Alle levende organismer er delt inn i underriker av flercellede og encellede skapninger. Sistnevnte er en enkeltcelle og tilhører de enkleste, mens planter og dyr er de strukturene der en mer kompleks organisasjon har utviklet seg gjennom århundrene. Antall celler varierer avhengig av sorten individet tilhører. De fleste er så små at de bare kan sees under et mikroskop. Celler dukket opp på jorden for omtrent 3,5 milliarder år siden.
I vår tid studeres alle prosessene som skjer med levende organismer av biologi. Det er denne vitenskapen som omhandler underriket flercellet og encellet.
Encellede organismer
Unicellularity bestemmes av tilstedeværelsen i kroppen av en enkelt celle som utfører alle vitale funksjoner. Den velkjente amøben og ciliatskoen er primitive og samtidig de eldste livsformene,som er medlemmer av denne arten. De var de første levende vesenene som levde på jorden. Dette inkluderer også grupper som sporozoer, sarkoder og bakterier. De er alle små og stort sett usynlige for det blotte øye. De er vanligvis delt inn i to generelle kategorier: prokaryote og eukaryote.
Prokaryoter er representert av protozoer eller sopp av noen arter. Noen av dem lever i kolonier, hvor alle individer er like. Hele livsprosessen utføres i hver enkelt celle for at den skal overleve.
Prokaryote organismer har ikke membranbundne kjerner og celleorganeller. Dette er vanligvis bakterier og cyanobakterier som E. coli, salmonella, nostocs osv.
Eukaryoter består av en rekke celler som er avhengige av hverandre for å overleve. De har en kjerne og andre organeller atskilt med membraner. De er for det meste vannlevende parasitter eller sopp og alger.
Alle representanter for disse gruppene er forskjellige i størrelse. Den minste bakterien er bare 300 nanometer lang. Encellede organismer har vanligvis spesielle flageller eller flimmerhår som er involvert i deres bevegelse. De har en enkel kropp med utpregede grunntrekk. Ernæring skjer som regel i prosessen med absorpsjon (fagocytose) av mat og lagres i spesielle organeller i cellen.
Encellede har dominert livsformen på jorden i milliarder av år. Imidlertid har evolusjon fra de enkleste til mer komplekse individene endret hele landskapet ettersom det har ført til fremveksten av biologisk avanserte relasjoner. I tillegg førte fremveksten av nye arter til dannelsennytt miljø med varierte økologiske interaksjoner.
Flercellede organismer
Hovedkjennetegn ved det flercellede underriket er tilstedeværelsen av et stort antall celler i ett individ. De er festet sammen, og skaper dermed en helt ny organisasjon, som består av mange avledede deler. De fleste av dem kan sees uten spesielle instrumenter. Planter, fisker, fugler og dyr kommer ut av ett enkelt bur. Alle skapninger inkludert i det flercellede underriket regenererer nye individer fra embryoer som er dannet fra to motsatte kjønnsceller.
Enhver del av et individ eller en hel organisme, som bestemmes av et stort antall komponenter, er en kompleks, høyt utviklet struktur. I underriket av flercellede organismer skiller klassifiseringen tydelig funksjonene der hver av de individuelle partiklene utfører sin oppgave. De er engasjert i vitale prosesser, og støtter dermed eksistensen av hele organismen.
Subkingdom Flercellet på latin høres ut som Metazoa. For å danne en kompleks organisme, må celler identifiseres og festes til andre. Bare rundt et dusin protozoer kan sees individuelt med det blotte øye. De resterende nesten to millioner synlige individene er flercellede.
Flercellede dyr skapes ved å kombinere individer gjennom dannelse av kolonier, filamenter eller aggregering. Flercellet utviklet seg uavhengig, som Volvox og noen flagellgreeneralger.
Et tegn på det flercellede underriket, det vil si dens tidlige primitive arter, var fraværet av bein, skjell og andre harde deler av kroppen. Derfor har ikke sporene deres overlevd til i dag. Unntakene er svamper som fortsatt lever i hav og hav. Kanskje finnes restene deres i noen eldgamle bergarter, for eksempel Grypania spiralis, hvis fossiler ble funnet i de eldste lagene av svart skifer som dateres tilbake til tidlig proterozoikum.
I tabellen nedenfor er det flercellede underriket presentert i all dets mangfold.
Komplekse relasjoner oppsto som et resultat av utviklingen av protozoer og fremveksten av cellenes evne til å dele seg i grupper og organisere vev og organer. Det er mange teorier som forklarer mekanismene som encellede organismer kunne ha utviklet seg med.
Theories of emergence
I dag er det tre hovedteorier om fremveksten av det flercellede underriket. En oppsummering av syncyti alteorien, for ikke å gå i detaljer, kan beskrives med noen få ord. Dens essens ligger i det faktum at en primitiv organisme, som hadde flere kjerner i cellene sine, til slutt kunne skille hver av dem med en indre membran. For eksempel inneholder flere kjerner en muggsopp, samt en ciliatsko, som bekrefter denne teorien. Imidlertid er det ikke nok for vitenskapen å ha flere kjerner. For å bekrefte teorien om deres mangfold, er en visuell transformasjon til et velutviklet dyr av den enkleste eukaryote nødvendig.
Koloni-teorien sier at symbiose, bestående av forskjellige organismer av samme art, førte til at de endret seg og at det dukket opp mer perfekte skapninger. Haeckel er den første vitenskapsmannen som presenterte denne teorien i 1874. Kompleksiteten i organisasjonen oppstår fordi celler holder seg sammen, i stedet for å bli trukket fra hverandre under deling. Eksempler på denne teorien kan sees i slike protozoiske metazoer som grønnalger k alt eudorina eller volvax. De danner kolonier som teller opptil 50 000 celler avhengig av arten.
Kolonieteori foreslår sammensmelting av forskjellige organismer av samme art. Fordelen med denne teorien er at det har blitt observert at under matmangel samler amøber seg til en koloni som flytter som en enhet til et nytt sted. Noen av disse amøbene er litt forskjellige.
Symbioseteorien antyder at den første skapningen fra det flercellede underriket dukket opp på grunn av fellesskapet av forskjellige primitive skapninger som utførte forskjellige oppgaver. Slike forhold er for eksempel tilstede mellom klovnefisk og sjøanemoner eller vinranker som parasitterer trær i jungelen.
Problemet med denne teorien er imidlertid at det ikke er kjent hvordan DNA til forskjellige individer kan inkluderes i et enkelt genom.
For eksempel kan mitokondrier og kloroplaster være endosymbionter (organismer i kroppen). Dette skjer ekstremt sjelden, og selv da beholder genomene til endosymbionter forskjeller seg imellom. De synkroniserer DNA separat under vertsartens mitose.
To eller tre symbiotiskeindividene som utgjør laven, selv om de er avhengige av hverandre for å overleve, må reprodusere seg separat og deretter rekombinere for å danne en enkelt organisme igjen.
Andre teorier som også vurderer fremveksten av det flercellede underriket:
- GK-PID-teori. For rundt 800 millioner år siden kan en liten genetisk endring i et enkelt molekyl k alt GK-PID ha tillatt individer å flytte fra en enkelt celle til en mer kompleks struktur.
- Virusens rolle. Det har nylig blitt anerkjent at gener som er lånt fra virus spiller en avgjørende rolle i delingen av vev, organer, og til og med i seksuell reproduksjon, i sammensmeltingen av egg og sæd. Det første syncytin-1-proteinet ble funnet, som ble overført fra et virus til en person. Det finnes i de intercellulære membranene som skiller morkaken og hjernen. Det andre proteinet ble identifisert i 2007 og k alt EFF1. Det bidrar til å danne huden til nematode-rundorm og er en del av hele FF-proteinfamilien. Dr. Felix Rey ved Institut Pasteur i Paris bygde et 3D-oppsett av EFF1-strukturen og viste at det er det som binder partiklene sammen. Denne erfaringen bekrefter det faktum at alle kjente fusjoner av de minste partiklene til molekyler er av viral opprinnelse. Det antyder også at virus var avgjørende for kommunikasjonen av interne strukturer, og uten dem ville det ikke vært mulig for en koloni av underriket av den flercellede svamptypen.
Alle disse teoriene, som mange andre som kjente forskere fortsetter å tilby, er veldig interessante. Men ingen av dem kan svare klart og entydigtil spørsmålet: hvordan kunne et så stort utvalg av arter komme fra en enkelt celle som oppsto på jorden? Eller: hvorfor bestemte enkeltpersoner seg for å forene seg og begynte å eksistere sammen?
Kanskje det går noen år, og nye funn vil kunne gi oss svar på hvert av disse spørsmålene.
Organer og vev
Komplekse organismer har biologiske funksjoner som beskyttelse, sirkulasjon, fordøyelse, åndedrett og seksuell reproduksjon. De utføres av visse organer som hud, hjerte, mage, lunger og reproduktive system. De består av mange forskjellige typer celler som jobber sammen for å utføre spesifikke oppgaver.
Hjertemuskelen har for eksempel et stort antall mitokondrier. De produserer adenosintrifosfat, takket være hvilket blod beveger seg kontinuerlig gjennom sirkulasjonssystemet. Hudceller har derimot færre mitokondrier. I stedet har de tette proteiner og produserer keratin, som beskytter mykt indre vev mot skader og ytre faktorer.
Reproduksjon
Mens alle protozoer uten unntak formerer seg aseksuelt, foretrekker mange av det flercellede underriket seksuell reproduksjon. Mennesker, for eksempel, er en kompleks struktur skapt ved fusjon av to enkeltceller k alt et egg og en sædcelle. Fusjonen av en eggcelle med en kjønnscelle (gameter er spesielle kjønnsceller som inneholder ett sett med kromosomer) i en sædcelle fører til dannelsen av en zygote.
Zygote inneholder genetisk materialebåde sæd og egg. Dens inndeling fører til utviklingen av en helt ny, separat organisme. Under utvikling og deling av celler, i henhold til programmet nedfelt i genene, begynner de å differensiere seg i grupper. Dette vil videre tillate dem å utføre helt forskjellige funksjoner, til tross for at de er genetisk identiske med hverandre.
Dermed, alle organer og vev i kroppen som danner nerver, bein, muskler, sener, blod - de oppsto alle fra én zygote, som dukket opp på grunn av sammensmeltingen av to enkelt kjønnsceller.
Metazoan-fordel
Det er flere store fordeler med underriket av flercellede organismer, takket være at de dominerer planeten vår.
Fordi den komplekse indre strukturen tillater størrelsesøkning, bidrar den også til å utvikle høyere ordens strukturer og vev med flere funksjoner.
Store organismer har det beste forsvaret mot rovdyr. De har også større mobilitet, slik at de kan migrere til bedre steder å bo.
Det er enda en ubestridelig fordel med det flercellede underriket. Et felles kjennetegn for alle artene er en ganske lang levetid. Cellekroppen er utsatt for miljøet fra alle kanter, og enhver skade på den kan føre til at individet dør. En flercellet organisme vil fortsette å eksistere selv om en celle dør eller blir skadet. DNA-duplisering er også en fordel. Delingen av partikler i kroppen tillater raskere vekst og reparasjon av skadedestoffer.
Under delingen kopierer en ny celle den gamle, noe som lar deg lagre gunstige funksjoner i de neste generasjonene, samt forbedre dem over tid. Duplisering gir med andre ord mulighet for oppbevaring og tilpasning av egenskaper som vil forbedre overlevelsen eller egnetheten til en organisme, spesielt i dyreriket, et underrike av flercellede organismer.
Ulemper med flercellede organismer
Komplekse organismer har også ulemper. For eksempel er de mottakelige for ulike sykdommer som oppstår fra deres komplekse biologiske sammensetning og funksjoner. I protozoer er det tvert imot ikke nok utviklede organsystemer. Dette betyr at deres risiko for farlige sykdommer er minimert.
Det er viktig å merke seg at, i motsetning til flercellede organismer, har primitive individer evnen til å reprodusere seg aseksuelt. Dette hjelper dem å ikke kaste bort ressurser og energi på å finne en partner og seksuelle aktiviteter.
De enkleste organismene har også evnen til å ta inn energi ved diffusjon eller osmose. Dette frigjør dem fra behovet for å bevege seg rundt for å finne mat. Nesten alt kan være en potensiell matkilde for en encellet skapning.
virveldyr og virvelløse dyr
Uten unntak deler klassifiseringen alle flercellede skapninger som er inkludert i underriket i to typer: virveldyr (chordater) og virvelløse dyr.
Invertebrater har ikke et solid skjelett, mens chordater har et velutviklet indre skjelett av brusk, bein og en høyt utviklet hjerne som er beskyttet av en hodeskalle. Virveldyrhar velutviklede sanseorganer, et åndedrettssystem med gjeller eller lunger, og et utviklet nervesystem, som ytterligere skiller dem fra deres mer primitive motstykker.
Begge typer dyr lever i forskjellige habitater, men chordater kan takket være et utviklet nervesystem tilpasse seg land, sjø og luft. Virvelløse dyr finnes imidlertid også i et bredt spekter, fra skoger og ørkener til grotter og havbunnsslam.
Til dags dato er nesten to millioner arter av underriket av flercellede virvelløse dyr identifisert. Disse to millionene utgjør omtrent 98 % av alle levende ting, det vil si at 98 av 100 arter av organismer som lever i verden er virvelløse dyr. Mennesker tilhører chordate-familien.
Vertebrater er delt inn i fisk, amfibier, krypdyr, fugler og pattedyr. Dyr uten ryggrad representerer phyla som leddyr, pigghuder, ormer, coelenterates og bløtdyr.
En av de største forskjellene mellom disse artene er størrelsen. Virvelløse dyr som insekter eller coelenterater er små og langsomme fordi de ikke kan utvikle store kropper og sterke muskler. Det er noen få unntak, for eksempel blekkspruten, som kan bli 15 meter lang. Virveldyr har et universelt støttesystem, og kan derfor utvikle seg raskere og bli større enn virvelløse dyr.
Chordates har også et høyt utviklet nervesystem. Ved hjelp av en spesialisert forbindelse mellom nervefibre kan de reagere veldig raskt på endringer i miljøet, noe som gir demen klar fordel.
Sammenlignet med virveldyr, bruker de fleste ryggradsløse dyr et enkelt nervesystem og oppfører seg nesten helt instinktivt. Dette systemet fungerer bra mesteparten av tiden, selv om disse skapningene ofte ikke er i stand til å lære av feilene sine. Unntakene er blekkspruter og deres nære slektninger, som regnes blant de mest intelligente dyrene i virvelløse dyrs verden.
Alle akkordater har som kjent en ryggrad. Et trekk ved underriket til flercellede virvelløse dyr er imidlertid likheten med deres slektninger. Det ligger i det faktum at på et visst stadium av livet har virveldyr også en fleksibel støttestang, notokorden, som senere blir til ryggraden. Det første livet utviklet seg som enkeltceller i vann. Virvelløse dyr var det første leddet i utviklingen av andre organismer. Deres gradvise endringer førte til fremveksten av komplekse skapninger med et velutviklet skjelett.
Celiacs
I dag er det omtrent elleve tusen arter av coelenterater. Dette er et av de eldste komplekse dyrene som dukket opp på jorden. Den minste av coelenteratene kan ikke sees uten mikroskop, og den største kjente maneten er 2,5 meter i diameter.
Så, la oss se nærmere på underriket av flercellede organismer, tarmtypen. Beskrivelsen av hovedkarakteristikkene til habitater kan bestemmes av tilstedeværelsen av et akvatisk eller marint miljø. De lever alene eller i kolonier som kanbevege deg fritt eller bo på ett sted.
Kroppsformen til coelenterates kalles en "pose". Munnen kobles til en blind sekk k alt "det gastrovaskulære hulrommet". Denne sekken fungerer i prosessen med fordøyelse, gassutveksling og fungerer som et hydrostatisk skjelett. Enkeltåpningen fungerer både som munn og anus. Tentakler er lange, hule strukturer som brukes til å flytte og fange mat. Alle coelenterater har tentakler dekket med suger. De er utstyrt med spesielle celler - nemocyster, som kan injisere giftstoffer i byttet deres. Sugere tillater også fangst av store byttedyr, som dyr plasserer i munnen ved å trekke inn tentaklene. Nematocyster er ansvarlige for brannsårene noen maneter påfører mennesker.
Dyr i underriket er flercellede, som coelenterater, har både intracellulær og ekstracellulær fordøyelse. Respirasjon skjer ved enkel diffusjon. De har et nettverk av nerver som strekker seg gjennom hele kroppen.
Mange former viser polymorfisme, det vil si en rekke gener der ulike typer skapninger er tilstede i kolonien for ulike funksjoner. Disse individene kalles zooider. Reproduksjon kan kalles tilfeldig (ekstern spirende) eller seksuell (dannelse av kjønnsceller).
Maneter, for eksempel, produserer egg og sæd og slipper dem så ut i vannet. Når et egg blir befruktet, utvikler det seg til en frittsvømmende, ciliert larve k alt en planla.
Typiske eksempler på underriket Multicellulære type coelenterater er hydraer,obelia, portugisisk båt, seilbåt, aurelia-maneter, hodemaneter, sjøanemoner, koraller, havpenn, gorgonianere, etc.
Plants
I underriket Flercellede planter er eukaryote organismer som kan livnære seg på fotosyntese. Alger ble opprinnelig betraktet som planter, men nå er de klassifisert som protister, en spesiell gruppe som er ekskludert fra alle kjente arter. Den moderne definisjonen av planter refererer til organismer som hovedsakelig lever på land (og noen ganger i vann).
Et annet særtrekk ved planter er det grønne pigmentet - klorofyll. Den brukes til å absorbere solenergi under fotosyntese.
Hver plante har haploide og diploide faser som kjennetegner livssyklusen. Det kalles generasjonsveksling fordi alle faser i det er flercellet.
Alternative generasjoner er sporofyttgenerasjonen og gametofyttgenerasjonen. I gametofyttfasen dannes kjønnsceller. De haploide gametene smelter sammen og danner en zygote, k alt en diploid celle fordi den har et komplett sett med kromosomer. Derfra vokser diploide individer av sporofyttgenerasjonen.
Sporofytter går gjennom en fase med meiose (deling) og danner haploide sporer.
Så, det flercellede underriket kan kort beskrives som hovedgruppen av levende vesener som bor på jorden. Disse inkluderer alle som har et antall celler, forskjellige i struktur og funksjon og kombinert til en enkeltorganisme. Den enkleste av flercellede organismer er coelenterater, og det mest komplekse og utviklede dyret på planeten er mennesket.
