ВИШЕЋЕЛИЈСКИ ОРГАНИЗМИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ФУНКЦИЈЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Мултицелуларно организам је живо биће састављен од више ћелија. Термин вишећелијски се такође често користи. Органска бића која нас окружују и која можемо посматрати голим оком су вишећелијска.

Најистакнутија карактеристика ове групе организама је ниво структурне организације коју поседују. Ћелије су обично специјализоване за обављање врло специфичних функција и групиране су у ткива. Како повећавамо сложеност, ткива формирају органе, а органи формирају системе.

Животиње су вишећелијска бића. Извор: пикабаи.цом

Концепт је супротан концепту једноцеличних организама који су сачињени од једне ћелије. У ову групу припадају, између осталих, бактерије, археје, протозоје. У овој великој групи организми морају компактити све основне функције за живот (исхрана, репродукција, метаболизам итд.) У једној ћелији.

Порекло и еволуција

Вишећелијска еволуција се развила у различитим линијама еукариота, што је довело до појаве биљака, гљивица и животиња. Према доказима, вишећелијске цијанобактерије су се појавиле у раној еволуцији, а касније су се и други вишећелијски облици појављивали, независно, у различитим еволуцијским линијама.

Као што је очигледно, прелазак са једностаничне на вишећелијску цјелину догодио се почетком еволуције и више пута. Из тих разлога је логично претпоставити да вишећелијска заступљеност представља снажне селективне предности за органска бића. Касније ће се детаљно размотрити предности чињенице да су вишећелијске.

Неколико теоријских претпоставки морало се догодити да се добије ова појава: спајање суседних ћелија, комуникација, сарадња и специјализација међу њима.

Прекурсори вишећелијских организама

Процењује се да су се вишецелијски организми развили од својих једноцеличних предака пре око 1,7 милијарди година. У овом догађају предака, неки једноћелијски еукариотски организми формирали су врсту вишећелијских агрегата за које се чини да је еволутивни прелаз од организма ћелије до вишећелијских.

Данас посматрамо живе организме који показују такав образац групирања. На пример, зелене алге рода Волвок удружују се с вршњацима како би формирале колонију. Сматра се да је сигурно постојао претходник сличан Волвок-у који је пореклом данашњих фабрика.

Пораст специјализације сваке ћелије могао би довести да колонија буде прави вишећелијски организам. Међутим, може се применити и друго гледиште да се објасни порекло једноћелијских организама. Да бисмо објаснили оба начина, користићемо два примера тренутних врста.

Волвокацеи

Ову групу организама чине ћелијске конфигурације. На пример, организам рода Гониум састоји се од равне „плоче“ са око 4 до 16 ћелија, од којих свака има својчић. Род Пандорина са своје стране представља сферу од 16 ћелија. Тако проналазимо неколико примера где се број ћелија повећава.

Постоје родови који показују занимљив образац диференцијације: свака ћелија у колонији има „улогу“, баш као што то има и у организму. Наиме, соматске ћелије се деле од сексуалних ћелија.

Дицтиостелиум

Други пример вишећелијских аранжмана код једноћелијских организама налази се у роду Дицтиостелиум. Животни циклус овог организма укључује сексуалну и асексуалну фазу.

Током асексуалног циклуса, самотна амеба развија се распадајућим трупцима, храни се бактеријама и размножава се бинарном цепљењем. У временима несташице хране, значајан број ових амеба се стапа у слузаво тело које се може кретати у мрачном и влажном окружењу.

Оба примера живих врста могу бити могући показатељ како је почело вишећелијскост у стара времена.

Предности бити вишећелијски

Стадо слонова у Серенгетију

Ћелије су основна јединица живота, а већи организми се често појављују као агрегати ових јединица, а не као појединачна ћелија која се повећава.

Тачно је да је природа експериментирала са релативно великим једноћелијским облицима, попут једноћелијских морских алги, али ти су случајеви ретки и врло повремени.

Једноћелијски организми су били успешни у историји еволуције живих бића. Они представљају више од половине укупне масе живих организама и успешно су колонизовали најекстремнија окружења. Међутим, које су предности вишећелијског тела?

Оптимална површина

Зашто је велики организам састављен од малих ћелија бољи од велике ћелије? Одговор на ово питање односи се на површину.

Површина ћелије мора бити у могућности да посредује размену молекула из ћелије у унутрашњости. Поделањем ћелијске масе на мале јединице повећава се расположива површина за метаболичку активност.

Немогуће је одржавати оптималан однос површине и масе једноставним повећањем величине једне ћелије. Из тог разлога, вишећеличност је адаптивна особина која омогућава организмима да се повећавају у величини.

Специјализација

Са биохемијског становишта, многи једноћелијски организми су свестрани и способни да синтетишу готово било који молекул, почевши од врло једноставних хранљивих материја.

Супротно томе, ћелије вишећелијског организма су специјализоване за бројне функције, а ти организми показују већи степен сложености. Таква специјализација омогућава да се функција ефикасније догоди - у поређењу са ћелијом која мора обављати све основне виталне функције.

Надаље, ако је захваћен "дио" организма - или умире - то не значи смрт цијеле јединке.

Колонизација ниша

Вишећелијски организми су боље прилагођени животу у одређеним окружењима која би била потпуно неприступачна једноћелијским облицима.

Најнеобичнији низ адаптација укључује оне које су омогућиле колонизацију земље. Док једноћелијски организми живе углавном у воденом окружењу, вишећелијски облици су успели да колонизују земљу, ваздух и океане.

Разноликост

Једна од последица стварања више ћелија је могућност да се представе у различитим "облицима" или морфологијама. Из тог разлога, вишећеличност се претвара у већу разноликост органских бића.

У овој групи живих бића налазимо милионе облика, специјализованих органских система и образаца понашања. Ова велика разноликост повећава врсте окружења које организми могу да искористе.

Узмите случај чланконожаца. Ова група представља огромну разноликост облика, који су успели да колонизују практично сва окружења.

карактеристике

Бубе су бића са милионима ћелија. Извор: флицкр.цом

Организација

За вишећелијске организме је карактеристично првенствено представљање хијерархијске организације њихових структурних елемената. Поред тога, имају ембрионални развој, животне циклусе и сложене физиолошке процесе.

На овај начин, жива материја представља различите нивое организације где приликом успона с једног нивоа на други проналазимо нешто квалитативно другачије и има својства која нису постојала на претходном нивоу. Виши нивои организације садрже све ниже. Стога је сваки ниво компонента вишег реда.

Диференцијација ћелија

Врсте ћелија које чине вишећелијска бића разликују се једна од друге јер синтетишу и акумулирају различите врсте РНК и протеинске молекуле.

То раде без промјене генетског материјала, односно ДНК секвенце. Без обзира колико су две ћелије различите код исте јединке, оне имају исти ДНК.

Ова појава доказана је захваљујући низу класичних експеримената где је језгро потпуно развијене ћелије жабе убризгано у јајовод, чије је језгро уклоњено. Ново језгро је способно да усмерава развојни процес, а резултат тога је нормална пукотина.

Слични експерименти су изведени и у биљним организмима и код сисара, добивши исте закључке.

На пример, код људи налазимо више од 200 врста ћелија, са јединственим карактеристикама у погледу њихове структуре, функције и метаболизма. Све ове ћелије су изведене из једне ћелије, након оплодње.

Формирање ткива

Вишећелијски организми су састављени од ћелија, али они нису груписани насумично да би формирали хомогену масу. Супротно томе, ћелије имају тенденцију да се специјализују, односно да испуњавају одређену функцију у организмима.

Ћелије које су сличне једна другој групирају се у виши ниво сложености који се назива ткива. Ћелије се држе заједно помоћу посебних протеина и ћелијских спојева који везују цитоплазме суседних ћелија.

Ткива код животиња

Код најсложенијих животиња налазимо низ ткива која су класификована према функцији коју испуњавају и ћелијској морфологији њихових компоненти у: мишићном, епителијском, везивном или везивном и нервном ткиву.

Мишићно ткиво сачињавају контрактилне ћелије које успевају да трансформишу хемијску енергију у механичку енергију и повезане су са функцијама покретљивости. Они су класификовани у скелетне, глатке и срчане мишиће.

Епително ткиво је одговорно за слузницу органа и шупљина. Такође су део паренхима многих органа.

Везивно ткиво је најхетерогенији тип, а његова главна функција је кохезија различитих ткива која чине органе.

Коначно, нервно ткиво је одговорно за процену унутрашњих или спољашњих подражаја које тело прима и претвара их у нервни импулс.

Метазоа обично имају своја ткива на сличан начин. Међутим, морске или порнасте спужве - које се сматрају најједноставнијим вишећелијским животињама - имају врло одређену шему.

Тело сунђера је скуп ћелија уграђених у ванћелијски матрикс. Подршка долази од низа ситних (игличастих) спикула и протеина.

Ткива у биљкама

У биљкама су ћелије груписане у ткива која испуњавају одређену функцију. Они имају особину да постоји само једна врста ткива у којој ћелије могу активно да се деле, а то је меристематско ткиво. Преостала ткива се називају одраслима и изгубила су способност дељења.

Они су класификовани као заштитне тканине које су, како им само име каже, одговорне за заштиту тела од исушивања и од механичких хабања. То је класификовано у епидермално и суберозно ткиво.

Темељна ткива или паренхими чине већину тела биљног организма и испуњавају унутрашњост ткива. У овој групи налазимо асимилациони паренхим, богат хлоропластима; до резервног паренхима, типичног за плодове, корење и стабљике и спровођење соли, воде и разрађене соке.

Формирање органа

На вишем нивоу сложености проналазимо органе. Једна или више врста ткива су повезане да би се створио орган. На пример, срце и јетра животиња; и лишће и стабљике биљака.

Системска обука

На следећем нивоу имамо групирање органа. Те су структуре груписане у системе за оркестрирање одређених функција и функционишу на координиран начин. Међу најпознатијим органских система имамо и дигестивни, нервни и крвожилни систем.

Формирање организма

Групањем органских система заједно добијамо дискретан и независан организам. Скуп органа је у стању да обавља све виталне функције, раст и развој да би организам остао жив

Виталне функције

Витална функција органских бића укључује процесе исхране, интеракције и репродукције. Вишећелијски организми показују веома хетерогене процесе у оквиру својих виталних функција.

Што се тиче исхране, жива бића можемо поделити на аутотрофе и хетеротрофе. Биљке су аутотрофне, јер могу добити сопствену храну фотосинтезом. Животиње и гљивице, са своје стране, морају активно добијати своју храну, тако да су хетеротрофи.

Репродукција је такође веома разнолика. У биљкама и животињама постоје врсте способне да се размножавају на сексуални или асексуални начин или представљају оба репродуктивна модалитета.

Примери

Моон медузе. (Аурелиа аурита). Аутор: Аласдаир флицкр.цом/пхотос/цсаккарин

Најистакнутији вишећелијски организми су биљке и животиње. Свако живо биће које посматрамо голим оком (без употребе микроскопа) су вишећелијски организми.

Сисар, морска медуза, инсект, дрво, кактус, сви су примери вишећелијских бића.

У групи гљива постоје и вишећелијске варијанте, попут гљива које често користимо у кухињи.

Референце

1. Цоопер, ГМ и Хаусман, РЕ (2004). Ћелија: Молекуларни приступ. Медицинска наклада.
2. Фурусава, Ц., и Канеко, К. (2002). Поријекло вишећелијских организама као неизбјежна посљедица динамичких система. Анатомски запис: Службена публикација Америчког удружења анатомиста, 268 (3), 327-342.
3. Гилберт СФ (2000). Развојна биологија. Синауер Ассоциатес.
4. Каисер, Д. (2001). Изградња вишећелијског организма. Годишњи преглед генетике, 35 (1), 103-123.
5. Лодисх, Х., Берк, А., Зипурски, СЛ, Матсудаира, П., Балтиморе, Д., и Дарнелл, Ј. (2013). Молекуларна ћелијска биологија. ВХ фрееман.
6. Мицход, РЕ, Виоссат, И., Солари, ЦА, Хуранд, М., и Неделцу, АМ (2006). Еволуција животне историје и настанак вишећеличности. Часопис за теоријску биологију, 239 (2), 257-272.
7. Россленброицх, Б. (2014). О пореклу аутономије: нови поглед на главне транзиције у еволуцији. Спрингер наука и пословни медији.