Nguồn gốc sinh vật đa bào, đặc điểm, chức năng và ví dụ



Một sinh vật đa bào Nó là một sinh vật được tạo thành từ nhiều tế bào. Thuật ngữ đa bào cũng thường được sử dụng. Các sinh vật hữu cơ bao quanh chúng ta và chúng ta có thể quan sát bằng mắt thường, là đa bào.

Đặc điểm đáng chú ý nhất của nhóm sinh vật này là mức độ tổ chức cấu trúc mà họ sở hữu. Các tế bào có xu hướng chuyên biệt để thực hiện các chức năng rất cụ thể và được nhóm lại thành các mô. Khi chúng ta tăng độ phức tạp, các mô hình thành các cơ quan và các hệ thống hình thành này.

Khái niệm này trái ngược với các sinh vật đơn bào, bao gồm một tế bào duy nhất. Vi khuẩn, vi khuẩn cổ, động vật nguyên sinh, trong số những người khác thuộc nhóm này. Trong nhóm rộng này, các sinh vật phải thu gọn tất cả các chức năng cơ bản cho sự sống (dinh dưỡng, sinh sản, trao đổi chất, v.v.) vào một tế bào.

Chỉ số

  • 1 Nguồn gốc và sự tiến hóa
    • 1.1 Tiền chất của sinh vật đa bào
    • 1.2 Các volvocaceanos
    • 1.3 Dictyostelium
  • 2 Ưu điểm của đa bào
    • 2.1 Diện tích bề mặt tối ưu
    • 2.2 Chuyên ngành
    • 2.3 Thuộc địa của hốc
    • 2.4 Đa dạng
  • 3 đặc điểm
    • 3.1 Tổ chức
    • 3.2 Phân biệt tế bào
    • 3.3 Hình thành mô
    • 3,4 Vải ở động vật
    • 3.5 Vải trong cây
    • 3.6 Hình thành cơ quan
    • 3.7 Hệ thống hình thành
    • 3.8 Hình thành sinh vật
  • 4 chức năng quan trọng
  • 5 ví dụ
  • 6 tài liệu tham khảo

Nguồn gốc và sự tiến hóa

Sự đa bào đã phát triển trong một số dòng của sinh vật nhân chuẩn, dẫn đến sự xuất hiện của thực vật, nấm và động vật. Theo các bằng chứng, vi khuẩn lam đa bào xuất hiện sớm trong quá trình tiến hóa và sau đó các dạng đa bào khác xuất hiện, một cách độc lập, trong các dòng tiến hóa khác nhau..

Như một điều hiển nhiên, sự chuyển từ một tế bào đơn sang một thực thể đa bào xảy ra sớm trong quá trình tiến hóa và lặp đi lặp lại. Vì những lý do này, thật hợp lý khi cho rằng tính đa bào thể hiện lợi thế chọn lọc mạnh mẽ đối với các sinh vật hữu cơ. Những lợi thế của đa bào sẽ được thảo luận chi tiết sau..

Một số giả định lý thuyết đã xảy ra để có được hiện tượng này: sự kết dính giữa các tế bào lân cận, giao tiếp, hợp tác và chuyên môn hóa giữa chúng.

Tiền chất của sinh vật đa bào

Người ta ước tính rằng các sinh vật đa bào tiến hóa từ tổ tiên đơn bào của chúng khoảng 1,7 tỷ năm trước. Trong sự kiện tổ tiên này, một số sinh vật nhân thực đơn bào đã hình thành một loại tập hợp đa bào dường như là một quá trình tiến hóa từ các sinh vật của một tế bào sang các tế bào đa bào..

Ngày nay, chúng ta quan sát các sinh vật sống thể hiện mô hình nhóm này. Ví dụ, tảo xanh thuộc chi Volvox họ liên kết với các đồng nghiệp của mình để tạo thành một thuộc địa. Người ta cho rằng trong quá khứ nên có một tiền thân tương tự như Volvox có nguồn gốc từ các nhà máy hiện tại.

Sự gia tăng chuyên môn hóa của từng tế bào có thể khiến thuộc địa trở thành một sinh vật đa bào thực sự. Tuy nhiên, một tầm nhìn khác cũng có thể được áp dụng để giải thích nguồn gốc của sinh vật đơn bào. Để giải thích cả hai cách, chúng tôi sẽ sử dụng hai ví dụ từ các loài hiện tại.

Các volvocaceanos

Nhóm sinh vật này được tạo thành từ các cấu hình tế bào. Ví dụ, một sinh vật thuộc thể loại này Gonium bao gồm một "tấm" phẳng gồm khoảng 4 đến 16 ô, mỗi ô có hình chóp. Giới tính Pandorina, Về phần mình, nó là một khối cầu gồm 16 ô. Vì vậy, chúng tôi tìm thấy một số ví dụ trong đó số lượng tế bào tăng lên.

Có những thể loại thể hiện một mô hình khác biệt thú vị: mỗi tế bào trong thuộc địa có một "vai trò", giống như trong một sinh vật. Cụ thể, các tế bào soma được phân chia từ những người tình dục.

Dictyostelium

Một ví dụ khác về sự sắp xếp đa bào ở sinh vật đơn bào được tìm thấy trong chi Dictyostelium. Vòng đời của sinh vật này bao gồm giai đoạn tình dục và vô tính.

Trong chu kỳ vô tính, một amip đơn độc phát triển thành các thân cây phân hủy, ăn vi khuẩn và sinh sản bằng phân hạch nhị phân. Trong thời gian thiếu lương thực, một số lượng đáng kể các loài amip này hợp nhất trong một cơ thể nhếch nhác có khả năng di chuyển trong môi trường tối và ẩm ướt.

Cả hai ví dụ về các loài sống có thể là một dấu hiệu khả dĩ về việc đa bào bắt đầu như thế nào trong thời gian xa xôi.

Ưu điểm của đa bào

Các tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống và các sinh vật lớn hơn thường xuất hiện dưới dạng tập hợp của các đơn vị này chứ không phải là một tế bào duy nhất làm tăng kích thước của chúng.

Đúng là thiên nhiên đã thử nghiệm các dạng đơn bào tương đối lớn, chẳng hạn như rong biển đơn bào, nhưng những trường hợp này rất hiếm và rất đặc hiệu.

Các sinh vật của một tế bào duy nhất đã thành công trong lịch sử tiến hóa của sinh vật. Chúng chiếm hơn một nửa tổng khối lượng sinh vật sống và đã xâm chiếm thành công các môi trường khắc nghiệt nhất. Tuy nhiên, cơ thể đa bào cung cấp những lợi thế gì??

Diện tích bề mặt tối ưu

Tại sao một sinh vật lớn được tạo thành từ các tế bào nhỏ tốt hơn một tế bào lớn? Câu trả lời cho câu hỏi này liên quan đến diện tích bề mặt.

Bề mặt của tế bào phải có khả năng trung gian trao đổi các phân tử từ bên trong tế bào ra môi trường bên ngoài. Nếu khối tế bào được chia thành các đơn vị nhỏ, diện tích bề mặt có sẵn cho hoạt động trao đổi chất tăng lên.

Không thể duy trì tỷ lệ bề mặt và khối lượng tối ưu chỉ bằng cách tăng kích thước của một ô. Vì lý do này, đa bào là một tính năng thích nghi cho phép tăng kích thước của sinh vật.

Chuyên ngành

Từ quan điểm sinh hóa, nhiều sinh vật đơn bào rất linh hoạt và có thể tổng hợp hầu như bất kỳ phân tử nào dựa trên các chất dinh dưỡng rất đơn giản.

Ngược lại, các tế bào của một sinh vật đa bào là chuyên biệt cho một loạt các chức năng và những sinh vật này có mức độ phức tạp cao hơn. Chuyên môn hóa này cho phép chức năng xảy ra hiệu quả hơn - so với một tế bào phải thực hiện tất cả các chức năng sống cơ bản.

Ngoài ra, nếu một "phần" của sinh vật bị ảnh hưởng - hoặc chết - nó không dẫn đến cái chết của toàn bộ cá nhân.

Thuộc địa của hốc

Các sinh vật đa bào thích nghi tốt hơn với sự sống trong một số môi trường nhất định sẽ không thể tiếp cận được với các dạng tế bào đơn lẻ.

Các bộ thích ứng phi thường nhất bao gồm những bộ cho phép thực dân hóa đất đai. Trong khi các sinh vật đơn bào sống chủ yếu trong môi trường nước, các dạng đa bào đã tìm cách xâm chiếm trái đất, không khí và đại dương.

Đa dạng

Một trong những hậu quả của việc được hình thành bởi nhiều hơn một tế bào là khả năng trình bày dưới các "hình thức" hoặc hình thái khác nhau. Vì lý do này, đa bào dẫn đến sự đa dạng hơn của các sinh vật hữu cơ.

Trong nhóm sinh vật này, chúng ta tìm thấy hàng triệu hình thức, hệ thống chuyên biệt của các cơ quan và mô hình hành vi. Sự đa dạng sâu rộng này làm tăng các loại môi trường mà sinh vật có thể khai thác.

Lấy trường hợp của động vật chân đốt. Nhóm này thể hiện sự đa dạng về hình thức, đã tìm cách xâm chiếm hầu như tất cả các môi trường.

Tính năng

Tổ chức

Các sinh vật đa bào được đặc trưng chủ yếu bằng cách trình bày một tổ chức phân cấp các yếu tố cấu trúc của chúng. Ngoài ra, chúng thể hiện sự phát triển phôi thai, vòng đời và quá trình sinh lý phức tạp.

Theo cách này, vật chất sống thể hiện các cấp độ tổ chức khác nhau, khi tăng dần từ cấp độ này sang cấp độ khác, chúng ta tìm thấy một cái gì đó khác biệt về chất và sở hữu các thuộc tính không tồn tại ở cấp độ trước. Các cấp cao hơn của tổ chức chứa tất cả những người thấp hơn. Vì vậy, mỗi cấp độ là một thành phần của một cấp bậc cao hơn.

Phân biệt tế bào

Các loại tế bào tạo nên các sinh vật đa bào khác nhau vì chúng tổng hợp và tích lũy các loại phân tử RNA và protein khác nhau..

Họ làm điều này mà không làm thay đổi vật liệu di truyền, đó là trình tự DNA. Tuy nhiên, hai tế bào khác nhau nằm trong cùng một cá thể, chúng có cùng DNA.

Hiện tượng này đã được chứng minh nhờ một loạt các thí nghiệm cổ điển trong đó nhân của một tế bào ếch phát triển đầy đủ được tiêm vào trứng, nhân của chúng đã bị loại bỏ. Hạt nhân mới có thể điều khiển quá trình phát triển và kết quả là một con nòng nọc bình thường.

Các thí nghiệm tương tự đã được thực hiện trên các sinh vật thực vật và động vật có vú, thu được kết luận tương tự.

Ví dụ, ở người, chúng tôi đã tìm thấy hơn 200 loại tế bào, với các đặc điểm độc đáo về cấu trúc, chức năng và sự trao đổi chất của chúng. Tất cả các tế bào này có nguồn gốc từ một tế bào duy nhất, sau khi thụ tinh.

Hình thành mô

Các sinh vật đa bào được hình thành bởi các tế bào, nhưng chúng không được nhóm lại một cách ngẫu nhiên để tạo ra một khối đồng nhất. Ngược lại, các tế bào có xu hướng chuyên biệt, nghĩa là chúng hoàn thành một chức năng cụ thể trong sinh vật.

Các tế bào tương tự nhau được nhóm lại thành một mức độ phức tạp cao hơn gọi là mô. Các tế bào được tổ chức với nhau bởi các protein đặc biệt và các mối nối tế bào tạo ra các kết nối giữa các tế bào chất của các tế bào lân cận.

Vải động vật

Ở những động vật phức tạp hơn, chúng tôi tìm thấy một loạt các mô được phân loại theo chức năng chúng thực hiện và hình thái tế bào của các thành phần của chúng trong: cơ, biểu mô, mô liên kết hoặc mô liên kết và thần kinh.

Mô cơ được tạo thành từ các tế bào hợp đồng quản lý để chuyển đổi năng lượng hóa học thành cơ học và được liên kết với các chức năng di động. Chúng được phân loại là cơ xương, mịn và cơ tim.

Mô biểu mô chịu trách nhiệm cho lớp lót của các cơ quan và sâu răng. Chúng cũng là một phần của nhu mô của nhiều cơ quan.

Mô liên kết là loại không đồng nhất nhất, và chức năng chính của nó là sự gắn kết của các mô khác nhau tạo nên các cơ quan.

Cuối cùng, mô thần kinh chịu trách nhiệm đánh giá cao các kích thích bên trong hoặc bên ngoài mà sinh vật nhận được và chuyển chúng thành một xung động thần kinh..

Metazoans có xu hướng tổ chức các mô của chúng theo cách tương tự. Tuy nhiên, bọt biển hoặc xốp - được coi là động vật đa bào đơn giản nhất - có một sơ đồ rất đặc biệt.

Cơ thể của một miếng bọt biển là một tập hợp các tế bào được nhúng trong một ma trận ngoại bào. Sự hỗ trợ đến từ một loạt các gai nhỏ (tương tự như kim tiêm) và protein.

Vải trong thực vật

Trong thực vật, các tế bào được nhóm lại thành các mô đáp ứng một chức năng cụ thể. Họ có một điểm đặc biệt là chỉ có một loại mô trong đó các tế bào có thể chủ động phân chia và đây là mô phân sinh. Phần còn lại của các mô được gọi là người lớn và đã mất khả năng phân chia.

Chúng được phân loại là các mô bảo vệ, đúng như tên gọi, có trách nhiệm bảo vệ cơ thể khỏi bị khô và khỏi mọi hao mòn cơ học. Điều này được phân loại là mô biểu bì và mô dưới da.

Các mô cơ bản hoặc nhu mô chiếm phần lớn cơ thể của sinh vật thực vật, và nó lấp đầy bên trong các mô. Trong nhóm này, chúng tôi tìm thấy nhu mô đồng hóa, giàu lục lạp; đến nhu mô dự trữ, điển hình của các loại trái cây, rễ và thân và dẫn truyền muối, nước và nhựa cây công phu.

Hình thành cơ quan

Ở mức độ phức tạp cao hơn, chúng tôi tìm thấy các cơ quan. Một hoặc nhiều loại mô có liên quan để tạo ra một cơ quan. Ví dụ, tim và gan của động vật; và lá và thân của cây.

Hình thành hệ thống

Ở cấp độ tiếp theo, chúng tôi có nhóm các cơ quan. Các cấu trúc này được nhóm thành các hệ thống để phối hợp các chức năng cụ thể và hoạt động theo cách thức phối hợp. Trong số các hệ cơ quan nổi tiếng nhất chúng ta có hệ thống tiêu hóa, hệ thần kinh và hệ tuần hoàn.

Sự hình thành của sinh vật

Bằng cách nhóm các hệ thống cơ quan, chúng ta có được một cơ thể kín đáo và độc lập. Các bộ cơ quan có khả năng thực hiện tất cả các chức năng quan trọng, tăng trưởng và phát triển để giữ cho sinh vật sống

Chức năng quan trọng

Các chức năng quan trọng của sinh vật hữu cơ bao gồm các quá trình dinh dưỡng, tương tác và sinh sản. Các sinh vật đa bào cho thấy các quá trình không đồng nhất trong các chức năng quan trọng của chúng.

Về mặt dinh dưỡng, chúng ta có thể chia sinh vật sống thành tự dưỡng và dị dưỡng. Thực vật là tự dưỡng, vì chúng có thể có được thức ăn của riêng chúng thông qua quá trình quang hợp. Động vật và nấm, mặt khác, phải tích cực lấy thức ăn của chúng, vì vậy chúng là dị dưỡng.

Việc sinh sản cũng rất đa dạng. Ở thực vật và động vật có những loài có khả năng sinh sản hữu tính hoặc vô tính, hoặc trình bày cả hai phương thức sinh sản.

Ví dụ

Các sinh vật đa bào nổi bật nhất là thực vật và động vật. Bất kỳ sinh vật nào chúng ta quan sát bằng mắt thường (không cần sử dụng kính hiển vi) đều là sinh vật đa bào.

Một động vật có vú, sứa biển, côn trùng, cây, xương rồng, tất cả đều là ví dụ của các sinh vật đa bào.

Trong nhóm nấm, cũng có các biến thể đa bào, chẳng hạn như nấm mà chúng ta thường sử dụng trong nhà bếp.

Tài liệu tham khảo

  1. Cooper, G. M., & Hausman, R. E. (2004). Tế bào: Cách tiếp cận phân tử. Dược phẩm naklada.
  2. Furusawa, C., & Kaneko, K. (2002). Nguồn gốc của các sinh vật đa bào là hệ quả tất yếu của các hệ thống động lực. Hồ sơ giải phẫu: Một ấn phẩm chính thức của Hiệp hội các nhà giải phẫu học Hoa Kỳ, 268(3), 327-342.
  3. Gilbert S.F. (2000). Sinh học phát triển. Cộng sự.
  4. Kaiser, D. (2001). Xây dựng một sinh vật đa bào. Đánh giá hàng năm về di truyền, 35(1), 103-123.
  5. Lodish, H., Berk, A., Zipursky, S.L., Matsudaira, P., Baltimore, D., & Darnell, J. (2013). Sinh học tế bào phân tử . Người tự do.
  6. Michod, R.E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M., & Nedelcu, A.M. (2006). Sự tiến hóa lịch sử cuộc sống và nguồn gốc của đa bào. Tạp chí sinh học lý thuyết, 239(2), 257-272.
  7. Rosslenbroich, B. (2014). Về nguồn gốc của sự tự chủ: một cái nhìn mới về sự chuyển đổi lớn trong quá trình tiến hóa. Khoa học & Truyền thông kinh doanh Springer.