Toate organismele vii sunt împărțite în sub-regate de creaturi multicelulare și unicelulare. Acestea din urmă sunt o singură celulă și aparțin celor mai simple, în timp ce plantele și animalele sunt acele structuri în care de-a lungul secolelor s-a dezvoltat o organizare mai complexă. Numărul de celule variază în funcție de varietatea căreia îi aparține individul. Majoritatea sunt atât de mici încât pot fi văzute doar la microscop. Celulele au apărut pe Pământ cu aproximativ 3,5 miliarde de ani în urmă.
În timpul nostru, toate procesele care au loc cu organismele vii sunt studiate de biologie. Această știință este cea care se ocupă de subregnul multicelular și unicelular.
organisme unicelulare
Unicelularitatea este determinată de prezența în organism a unei singure celule care îndeplinește toate funcțiile vitale. Cunoscuta ameba și pantoful ciliat sunt primitive și, în același timp, cele mai vechi forme de viață,care sunt membri ai acestei specii. Au fost primele ființe vii care au trăit pe Pământ. Aceasta include, de asemenea, grupuri precum sporozoare, sarcode și bacterii. Toate sunt mici și în mare parte invizibile cu ochiul liber. Ele sunt de obicei împărțite în două categorii generale: procariote și eucariote.
Procariotele sunt reprezentate de protozoare sau ciuperci ale unor specii. Unii dintre ei trăiesc în colonii, unde toți indivizii sunt la fel. Întregul proces al vieții se desfășoară în fiecare celulă individuală pentru ca aceasta să supraviețuiască.
Organismele procariote nu au nuclei și organele celulare legate de membrană. Acestea sunt de obicei bacterii și cianobacterii, cum ar fi E. coli, salmonella, nostocs etc.
Eucariotele sunt formate dintr-o serie de celule care depind unele de altele pentru supraviețuire. Au un nucleu și alte organite separate prin membrane. Sunt în mare parte paraziți acvatici sau ciuperci și alge.
Toți reprezentanții acestor grupuri diferă ca mărime. Cea mai mică bacterie are doar 300 de nanometri lungime. Organismele unicelulare au de obicei flageli sau cili speciali care sunt implicați în locomoția lor. Au un corp simplu, cu caracteristici de bază pronunțate. Nutriția, de regulă, are loc în procesul de absorbție (fagocitoză) a alimentelor și este stocată în organele speciale ale celulei.
Unicelularele au dominat forma de viață de pe Pământ de miliarde de ani. Cu toate acestea, evoluția de la cei mai simpli la cei mai complexi indivizi a schimbat întregul peisaj, deoarece a condus la apariția unor relații avansate din punct de vedere biologic. În plus, apariția de noi specii a dus la formaremediu nou cu interacțiuni ecologice diverse.
Organisme multicelulare
Caracteristica principală a subregnului multicelular este prezența unui număr mare de celule într-un singur individ. Ele sunt legate între ele, creând astfel o organizație complet nouă, care constă din multe părți derivate. Cele mai multe dintre ele pot fi văzute fără instrumente speciale. Plantele, peștii, păsările și animalele ies dintr-o singură cușcă. Toate creaturile incluse în subregnul multicelular regenerează noi indivizi din embrioni care sunt formați din doi gameți opuși.
Orice parte a unui individ sau a unui întreg organism, care este determinată de un număr mare de componente, este o structură complexă, foarte dezvoltată. În sub-regnul organismelor multicelulare, clasificarea separă în mod clar funcțiile în care fiecare dintre particulele individuale își îndeplinește sarcina. Sunt angajați în procese vitale, susținând astfel existența întregului organism.
Subkingdom Multicellular în latină sună ca Metazoa. Pentru a forma un organism complex, celulele trebuie identificate și atașate altora. Doar aproximativ o duzină de protozoare pot fi văzute individual cu ochiul liber. Restul de aproape două milioane de indivizi vizibili sunt multicelulare.
Animalele pluricelulare sunt create prin combinarea indivizilor prin formarea de colonii, filamente sau agregare. Pluricelular a evoluat independent, precum Volvox și unele verdețuri flagelarealge.
Un semn al sub-regnului multicelular, adică al speciilor sale primitive timpurii, a fost absența oaselor, a scoicilor și a altor părți dure ale corpului. Prin urmare, urmele lor nu au supraviețuit până în zilele noastre. Excepție fac bureții care încă trăiesc în mări și oceane. Poate că rămășițele lor se găsesc în unele roci antice, cum ar fi Grypania spiralis, ale cărei fosile au fost găsite în cele mai vechi straturi de șist negru datând din epoca proterozoică timpurie.
În tabelul de mai jos, subregnul multicelular este prezentat în toată diversitatea sa.
Relațiile complexe au apărut ca urmare a evoluției protozoarelor și a apariției capacității celulelor de a se împărți în grupuri și de a organiza țesuturile și organele. Există multe teorii care explică mecanismele prin care organismele unicelulare ar fi putut evolua.
Teoriile apariției
Astăzi, există trei teorii principale ale apariției subregnului multicelular. Un rezumat al teoriei sincițiale, pentru a nu intra în detalii, poate fi descris în câteva cuvinte. Esența sa constă în faptul că un organism primitiv, care avea mai mulți nuclei în celulele sale, ar putea în cele din urmă separa fiecare dintre ei cu o membrană internă. De exemplu, mai multe nuclee conțin o ciupercă de mucegai, precum și un pantof ciliat, ceea ce confirmă această teorie. Cu toate acestea, a avea mai multe nuclee nu este suficient pentru știință. Pentru a confirma teoria multiplicității lor, este necesară o transformare vizuală într-un animal bine dezvoltat al celui mai simplu eucariot.
Teoria coloniilor spune că simbioza, constând din diferite organisme ale aceleiași specii, a dus la schimbarea acestora și la apariția unor creaturi mai perfecte. Haeckel este primul om de știință care a prezentat această teorie în 1874. Complexitatea organizării apare deoarece celulele rămân împreună, mai degrabă decât să fie despărțite în timpul diviziunii. Exemple ale acestei teorii pot fi văzute în astfel de metazoare protozoare precum algele verzi numite eudorina sau volvax. Ei formează colonii care numără până la 50.000 de celule, în funcție de specie.
Teoria coloniilor propune fuziunea diferitelor organisme ale aceleiași specii. Avantajul acestei teorii este că s-a observat că, în timpul penuriei de alimente, amibele se adună într-o colonie care se mută ca unitate într-o nouă locație. Unele dintre aceste amibe sunt ușor diferite.
Teoria simbiozei sugerează că prima creatură din subregnul multicelular a apărut datorită comunității de creaturi primitive diferite care îndeplineau sarcini diferite. Astfel de relații sunt, de exemplu, prezente între peștii clovn și anemonele de mare sau vița de vie care parazitează copacii din junglă.
Cu toate acestea, problema acestei teorii este că nu se știe cum poate fi inclus ADN-ul diferiților indivizi într-un singur genom.
De exemplu, mitocondriile și cloroplastele pot fi endosimbioți (organisme din organism). Acest lucru se întâmplă extrem de rar și chiar și atunci genomul endosimbioților păstrează diferențe între ei. Își sincronizează separat ADN-ul în timpul mitozei speciilor gazdă.
Două sau trei simbioticeindivizii care alcătuiesc lichenul, deși depind unul de celăl alt pentru supraviețuire, trebuie să se reproducă separat și apoi să se recombine pentru a forma din nou un singur organism.
Alte teorii care iau în considerare și apariția subregnului multicelular:
Teoria
Toate aceste teorii, la fel ca multe altele pe care oamenii de știință celebri continuă să le ofere, sunt foarte interesante. Cu toate acestea, niciunul dintre ei nu poate răspunde clar și fără ambiguitatela întrebarea: cum ar putea o asemenea varietate imensă de specii să provină dintr-o singură celulă care a apărut pe Pământ? Sau: de ce au decis indivizii singuri să se unească și să înceapă să existe împreună?
Poate vor trece câțiva ani, iar noi descoperiri ne vor putea oferi răspunsuri la fiecare dintre aceste întrebări.
Organe și țesuturi
Organismele complexe au funcții biologice precum protecție, circulație, digestia, respirația și reproducerea sexuală. Acestea sunt efectuate de anumite organe precum pielea, inima, stomacul, plămânii și sistemul reproducător. Sunt formate din multe tipuri diferite de celule care lucrează împreună pentru a îndeplini sarcini specifice.
De exemplu, mușchiul inimii are un număr mare de mitocondrii. Ei produc adenozin trifosfat, datorită căruia sângele se mișcă continuu prin sistemul circulator. Celulele pielii, pe de altă parte, au mai puține mitocondrii. În schimb, au proteine dense și produc cheratina, care protejează țesuturile interne moi de daune și factori externi.
Reproducție
În timp ce toate protozoarele, fără excepție, se reproduc asexuat, multe dintre subregnul multicelular preferă reproducerea sexuală. Oamenii, de exemplu, sunt o structură complexă creată prin fuziunea a două celule unice numite ovul și spermatozoid. Fuziunea unui ovul cu un gamet (gameții sunt celule sexuale speciale care conțin un set de cromozomi) a unui spermatozoid duce la formarea unui zigot.
Zygote conține material geneticatât sperma cât și ovule. Diviziunea sa duce la dezvoltarea unui organism complet nou, separat. În timpul dezvoltării și diviziunii celulelor, conform programului stabilit în gene, acestea încep să se diferențieze în grupuri. Acest lucru le va permite în continuare să îndeplinească funcții complet diferite, în ciuda faptului că sunt identice genetic unul cu celăl alt.
Astfel, toate organele și țesuturile corpului care formează nervi, oase, mușchi, tendoane, sânge - toate au apărut dintr-un singur zigot, care a apărut datorită fuziunii a doi gameți unici.
Avantaj metazoan
Există câteva avantaje majore ale sub-regnului organismelor multicelulare, datorită cărora acestea domină planeta noastră.
Deoarece structura internă complexă permite creșterea dimensiunii, ajută și la dezvoltarea structurilor de ordin superior și a țesuturilor cu funcții multiple.
Organismele mari au cea mai bună apărare împotriva prădătorilor. De asemenea, au o mobilitate mai mare, permițându-le să migreze în locuri mai bune pentru a trăi.
Există încă un avantaj incontestabil al sub-regnului multicelular. O caracteristică comună a tuturor speciilor sale este o durată de viață destul de lungă. Corpul celular este expus mediului din toate părțile și orice deteriorare a acestuia poate duce la moartea individului. Un organism multicelular va continua să existe chiar dacă o celulă moare sau este deteriorată. Dublarea ADN-ului este, de asemenea, un avantaj. Divizarea particulelor în interiorul corpului permite o creștere mai rapidă și repararea celor deterioratețesături.
În timpul diviziunii sale, o nouă celulă o copie pe cea veche, ceea ce vă permite să salvați caracteristicile favorabile în generațiile următoare, precum și să le îmbunătățiți în timp. Cu alte cuvinte, duplicarea permite reținerea și adaptarea trăsăturilor care vor spori supraviețuirea sau fitness-ul unui organism, în special în regnul animal, un sub-regn al organismelor multicelulare.
Dezavantajele organismelor multicelulare
Organismele complexe au, de asemenea, dezavantaje. De exemplu, sunt susceptibili la diferite boli care decurg din compoziția și funcțiile lor biologice complexe. În protozoare, dimpotrivă, nu există suficiente sisteme de organe dezvoltate. Aceasta înseamnă că riscurile lor de boli periculoase sunt minimizate.
Este important de reținut că, spre deosebire de organismele multicelulare, indivizii primitivi au capacitatea de a se reproduce asexuat. Acest lucru îi ajută să nu risipească resurse și energie pentru a găsi un partener și activități sexuale.
Cele mai simple organisme au și capacitatea de a absorbi energie prin difuzie sau osmoză. Acest lucru îi eliberează de nevoia de a se deplasa pentru a găsi mâncare. Aproape orice poate fi o sursă potențială de hrană pentru o creatură unicelulară.
Vertebrate și nevertebrate
Fără excepție, clasificarea împarte toate creaturile multicelulare incluse în subregn în două tipuri: vertebrate (cordate) și nevertebrate.
Nevertebratele nu au un schelet solid, în timp ce cordatele au un schelet intern bine dezvoltat de cartilaj, os și un creier foarte dezvoltat care este protejat de un craniu. Vertebrateau organe de simț bine dezvoltate, un sistem respirator cu branhii sau plămâni și un sistem nervos dezvoltat, care îi deosebește și mai mult de omologii lor mai primitivi.
Ambele tipuri de animale trăiesc în habitate diferite, dar cordatele, datorită unui sistem nervos dezvoltat, se pot adapta la uscat, la mare și la aer. Cu toate acestea, nevertebratele se găsesc și într-o gamă largă, de la păduri și deșerturi până la peșteri și noroi de pe fundul mării.
Până în prezent, aproape două milioane de specii din sub-regnul nevertebratelor multicelulare au fost identificate. Aceste două milioane reprezintă aproximativ 98% din toate ființele vii, adică 98 din 100 de specii de organisme care trăiesc în lume sunt nevertebrate. Oamenii aparțin familiei cordatelor.
Vertebratele sunt împărțite în pești, amfibieni, reptile, păsări și mamifere. Animalele fără coloană vertebrală reprezintă phyla, cum ar fi artropode, echinoderme, viermi, celenterate și moluște.
Una dintre cele mai mari diferențe dintre aceste specii este dimensiunea lor. Nevertebratele precum insectele sau celenteratele sunt mici și lente, deoarece nu pot dezvolta corpuri mari și mușchi puternici. Există câteva excepții, precum calmarul, care poate ajunge la 15 metri lungime. Vertebratele au un sistem de sprijin universal și, prin urmare, se pot dezvolta mai repede și devin mai mari decât nevertebratele.
Chordates au, de asemenea, un sistem nervos foarte dezvoltat. Cu ajutorul unei conexiuni specializate între fibrele nervoase, acestea pot reacționa foarte rapid la schimbările din mediul lor, ceea ce le oferăun avantaj cert.
În comparație cu vertebratele, majoritatea animalelor fără spinare folosesc un sistem nervos simplu și se comportă aproape în întregime instinctiv. Acest sistem funcționează bine de cele mai multe ori, deși aceste creaturi sunt adesea incapabile să învețe din greșelile lor. Excepție fac caracatițele și rudele lor apropiate, care sunt considerate printre cele mai inteligente animale din lumea nevertebratelor.
Toate acordurile, după cum știm, au o coloană vertebrală. Cu toate acestea, o caracteristică a subregnului nevertebratelor multicelulare este asemănarea cu rudele lor. Constă în faptul că, la o anumită etapă a vieții, vertebratele au și o tijă de susținere flexibilă, notocorda, care devine ulterior coloana vertebrală. Prima viață s-a dezvoltat ca celule unice în apă. Nevertebratele au fost veriga inițială în evoluția altor organisme. Schimbările lor treptate au dus la apariția unor creaturi complexe cu un schelet bine dezvoltat.
Celiaci
Astăzi există aproximativ unsprezece mii de specii de celenterate. Acestea sunt una dintre cele mai vechi animale complexe care au apărut pe pământ. Cel mai mic dintre celenterate nu poate fi văzut fără microscop, iar cea mai mare meduză cunoscută are 2,5 metri în diametru.
Deci, haideți să aruncăm o privire mai atentă asupra subregnului organismelor multicelulare, de tip intestinal. Descrierea principalelor caracteristici ale habitatelor poate fi determinată de prezența unui mediu acvatic sau marin. Ei trăiesc singuri sau în colonii care potmișcă-te liber sau locuiește într-un singur loc.
Forma corpului celenteratelor se numește „pungă”. Gura se conectează la un sac orb numit „cavitatea gastrovasculară”. Acest sac funcționează în procesul de digestie, schimb de gaze și acționează ca un schelet hidrostatic. Deschiderea unică servește atât ca gură, cât și ca anus. Tentaculele sunt structuri lungi, goale, folosite pentru a mișca și a captura alimente. Toate celenteratele au tentacule acoperite cu ventuze. Sunt echipate cu celule speciale - nemochisturi, care pot injecta toxine în prada lor. Ventitorii permit, de asemenea, capturarea prazilor mari, pe care animalele le pun in gura prin retragerea tentaculelor. Nematocisturile sunt responsabile pentru arsurile pe care unele meduze le provoacă oamenilor.
Animalele din subregn sunt multicelulare, cum ar fi celenteratele, au atât digestie intracelulară, cât și extracelulară. Respirația are loc prin difuzie simplă. Au o rețea de nervi care se extind în tot corpul.
Multe forme prezintă polimorfism, adică o varietate de gene în care diferite tipuri de creaturi sunt prezente în colonie pentru diferite funcții. Acești indivizi sunt numiți zooizi. Reproducerea poate fi numită aleatorie (înmugurire externă) sau sexuală (formarea gameților).
Meduzele, de exemplu, produc ouă și sperma și apoi le eliberează în apă. Când un ou este fertilizat, se dezvoltă într-o larvă ciliată, care înoată liber, numită planla.
Exemple tipice ale sub-regnului Celenteratele de tip multicelular sunt hidrele,obelia, barcă portugheză, barcă cu pânze, meduză Aurelia, meduză cu cap, anemone de mare, corali, pix de mare, gorgonie etc.
Plante
În sub-regn Plantele multicelulare sunt organisme eucariote care se pot hrăni cu fotosinteză. Algele au fost considerate inițial plante, dar acum sunt clasificate ca protiști, un grup special care este exclus din toate speciile cunoscute. Definiția modernă a plantelor se referă la organisme care trăiesc în principal pe uscat (și uneori în apă).
O altă trăsătură distinctivă a plantelor este pigmentul verde - clorofila. Este folosit pentru a absorbi energia solară în timpul fotosintezei.
Fiecare plantă are faze haploide și diploide care îi caracterizează ciclul de viață. Se numește alternanță de generații deoarece toate fazele din ea sunt multicelulare.
Generațiile alternative sunt generația de sporofiți și generația de gametofiți. În faza gametofitelor se formează gameți. Gameții haploizi fuzionează pentru a forma un zigot, numit celulă diploidă deoarece are un set complet de cromozomi. De acolo cresc indivizi diploizi din generația sporofiților.
Sporofitele trec printr-o fază de meioză (diviziune) și formează spori haploizi.
Deci, sub-regnul multicelular poate fi descris pe scurt ca principalul grup de ființe vii care locuiesc pe Pământ. Acestea includ pe toți cei care au un număr de celule, diferite ca structură și funcție și combinate într-o singurăorganism. Cele mai simple dintre organismele multicelulare sunt celenterate, iar cel mai complex și mai dezvoltat animal de pe planetă este omul.
