Organismul multicelulare

Diferențe față de colonialism [edit] edita wiki-text]

Multicularitatea și colonialitatea trebuie distinse. În organismele coloniale nu există celule reale diferențiate și, în consecință, o diviziune a corpului în țesuturi. Limita dintre multicelularitate și colonialism este fuzzy. De exemplu, volvoxul este adesea referit la organismele coloniale, deși în "coloniile" sale există o diviziune clară a celulelor în genetică și somatică. Alocarea decesului "soma" AA Zakhvatkin a considerat un semn important al volvoxului multicelular. În plus față de diferențierea celulelor, un nivel mai ridicat de integrare este caracteristic pentru celulele multicelulare decât pentru formele coloniale. Cu toate acestea, unii oameni de știință consideră multicelularitatea o formă mai dezvoltată de colonialitate [sursa nu este specificată 1527 zile].

Origine [editați] edita wiki-text]

În general, multicellularitatea a apărut de câteva zeci de ori în diferite linii evolutive ale lumii organice. Pentru motive incomplete, multicelularitatea este mai caracteristică pentru eucariote. deși printre procariote există și rudimente de multicelularitate. Astfel, în unele cianobacterii filamentoase, există trei tipuri de celule diferențiate clar în filamente, iar atunci când filamentul se mișcă, se observă un nivel ridicat de integritate. Corpurile fructate multicelulare sunt caracteristice pentru mixobacterii.

Conform datelor moderne, principalele premise pentru apariția multicelularității, și anume:

proteinele-umpluturi ale spațiului intercelular, o varietate de colagen și proteoglican;
"Adeziv molecular" sau "nituri moleculare" pentru conectarea celulelor;
semnale de substanțe pentru a asigura interacțiunea între celule,

au apărut cu mult înainte de apariția multicelularității, dar au efectuat alte funcții în celule unicelulare. "Niturile moleculare" au fost probabil folosite de prădători unicelulari pentru capturarea și reținerea victimei și pentru semnalizarea substanțelor - pentru a atrage potențiale victime și a descuraja pradatorii [3].

Motivul pentru apariția organismelor multicelulare este oportunitatea evoluționistă de a mări dimensiunea indivizilor, ceea ce le permite să se reziste mai mult la pradă și, de asemenea, să absoarbă și să digere o victimă mai mare. Cu toate acestea, condițiile de apariție în masă a organismelor multicelulare au apărut numai în perioada Ediacar. când nivelul oxigenului din atmosferă a atins o valoare care permite acoperirea costurilor crescute ale energiei pentru menținerea multicelularității [4].

Dezvoltarea multor organisme multicelulare începe cu o singură celulă (de exemplu, zigoți la animale sau spori în cazul gametofiturilor de plante superioare). În acest caz, majoritatea celulelor unui organism multicelulare au același genom. În cazul reproducerii vegetative. atunci când corpul se dezvoltă dintr-un fragment multicelulular al corpului mamei, de regulă, apare și clonarea naturală.

In unele organisme pluricelulare primitive (de exemplu, mucegai mazga celular și myxobacteriei) apariția multicelulare etapă a ciclului de viață este fundamental diferită - celulele au adesea foarte genotipuri diferite, combinate într-un singur organism.

Evolution [edita] edita wiki-text]

Cu șase sute de milioane de ani în urmă, la sfârșitul lui Precambrian (Vendian), organismele multicelulare au înflorit. Diversitatea surprinzătoare a faunei vendiene: diferite tipuri și clase de animale apar parcă deodată, dar numărul de genuri și specii este mic. În Vendian, a apărut un mecanism biosferic de interconectare a organismelor unicelulare și multicelulare - primul a devenit un produs alimentar pentru al doilea. Planctonul abundent în apele reci, folosind energia luminoasă, a devenit alimente pentru microorganisme plutitoare și de fund, precum și pentru animale multicelulare. Încălzirea graduală și creșterea conținutului de oxigen au condus la faptul că eucariotele. inclusiv animalele multicelulare, a început să colonizeze centura de carbonat a planetei, înlocuind cianobacteriile. Începutul epocii paleozoice a adus două ghicitori: dispariția faunei vendiene și a "exploziei cambriene" - apariția formelor scheletice.

Evoluția vieții în fanerozoic (ultimii 545 de milioane de ani de istorie terestră) este procesul de complicare a organizării formelor multicelulare în lumea plantelor și a animalelor.

Linia dintre unicelular și multicelulular edita wiki-text]

Nu există o distincție clară între organismele cu un singur celulă și cele multicelulare. Multe organisme unicelulare au mijloacele necesare pentru a crea colonii multicelulare, în timp ce celulele individuale ale unor organisme multicelulare au capacitatea de a se auto-existența.

Bureți [editați] edita wiki-text]

Bureții sunt cele mai simple dintre creaturile multicelulare. O parte semnificativă a bureților este structuri de susținere bazate pe silicați sau carbonat de calciu intercalate cu fibre de colagen.

La începutul secolului XX, Henry van Peters Wilson a realizat un experiment clasic, în care a frecat corpul buretelui printr-o sită fină, împărțind-o în celule separate. Plasate într-o ceașcă de sticlă și lăsate pe propriile lor dispozitive, aceste celule amoeboioase au început să se împrăștie în niște aglomerări de culoare roșiatică, care au preluat apoi o structură și s-au transformat într-un organism de burete. Restaurarea organismului burete sa produs și în cazul în care paharul a fost plasat doar o parte din numărul inițial de celule [5].

Hoanoflagellates [modifică] edita wiki-text]

Hoanoflagellatele sunt organisme unicelulare care seamănă cu forma de pahare cu flagel în mijloc. Prin anatomia lor, ele sunt atât de asemănătoare cu celulele suprafeței interioare a bureților, încât pentru o vreme au fost considerate bureți degenerați care au pierdut celelalte tipuri de celule. Eroarea acestei vederi este stabilită numai după decodificarea genomului ambelor organisme. Hoanoflagellatele au elemente de cascade moleculare care furnizează interacțiuni multicelulare între celule, precum și câteva tipuri de nituri moleculare și proteine cum ar fi colagenul și proteoglicanul [6].

Un studiu detaliat al lui Hoanoflagellate a fost realizat de Nicole King, de la Universitatea din California, la Berkeley.

Bacterii [edita] edita wiki-text]

Multe bacterii, de exemplu, stectococi. Au fost găsite proteine asemănătoare cu colagenul și proteoglicanul, dar care nu formează frânghii și straturi, ca la animale. În pereții bacteriilor găsite zaharuri, care fac parte din complexul proteoglican, care formează cartilaj.

Experimente evolutive [editați] edita wiki-text]

Drojdie [edita] edita wiki-text]

În timp, grupurile de drojdii au început să se comporte ca organisme unice: după etapa juvenilă, când a apărut creșterea celulelor, a urmat stadiul de reproducere, în timpul căruia clusterul a fost împărțit în părți mari și mici. În același timp, celulele de la graniță au murit, permițând grupurilor părinte și fiice să se disperseze [7].

Experimentul a durat 60 de zile. Ca rezultat, s-au obținut acumulări individuale de celule de drojdie care au trăit și au murit ca un singur organism [7].

Cercetătorii înșiși nu consideră că experimentul este pur, deoarece drojdie în trecut a avut strămoși multicelulari, din care ar putea fi moștenite unele mecanisme de multicelularitate [7].

Alga Chlamydomonas reinhardtii [modifică] edita wiki-text]

Spre deosebire de drojdie, Chlamydomonas nu a avut niciodată o strămoșii multicelulare nu au putut moșteni de la mecanismele lor multicelulare, cu toate acestea, ca urmare a selecției artificiale în câteva zeci de generații, apare multicelulare primitive în ele. Cu toate acestea, spre deosebire de clustere de drojdie care au fost în procesul de înmugurire a unui singur organism, clustere Chlamydomonas în timpul reproducerii sunt împărțite în celule individuale. Acest lucru indică faptul că mecanismele de multicelularitate ar putea apărea independent în diferite grupuri de organisme unicelulare și variază de la caz la caz [8].

Organisme organice multicelulare [modifică] edita wiki-text]

În prezent, nu există informații cu privire la crearea organismelor artificiale cu adevărat multicelulare, dar sunt în curs de desfășurare experimente pentru a crea colonii artificiale unicelulare.