MONISOLUISET ORGANISMIT: OMINAISUUDET, TOIMINNOT JA ESIMERKIT - BIOLOGIA - 2026

Monisoluisen organismin on elävä olento koostuu useiden solujen. Termiä monisoluinen käytetään myös usein. Orgaaniset olennot, jotka ympäröivät meitä ja joita voimme havaita paljain silmin, ovat monisoluisia.

Tämän organismiryhmän merkittävin ominaisuus on niiden hallussaan oleva rakenteellinen organisoitumisaste. Soluilla on taipumus erikoistua suorittamaan hyvin spesifisiä toimintoja ja ne on ryhmitelty kudoksiin. Kun lisäämme kompleksisuutta, kudokset muodostavat elimiä ja elimet muodostavat järjestelmiä.

Eläimet ovat monisoluisia olentoja. Lähde: pixabay.com

Käsitettä vastustetaan yksisoluisten organismien, jotka koostuvat yhdestä solusta, käsitettä. Tähän ryhmään kuuluvat mm. Bakteerit, arhaea, alkueläimet. Tässä suuressa ryhmässä organismien on kompaktoitava kaikki elämän perustoiminnot (ravitsemus, lisääntyminen, aineenvaihdunta jne.) Yhdessä solussa.

Alkuperä ja kehitys

Monisoluisuus on kehittynyt eukaryoottien eri sukupolvilta, mikä on johtanut kasvien, sienten ja eläinten esiintymiseen. Todisteiden mukaan monisoluiset sinilevät syntyivät evoluution varhaisessa vaiheessa, ja myöhemmin muut monisoluiset muodot esiintyivät itsenäisesti eri evoluutiolinjoilla.

Kuten on ilmeistä, siirtyminen yksisoluisesta monisoluiseen kokonaisuuteen tapahtui evoluution varhaisessa vaiheessa ja toistuvasti. Näistä syistä on loogista olettaa, että monisoluisuus edustaa vahvoja selektiivisiä etuja orgaanisille olennoille. Myöhemmin keskustellaan yksityiskohtaisesti monisoluisen olemisen eduista.

Tämän ilmiön saamiseksi on täytynyt esiintyä useita teoreettisia oletuksia: tarttumiset naapurisolujen välillä, viestintä, yhteistyö ja erikoistuminen niiden välillä.

Monisoluisten organismien prekursorit

Monisoluisten organismien on arvioitu kehittyneen yksisoluisista esi-isistään noin 1,7 miljardia vuotta sitten. Tässä esi-esiintymässä jotkut yksisoluiset eukaryoottiset organismit muodostivat monisoluisten aggregaattien lajin, joka näyttää olevan evoluutiovaihtelu solun organismeista monisoluisiin.

Nykyään havaitsemme eläviä organismeja, joilla on tällainen klusteroitumismalli. Esimerkiksi Volvox-suvun vihreät levät yhdistyvät ikäisensä kanssa muodostaen siirtokunnan. Arvellaan, että siellä on pitänyt olla nykyisen Volvoxin kaltainen edeltäjä, joka oli alun perin nykypäivän tehtaita.

Kunkin solun erikoistumisen lisääntyminen voisi johtaa pesäkkeestä todelliseksi monisoluiseksi organismiksi. Toista näkemystä voidaan kuitenkin soveltaa myös yksisoluisten organismien alkuperän selittämiseen. Selvitämme molempia tapoja käyttämällä kahta esimerkkiä nykyisistä lajeista.

Tulivuoret

Tämä organismiryhmä koostuu solukonfiguraatioista. Esimerkiksi Gonium-suvun organismi koostuu litteästä "levystä", jossa on noin 4-16 solua, joista jokaisella on flagellum. Suku Pandorina on puolestaan ​​16 solun pallo. Siten löydämme useita esimerkkejä, joissa solujen lukumäärä kasvaa.

On sukuja, joilla on mielenkiintoinen erilaistumismalli: jokaisella pesäkkeen solulla on "rooli", samoin kuin organismissa. Erityisesti somaattiset solut jakautuvat seksisoluista.

Dictyostelium

Toinen esimerkki yksisoluisten organismien monisoluisista järjestelyistä löytyy suvusta Dictyostelium. Tämän organismin elinkaari sisältää seksuaalisen ja epäseksuaalisen vaiheen.

Aseksuaalisen syklin aikana yksinäinen ampee kehittyy hajoaviin tukkeihin, ruokkii bakteereja ja lisääntyy binaarisen fission avulla. Ruokapulan aikana merkittävä määrä näistä amoeboista kohoaa likaiseksi vartaloksi, joka pystyy liikkumaan pimeässä ja kosteassa ympäristössä.

Molemmat esimerkit elävistä lajeista voisivat olla mahdollinen osoitus siitä, kuinka monisoluisuus alkoi muinaisina aikoina.

Monisoluisen olemisen edut

Elefanttilauma Serengetissa

Solut ovat elämän perusyksikkö, ja suuret organismit esiintyvät usein näiden yksiköiden aggregaattina eikä yksittäisenä soluna, joka kasvaa.

On totta, että luonto on kokeillut suhteellisen suuria yksisoluisia muotoja, kuten yksisoluisia merileviä, mutta nämä tapaukset ovat harvinaisia ​​ja hyvin satunnaisia.

Yksisoluiset organismit ovat menestyneet elävien esineiden evoluutiohistoriassa. Ne edustavat yli puolet elävien organismien kokonaismäärästä ja ovat onnistuneesti siirtäneet äärimmäisimmät ympäristöt. Mitkä ovat monisoluisen rungon edut?

Optimaalinen pinta-ala

Miksi iso organismi, joka koostuu pienistä soluista, on parempi kuin iso solu? Vastaus tähän kysymykseen liittyy pinta-alaan.

Solun pinnan on kyettävä välittämään molekyylien vaihtoa solun sisäpuolelta ulkoiseen ympäristöön. Jakaamalla solumassa pieniksi yksiköiksi, metabolisen aktiivisuuden käytettävissä oleva pinta-ala kasvaa.

On mahdotonta ylläpitää optimaalista pinta-massa-suhdetta yksinkertaisesti lisäämällä yhden solun kokoa. Tästä syystä monisoluisuus on mukautuva piirre, jonka avulla organismit voivat kasvaa.

erikoistuminen

Biokemiallisesta näkökulmasta monet yksisoluiset organismit ovat monipuolisia ja kykenevät syntetisoimaan käytännöllisesti katsoen minkä tahansa molekyylin hyvin yksinkertaisista ravinteista lähtien.

Sitä vastoin monisoluisen organismin solut ovat erikoistuneet lukuisiin toimintoihin, ja näillä organismeilla on suurempi monimutkaisuus. Tällainen erikoistuminen mahdollistaa toiminnan esiintymisen tehokkaammin - verrattuna soluun, jonka on suoritettava kaikki elintärkeät elintoiminnot.

Lisäksi, jos jokin "osa" organismista vaikuttaa - tai kuolee -, se ei tarkoita koko yksilön kuolemaa.

Kapeiden siirtäminen

Monisoluiset organismit ovat paremmin sopeutuneet elämään tietyissä ympäristöissä, joihin yksisoluisissa muodoissa ei ole pääsyä.

Ylimääräisimpiin mukautuksiin sisältyy sellaisia, jotka sallivat maan siirtämisen. Vaikka yksisoluiset organismit elävät pääosin vesipitoisissa ympäristöissä, monisoluiset muodot ovat onnistuneet asuttamaan maan, ilman ja valtameret.

monimuotoisuus

Yksi seurauksista, kun se koostuu useammasta kuin yhdestä solusta, on mahdollisuus esiintyä erilaisissa "muodoissa" tai morfologioissa. Tästä syystä monisoluisuus lisää orgaanisten olentojen monimuotoisuutta.

Tästä elävien olentojen ryhmästä löytyy miljoonia muotoja, erikoistuneita elinjärjestelmiä ja käyttäytymismalleja. Tämä laaja monimuotoisuus lisää ympäristöjä, joita organismit pystyvät hyödyntämään.

Otetaan niveljalkaisten tapaus. Tämä ryhmä esittelee ylivoimaisen monimuotoisuuden muotoja, jotka ovat onnistuneet asuttamaan käytännöllisesti kaikkiin ympäristöihin.

ominaisuudet

Kovakuoriaiset ovat olentoja, joissa on miljoonia soluja. Lähde: flickr.com

organisaatio

Monisoluisille organismeille on tunnusomaista ensisijaisesti niiden rakenneosien hierarkkinen organisaatio. Lisäksi heillä on alkion kehitys, elinkaaret ja monimutkaiset fysiologiset prosessit.

Tällä tavalla elävä aine edustaa erilaisia ​​organisaatiotasoja, kun noustessaan tasolta toiselle löydämme jotain laadullisesti erilaista ja sillä on ominaisuuksia, joita ei ollut aiemmalla tasolla. Korkeampi organisaatiotaso sisältää kaikki alemmat. Siten kukin taso on korkeamman asteen komponentti.

Solujen erilaistuminen

Solutyypit, jotka muodostavat monisoluiset olennot, eroavat toisistaan, koska ne syntetisoivat ja keräävät erityyppisiä RNA- ja proteiinimolekyylejä.

He tekevät tämän muuttamatta geneettistä materiaalia, eli DNA-sekvenssiä. Ei ole väliä kuinka kaksi kahta solua ovat samassa yksilössä, niillä on sama DNA.

Tämä ilmiö todistettiin sarjan klassisten kokeiden avulla, joissa sammakon täysin kehittyneen solun ydin injektoidaan munasoluun, jonka ydin oli poistettu. Uusi ydin kykenee ohjaamaan kehitysprosessia, ja tuloksena on normaali kurkku.

Samanlaisia ​​kokeita on tehty kasviorganismeissa ja nisäkkäissä samojen johtopäätösten saamiseksi.

Esimerkiksi ihmisissä löydämme yli 200 solutyyppiä, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet niiden rakenteessa, toiminnassa ja aineenvaihdunnassa. Kaikki nämä solut ovat peräisin yhdestä solusta hedelmöityksen jälkeen.

Kudosten muodostuminen

Monisoluiset organismit koostuvat soluista, mutta niitä ei ole ryhmitelty satunnaisesti homogeenisen massan muodostamiseksi. Päinvastoin, soluilla on taipumus erikoistua, ts. Ne suorittavat erityisen toiminnan organismeissa.

Solut, jotka ovat samanlaisia ​​toisiinsa, on ryhmitelty yhteen korkeammalla kompleksisuustasolla, joita kutsutaan kudoksiksi. Soluja pitävät yhdessä erityiset proteiinit ja soluyhteydet, jotka muodostavat yhteydet naapurisolujen sytoplasmien välillä.

Kudokset eläimissä

Monimutkaisimmista eläimistä löydämme sarjan kudoksia, jotka luokitellaan suorittamansa funktion ja niiden komponenttien solumorfologian perusteella: lihas-, epiteeli-, side- tai sidekudoksessa.

Lihaskudos koostuu supistuvista soluista, jotka kykenevät muuttamaan kemiallisen energian mekaaniseksi energiaksi ja liittyvät liikkuvuustoimintoihin. Ne luokitellaan luurankoksi, sileäksi ja sydänlihakseksi.

Epiteelikudos vastaa elinten ja onkaloiden limakalvosta. Ne ovat myös osa monien elinten parenkyymaa.

Sidekudos on heterogeenisin tyyppi, ja sen päätehtävänä on elinten muodostavien kudosten yhteenkuuluvuus.

Lopuksi, hermokudos on vastuussa kehon vastaanottamien sisäisten tai ulkoisten ärsykkeiden arvioinnista ja muuntaa ne hermoimpulssiksi.

Metazoanien kudokset on yleensä järjestetty samalla tavalla. Meri- tai hauraisilla sienillä - joita pidetään yksinkertaisimpana monisoluisina eläiminä - on kuitenkin hyvin erityinen järjestelmä.

Sienen runko on solusarja, joka on upotettu solunulkoiseen matriisiin. Tuki tulee sarjasta pieniä (neulamaisia) spikaaleja ja proteiineja.

Kudokset kasveissa

Kasveissa solut ryhmitellään kudoksiin, jotka suorittavat tietyn toiminnon. Heillä on erityispiirre, että on vain yksi kudostyyppi, jossa solut voivat aktiivisesti jakaa, ja tämä on meristemaattinen kudos. Muita kudoksia kutsutaan aikuisiksi, ja he ovat menettäneet kykynsä jakaa.

Ne luokitellaan suojakudoksiksi, jotka, kuten nimensä osoittavat, vastaavat vartalon suojaamisesta kuivumiselta ja mekaaniselta kulumiselta. Tämä luokitellaan epidermaaliseen ja suberous kudokseen.

Peruskudokset tai parenkyyma muodostavat suurimman osan kasvi-organismin kehosta ja täyttävät kudosten sisäosat. Tästä ryhmästä löytyy assimiloiva parenhyyma, runsaasti kloroplasteja; hevosille, juurille ja varrelle tyypilliselle vatsa parenhyymille sekä suolojen, veden ja kehittyneen mehun johtavuudelle.

Elinmuodostus

Korkeammalla kompleksisuudella löydämme elimet. Yksi tai useampi kudostyyppi liittyy toisiinsa muodostamaan elin. Esimerkiksi eläinten sydän ja maksa; ja kasvien lehdet ja varret.

Järjestelmäkoulutus

Seuraavalla tasolla olemme elinten ryhmittely. Nämä rakenteet on ryhmitelty järjestelmiin tiettyjen toimintojen organisoimiseksi ja toimivat koordinoidusti. Tunnetuimmista elinjärjestelmistä meillä on ruuansulatus, hermosto ja verenkierto.

Organismin muodostuminen

Ryhmittämällä elinjärjestelmät yhteen, saadaan erillinen ja itsenäinen organismi. Elinjoukot kykenevät suorittamaan kaikki elintärkeät toiminnot, kasvun ja kehityksen organismin pitämiseksi hengissä

Elintärkeät toiminnot

Orgaanisten olentojen elintoiminto sisältää ravitsemuksen, vuorovaikutuksen ja lisääntymisen. Monisoluisilla organismeilla on hyvin heterogeenisiä prosesseja elintärkeissä toiminnoissaan.

Ravitsemuksen suhteen voimme jakaa elävät asiat autotrofeihin ja heterotrofeihin. Kasvit ovat autotrofisia, koska ne voivat saada oman ruoansa fotosynteesin avulla. Sillä välin eläinten ja sienten on saatava aktiivisesti ruokaa, joten he ovat heterotrofia.

Jäljitelmä on myös hyvin monipuolinen. Kasveissa ja eläimissä on lajeja, jotka kykenevät lisääntymään seksuaalisesti tai epäseksuaalisesti tai esittämään molemmat lisääntymismuodot.

esimerkit

Kuu meduusat. (Aurelia aurita). Kirjoittaja: Alasdair flickr.com/photos/csakkarin

Näkyvimpiä monisoluisia organismeja ovat kasvit ja eläimet. Jokainen elävä olento, jota havaitsemme paljaalla silmällä (ilman mikroskooppia), ovat monisoluisia organismeja.

Nisäkäs, merimerkki, hyönteinen, puu, kaktus - kaikki ovat esimerkkejä monisoluisista olennoista.

Sieniryhmässä on myös monisoluisia variantteja, kuten sienet, joita käytämme usein keittiössä.

Viitteet

1. Cooper, GM, ja Hausman, RE (2004). Solu: Molekyylinen lähestymistapa. Medicinska naklada.
2. Furusawa, C., ja Kaneko, K. (2002). Monisoluisten organismien alkuperä dynaamisten järjestelmien väistämättömänä seurauksena. Anatomiset tiedot: American Anatomists Associationin virallinen julkaisu, 268 (3), 327-342.
3. Gilbert SF (2000). Kehitysbiologia. Sinauer Associates.
4. Kaiser, D. (2001). Monisoluisen organismin rakentaminen. Genetiikan vuosikatsaus, 35 (1), 103–123.
5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, SL, Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Molekyylisolubiologia. WH vapaamies.
6. Michod, RE, Viossat, Y., Solari, CA, Hurand, M., ja Nedelcu, AM (2006). Elämähistorian kehitys ja monisoluisuuden alkuperä. Journal of theory Biology, 239 (2), 257 - 272.
7. Rosslenbroich, B. (2014). Autonomian alkuperä: uusi katsaus evoluution tärkeimpiin muutoksiin. Springer Science & Business Media.