Ensimmäiset monisoluiset organismit, ominaisuudet, muodostuminen ja kehitys



ensimmäiset monisoluiset organismit, Yhden hyväksytyimmän hypoteesin mukaan he alkoivat ryhmitellä kolonioihin tai symbioottisiin suhteisiin. Ajan myötä siirtokunnan jäsenten vuorovaikutus alkoi olla yhteistyössä ja hyödyttää kaikkia.

Jokaiseen soluun tehtiin vähitellen erikoistumisprosessi tiettyjä tehtäviä varten, mikä lisäsi riippuvuutta kumppaniensa kanssa. Tämä ilmiö oli ratkaiseva evoluutiossa, mikä mahdollisti monimutkaisten olentojen olemassaolon, kasvattaa niiden kokoa ja ottamalla käyttöön erilaisia ​​elinjärjestelmiä.

Monisoluiset organismit ovat organismeja, jotka koostuvat useista soluista - kuten eläimistä, kasveista, joistakin sienistä jne. Tällä hetkellä on olemassa useita teorioita, jotka selittävät monisoluisten olentojen alkuperää, jotka perustuvat yksisoluisiin elämämuotoihin, jotka myöhemmin ryhmitettiin.

indeksi

  • 1 Miksi monisoluiset organismit ovat?
    • 1.1 Solun koko ja pinnan tilavuussuhde (S / V)
    • 1.2 Erittäin suurella solulla on rajallinen vaihtopinta
    • 1.3 Monisoluisen organismin edut
    • 1.4 Monisoluisen organismin epäkohtia
  • 2 Mitkä olivat ensimmäiset monisoluiset organismit?
  • 3 Monisoluisten organismien kehitys
    • 3.1 Koloniaalinen ja symbioottinen hypoteesi
    • 3.2 Syncytiumin hypoteesi
  • 4 Monisoluisten organismien alkuperä
  • 5 Viitteet

Miksi monisoluiset organismit ovat?

Siirtyminen yksisoluisista organismeista monisoluisiin organismeihin on yksi biologien jännittävimmistä ja keskustelluista kysymyksistä. Ennen kuin keskustelemme mahdollisista skenaarioista, jotka johtivat monisoluiseen, meidän on kysyttävä itseltämme, miksi on välttämätöntä tai hyödyllistä olla monista soluista koostuva organismi.

Solun koko ja pinnan tilavuussuhde (S / V)

Keskimääräinen solu, joka on osa kasvi- tai eläinrunkoa, on halkaisijaltaan 10 - 30 mikrometriä. Organismi ei voi lisätä kokoa yksinkertaisesti laajentamalla yhden solun kokoa pinnan ja tilavuuden välisen suhteen aiheuttaman rajoituksen vuoksi.

Eri kaasujen (kuten hapen ja hiilidioksidin), ionien ja muiden orgaanisten molekyylien on päästävä soluun ja poistuttava siitä ylittäen plasman kalvon rajaaman pinnan.

Sieltä se on levitettävä koko solun tilavuuden läpi. Näin ollen pinnan ja tilavuuden välinen suhde on pienempi suurissa soluissa, jos vertaamme sitä samaan parametriin suuremmissa soluissa.

Erittäin suurella solulla on rajoitettu vaihtopinta

Tämän päättelyn jälkeen voimme päätellä, että vaihtopinta pienenee suhteessa solun koon kasvuun. Käytä esimerkkinä 4 cm: n kuutio, jonka tilavuus on 64 cm3 ja pinta 96 cm2. Suhde on 1,5 / 1.

Sitä vastoin, jos otamme saman kuution ja jaamme sen 8 senttimetriä kahteen senttimetriin, suhde on 3/1.

Siksi, jos organismi kasvattaa sen kokoa, mikä on hyödyllistä useissa näkökohdissa, kuten etsittäessä ruokaa, liikkumista tai paeta saalistajille, on edullista tehdä se lisäämällä solujen määrää ja siten säilyttämällä sopiva pinta vaihtoprosesseja.

Etuudet olla monisoluinen organismi

Monisoluisen organismin edut ylittävät pelkän koon kasvun. Monisoluisuus mahdollisti biologisen monimutkaisuuden ja uusien rakenteiden muodostumisen.

Tämä ilmiö mahdollisti kehittyneiden yhteistyöreittien kehittymisen ja täydentävän käyttäytymisen järjestelmien muodostavien biologisten yksiköiden välillä..

Haitat olla monisoluinen organismi

Näistä eduista huolimatta löydämme esimerkkejä - kuten useissa sienilajeissa - monisoluisuuden häviämisestä, palaten yksisoluisten olentojen esivanhempaan tilaan.

Kun yhteistyöjärjestelmät epäonnistuvat organismin solujen välillä, voidaan tuottaa negatiivisia seurauksia. Havainnollisin esimerkki on syöpä. On kuitenkin olemassa useita tapoja, joilla useimmissa tapauksissa onnistutaan varmistamaan yhteistyö.

Mitkä olivat ensimmäiset monisoluiset organismit?

Eräiden kirjoittajien mukaan monisoluisuuden alkua on löydetty hyvin kaukaisesta menneisyydestä, yli 1000 miljoonaa vuotta sitten, esimerkiksi Selden & Nudds, 2012.

Koska siirtymämuodot ovat olleet huonosti konservoituneita fossiilisessa ennätyksessä, niistä ja niiden fysiologiasta, ekologiasta ja evoluutiosta tiedetään vähän, mikä tekee alkuvaiheen monisoluisen rakenteen rekonstruoinnin prosessin vaikeaksi..

Itse asiassa ei tiedetä, olivatko nämä ensimmäiset fossiilit eläimiä, kasveja, sieniä tai mitä tahansa näistä linjoista. Fossiileille on tunnusomaista, että ne ovat taso-organismeja, joilla on korkea pinta / tilavuus.

Monisoluisten organismien kehitys

Koska monisoluiset organismit koostuvat useista soluista, tämän vaiheen evoluutiomuutoksen ensimmäinen vaihe on solujen ryhmittely. Tämä voi tapahtua eri tavoin:

Colonial ja symbioottinen hypoteesi

Nämä kaksi hypoteesia ehdottavat, että monisoluisten olentojen alkuperäinen esi-isä oli pesäkkeitä tai yksisoluisia olentoja, jotka perustivat symbioottiset suhteet toisiinsa.

Ei ole vielä tiedossa, muodostuiko aggregaatti soluista, joilla oli erilaista geneettistä identiteettiä (kuten biofilmillä tai. \ T biofilmin) tai kantasoluista ja tyttärisoluista - geneettisesti identtiset. Jälkimmäinen vaihtoehto on mahdollinen, koska niihin liittyvissä soluissa vältetään geneettiset eturistiriidat.

Yksittäisestä solusta koostuvien olentojen siirtyminen monisoluisiin organismeihin käsittää useita vaiheita. Ensimmäinen on asteittainen työnjako soluissa, jotka toimivat yhdessä. Jotkut ottavat somaattisia toimintoja, kun taas toiset tulevat lisääntymistekijöiksi.

Jokainen solu on siis riippuvaisempi naapureistaan ​​ja saa erikoistumista tiettyyn tehtävään. Valinta suosivat organismeja, jotka oli ryhmitelty näihin primitiivisiin pesäkkeisiin kuin ne, jotka pysyivät yksinäisinä.

Nykyään tutkijat etsivät mahdollisia olosuhteita, jotka johtivat näiden ryhmien muodostumiseen, ja syistä, jotka voisivat johtaa niiden suosimiseen - yksisoluisten muotojen edessä. Käytetään siirtomaa-organismeja, jotka muistaisivat esi-isien hypoteettisia pesäkkeitä.

Syncitio-hypoteesi

Syncytium on solu, joka sisältää useita ytimiä. Tämä hypoteesi viittaa sisäisten membraanien muodostumiseen esi-isän syncytiumissa, mikä mahdollistaa useiden osastojen kehittämisen yksittäisessä solussa.

Monisoluisten organismien alkuperä

Käytössä olevat todisteet osoittavat, että monisoluinen tila esiintyi itsenäisesti yli 16 eukaryoottisessa linjassa, mukaan lukien eläimet, kasvit ja sienet..

Uusien tekniikoiden, kuten genomiikan ja fylogeneettisten suhteiden ymmärtäminen, soveltaminen on antanut meille mahdollisuuden ehdottaa, että monisoluisuus seuraa yhteistä polkua, alkaen adheesioon liittyvien geenien yhteisoptiosta. Näiden kanavien luominen saavutti kommunikoinnin solujen välillä.

viittaukset

  1. Brunet, T., & King, N. (2017). Eläinten monisoluisuuden ja solujen erilaistumisen alkuperä. Kehityssolu, 43(2), 124-140.
  2. Curtis, H., & Schnek, A. (2008). Curtis. biologia. Ed. Panamericana Medical.
  3. Knoll, A. H. (2011). Monimutkaisen monimuotoisuuden moninaiset alkuperät. Maa- ja planeettatieteiden vuosikatsaus, 39, 217-239.
  4. Michod, R. E., Viossat, Y., Solari, C.A., Hurand, M., ja Nedelcu, A.M. (2006). Elämänhistorian kehitys ja monisoluisuuden alkuperä. Teoreettisen biologian lehti, 239(2), 257-272.
  5. Ratcliff, W.C., Denison, R.F., Borrello, M., & Travisano, M. (2012). Monisoluisuuden kokeellinen kehitys. Kansallisen tiedeakatemian toimet, 109(5), 1595-1600.
  6. Roze, D., & Michod, R. E. (2001). Mutaatio, monitasoinen valinta ja propagula-koon kehittyminen monisoluisen alkuperän aikana. American Naturalist, 158(6), 638 - 654.
  7. Selden, P., & Nudds, J. (2012). Fossiilisten ekosysteemien kehitys. CRC Press.