Pierwsze organizmy wielokomórkowe pochodzenia, cechy

Pierwsze organizmy wielokomórkowe, Według jednej z najbardziej zaakceptowanych hipotez, zaczęli pogrupować w kolonie lub relacje symbiotyczne. Wraz z upływem czasu interakcje między członkami kolonii zaczęły być współpracujące i korzystne dla wszystkich.

Stopniowo każda komórka doznała procesu specjalizacji dla określonych zadań, zwiększając stopień zależności od swoich towarzyszy. Zjawisko to było kluczowe w ewolucji, umożliwiając istnienie złożonych istot, zwiększając ich wielkość i przyznając różne systemy narządów.

Organizmy kolonialne, takie jak Volvox, pozwalają nam podnieść hipotezy dotyczące potencjalnych cech przodków organizmów wielokomórkowych. Źródło: Frank Fox [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/czyn.W)]

Organizmy wielokomórkowe to organizmy złożone z kilku komórek - takich jak zwierzęta, rośliny, niektóre grzyby itp. Obecnie istnieje wiele teorii wyjaśniających pochodzenie istot wielokomórkowych opartych na jednokomórkowych formach życia, które zostały następnie pogrupowane.

[TOC]

Dlaczego istnieją organizmy wielokomórkowe?

Przejście z organizmów jednoczelnoczelnych na wielokomórkowe jest jednym z najbardziej ekscytujących i omawianych pytań wśród biologów. Jednak przed omówieniem możliwych scenariuszy, które spowodowały powstanie wielokomórkowej, musimy zadać sobie pytanie, dlaczego konieczne jest bycie organizmem złożonym z wielu komórek.

Wielkość komórek i objętość powierzchni (S/V)

Przeciętna komórka, która jest częścią ciała warzywa lub zwierzęcia o średnicy od 10 do 30 mikrometrów. Organizm nie może zwiększyć wielkości, po prostu rozszerzając wielkość pojedynczej komórki przez ograniczenie nałożone przez związek między powierzchnią a objętością.

Różne gazy (takie jak tlen i dwutlenek węgla), jony i inne cząsteczki organiczne muszą wejść i wychodzić z komórki, przekraczając powierzchnię, która jest ograniczona przez błonę plazmatyczną.

Stamtąd musisz rozprzestrzeniać się w objętości komórki. Zatem zależność między powierzchnią a objętością jest niższa w dużych komórkach, jeśli porównamy ją z tym samym parametrem w większych komórkach.

Może ci służyć: klasyfikacja bakterii: 16 głównych typów

Bardzo duża komórka ma ograniczoną powierzchnię wymiany

Po tym rozumowaniu możemy stwierdzić, że powierzchnia wymiany zmniejsza się proporcjonalnie do wzrostu wielkości komórki. Użyjmy kostki 4 cm, 64 cm³ i powierzchnia 96 cm². Stosunek wynosi 1,5/1.

W przeciwieństwie do tego, jeśli weźmiemy to samo wiadro i podzielimy go na 8 dwóch kostek, stosunek wynosi 3/1.

Z tego powodu, jeśli organizm zwiększy swój rozmiar, co jest korzystne w kilku aspektach, jak w poszukiwaniu żywności, lokomocji lub ucieczki do drapieżników, lepiej jest to zrobić za pomocą wzrostu liczby komórek, a tym samym utrzymywać odpowiednia powierzchnia dla procesów wymiany.

Zalety bycia organizmem wielokomórkowym

Zalety bycia organizmem wielokomórkowym wykracza poza sam wzrost wielkości. Wielokomórowość pozwoliła na wzrost złożoności biologicznej i tworzenie nowych struktur.

Zjawisko to pozwoliło na ewolucję bardzo wyrafinowanych dróg współpracy i zachowań komplementarności między jednostkami biologicznymi, które tworzą system.

Wady bycia organizmem wielokomórkowym

Pomimo tych korzyści znajdujemy przykłady - jak u kilku gatunków grzybów - utraty wielonomórkowej, powracają do stanu przodków pojedynczej komórki.

Gdy systemy współpracy zawodzą między komórkami organizmu, można wygenerować negatywne konsekwencje. Najbardziej ilustracyjnym przykładem jest rak. Istnieje jednak wiele tras, które w większości przypadków udaje się zapewnić współpracę.

Jakie były pierwsze organizmy wielokomórkowe?

Według niektórych autorów (na przykład Selden i Nudds, 2012) zostały śledzone początki wielokomórkowości do bardzo odległej przeszłości, ponad 1000 milionów lat temu, ponad 1000 milionów lat temu (na przykład Selden i Nudds, 2012).

Może ci służyć: Bordetella pertussis

Ponieważ formy przejścia zostały słabo zachowane w rejestrze kopalnym, niewiele wiadomo na temat tych i fizjologii, ekologii i ewolucji, co utrudnia opracowanie rekonstrukcji początkowej wielokomórkowej.

W rzeczywistości nie wiadomo, czy te pierwsze skamieliny były zwierzętami, roślinami, grzybami, czy żadną z tych linii. Skamieliny charakteryzują się byciem planami o wysokiej powierzchni/objętościowej.

Ewolucja organizmów wielokomórkowych

Ponieważ organizmy wielokomórkowe składają się z kilku komórek, pierwszym krokiem w ewolucyjnej przyszłości tego stanu musiała być grupa grupy. Może się to zdarzyć na różne sposoby:

Hipoteza kolonialna i symbiotyczna

Te dwie hipotezy sugerują, że przodkiem z istot wielokomórkowych były kolonie lub istoty jednokomórkowe, które ustanowiły ze sobą relacje symbiotyczne.

Nie wiadomo jeszcze, czy agregat powstał z komórek o różnicowej tożsamości genetycznej (takich jak biofilm lub Biofilm) lub zaczynając od łodygi i córki - genetycznie te same komórki. Ta ostatnia opcja jest bardziej możliwa, ponieważ w powiązanych komórkach unika się konfliktów interesów genetycznych.

Przejście z istot złożonych z organizmów pojedynczej do wielokomórkowych wynosi kilka kroków. Pierwszym z nich jest podział stopniowej pracy w komórkach, które pracują razem. Niektóre podejmują funkcje somatyczne, podczas gdy inne stają się elementami reprodukcyjnymi.

Zatem każda komórka staje się bardziej zależna od swoich sąsiadów i zyskuje specjalizację w określonym zadaniu. Wybór faworyzował organizmy pogrupowane w te prymitywne kolonie na tych, którzy pozostali samotni.

Może ci służyć: León Hair: Charakterystyka, właściwości, uprawa

Dzisiaj naukowcy szukają możliwych warunków, które doprowadziły do ​​utworzenia tych grup i przyczyn, które mogłyby doprowadzić do przychylności - w obliczu form jednokomórkowych. Zastosowane są organizmy kolonialne, które mogły zapamiętać przodkowe hipotetyczne kolonie.

Hipoteza Sympitio

Syncitio to komórka zawierająca wiele jąder. Hipoteza ta sugeruje tworzenie błon wewnętrznych w obrębie synchronizacji przodków, umożliwiając rozwój wielu przedziałów w pojedynczej komórce.

Pochodzenie organizmów wielokomórkowych

Obecnie obsługiwane dowody wskazują, że stan wielokomórkowy pojawił się niezależnie w ponad 16 liniach eukariotycznych, w tym zwierzętach, roślinach i grzybach.

Zastosowanie nowych technologii, takich jak genomika i zrozumienie relacji filogenetycznych. Tworzenie tych kanałów osiągnęło komunikację między komórkami.

Bibliografia

1. Brunet, t., & King, n. (2017). Pochodzenie multicomórowości zwierząt i różnicowania komórek. Komórka rozwojowa, 43(2), 124-140.
2. Curtis, h., & Schnek, a. (2008). Curtis. biologia. Wyd. Pan -american Medical.
3. Knoll, a. H. (2011). Wiele początków złożonej wielokomóralności. Coroczny przegląd nauk o Ziemi i Planetarnej, 39, 217-239.
4. Michod, r. I., Viossat i., Solari, c. DO., Hurand, m., & Nedelcu, do. M. (2006). Ewolucja historii życia i pochodzenie wielokomórkowości. Journal of Theoretical Biology, 239(2), 257-272.
5. Ratcliff, w. C., Denison, r. F., Borrello, m., & Travisano, m. (2012). Eksperymentalna ewolucja wielokomórkowości. Materiały z National Academy of Sciences, 109(5), 1595-1600.
6. Roze, d., I Michod, R. I. (2001). Mutacja, selekcja wielopoziomowa i ewolucja wielkości propagulowania podczas pochodzenia wielokomórkowego. Amerykański przyrodnik, 158(6), 638-654.
7. Selden, str., & Nudds, j. (2012). Ewolucja ekosystemów kopalnych. CRC Press.