Multicelularni organizmi: znakovi i razvoj

Živi svijet je ispunjen vrtoglavim nizom živih bića. Većina organizama sastoji se od samo jedne stanice i nije vidljiva golim okom. Mnogi od njih postaju vidljivi samo pod mikroskopom. Drugi, poput zeca, slona ili bora, kao i ljudi, sastavljeni su od mnogih stanica, a ti višestanični organizmi također nastanjuju naš cijeli svijet u velikom broju.

Izgradnja života

Strukturne i funkcionalne jedinice svih živih organizama su stanice. Oni se također nazivaju građevnim blokovima života. Svi živi organizmi čine stanice. Ove strukturne jedinice otkrio je Robert Hooke 1665. godine. U ljudima ima oko stotinu trilijuna stanica. Veličina jedne je oko deset mikrometara. Stanica sadrži stanične organele koji kontroliraju njegovu aktivnost.

Postoje jednoćelijski i višestanični organizmi. Prvi se sastoji od jedne ćelije, na primjer bakterija a potonje uključuju biljke i životinje. Broj ćelija ovisi o vrsti. Veličina većine biljnih i životinjskih stanica je između jednog i sto mikrometara, tako da su vidljive pod mikroskopom.

Jednoćelijski organizmi

Ta mala stvorenja sastoje se od jedne stanice. Amoebe i cilijati su najstariji oblici života koji su postojali prije oko 3,8 milijuna godina. Bakterije, arheje, protozoe, neke alge i gljive glavne su skupine jednoćelijskih organizama. Postoje dvije glavne kategorije: prokarioti i eukarioti. Također se razlikuju po veličini.

Najmanje su oko tri stotine nanometara, a neke mogu doseći veličine i do dvadeset centimetara. Takvi organizmi obično imaju cilije i flagele koji im pomažu u kretanju. Imaju jednostavno tijelo s osnovnim funkcijama. Reprodukcija može biti i aseksualna i seksualna. Hrana se obično provodi u procesu fagocitoze, gdje se čestice hrane apsorbiraju i čuvaju u posebnim vakuolama koje su prisutne u tijelu.

Multicelularni organizmi

Živa bića koja se sastoje od više stanica nazivaju se višestaničnim. Sastoje se od jedinica koje su identificirane i pričvršćene jedna za drugu, tvoreći složene višestanične organizme. Većina njih vidljiva je golim okom. Organizmi kao što su biljke, neke životinje i alge, pojavljuju se iz jedne stanice i prerastaju u multi-lančane organizacije. Obje kategorije živih bića, prokariota i eukariota, mogu pokazati multicelularnost.

Mehanizmi višećelija

Postoje tri teorije za raspravu o mehanizmima po kojima se može pojaviti multicelularnost:

• Simbiotička teorija tvrdi da je prva stanica višestaničnog organizma nastala zbog simbioze različitih jednoćelijskih vrsta, od kojih svaka obavlja različite funkcije.
• Sincicijska teorija tvrdi da se višestanični organizam nije mogao razviti iz jednoćelijskih stvorenja s nekoliko jezgri. Takve najjednostavnije, kao ciliate i sluznice, imaju nekoliko jezgri, što potvrđuje tu teoriju.
• Kolonijalna teorija tvrdi da simbioza mnogih organizama iste vrste dovodi do evolucije višestaničnog organizma. Predložio ju je Haeckel 1874. Većina višestaničnih formacija nastaje zbog činjenice da se stanice ne mogu odvojiti nakon procesa podjele. Primjeri koji potvrđuju ovu teoriju su alge Volvox i Eudorin.

Prednosti multicelularnosti

Koji organizmi - višestanični ili jednostanični - imaju više koristi? Na ovo je pitanje vrlo teško odgovoriti. Multicelularnost organizma dopušta joj da premaši granice veličine, povećava kompleksnost organizma, omogućujući mu da razlikuje brojne stanične linije. Razmnožavanje se odvija pretežno putem seksa. Anatomija višestaničnih organizama i procesi koji se u njima odvijaju prilično su složeni zbog prisutnosti različitih tipova stanica koje kontroliraju njihov život. Uzmimo, primjerice, podjelu. Taj proces mora biti precizan i dobro koordiniran kako bi se spriječio abnormalni rast i razvoj višestaničnog organizma.

Primjeri višestaničnih organizama

Kao što je gore spomenuto, višestanični organizmi su dva tipa: prokarioti i eukarioti. Prvi su uglavnom bakterije. Neke cijanobakterije, kao što su chara ili spirogyra, također su višestanične prokariote, koje se ponekad nazivaju i kolonijalne. Većina eukariotskih organizama također se sastoji od mnogih jedinica. Imaju dobro razvijenu strukturu tijela i imaju posebne organe za obavljanje određenih funkcija. Većina dobro razvijenih biljaka i životinja su višestanične. Primjeri su gotovo sve vrste golosjemenjača i angiospermi. Gotovo sve životinje su višestruko izliječeni eukarioti.

Značajke i znakovi višestaničnih organizama

Postoji mnoštvo znakova kojima se lako može utvrditi je li organizam višestanični ili ne. Može se identificirati sljedeće:

• Imaju vrlo složenu organizaciju tijela.
• Specijalizirane funkcije obavljaju različite stanice, tkiva, organi ili sustavi organa.
• Podjela rada u tijelu može biti na staničnoj razini, na razini tkiva, organa i razini organskih sustava.
• To su uglavnom eukarioti.
• Ozljede ili smrt nekih stanica globalno ne utječu na tijelo: zahvaćene stanice bit će zamijenjene.
• Zbog svoje multicelularnosti, tijelo može doseći velike veličine.
• U usporedbi s jednostaničnim, imaju dulji životni ciklus.
• Glavna vrsta reprodukcije je seksualna.
• Diferencijacija stanica svojstvena je samo višestaničnim.

Kako rastu višestanični organizmi?

Sva bića, od malih biljaka i insekata do velikih slonova, žirafa pa čak i ljudi, započinju svoje putovanje kao jednostavne jednostavne stanice koje se nazivaju oplođenim jajima. Kako bi prerasli u veliki organizam odraslih, oni prolaze kroz nekoliko specifičnih stupnjeva razvoja. Nakon oplodnje jajne stanice počinje proces višestaničnog razvoja. Tijekom putovanja dolazi do rasta i višestruke podjele pojedinačnih stanica. Ova replikacija konačno stvara krajnji proizvod koji je složeno, potpuno formirano živo biće.

Razdvajanje stanica stvara niz složenih modela, određenih genomima, koji su gotovo identični u svim stanicama. Ta raznolikost dovodi do ekspresije gena, koja kontrolira četiri stupnja razvoja stanica i embrija: proliferacija, specijalizacija, interakcija i pokret. Prvi uključuje repliciranje mnogih stanica iz jednog izvora, drugi se odnosi na stvaranje stanica s odabranim, definiranim karakteristikama, treći uključuje širenje informacija između stanica, a četvrti je odgovoran za postavljanje stanica u cijelom tijelu da formiraju organe, tkiva, kosti i druge fizikalna svojstva razvijenih organizama.

Nekoliko riječi o klasifikaciji

Među višestaničnim bićima postoje dvije velike skupine:

• beskralješnjaci (spužve, prstenasti crvi člankonožci, mekušci i drugi);
• akord (sve životinje koje imaju aksijalni kostur).

Važna faza u cijeloj povijesti planeta bila je pojava multicelularnosti u procesu evolucijskog razvoja. To je poslužilo kao snažan poticaj za povećanje biološke raznolikosti i njezin daljnji razvoj. Glavno obilježje višestaničnog organizma je jasna raspodjela staničnih funkcija, odgovornosti, kao i uspostavljanje i uspostavljanje stabilnih i jakih kontakata među njima. Drugim riječima, riječ je o velikoj koloniji stanica, koja je u stanju održati fiksni položaj tijekom životnog ciklusa živog bića.