2.1: Організація осередків

Last updated
Save as PDF

Page ID: 56789

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Ф-Д_3Д75Ф0Е22Ф01ад0Ф29д 3ЕС358Б4ФБДБ0С327А199Д692Е7БД930А3ЕЕ0+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

Навіщо організовуватися?

Можна сказати, що організація призводить до ефективності. А в вас клітини організовані в тканини, які організовані в органи, які організовані в системи органів, які формують вас. І можна сказати, що людський організм - це дуже організована і ефективна система.

Організація осередків

Біологічна організація існує на всіх рівнях в організмах. Його можна побачити на найменшому рівні, в молекулах, що складали такі речі, як ДНК та білки, до найбільшого рівня, в такому організмі, як синій кит, найбільший ссавець на Землі. Аналогічно, одноклітинні прокаріоти та еукаріоти показують порядок у тому, як влаштовані їхні клітини. Одноклітинні організми, такі як амеба, вільно плавають і незалежноживучі. Їх одноклітинні «тіла» здатні здійснювати всі процеси життєдіяльності, такі як обмін речовин і дихання, без допомоги інших клітин. Деякі одноклітинні організми, такі як бактерії, можуть групуватися разом і утворювати біоплівку. Біоплівка - це велика угруповання багатьох бактерій, які прилипають до поверхні і роблять захисне покриття над собою. Біоплівки можуть проявляти схожість з багатоклітинними організмами. Поділ праці - це процес, в якому одна група клітин виконує одну роботу (наприклад, виготовлення «клею», який приклеює біоплівку до поверхні), тоді як інша група клітин виконує іншу роботу (наприклад, прийом поживних речовин). Багатоклітинні організми здійснюють свої життєві процеси шляхом поділу праці. У них є спеціалізовані осередки, які виконують конкретні завдання. Однак біоплівки не вважаються багатоклітинними організмами і натомість називаються колоніальними організмами. Різниця між багатоклітинним організмом і колоніальним організмом полягає в тому, що окремі організми з колонії або біоплівки можуть, якщо вони відокремлені, виживати самостійно, тоді як клітини багатоклітинного організму (наприклад, клітини печінки) не можуть.

Колоніальні організми

Колоніальні організми були, мабуть, одним з перших еволюційних кроків до багатоклітинних організмів. Водорості роду Volvox є прикладом кордону між колоніальними організмами і багатоклітинними організмами.

Кожен Volvox, показаний на малюнку вище, є колоніальним організмом. Він складається з від 1000 до 3000 фотосинтетичних водоростей, які згруповані разом у порожнисту сферу. Сфера має виразний передній і задній кінець. Клітини мають плями для очей, які більш розвинені в клітині біля фронту. Це дає можливість колонії плавати до світла.

Походження багатоклітинності

Найдавнішим відомим багатоклітинним організмом є червона водорость Bagiomorpha pubescens, скам'янілості яких були виявлені в 1,2 мільярдної породи. Оскільки перші організми були одноклітинними, ці організми повинні були еволюціонувати в багатоклітинні організми.

Вчені вважають, що багатоклітинність виникла внаслідок співпраці багатьох організмів одного виду. Колоніальна теорія пропонує, що ця співпраця призвела до розвитку багатоклітинного організму. Спостерігалося багато прикладів взаємодії організмів в природі. Наприклад, певний вид амеби (одноклітинний протест) групується разом під час дефіциту їжі і утворює колонію, яка рухається як одна на нове місце. Деякі з цих амеб потім стають трохи диференційованими один від одного. Volvox, показаний на малюнку вище, є ще одним прикладом колоніального організму. Більшість вчених визнають, що Колоніальна теорія пояснює, як еволюціонували багатоклітинні організми.

Багатоклітинні організми - це організми, які складаються з більш ніж одного типу клітин і мають спеціалізовані клітини, які згруповані разом для виконання спеціалізованих функцій. Більшість життя, яке можна побачити без мікроскопа, багатоклітинна. Як обговорювалося раніше, клітини багатоклітинного організму не вижили б як самостійні клітини. Тіло багатоклітинного організму, такого як дерево або кішка, проявляє організацію на декількох рівнях: тканини, органи, системи органів. Подібні клітини групуються в тканини, групи тканин складають органи, а органи з подібною функцією групуються в систему органів.

Рівні організації в багатоклітинних організмах

Найпростіші живі багатоклітинні організми, губки, складаються з безлічі спеціалізованих типів клітин, які працюють разом для спільної мети. До таких типів клітин належать травні клітини, трубчасті порові клітини та клітини епідермісу. Хоча різні типи клітин створюють велику, організовану багатоклітинну структуру - видиму губку - вони не організовані в справжні взаємопов'язані тканини. Якщо губку розбити, пропустивши її через сито, губка буде реформуватися з іншого боку. Однак, якщо клітини губки відокремлені один від одного, окремі типи клітин не можуть вижити поодинці. Простіші колоніальні організми, такі як представники роду Volvox, як показано на малюнку вище, відрізняються тим, що їх окремі клітини вільно живуть і можуть виживати самостійно, якщо їх відокремити від колонії.

Тканина - це група з'єднаних клітин, які мають подібну функцію всередині організму. Більш складні організми, такі як медузи, корали та морські анемони, мають тканинний рівень організації. Наприклад, у медуз є тканини, які мають окремі захисні, травні та сенсорні функції.

Ще більш складні організми, такі як аскариди, показані на малюнку вище, при цьому також мають диференційовані клітини і тканини, мають органний рівень розвитку. Орган - це група тканин, яка має певну функцію або групу функцій. Органи можуть бути такими ж примітивними, як мозок плоского черв'яка (група нервових клітин), такими ж великими, як стовбур секвойї (до 90 метрів, або 300 футів, у висоту), або такими ж складними, як людська печінка.

Найскладніші організми (такі як ссавці, дерева та квіти) мають системи органів. Органна система - це група органів, які діють разом для виконання складних пов'язаних функцій, причому кожен орган зосереджується на частині завдання. Прикладом може служити травна система людини, при якій рот заковтує їжу, шлунок роздавлює і розріджує її, підшлункова залоза і жовчний міхур виробляють і виділяють травні ферменти, а кишечник поглинає поживні речовини в кров.

Резюме

Одноклітинні організми здатні здійснювати всі процеси життєдіяльності без допомоги інших клітин.
Багатоклітинні організми здійснюють свої життєві процеси шляхом поділу праці. У них є спеціалізовані осередки, які виконують конкретні завдання.
Колоніальна теорія пропонує, що співпраця між клітинами одного виду призвела до розвитку багатоклітинного організму.
Багатоклітинні організми, в залежності від їх складності, можуть бути організовані від клітин до тканин, органів і систем органів.

Рецензія

Що таке багатоклітинний організм?
Що таке клітинна особливість, яка відрізняє колоніальний організм від багатоклітинного організму?
У чому різниця між клітиною і тканиною?
Опишіть два верхніх рівня організації організму.

Зображення	Довідка	Довідка
	[Рисунок 1]	Кредит: Еволюція самоплідного гермафродитизму: туман очищається. Лос Біол 3 (1): e30. дої:10.1371/journal.pbio.0030030 Джерело: biology.plosjournals.org/perlserv/? Запит = слайд-шоу&; тип=фігура&; дої=10.1371/journal.pbio.0030030&; id = 20204 Ліцензія: CC BY 2.5
	[Рисунок 2]	Кредит: Доктор Ральф Вагнер; Патрік Дж. Лінч, медичний ілюстратор; Карл Джаффе, доктор медичних наук, кардіолог Джерело: Commons.wikimedia.org/wiki/file:Volvox_aureus_3_ansichten.jpg; Commons.wikimedia.org/wiki/file:Heart_miodiarum_digram.jpg Ліцензія: CC BY 3.0; CC BY 2.5
	[Рисунок 3]	Кредит: Еволюція самоплідного гермафродитизму: туман очищається. Лос Біол 3 (1): e30. дої:10.1371/journal.pbio.0030030 Джерело: biology.plosjournals.org/perlserv/? Запит = слайд-шоу&; тип=фігура&; дої=10.1371/journal.pbio.0030030&; id = 20204 Ліцензія: CC BY 2.5