเยื่อจะสร้างอวัยวะและระบบเหล่านี้.

แนวคิดนี้ตรงข้ามกับสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวซึ่งประกอบด้วยเซลล์เดียว แบคทีเรียอาร์เคียโปรโตซัวและหมู่อื่น ๆ อยู่ในกลุ่มนี้ ในกลุ่มที่กว้างนี้สิ่งมีชีวิตจะต้องบีบอัดฟังก์ชันพื้นฐานทั้งหมดเพื่อชีวิต (โภชนาการการสืบพันธุ์การเผาผลาญ ฯลฯ ) ไว้ในเซลล์เดียว.

ดัชนี

• 1 กำเนิดและวิวัฒนาการ
  • 1.1 สารตั้งต้นของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์
  • 1.2 volvocaceanos
  • 1.3 Dictyostelium
• 2 ข้อดีของการเป็นหลายเซลล์
  • 2.1 พื้นที่ผิวที่เหมาะสม
  • 2.2 ความเชี่ยวชาญ
  • 2.3 การตั้งอาณานิคมของซอก
  • 2.4 ความหลากหลาย
• 3 ลักษณะ
  • 3.1 องค์กร
  • 3.2 ความแตกต่างของเซลล์
  • 3.3 การสร้างเนื้อเยื่อ
  • 3.4 เนื้อผ้าในสัตว์
  • 3.5 ผ้าในพืช
  • 3.6 การก่อตัวของอวัยวะ
  • 3.7 การก่อตัวของระบบ
  • 3.8 การก่อตัวของสิ่งมีชีวิต
• 4 ฟังก์ชั่นสำคัญ
• 5 ตัวอย่าง
• 6 อ้างอิง

กำเนิดและวิวัฒนาการ

multicellularity มีการพัฒนาในหลายสายพันธุ์ของยูคาริโอตที่นำไปสู่การปรากฏตัวของพืชเชื้อราและสัตว์ จากหลักฐานพบว่าไซยาโนแบคทีเรียหลายเซลล์เกิดขึ้นในช่วงต้นของวิวัฒนาการและต่อมารูปแบบหลายเซลล์อื่น ๆ ก็ปรากฏขึ้นอย่างอิสระในสายเลือดวิวัฒนาการที่แตกต่างกัน.

ดังที่เห็นได้ชัดเนื้อเรื่องจากเซลล์เดียวไปยังเอนทิตีหลายเซลล์เกิดขึ้นในช่วงต้นของวิวัฒนาการและซ้ำ ๆ ด้วยเหตุผลเหล่านี้จึงมีเหตุผลที่จะสันนิษฐานว่า multicellularity เป็นข้อได้เปรียบในการคัดเลือกที่ดีสำหรับสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ ข้อดีของการเป็นหลายเซลล์จะถูกกล่าวถึงในรายละเอียดในภายหลัง.

สมมติฐานทางทฤษฎีหลายอย่างต้องเกิดขึ้นเพื่อให้ได้ปรากฏการณ์นี้: การเกาะติดกันระหว่างเซลล์ข้างเคียงการสื่อสารความร่วมมือและความเชี่ยวชาญในหมู่พวกเขา.

สารตั้งต้นของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์

คาดกันว่าสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์วิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษที่มีเซลล์เดียวเมื่อประมาณ 1.7 พันล้านปีก่อน ในเหตุการณ์ที่เกี่ยวกับบรรพบุรุษนี้สิ่งมีชีวิตยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียวบางชนิดก่อตัวขึ้นของมวลรวมหลายเซลล์ที่ดูเหมือนจะเป็นการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการจากสิ่งมีชีวิตของเซลล์ไปสู่เซลล์หลายเซลล์.

ทุกวันนี้เราสังเกตสิ่งมีชีวิตที่แสดงรูปแบบการจัดกลุ่มนี้ ตัวอย่างเช่นสาหร่ายสีเขียวของพืชสกุล Volvox พวกเขาเชื่อมโยงกับเพื่อนของพวกเขาเพื่อสร้างอาณานิคม มันคิดว่าในอดีตที่ผ่านมาควรจะมีสารตั้งต้นคล้ายกับ Volvox ที่มาจากพืชปัจจุบัน.

การเพิ่มความเชี่ยวชาญของแต่ละเซลล์อาจทำให้อาณานิคมเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่แท้จริง อย่างไรก็ตามยังสามารถใช้วิสัยทัศน์อื่นเพื่ออธิบายที่มาของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เพื่ออธิบายทั้งสองวิธีเราจะใช้ตัวอย่างสองตัวอย่างจากสปีชีส์ปัจจุบัน.

volvocaceanos

สิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้ประกอบด้วยการกำหนดค่าของเซลล์ ตัวอย่างเช่นสิ่งมีชีวิตของประเภท Gonium ประกอบด้วย "แผ่น" แบนประมาณ 4 ถึง 16 เซลล์แต่ละเซลล์มีแฟลเจลลัม เรื่องเพศ Pandorina, สำหรับส่วนนี้มันเป็นทรงกลมของ 16 เซลล์ ดังนั้นเราจึงพบตัวอย่างหลายอย่างที่จำนวนเซลล์เพิ่มขึ้น.

มีประเภทที่แสดงรูปแบบที่แตกต่างที่น่าสนใจ: แต่ละเซลล์ในอาณานิคมมี "บทบาท" เช่นเดียวกับในสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะเซลล์ร่างกายจะแบ่งออกจากเซลล์ทางเพศ.

Dictyostelium

อีกตัวอย่างหนึ่งของการจัดการ pluricellular ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่พบในสกุล Dictyostelium. วงจรชีวิตของสิ่งมีชีวิตนี้รวมถึงขั้นตอนทางเพศและไม่อาศัยเพศ.

ในระหว่างรอบเพศผู้อะมีบาที่โดดเดี่ยวจะพัฒนาไปสู่การย่อยสลายลำต้นให้อาหารแบคทีเรียและสร้างใหม่โดยการแยกฟิชชัน ในช่วงเวลาของการขาดแคลนอาหารอะมีบาจำนวนมากรวมตัวกันในร่างกายที่มีความบางซึ่งสามารถเคลื่อนไหวในสภาพแวดล้อมที่มืดและชื้น.

ตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตทั้งสองชนิดอาจเป็นตัวบ่งชี้ที่เป็นไปได้ว่าการเริ่มต้นจำนวนมากมายในช่วงเวลาที่ห่างไกล.

ข้อดีของการเป็นหลายเซลล์

เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของชีวิตและสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่กว่ามักจะปรากฏเป็นผลรวมของหน่วยเหล่านี้และไม่เป็นเซลล์เดียวที่เพิ่มขนาด.

มันเป็นความจริงที่ธรรมชาติได้ทดลองกับรูปแบบเซลล์เดียวที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่เช่นสาหร่ายที่มีเซลล์เดียว แต่กรณีเหล่านี้หายากและมีลักษณะเฉพาะมาก.

สิ่งมีชีวิตของเซลล์เดียวประสบความสำเร็จในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต พวกมันเป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมากกว่าครึ่งหนึ่งของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด อย่างไรก็ตามเซลล์แบบหลายเซลล์ให้ประโยชน์อะไรบ้าง?

พื้นที่ผิวที่เหมาะสมที่สุด

ทำไมสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่จึงประกอบด้วยเซลล์ขนาดเล็กดีกว่าเซลล์ขนาดใหญ่ คำตอบสำหรับคำถามนี้เกี่ยวข้องกับพื้นที่ผิว.

พื้นผิวของเซลล์จะต้องสามารถเป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนโมเลกุลจากการตกแต่งภายในของเซลล์กับสภาพแวดล้อมภายนอก หากมวลของเซลล์ถูกแบ่งออกเป็นหน่วยเล็ก ๆ พื้นที่ผิวที่มีอยู่สำหรับกิจกรรมการเผาผลาญเพิ่มขึ้น.

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะรักษาอัตราส่วนพื้นผิวและมวลที่เหมาะสมเพียงแค่เพิ่มขนาดของเซลล์เดียว ด้วยเหตุนี้ multicellularity จึงเป็นคุณสมบัติการปรับตัวที่ช่วยเพิ่มขนาดของสิ่งมีชีวิต.

ความเชี่ยวชาญ

จากมุมมองทางชีวเคมีสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีความหลากหลายและสามารถสังเคราะห์โมเลกุลแทบทุกชนิดบนพื้นฐานของสารอาหารที่ง่ายมาก.

ในทางตรงกันข้ามเซลล์ของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์นั้นมีความเชี่ยวชาญในการทำหน้าที่เป็นชุดและสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความซับซ้อนมากขึ้น ความเชี่ยวชาญพิเศษนี้ช่วยให้ฟังก์ชั่นสามารถเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อเทียบกับเซลล์ที่ต้องใช้ฟังก์ชันชีวิตพื้นฐานทั้งหมด.

นอกจากนี้หาก "ส่วน" ของสิ่งมีชีวิตได้รับผลกระทบ - หรือตาย - มันจะไม่ส่งผลให้เกิดการเสียชีวิตของบุคคลทั้งหมด.

การตั้งรกรากของซอก

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ถูกปรับให้เข้ากับชีวิตได้ดีขึ้นในสภาพแวดล้อมบางอย่างที่ไม่สามารถเข้าถึงได้อย่างสมบูรณ์สำหรับเซลล์รูปแบบเดียว.

ชุดดัดแปลงที่พิเศษที่สุด ได้แก่ ชุดที่อนุญาตให้มีการล่าอาณานิคมของแผ่นดิน ในขณะที่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำเป็นส่วนใหญ่รูปแบบหลายเซลล์ได้จัดการเพื่ออาณานิคมโลกอากาศและมหาสมุทร.

ความหลากหลาย

หนึ่งในผลที่เกิดขึ้นจากเซลล์มากกว่าหนึ่งเซลล์คือความเป็นไปได้ในการนำเสนอใน "รูปแบบ" หรือสัณฐานที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุนี้ multicellularity ส่งผลให้ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์.

ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตนี้เราพบรูปแบบนับล้านรูปแบบระบบอวัยวะพิเศษและรูปแบบพฤติกรรม ความหลากหลายที่กว้างขวางนี้เพิ่มประเภทของสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตสามารถใช้ประโยชน์ได้.

ใช้กรณีของสัตว์ขาปล้อง กลุ่มนี้นำเสนอความหลากหลายของรูปแบบที่ครอบงำซึ่งสามารถจัดการกับสภาพแวดล้อมในแทบทุกสภาพแวดล้อม.

คุณสมบัติ

องค์กร

สิ่งมีชีวิต Multicellular มีลักษณะหลักโดยการนำเสนอองค์กรแบบลำดับชั้นขององค์ประกอบโครงสร้างของพวกเขา นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาของตัวอ่อนวงจรชีวิตและกระบวนการทางสรีรวิทยาที่ซับซ้อน.

ด้วยวิธีนี้สิ่งมีชีวิตนำเสนอระดับที่แตกต่างขององค์กรที่เมื่อขึ้นจากระดับหนึ่งไปอีกระดับเราพบสิ่งที่แตกต่างในเชิงคุณภาพและมีคุณสมบัติที่ไม่ได้อยู่ในระดับก่อนหน้า ระดับที่สูงขึ้นขององค์กรประกอบด้วยสิ่งที่ต่ำกว่าทั้งหมด ดังนั้นแต่ละระดับจึงเป็นองค์ประกอบของการสั่งซื้อที่สูงขึ้น.

ความแตกต่างของเซลล์

ชนิดของเซลล์ที่ประกอบกันเป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์นั้นมีความแตกต่างกันเนื่องจากพวกมันสังเคราะห์และสะสมโมเลกุล RNA และโปรตีนชนิดต่าง ๆ.

พวกเขาทำสิ่งนี้โดยไม่เปลี่ยนสารพันธุกรรมนั่นคือลำดับดีเอ็นเอ อย่างไรก็ตามเซลล์สองเซลล์ที่แตกต่างกันอยู่ในบุคคลเดียวกันพวกเขามี DNA เหมือนกัน.

ปรากฏการณ์นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วจากการทดลองแบบคลาสสิกที่นิวเคลียสของเซลล์กบที่ถูกพัฒนาอย่างสมบูรณ์ถูกฉีดเข้าไปในไข่ซึ่งนิวเคลียสถูกกำจัดออกไป นิวเคลียสใหม่สามารถควบคุมกระบวนการพัฒนาได้และผลลัพธ์ก็คือลูกอ๊อดปกติ.

การทดลองที่คล้ายกันได้ดำเนินการกับสิ่งมีชีวิตในพืชและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพื่อให้ได้ข้อสรุปเดียวกัน.

ยกตัวอย่างเช่นในมนุษย์เราพบเซลล์มากกว่า 200 ชนิดที่มีลักษณะเฉพาะในแง่ของโครงสร้างหน้าที่และการเผาผลาญ เซลล์ทั้งหมดนี้ได้มาจากเซลล์เดียวหลังจากปฏิสนธิ.

การสร้างเนื้อเยื่อ

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์ แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ได้จัดกลุ่มในลักษณะสุ่มเพื่อก่อให้เกิดมวลที่เป็นเนื้อเดียวกัน ในทางกลับกันเซลล์มีแนวโน้มที่จะมีความเชี่ยวชาญกล่าวคือพวกมันเติมเต็มฟังก์ชั่นเฉพาะภายในสิ่งมีชีวิต.

เซลล์ที่มีลักษณะคล้ายกันถูกจัดกลุ่มเป็นระดับความซับซ้อนที่สูงกว่าเรียกว่าเนื้อเยื่อ เซลล์นั้นถูกยึดเข้าด้วยกันด้วยโปรตีนพิเศษและรอยต่อเซลล์ที่เชื่อมต่อระหว่างไซโตพลาสม่าของเซลล์ข้างเคียง.

ผ้าในสัตว์

ในสัตว์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นเราพบชุดของเนื้อเยื่อที่จำแนกตามหน้าที่ที่พวกมันเติมเต็มและสัณฐานวิทยาของเซลล์ในองค์ประกอบ: กล้ามเนื้อเยื่อบุผิวเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหรือเกี่ยวพันและประสาท.

เนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อประกอบด้วยเซลล์ที่หดตัวซึ่งสามารถเปลี่ยนพลังงานเคมีเป็นกลไกและเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหว พวกเขาจัดเป็นกล้ามเนื้อเรียบและหัวใจ.

เนื้อเยื่อเยื่อบุผิวมีหน้าที่ในการบุของอวัยวะและฟันผุ พวกเขายังเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อของอวัยวะจำนวนมาก.

เนื้อเยื่อเกี่ยวพันเป็นชนิดที่ต่างกันมากที่สุดและหน้าที่หลักคือการทำงานร่วมกันของเนื้อเยื่อต่าง ๆ ที่ประกอบกันเป็นอวัยวะ.

ในที่สุดเนื้อเยื่อประสาทมีหน้าที่รับผิดชอบในการเห็นคุณค่าของสิ่งเร้าภายในหรือภายนอกที่สิ่งมีชีวิตได้รับและแปลมันเป็นแรงกระตุ้นประสาท.

Metazoans มักจะมีการจัดเนื้อเยื่อของพวกเขาในลักษณะที่คล้ายกัน อย่างไรก็ตามฟองน้ำทะเลหรือ poriferous ซึ่งถือว่าเป็นสัตว์เซลล์ที่ง่ายที่สุดมีโครงสร้างที่พิเศษมาก.

ร่างกายของฟองน้ำเป็นชุดของเซลล์ที่ฝังตัวอยู่ในเมทริกซ์นอกเซลล์ การสนับสนุนมาจากชุดของแหลมเล็ก ๆ (คล้ายกับเข็ม) และโปรตีน.

ผ้าในพืช

ในพืชเซลล์จะถูกจัดกลุ่มเป็นเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่เฉพาะอย่าง พวกมันมีลักษณะเฉพาะที่มีเนื้อเยื่อเพียงชนิดเดียวที่เซลล์สามารถแบ่งตัวได้อย่างแข็งขันและนี่คือเนื้อเยื่อเชิงเนื้อเยื่อ เนื้อเยื่อที่เหลือเรียกว่าเป็นผู้ใหญ่และสูญเสียความสามารถในการแบ่ง.

พวกเขาจัดเป็นเนื้อเยื่อป้องกันซึ่งเป็นชื่อแนะนำมีหน้าที่ในการปกป้องร่างกายจากการอบแห้งและจากการสึกหรอทางกลใด ๆ นี้จัดเป็นเนื้อเยื่อผิวหนังและใต้ผิวหนัง.

เนื้อเยื่อพื้นฐานหรือเนื้อเยื่อที่ทำขึ้นส่วนใหญ่ของร่างกายของสิ่งมีชีวิตพืชและเติมเต็มภายในเนื้อเยื่อ ในกลุ่มนี้เราพบ parenchyma ที่กลมกล่อมซึ่งอุดมไปด้วยคลอโรพลาสต์ เพื่อสำรองเนื้อเยื่อปกติของผลไม้รากและลำต้นและการนำเกลือน้ำและ elaporated sap.

การก่อตัวของอวัยวะ

ในระดับที่สูงขึ้นของความซับซ้อนเราพบอวัยวะ เนื้อเยื่ออย่างน้อยหนึ่งชนิดเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของอวัยวะ ตัวอย่างเช่นหัวใจและตับของสัตว์ และใบและลำต้นของพืช.

การก่อตัวของระบบ

ในระดับต่อไปเรามีการจัดกลุ่มของอวัยวะ โครงสร้างเหล่านี้ถูกจัดกลุ่มเป็นระบบเพื่อประสานฟังก์ชั่นที่เฉพาะเจาะจงและทำงานในลักษณะประสานงาน ในบรรดาระบบอวัยวะที่รู้จักกันดีที่สุดเรามีระบบย่อยอาหารระบบประสาทและระบบไหลเวียนเลือด.

การก่อตัวของสิ่งมีชีวิต

โดยการจัดกลุ่มระบบอวัยวะเราได้รับร่างกายที่รอบคอบและเป็นอิสระ ชุดอวัยวะมีความสามารถในการทำหน้าที่สำคัญการเจริญเติบโตและการพัฒนาฟังก์ชั่นเพื่อให้สิ่งมีชีวิตมีชีวิตอยู่

ฟังก์ชั่นที่สำคัญ

ฟังก์ชั่นที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์รวมถึงกระบวนการทางโภชนาการปฏิสัมพันธ์และการทำสำเนา สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์แสดงกระบวนการที่แตกต่างกันมากในการทำงานที่สำคัญของพวกเขา.

ในแง่ของโภชนาการเราสามารถแบ่งสิ่งมีชีวิตออกเป็น autotrophs และ heterotrophs พืชเป็น autotrophic เนื่องจากสามารถรับอาหารของตัวเองผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง ในทางกลับกันสัตว์และเชื้อราจะต้องได้รับอาหารของพวกเขาดังนั้นพวกเขาจึงเป็น heterotrophic.

การทำสำเนายังแตกต่างกันมาก ในพืชและสัตว์มีสปีชีส์ที่สามารถทำซ้ำทางเพศหรือทางเพศหรือนำเสนอทั้งแบบจำลองการสืบพันธุ์.

ตัวอย่าง

สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่โดดเด่นที่สุดคือพืชและสัตว์ สิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่เราสังเกตด้วยตาเปล่า (โดยไม่จำเป็นต้องใช้กล้องจุลทรรศน์) เป็นสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์.

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแมงกะพรุนทะเลแมลงต้นไม้แคคตัสทั้งหมดเป็นตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์.

ในกลุ่มของเห็ดมีหลายสายพันธุ์เช่นเห็ดที่เราใช้บ่อยในห้องครัว.

การอ้างอิง

1. Cooper, G. M. , & Hausman, R. E. (2004). เซลล์: วิธีโมเลกุล. Medicinska naklada.
2. Furusawa, C. , & Kaneko, K. (2002) ต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ซึ่งเป็นผลสืบเนื่องของระบบพลวัต. บันทึกกายวิภาค: การเผยแพร่อย่างเป็นทางการของสมาคมกายวิภาคศาสตร์อเมริกัน, 268(3), 327-342.
3. Gilbert S.F. (2000). ชีววิทยาพัฒนาการ. ผู้ร่วมงาน Sinauer.
4. ไกเซอร์, D. (2001) การสร้างสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์. การทบทวนพันธุศาสตร์ประจำปี, 35(1), 103-123.
5. Lodish, H. , Berk, A. , Zipursky, S.L. , Matsudaira, P. , บัลติมอร์, D. , & Darnell, J. (2013). ชีววิทยาของเซลล์ระดับโมเลกุล . WH ฟรีแมน.
6. Michod, R.E. , Viossat, Y. , Solari, C.A. , Hurand, M. , & Nedelcu, A.M. (2006) วิวัฒนาการชีวิตในประวัติศาสตร์และที่มาของความหลากหลาย. วารสารชีววิทยาเชิงทฤษฎี, 239(2), 257-272.
7. Rosslenbroich, B. (2014). ต้นกำเนิดของเอกราช: รูปลักษณ์ใหม่ของการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในวิวัฒนาการ. Springer Science & Business Media.