Mga multicellular na organismo: halaman at hayop. Paano lumitaw ang mga multicellular organism? Kailan lumitaw ang unang multicellular na hayop?

(mga komunidad ng halaman at hayop)

Ang pinaka-kapansin-pansing kaganapan sa ebolusyon ng mga buhay na anyo ay ang paglitaw ng mga halaman at buhay na nilalang mula sa tubig at ang kasunod na pagbuo ng iba't ibang uri ng mga halaman at hayop sa lupa. Mula sa mga ito, ang mga lubos na organisadong anyo ng buhay ay kasunod na lumitaw.

Ang paglipat sa isang terrestrial na tirahan ay nangangailangan ng kaukulang mga pagbabago, dahil Ang bigat ng katawan sa lupa ay mas malaki kaysa sa tubig, at ang hangin, hindi katulad ng tubig, ay hindi naglalaman ng mga sustansya. Bilang karagdagan, ang tuyong hangin ay nagpapadala ng liwanag at tunog na naiiba kaysa sa tubig.

Ang pinakabagong ebolusyon ng mga eukaryote ay nauugnay sa paghahati sa mga selula ng halaman at hayop. Ang isang mahalagang yugto sa pag-unlad ng buhay at ang pagiging kumplikado nito ay ang paglitaw ng humigit-kumulang 900 milyong taon na ang nakalilipas sekswal na pagpaparami. Ang sekswal na pagpaparami ay binubuo ng mekanismo ng pagsasanib ng DNA ng dalawang indibidwal at ang kasunod na muling pamamahagi ng genetic na materyal, kung saan ang mga supling ay katulad ng mga magulang, ngunit hindi magkapareho sa kanila. Ang bentahe ng sekswal na pagpaparami ay ang makabuluhang pagtaas ng pagkakaiba-iba ng mga species at kapansin-pansing pinabilis ang ebolusyon, na nagbibigay-daan sa mas mabilis at mas mahusay na pagbagay sa mga pagbabago sa kapaligiran.

Ang embryo ay maaaring manatili sa loob ng buto sa loob ng mahabang panahon hanggang sa ikalat ng halaman ang mga buto at masumpungan nila ang kanilang sarili sa paborableng lumalagong mga kondisyon. At pagkatapos ay pinalaki ng usbong ang seed coat, tumubo at kumakain ng mga reserba hanggang sa ang mga ugat at dahon nito ay magsimulang suportahan at pakainin ang halaman. Kaya, sa lahat ng mga buto ng halaman, ang pagtitiwala sa proseso ng sekswal na pagpaparami sa pagkakaroon ng isang kapaligiran sa tubig ay nawawala.

Ang paglipat sa pagpaparami ng binhi ay nauugnay sa isang bilang ng mga pakinabang sa ebolusyon: Ang diploid na embryo sa mga buto ay protektado mula sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga integument at binibigyan ng pagkain, at ang mga buto ay may mga adaptasyon para sa pamamahagi ng mga hayop, atbp.

Ang susunod na mangyayari ay espesyalisasyon ng polinasyon(sa tulong ng mga insekto) at ang pamamahagi ng mga buto at prutas sa pamamagitan ng mga hayop, pagpapalakas ng proteksyon ng embryo mula sa hindi kanais-nais na mga kondisyon, pagbibigay ng pagkain, pagbuo ng mga integument, atbp. Noong Early Cretaceous period, ang ilang mga halaman ay nagpabuti ng kanilang sistema ng proteksyon ng binhi sa pamamagitan ng pagbuo isang karagdagang shell.

Ang paglitaw ng angiosperms ay nauugnay sa pagpapabuti ng proseso ng pagpapabunga: kasama ang paglipat sa katotohanan na ang pollen ay dinala hindi ng hangin, ngunit ng mga hayop (mga insekto). Nangangailangan ito ng makabuluhang pagbabago ng organismo ng halaman. Ang nasabing organismo ay dapat maglaman ng mga paraan ng pagbibigay ng senyas sa mga hayop tungkol sa sarili nito, pag-akit ng mga hayop sa sarili nito, upang mailipat ang pollen sa ibang halaman ng parehong species, at, sa huli, ang hayop mismo ay dapat tumanggap ng isang bagay para sa sarili nito (nektar o pollen) .

Ang buong kumplikadong mga isyu ay nalutas sa landas sa paglitaw ng isang malaking pagkakaiba-iba ng maganda at magkakaibang mga angiosperms (namumulaklak) na mga halaman: ang mga bulaklak ng bawat halaman ay dapat magkakaiba sa hitsura (hugis, kulay) mula sa mga bulaklak ng iba pang mga halaman.

Ang mga namumulaklak na halaman ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na evolutionary plasticity at pagkakaiba-iba na nabuo sa pamamagitan ng polinasyon ng mga insekto. Unti-unting kumakalat, nasakop ng mga namumulaklak na halaman ang lahat ng kontinente at nanalo sa pakikibaka para sa lupa. Ang bulaklak ay may malaking papel dito, na tinitiyak ang pagkahumaling ng mga pollinating na insekto. Bilang karagdagan, ang mga namumulaklak na halaman ay may binuo na sistema ng pagsasagawa: ang prutas at embryo ng mga namumulaklak na halaman ay may malaking reserbang pagkain, na nagsisiguro sa pag-unlad ng embryo at buto. Sa Cenozoic, nabuo ang mga botanikal at geological na lugar na malapit sa mga modernong. Nakakamit ng mga angiosperms ang pangingibabaw. Ang kagubatan ang pinakalaganap sa Earth. Ang teritoryo ng Europa ay natatakpan ng malago na kagubatan: ang mga puno ng koniperus ay nangingibabaw sa hilaga, at mga kastanyas-beech na kagubatan na may mga higanteng sequoia sa timog.

Nagbago ang mga heograpikal na lugar (landscapes) depende sa pagbabago ng klima. Sa pag-init, ang mga halaman na mapagmahal sa init ay kumakalat sa hilaga, at may paglamig - sa timog.

Ang isang makabuluhang hakbang sa karagdagang komplikasyon ng organisasyon ng mga nabubuhay na nilalang ay ang hitsura, humigit-kumulang 700-800 milyong taon na ang nakalilipas, ng mga multicellular na organismo na may magkakaibang katawan, nabuo ang mga tisyu, at mga organo na gumaganap ng mga tiyak na pag-andar. Ang mga unang multicellular na hayop ay kinakatawan ng ilang uri: mga espongha, coelenterates, brachiopod, at arthropod.

Ang mga multicellular na organismo ay nagmula sa mga kolonyal na anyo ng unicellular flagellates. Ang ebolusyon ng mga multicellular na organismo ay napunta sa direksyon ng pagpapabuti ng mga pamamaraan ng paggalaw at mas mahusay na koordinasyon ng aktibidad ng cell, pagpapabuti ng mga pamamaraan ng paghinga, atbp.

Sa Proterozoic at maagang Paleozoic, ang mga halaman ay naninirahan sa mga dagat. Kabilang sa mga nakakabit sa ibaba ay may berde at kayumangging algae, at sa haligi ng tubig ay may ginintuang, pula at iba pang algae. Halos lahat ng mga pangunahing uri ng mga hayop ay umiral na sa mga dagat ng Cambrian, na pagkatapos ay nagdadalubhasa at napabuti lamang. Ang hitsura ng marine fauna ay tinutukoy ng maraming crustacean, sponge, corals, echinoderms, iba't ibang mollusk, brachiopods, at trilobites. Maraming corals ang naninirahan sa mainit at mababaw na dagat, at ang mga cephalopod, mga nilalang na katulad ng mga modernong pusit, ilang metro ang haba, ay umabot sa makabuluhang pag-unlad. Sa pagtatapos ng Ordovician, ang mga malalaking carnivore ay lumitaw sa dagat, na umaabot sa 10-11 m ang haba. Sa Ordovician, humigit-kumulang 500 milyong taon na ang nakalilipas, lumitaw ang mga unang hayop na may mga skeleton, vertebrates. Ito ay isang makabuluhang milestone sa kasaysayan ng buhay sa Earth.

Ang mga unang vertebrates ay lumitaw sa mababaw na sariwang anyong tubig, at pagkatapos lamang na sinakop ng mga anyong tubig-tabang na ito ang mga dagat at karagatan. Ang mga unang vertebrates ay maliliit (mga 10 cm ang haba) na mga nilalang, walang panga na parang isda, na natatakpan ng kaliskis, na tumulong na protektahan ang kanilang sarili mula sa malalaking mandaragit (mga octopus, pusit).

Ang karagdagang ebolusyon ng mga vertebrates ay napunta sa pagbuo ng jawed fish-like fish, na mabilis na pinalitan ang karamihan ng jawless fish. Sa Devonian, lumitaw din ang mga lungfish, na inangkop sa paghinga sa tubig, ngunit may mga baga. Tulad ng alam mo, ang mga pating ay cartilaginous. Ang bony fish ay ang pinakamaraming grupo ng mga isda, na kasalukuyang nangingibabaw sa mga dagat, karagatan, ilog, at lawa. Ang ilang mga freshwater fish (lungfishes) ay lumilitaw na nagsilang sa una ng mga pangunahing stegocephalian, at pagkatapos ay sa mga land vertebrates. Kaya, ang mga unang amphibian ay lumilitaw sa Devonian. Sa Devonian, lumitaw ang isa pang napaka-progresibong pangkat ng mga hayop - mga insekto.

Talahanayan 6.1.

Pag-unlad ng mga buhay na organismo sa planeta

Era, panahon (panahon mula sa pagkakabuo ng Earth)

Ang mga pangunahing yugto ng pag-unlad ng flora at fauna

Katarhey

5.0 – 3.5 bilyong taon

Panahon ng Archean

3.5 – 2.6 bilyong taon

(tagal 800 milyong taon)

Ang hitsura ng unang simpleng buhay na nilalang, algae at bakterya. Ang unang calcareous algal structures, stromatolites

Panahon ng Proterozoic

2.6 – 0.57 bilyong taon

(tagal 2030 milyong taon)

Napakalaking pag-unlad ng asul-berdeng algae. Ang hitsura (mga 1 bilyong taon) ng mga unang hayop - coelenterates, worm, atbp.

Panahon ng Paleozoic 570-230 milyong taon (tagal 340 milyong taon)

Panahon ng Cambrian

570 – 500 milyong taon

(tagal 70 milyong taon)

Sa simula ng panahon, nagkaroon ng napakalaking anyo ng mga skeleton (panloob at panlabas na mga shell) sa iba't ibang grupo ng mga hayop. Mass development ng calcareous algae

Panahon ng Ordovician

500 – 440 milyong taon

(tagal 60 milyong taon)

Ang isang makabuluhang bahagi ng Russian Platform ay tuyo. Ang Siberia ay may mababaw na bukas na dagat. Pamamahagi ng trilobites at graptolites. Ang unang jawless vertebrates.

Ang mga nakabaluti at cartilaginous na isda, graptolite at brachiopod ay laganap

Panahon ng Silurian

440 – 410 milyong taon

(tagal 30 milyong taon)

Ang mga halaman sa lupa—psilophytes—ay lumilitaw.

Devonian

410 – 350 milyong taon

(tagal 60 milyong taon)

Ang psilophyte flora ay laganap at lumilitaw ang mga pako. Malawakang pag-unlad ng lobe-finned at lungfishes. Ang unang amphibian - stegocephalians

Carboniferous period, o Carboniferous

350 – 280 milyong taon (tagal 65 milyong taon)

Pangingibabaw ng mga higanteng club mosses. Pag-unlad ng mga amphibian, mga insekto, paglitaw ng mga reptilya

Pagpapatuloy ng Talahanayan 6.1.

Panahon ng Permian

285 – 230 milyong taon

(tagal 55 milyong taon)

Lumalaki ang mga higanteng pako, lumilitaw ang mga unang gymnosperms. Nabubuo ang mga reptilya at malalaking amphibian. Ang mga tabulate, trilobite at maraming brachiopod ay nawawala

Panahon ng Mesozoic 230 - 67 milyong taon (tagal 163 milyong taon)

Triassic

230 – 195 milyong taon

(tagal 35 milyong taon)

Panahon ng Jurassic

195 – 137 milyong taon

(tagal 58 milyong taon)

Panahon ng Cretaceous

137 – 67 milyon taon

(tagal 70 milyong taon)

Ang hitsura at matalim na pagtaas sa pagtatapos ng panahon ng angiosperms. Ang pagtaas at pagkalipol ng malalaking butiki. Ang hitsura ng mga ibong walang ngipin. Mga bihirang primitive na mammal. Ang mga Ammonite at belemnite ay namamatay

Panahon ng Cenozoic 67 – 0 milyong taon (tagal 67 milyong taon)

Panahon ng Paleogene

67 – 27 milyong taon

(tagal 40 milyong taon)

Pamamahagi ng mga angiosperms. Lumilitaw ang pagbuo ng iba't ibang grupo ng mga mammal, artiodactyl, predator, at cetacean. Laganap ang mga ibong walang ngipin

Panahon ng Neogene

27 - 3 milyong taon

(tagal 25 milyong taon).

Mayaman at sari-saring halaman. Lumilitaw ang mga kabayo, giraffe, may saber-toothed na tigre

Quaternary period

3 – 0 milyong taon

(tagal 3 milyong taon)

Pleisotcene (3 milyong taon - 20 libong taon)

Holocene (20 libong taon - 0)

Mula sa simula ng panahon, ang mundo ng hayop at halaman ay malapit sa mga modernong mundo. Ang mga mammoth at rhinoceroses ay natagpuan sa Europa at Siberia. Isang lalaki ang nagpakita

Ang pagbuo ng mga insekto ay nagpapahiwatig na sa kurso ng ebolusyon ay nabuo ang dalawang magkakaibang paraan ng paglutas ng mga problema ng pagpapalakas ng katawan at pagpapabuti ng mga anyo ng pagmuni-muni. Sa mga vertebrates, ang papel ng frame ay ginagampanan ng panloob na balangkas, sa mas mataas na anyo ng mga invertebrate na insekto - ng panlabas. Tulad ng para sa mga anyo ng pagmuni-muni, ang mga insekto ay may sobrang kumplikadong sistema ng nerbiyos na may malaki at medyo independiyenteng mga sentro ng nerbiyos na nakakalat sa buong katawan. Sa vertebrates, ang pag-unlad ng utak at ang pamamayani ng mga nakakondisyon na reflexes sa mga walang kondisyon ay nabanggit. Ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang magkaibang paraan ng pagbubuo ng pinakamahalagang mga gawain sa ebolusyon ay ganap na nahayag bago ang paglipat sa buhay sa lupa. Ang mga reptilya na dumating sa lupa ay naging isang promising form. Kabisado nila ang lupain. Ang ilang mga reptilya ay nagiging carnivorous, ang iba ay nagiging vegetative.

Sa panahon ng Cretaceous, lumitaw ang mga higanteng herbivorous dinosaur (Larawan 6.2). Ang mga reptilya sa dagat (ichthyosaurs) ay binuo lalo na masinsinang sa Jurassic. Ang pananakop sa kapaligiran ng hangin ay unti-unting umuunlad. Ang mga insekto ay nagsimulang lumipad pabalik sa Carboniferous at sa loob ng humigit-kumulang 100 milyong taon ay naging soberanya sila sa himpapawid. At sa Triassic lamang lumitaw ang mga unang lumilipad na dinosaur. Matagumpay na nakabisado ng mga reptilya ang kapaligiran ng hangin. Lumilitaw ang malalaking insekto. Ang ilang lumilipad na butiki ay may haba ng pakpak na hanggang 20m. Sa pagtatapos ng Mesozoic, lumitaw ang mga placental mammal.

kanin. 6.2. Ang Diplodocus ay umabot sa 30 m ang haba at isa sa pinakamalaking hayop na nabuhay sa Earth.

Sa pagtatapos ng Mesozoic, dahil sa mga kondisyon ng paglamig, ang mga puwang na inookupahan ng mayaman na mga halaman ay nabawasan. Nangangahulugan ito ng pagkalipol ng una ang mga herbivorous dinosaur, at pagkatapos ay ang mga mandaragit na dinosaur na nanghuli sa kanila. Sa malamig na panahon, ang mga hayop na may mainit na dugo - mga ibon at mammal - ay nakakatanggap ng mga pambihirang benepisyo. Sa Paleocene, lumitaw ang mga unang mandaragit na mammal. Kasabay nito, ang ilang mga species ng mammal ay "pumunta" sa dagat (cetaceans, pinnipeds). Ang pagkakasunud-sunod ng mga primata ay nahiwalay sa ilang mga species ng insectivores. Sa Pliocene, lahat ng modernong pamilya ng mga mammal ay natagpuan na.

Sa Cenozoic, nabuo ang pinakamahalagang uso na humantong sa paglitaw tao. Nag-aalala ito ang paglitaw ng isang pamumuhay ng kawan, na naging hakbang sa pag-usbong ng komunikasyong panlipunan. Bukod dito, kung ang biosociality sa mga insekto ay humantong sa pagkawala ng sariling katangian; pagkatapos ay sa mga mammal, sa kabaligtaran, upang bigyang-diin ang mga indibidwal na katangian ng indibidwal. Sa Neogene, maraming mga species ng unggoy ang lumitaw sa malawak na bukas na mga puwang ng savannas ng Africa. Ang ilang mga species ng primates ay gumagamit ng tuwid na paglalakad. Ang pag-unlad ng kamalayan ay humantong sa katotohanan na nagsimula silang magplano ng kanilang mga aksyon.

Kaya, sa biyolohikal na mundo, ang mga kinakailangan para sa paglitaw ng Tao at ang mundo ng kultura.

Ginawang posible ng geology at geochemistry na matukoy ang oras ng pagkakaroon ng mga transitional form sa pagitan ng mga tao at ng mga hayop kung saan nagmula ang mga tao. Ang arkeolohiya, sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga materyal na monumento ng sinaunang materyal na kultura ng tao, ay nagpapakita ng kasaysayan ng pag-unlad ng lipunan ng tao. Ang pinakamahalagang bagay na nagpapakilala sa isang tao mula sa isang hayop ay isang lubos na binuo na kamalayan, sa tulong ng kung saan ang isang tao ay nagsimulang magplano ng kanyang mga aksyon, sinasadyang gumawa ng lahat ng kinakailangang paraan ng pagkakaroon at articulate speech. Gayunpaman, sa kabila ng maraming karaniwang katangian sa pagitan ng mga tao at unggoy, wala sa mga buhay na unggoy ang ninuno ng mga tao.

MOSCOW, Disyembre 12 – RIA Novosti. Ang mga pinakalumang multicellular organism na natuklasan noong kalagitnaan ng ika-20 siglo sa Ediacaran Hills ng Australia ay maaaring hindi primitive marine invertebrates, ngunit land lichens, sabi ng isang American paleontologist sa isang papel na inilathala sa journal Nature.

Ang mga unang multicellular na organismo ay lumitaw sa Earth sa Proterozoic, isang panahon ng kasaysayan ng geological na sumasaklaw sa panahon mula 2500 hanggang 550 milyong taon na ang nakalilipas. Sa ngayon, ang mga siyentipiko ay nakatuklas ng napakakaunting mga fossil mula pa noong panahong ito. Ang pinakatanyag sa mga ito ay ang mga kopya ng mga multicellular na organismo na matatagpuan sa mga bato ng Ediacaran Hills sa Australia noong 1947.

Si Gregory Retallack mula sa Unibersidad ng Oregon sa Eugene (USA) ay nag-alinlangan na ang mga organismo na ito ay mga marine invertebrate, at nag-alok ng kanyang paliwanag sa kanilang kalikasan sa pamamagitan ng pag-aaral ng kemikal na komposisyon ng mga bato kung saan nakalatag ang mga kopya ng mga pinaka sinaunang nabubuhay na nilalang.

Nakuha ang atensyon ni Retallak sa katotohanan na ang mga batong nakapalibot sa mga labi ng mga Ediacaran na nilalang ay hindi katulad ng kanilang istraktura at komposisyon ng mineral sa mga sedimentary deposit na nabuo sa ilalim ng dagat. Nagpasya ang siyentipiko na subukan ang kanyang mga hinala sa pamamagitan ng pag-aaral ng kemikal na komposisyon ng mga sample mula sa mga burol ng Ediacaran at ang kanilang microstructure gamit ang isang electron microscope.

Ang kemikal na komposisyon ng lupa, gayundin ang hugis at sukat ng mga butil ng mineral, ay nagpapahiwatig na ang bahaging ito ng Australia ay wala sa isang tropikal na klima, ngunit sa isang mapagtimpi o kahit na subarctic na klima. Ang tubig sa baybayin ng hinaharap na Ediacaran Hills ay magyelo sa panahon ng taglamig, na nagdududa sa posibilidad ng mga primitive na multicellular na organismo na umiiral sa loob nito.

Sa kabilang banda, ang komposisyon ng mineral ng mga bato na nakapalibot sa mga imprint ay halos kapareho sa mga paleosol - mga fossilized na fragment ng mga sinaunang lupa. Sa partikular, ang mga sample mula sa Ediacaran Hills at iba pang mga fragment ng paleosol ay may parehong isotopic na komposisyon, at sa ibabaw ng mga sample ay may mga microscopic grooves na katulad ng film colonies ng bacteria o primitive roots ng lichens o fungi.

Ayon kay Retallack, hindi dapat umiral ang lupa at mga katulad na "ugat" sa ilalim ng mababaw na look o iba pang bahagi ng primordial na karagatan. Ito ay nagpapahintulot sa kanya na magmungkahi na ang mga natagpuang mga kopya ay sa katunayan ay hindi mga marine multicellular na organismo, ngunit ang mga fossilized na labi ng mga lichen na naninirahan sa ibabaw ng lupa. Ang ilan sa mga "multicellular na hayop," ayon sa mananaliksik, ay talagang mga bakas ng mga kristal na yelo na nagyelo sa loob ng sinaunang lupa.

Ang konklusyong ito ay nakatagpo na ng kritisismo mula sa komunidad ng siyensya. Sa partikular, binanggit ng paleontologist na si Shuhai Xiao mula sa Virginia Tech (USA) sa mga komento sa isang artikulo sa journal Nature na ang mga microscopic depression sa ibabaw ng mga batong Ediacaran ay maaaring naiwan lamang ng mga gumagalaw na organismo, at hindi mga nakatigil na lichen. Ayon sa kanya, ang mga katulad na labi ng mga multicellular na organismo ay natagpuan sa iba pang mga deposito ng dulo ng Proterozoic, na ang pinagmulan ng "dagat" ay walang pag-aalinlangan.

Ang paglitaw ng multicellularity ay isang natural na proseso sa ebolusyon ng mga buhay na anyo, dahil sa kasong ito ang organismo ay nakakakuha ng isang bilang ng mga pakinabang sa pakikibaka para sa pagkakaroon. Sa bukang-liwayway ng pagkakaroon ng mga eukaryote, ang multicellularity ay lumitaw nang higit sa isang beses. Ang mga multicellular life form ngayon sa Earth ay may iba't ibang single-celled na ninuno. Halimbawa, ang mga espongha ay naisip na may ibang ninuno na may isang solong selula kaysa sa ibang mga organismo.

Ang mga ninuno ng mga multicellular na organismo ay mga kolonyal na anyo ng protozoa. Sa mga kolonya, ang mga selula ay karaniwang hindi gaanong naiiba (kung ang kanilang espesyalisasyon ay naobserbahan sa lahat) at maaaring umiral nang nakapag-iisa kapag pinaghiwalay.

Ang pamumulaklak ng mga multicellular form ay nagsimula mga 600 milyong taon na ang nakalilipas. Gayunpaman, maaari silang lumitaw nang mas maaga, mga 2 bilyong taon na ang nakalilipas. Ito ay ipinahiwatig ng mga archaeological na paghahanap ng mga organismo na parang bulate at multicellular algae.

Ang tunay na multicellularity (na may paghihiwalay ng mga tisyu) ay katangian lamang ng mga eukaryote (ang mga prokaryote ay may mga kolonya). Ito ay maaaring dahil sa pagiging kumplikado ng genome ng mga eukaryotic cells, na nagbibigay ng flexibility ("customizability") ng mga cell, at samakatuwid ang kanilang kakayahang baguhin ang kanilang metabolismo at istraktura. Ang namamana na pagkakaiba-iba, mitosis, at meiosis ay maaaring gumanap ng isang mahalagang papel.

Binibigyang-daan ng multicellularity ang pinakakumpletong paggamit ng reserba ng namamana na pagkakaiba-iba, na nagpapabilis ng mga pagbabago sa ebolusyon. Malaki ang papel na ginagampanan dito ng sexual reproduction, kung saan pinagsama ang proseso ng sekswal at reproduction.

Ang biyolohikal na ebolusyon ay nagsasangkot ng pagpapabuti ng mga mahahalagang tungkulin ng mga organismo, na higit na nakakamit sa pamamagitan ng kanilang pagkakaiba-iba. Bilang resulta ng paghihiwalay ng iba't ibang mga proseso ng buhay, lumitaw ang mga espesyal na istruktura. Ang mga ito ay maaaring alinman sa mga istruktura ng cell o mga bahagi ng isang multicellular na organismo. Ang paghahati at pagdadalubhasa ng mga function at istruktura ay maaaring ituring na isa sa mga katangian ng mga bagay na may buhay.

Ang mga unicellular eukaryote (ciliates) ay may mga digestive vacuole na dalubhasa sa panunaw, paggamit at paglabas ng mga sangkap, na kahawig ng isang uri ng digestive system. May mga contractile vacuole na kumokontrol sa balanse ng tubig (excretory system). Ang cilia at flagella ng mga unicellular na organismo ay maaaring ituring bilang mga organo ng paggalaw na nagpapahintulot sa kanila na maghanap ng pagkain at maiwasan ang panganib.

Gayunpaman, ang paghihiwalay ng mga istruktura at pag-andar ay mas mahusay sa isang multicellular na organismo. Ang interconnection ng mga cell ay pinahuhusay ang sigla ng system sa pamamagitan ng pag-uulit ng mga proseso ng cellular, paghihiwalay ng mga function, at pagbuo ng mga espesyal na istruktura (tissue, organo, organ system).

Ang mga multicellular na organismo ay kadalasang mas malaki kaysa sa mga unicellular. Ito ay nagpapahintulot sa kanila na kumain ng mas malalaking pagkain, sa kabilang banda, sila mismo ay kinakain nang mas madalas.

Ang pagpapanatili ng multicellularity ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya. Samakatuwid, maaari lamang itong lumitaw kapag ang antas ng oxygen sa atmospera ay umabot sa isang tiyak na halaga.

Ang isang mahalagang papel sa paglitaw ng multicellularity ay nilalaro sa pamamagitan ng paglitaw ng isang bilang ng mga katangian at tampok sa unicellular eukaryotes. Kaya, ang mandaragit na protozoa ay maaaring magtago ng ilang mga sangkap upang "idikit" ang biktima sa kanilang sarili. Ang mga naturang compound (collagen, atbp.) ay maaaring magsimulang kumilos bilang isang filler para sa intercellular space, gayundin para sa paghawak ng mga cell nang magkasama.

Ang mga signal na sangkap na itinago ng protozoa (upang maakit ang biktima o takutin ang mga mandaragit) sa proseso ng ebolusyon ay nagsimulang gamitin para sa pakikipag-ugnayan ng mga selula sa loob ng parehong organismo.

Iyon ay, naiiba sila sa istraktura at pag-andar.

Encyclopedic YouTube

    1 / 5

    ✪ Unicellular at multicellular na organismo (sabi ng biologist na si Evgeniy Sheval)

    ✪ Mga espongha. Biology video lesson ika-7 baitang

    ✪ Subkingdom ng mga multicellular na organismo. Mga espongha

    ✪ Ang pinakamahalagang sandali sa kasaysayan ng buhay sa Earth

    ✪ Volvox. Online na paghahanda para sa Unified State Exam sa Biology.

    Mga subtitle

Mga pagkakaiba sa kolonyalidad

Dapat itong makilala multicellularity At kolonyalidad. Ang mga kolonyal na organismo ay kulang sa tunay na magkakaibang mga selula at, dahil dito, ang paghahati ng katawan sa mga tisyu. Ang hangganan sa pagitan ng multicellularity at kolonyalidad ay hindi malinaw. Halimbawa, ang Volvox ay madalas na inuri bilang isang kolonyal na organismo, bagaman sa mga "kolonya" nito ay may malinaw na dibisyon ng mga selula sa generative at somatic. Itinuring ni A. A. Zakhvatkin na ang pagtatago ng isang mortal na "soma" ay isang mahalagang tanda ng multicellularity ng Volvox. Bilang karagdagan sa pagkakaiba-iba ng cell, ang mga multicellular na organismo ay nailalarawan din ng isang mas mataas na antas ng pagsasama kaysa sa mga kolonyal na anyo. Gayunpaman, itinuturing ng ilang mga siyentipiko ang multicellularity bilang isang mas advanced na anyo ng kolonyalidad [ ] .

Pinagmulan

Ang pinakasinaunang multicellular na mga organismo na kasalukuyang kilala ay mga organismong tulad ng bulate hanggang sa 12 cm ang haba, na natuklasan noong 2010 sa mga sediment ng pagbuo. Francevillian B sa Gabon. Ang kanilang edad ay tinatayang nasa 2.1 bilyong taon. Ang Grypania spiralis, isang pinaghihinalaang eukaryotic algae na hanggang 10 mm ang haba, na natagpuan sa mga sediment ng Negaunee Ferrous Formation sa Empire Mine ay mga 1.9 bilyong taong gulang. (Ingles) Ruso malapit sa lungsod ng Marquette (Ingles) Ruso, Michigan.

Sa pangkalahatan, ang multicellularity ay lumitaw ng ilang dosenang beses sa iba't ibang linya ng ebolusyon ng organikong mundo. Para sa mga kadahilanang hindi lubos na malinaw, ang multicellularity ay higit na katangian ng mga eukaryote, bagaman ang mga simulain ng multicellularity ay matatagpuan din sa mga prokaryote. Kaya, sa ilang filamentous cyanobacteria, tatlong uri ng malinaw na pagkakaiba-iba ng mga cell ang matatagpuan sa mga filament, at kapag gumagalaw, ang mga filament ay nagpapakita ng mataas na antas ng integridad. Ang mga multicellular fruiting body ay katangian ng myxobacteria.

Ayon sa modernong data, ang pangunahing mga kinakailangan para sa paglitaw ng multicellularity ay:

  • intercellular space filler proteins, mga uri ng collagen at proteoglycan;
  • "molecular glue" o "molecular rivets" para sa pagkonekta ng mga cell;
  • mga sangkap na nagbibigay ng senyas upang matiyak ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga selula,

lumitaw nang matagal bago ang pagdating ng multicellularity, ngunit gumanap ng iba pang mga function sa mga unicellular na organismo. Ang "molecular rivets" ay diumano'y ginagamit ng mga single-celled predator upang mahuli at humawak ng biktima, at ang mga senyas na sangkap ay ginamit upang maakit ang mga potensyal na biktima at takutin ang mga mandaragit.

Ang dahilan para sa paglitaw ng mga multicellular na organismo ay itinuturing na ebolusyonaryong pangangailangan ng pagpapalaki ng laki ng mga indibidwal, na nagpapahintulot sa kanila na mas matagumpay na labanan ang mga mandaragit, pati na rin ang pagsipsip at pagtunaw ng mas malaking biktima. Gayunpaman, ang mga kondisyon para sa mass na paglitaw ng mga multicellular na organismo ay lumitaw lamang sa panahon ng Ediacaran, kapag ang antas ng oxygen sa atmospera ay umabot sa isang antas na naging posible upang masakop ang pagtaas ng mga gastos sa enerhiya ng pagpapanatili ng multicellularity.

Ontogenesis

Ang pag-unlad ng maraming mga multicellular na organismo ay nagsisimula sa isang solong cell (halimbawa, zygotes sa mga hayop o spores sa kaso ng mga gametophytes ng mas mataas na mga halaman). Sa kasong ito, karamihan sa mga cell ng isang multicellular organism ay may parehong genome. Sa panahon ng vegetative propagation, kapag ang isang organismo ay bubuo mula sa isang multicellular fragment ng maternal organism, bilang panuntunan, ang natural na pag-clone ay nangyayari din.

Sa ilang mga primitive na multicellular na organismo (halimbawa, mga cellular slime molds at myxobacteria), ang paglitaw ng mga multicellular na yugto ng ikot ng buhay ay nangyayari sa isang panimula na naiibang paraan - ang mga cell, na kadalasang mayroong ibang mga genotype, ay pinagsama sa isang solong organismo.

Ebolusyon

Anim na raang milyong taon na ang nakalilipas, sa huling bahagi ng Precambrian (Vendian), nagsimulang umunlad ang mga multicellular organism. Ang pagkakaiba-iba ng Vendian fauna ay nakakagulat: ang iba't ibang uri at klase ng mga hayop ay lumilitaw na parang biglang, ngunit ang bilang ng mga genera at species ay maliit. Sa Vendian, lumitaw ang isang biosphere na mekanismo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng unicellular at multicellular na mga organismo - ang una ay naging produktong pagkain para sa huli. Ang plankton, na sagana sa malamig na tubig, gamit ang magaan na enerhiya, ay naging pagkain para sa mga lumulutang at ilalim na microorganism, gayundin para sa mga multicellular na hayop. Ang unti-unting pag-init at pagtaas ng nilalaman ng oxygen ay humantong sa katotohanan na ang mga eukaryote, kabilang ang mga multicellular na hayop, ay nagsimulang punan ang carbonate belt ng planeta, na inilipat ang cyanobacteria. Ang simula ng panahon ng Paleozoic ay nagdala ng dalawang misteryo: ang pagkawala ng Vendian fauna at ang "Cambrian explosion" - ang hitsura ng mga skeletal form.

Ang ebolusyon ng buhay sa Phanerozoic (ang huling 545 milyong taon ng kasaysayan ng daigdig) ay ang proseso ng pagtaas ng pagiging kumplikado sa organisasyon ng mga multicellular na anyo sa mundo ng halaman at hayop.

Ang linya sa pagitan ng unicellular at multicellular

Walang malinaw na linya sa pagitan ng unicellular at multicellular na organismo. Maraming mga unicellular na organismo ang may paraan upang lumikha ng mga multicellular na kolonya, habang ang mga indibidwal na selula ng ilang mga multicellular na organismo ay may kakayahang umiral nang nakapag-iisa.

Mga espongha

Choanoflagellates

Ang isang detalyadong pag-aaral ng choanoflagellates ay isinagawa ni Nicole King mula sa Unibersidad ng California sa Berkeley.

Bakterya

Sa maraming bakterya, halimbawa, steptococci, ang mga protina ay matatagpuan na katulad ng collagen at proteoglycan, ngunit hindi bumubuo ng mga lubid at mga sheet, tulad ng sa mga hayop. Ang mga asukal na bahagi ng proteoglycan complex na bumubuo ng cartilage ay natagpuan sa mga dingding ng bakterya.

Mga eksperimento sa ebolusyon

lebadura

Ang mga eksperimento sa ebolusyon ng multicellularity na isinagawa noong 2012 ng mga mananaliksik ng University of Minnesota sa pangunguna nina William Ratcliffe at Michael Travisano ay gumamit ng baker's yeast bilang isang modelong bagay. Ang mga single-celled fungi na ito ay nagpaparami sa pamamagitan ng pag-usbong; Kapag ang selula ng ina ay umabot sa isang tiyak na sukat, ang isang mas maliit na selulang anak na babae ay humihiwalay mula dito at nagiging isang malayang organismo. Ang mga selyula ng anak na babae ay maaari ding magkadikit upang bumuo ng mga kumpol. Ang mga mananaliksik ay nagsagawa ng isang artipisyal na seleksyon ng mga cell na kasama sa pinakamalaking kumpol. Ang pamantayan sa pagpili ay ang rate kung saan ang mga kumpol ay tumira sa ilalim ng tangke. Ang mga kumpol na pumasa sa filter ng pagpili ay muling nilinang, at ang pinakamalalaki ay muling napili.

Sa paglipas ng panahon, ang mga kumpol ng lebadura ay nagsimulang kumilos tulad ng mga solong organismo: pagkatapos ng yugto ng juvenile, kapag naganap ang paglaki ng cell, may sumunod na yugto ng pagpaparami, kung saan ang kumpol ay nahahati sa malaki at maliliit na bahagi. Sa kasong ito, namatay ang mga cell na matatagpuan sa hangganan, na nagpapahintulot sa mga kumpol ng magulang at anak na magkalat.

Ang eksperimento ay tumagal ng 60 araw. Ang resulta ay mga indibidwal na kumpol ng yeast cell na nabuhay at namatay bilang isang organismo.

Ang mga mananaliksik mismo ay hindi isinasaalang-alang ang eksperimento na dalisay, dahil ang lebadura sa nakaraan ay may mga multicellular na ninuno, kung saan maaari silang magmana ng ilang mga mekanismo ng multicellularity.

damong-dagat Chlamydomonas reinhardtii

Noong 2013, isang grupo ng mga mananaliksik sa Unibersidad ng Minnesota na pinamumunuan ni William Ratcliffe, na dating kilala para sa mga evolutionary experiment na may yeast, ay nagsagawa ng mga katulad na eksperimento sa single-celled algae. Chlamydomonas reinhardtii. 10 kultura ng mga organismo na ito ay nilinang sa loob ng 50 henerasyon, sinasentro ang mga ito paminsan-minsan at pinipili ang pinakamalaking kumpol. Pagkatapos ng 50 henerasyon, ang mga multicellular aggregation na may naka-synchronize na mga siklo ng buhay ng mga indibidwal na cell ay nabuo sa isa sa mga kultura. Nananatiling magkasama sa loob ng ilang oras, ang mga kumpol pagkatapos ay nagkalat sa mga indibidwal na selula, na, na natitira sa loob ng karaniwang mauhog na lamad, ay nagsimulang hatiin at bumuo ng mga bagong kumpol.

Hindi tulad ng lebadura, ang Chlamydomonas ay hindi kailanman nagkaroon ng multicellular na mga ninuno at hindi maaaring magmana ng mga mekanismo ng multicellularity mula sa kanila, gayunpaman, bilang isang resulta ng artipisyal na pagpili sa ilang dosenang henerasyon, ang primitive multicellularity ay lilitaw sa kanila. Gayunpaman, hindi tulad ng mga kumpol ng lebadura, na nanatiling isang solong organismo sa panahon ng proseso ng namumuko, ang mga kumpol ng chlamydomonas ay nahahati sa magkakahiwalay na mga selula sa panahon ng pagpaparami. Ipinapahiwatig nito na ang mga mekanismo ng multicellularity ay maaaring lumabas nang nakapag-iisa sa iba't ibang grupo ng mga unicellular na organismo at nag-iiba mula sa bawat kaso cellosome) at kinakatawan ang artipisyal na nilikha na mga kolonya ng mga unicellular na organismo. Ang isang layer ng yeast cells ay inilapat sa aragonite at calcite crystals gamit ang polymer electrolytes bilang isang binder, pagkatapos ay ang mga kristal ay natunaw na may acid at ang mga guwang na closed cellosome ay nakuha na nagpapanatili ng hugis ng template na ginamit. Sa mga nagresultang cellosome, pinanatili ng mga yeast cell ang kanilang aktibidad at hugis ng template

Ang lahat ng buhay na organismo ay nahahati sa mga subkingdom ng multicellular at unicellular na nilalang. Ang huli ay isang cell at nabibilang sa pinakasimpleng, habang ang mga halaman at hayop ay ang mga istruktura kung saan nabuo ang isang mas kumplikadong organisasyon sa paglipas ng mga siglo. Ang bilang ng mga cell ay nag-iiba depende sa iba't kung saan kabilang ang indibidwal. Karamihan ay napakaliit na makikita lamang sa ilalim ng mikroskopyo. Lumitaw ang mga cell sa Earth humigit-kumulang 3.5 bilyong taon na ang nakalilipas.

Sa ngayon, lahat ng mga prosesong nagaganap sa mga buhay na organismo ay pinag-aaralan ng biology. Ang agham na ito ay tumatalakay sa subkingdom ng multicellular at unicellular na mga organismo.

Mga unicellular na organismo

Ang unicellularity ay tinutukoy ng presensya sa katawan ng isang cell na gumaganap ng lahat ng mahahalagang function. Ang kilalang amoeba at slipper ciliates ay primitive at, sa parehong oras, ang pinaka sinaunang anyo ng buhay na kinatawan ng species na ito. Sila ang unang nabubuhay na nilalang na nabuhay sa Earth. Kasama rin dito ang mga grupo tulad ng Sporozoans, Sarcodaceae at bacteria. Lahat sila ay maliliit at halos hindi nakikita ng mata. Karaniwan silang nahahati sa dalawang pangkalahatang kategorya: prokaryotic at eukaryotic.

Ang mga prokaryote ay kinakatawan ng protozoa o ilang species ng fungi. Ang ilan sa kanila ay nakatira sa mga kolonya, kung saan ang lahat ng mga indibidwal ay pareho. Ang buong proseso ng buhay ay isinasagawa sa bawat indibidwal na selula upang ito ay mabuhay.

Ang mga prokaryotic na organismo ay walang membrane-bound nuclei at cellular organelles. Ang mga ito ay karaniwang bacteria at cyanobacteria, tulad ng E. coli, salmonella, nostoca, atbp.

Ang lahat ng mga kinatawan ng mga pangkat na ito ay nag-iiba sa laki. Ang pinakamaliit na bacterium ay 300 nanometer lamang ang haba. Ang mga unicellular na organismo ay karaniwang may espesyal na flagella o cilia na kasangkot sa kanilang paggalaw. Mayroon silang isang simpleng katawan na may binibigkas na mga pangunahing tampok. Ang nutrisyon, bilang panuntunan, ay nangyayari sa panahon ng proseso ng pagsipsip (phagocytosis) ng pagkain at nakaimbak sa mga espesyal na organelles ng cell.

Ang mga single-celled na organismo ay nangingibabaw bilang mga anyo ng buhay sa Earth sa loob ng bilyun-bilyong taon. Gayunpaman, binago ng ebolusyon mula sa pinakasimple hanggang sa mas kumplikadong mga indibidwal ang buong tanawin, dahil humantong ito sa paglitaw ng mga biologically evolved na koneksyon. Bilang karagdagan, ang paglitaw ng mga bagong species ay lumikha ng mga bagong kapaligiran na may magkakaibang mga ekolohikal na pakikipag-ugnayan.

Mga multicellular na organismo

Ang pangunahing katangian ng metazoan subkingdom ay ang pagkakaroon ng malaking bilang ng mga cell sa isang indibidwal. Ang mga ito ay pinagsama-sama, sa gayon ay lumilikha ng isang ganap na bagong organisasyon, na binubuo ng maraming mga derivative na bahagi. Ang karamihan sa kanila ay makikita nang walang anumang espesyal na kagamitan. Ang mga halaman, isda, ibon at hayop ay lumalabas mula sa iisang selula. Ang lahat ng mga nilalang na kasama sa subkingdom ng mga multicellular organism ay muling bumubuo ng mga bagong indibidwal mula sa mga embryo na nabuo mula sa dalawang magkasalungat na gametes.

Ang anumang bahagi ng isang indibidwal o isang buong organismo, na tinutukoy ng isang malaking bilang ng mga bahagi, ay isang kumplikado, lubos na binuo na istraktura. Sa subkingdom ng mga multicellular organism, ang pag-uuri ay malinaw na naghihiwalay sa mga pag-andar kung saan ang bawat isa sa mga indibidwal na particle ay gumaganap ng kanyang gawain. Nakikisali sila sa mahahalagang proseso, sa gayon ay sumusuporta sa pagkakaroon ng buong organismo.

Ang subkingdom na Multicellular sa Latin ay parang Metazoa. Upang makabuo ng isang kumplikadong organismo, ang mga selula ay dapat makilala at idugtong sa iba. Isang dosenang protozoa lamang ang makikita nang isa-isa gamit ang mata. Ang natitirang halos dalawang milyong nakikitang indibidwal ay multicellular.

Ang mga pluricellular na hayop ay nilikha ng unyon ng mga indibidwal sa pamamagitan ng pagbuo ng mga kolonya, filament, o pagsasama-sama. Independiyenteng nabuo ang mga pluricellular organism, tulad ng Volvox at ilang flagellated green algae.

Ang isang tanda ng subkingdom metazoans, iyon ay, ang maagang primitive species nito, ay ang kawalan ng mga buto, shell at iba pang matitigas na bahagi ng katawan. Samakatuwid, walang bakas ng mga ito ang nakaligtas hanggang ngayon. Ang pagbubukod ay ang mga espongha, na nabubuhay pa rin sa mga dagat at karagatan. Marahil ang kanilang mga labi ay matatagpuan sa ilang mga sinaunang bato, tulad ng Grypania spiralis, na ang mga fossil ay natagpuan sa mga pinakalumang layer ng black shale na itinayo noong unang bahagi ng panahon ng Proterozoic.

Sa talahanayan sa ibaba, ang multicellular subkingdom ay ipinakita sa lahat ng pagkakaiba-iba nito.

Ang mga kumplikadong relasyon ay lumitaw bilang isang resulta ng ebolusyon ng protozoa at ang paglitaw ng kakayahan ng mga cell na hatiin sa mga grupo at ayusin ang mga tisyu at organo. Mayroong maraming mga teorya na nagpapaliwanag ng mga mekanismo kung saan maaaring umunlad ang mga single-celled na organismo.

Mga teorya ng pinagmulan

Ngayon, mayroong tatlong pangunahing teorya ng pinagmulan ng multicellular subkingdom. Ang isang maikling buod ng syncytial theory, nang hindi naglalagay ng mga detalye, ay maaaring ilarawan sa ilang salita. Ang kakanyahan nito ay ang isang primitive na organismo, na mayroong maraming nuclei sa mga selula nito, sa kalaunan ay maaaring paghiwalayin ang bawat isa sa kanila gamit ang panloob na lamad. Halimbawa, maraming nuclei ang naglalaman ng fungus ng amag, gayundin ang mga slipper ciliates, na nagpapatunay sa teoryang ito. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng maraming nuclei ay hindi sapat para sa agham. Upang kumpirmahin ang teorya ng kanilang multiplicity, kinakailangan upang ipakita ang pagbabago ng pinakasimpleng eukaryote sa isang mahusay na binuo na hayop.

Sinasabi ng teorya ng kolonya na ang symbiosis, na binubuo ng iba't ibang mga organismo ng parehong species, ay humantong sa kanilang pagbabago at ang paglitaw ng mas advanced na mga nilalang. Si Haeckel ang unang siyentipiko na nagpakilala ng teoryang ito noong 1874. Ang pagiging kumplikado ng organisasyon ay lumitaw dahil ang mga cell ay nananatiling magkasama sa halip na magkahiwalay habang sila ay naghahati. Ang mga halimbawa ng teoryang ito ay makikita sa mga protozoan na multicellular na organismo gaya ng berdeng algae na tinatawag na Eudorina o Volvaxa. Bumubuo sila ng mga kolonya ng hanggang 50,000 mga selula, depende sa mga species.

Ang teorya ng kolonya ay nagmumungkahi ng pagsasanib ng iba't ibang mga organismo ng parehong species. Ang bentahe ng teoryang ito ay na sa panahon ng kakapusan sa pagkain, ang mga amoeba ay naobserbahang napapangkat sa isang kolonya, na gumagalaw bilang isang yunit sa isang bagong lokasyon. Ang ilan sa mga amoeba na ito ay bahagyang naiiba sa bawat isa.

Gayunpaman, ang problema sa teoryang ito ay hindi alam kung paano maisasama ang DNA ng iba't ibang indibidwal sa isang genome.

Halimbawa, ang mitochondria at chloroplast ay maaaring mga endosymbionts (mga organismo sa loob ng isang katawan). Ito ay napakabihirang mangyari, at kahit na ang mga genome ng mga endosymbionts ay nagpapanatili ng mga pagkakaiba sa kanilang mga sarili. Hiwalay silang nag-synchronize ng kanilang DNA sa panahon ng mitosis ng host species.

Ang dalawa o tatlong symbiotic na indibidwal na bumubuo sa isang lichen, bagama't umaasa sa isa't isa para sa kaligtasan, ay dapat magparami nang hiwalay at pagkatapos ay muling pagsasamahin, muli na lumikha ng isang solong organismo.

Iba pang mga teorya na isinasaalang-alang din ang paglitaw ng metazoan subkingdom:

  • Teorya ng GK-PID. Mga 800 milyong taon na ang nakalilipas, ang isang maliit na genetic na pagbabago sa isang molekula na tinatawag na GK-PID ay maaaring nagbigay-daan sa mga indibidwal na lumipat mula sa isang cell patungo sa isang mas kumplikadong istraktura.
  • Ang papel ng mga virus. Napag-alaman kamakailan na ang mga gene na hiniram mula sa mga virus ay may mahalagang papel sa paghahati ng mga tisyu, organo, at maging sa sekswal na pagpaparami, sa panahon ng pagsasanib ng itlog at tamud. Ang unang protina, syncytin-1, ay natagpuan na ipinadala mula sa isang virus patungo sa mga tao. Ito ay matatagpuan sa mga intercellular membrane na naghihiwalay sa inunan at utak. Ang pangalawang protina ay nakilala noong 2007 at pinangalanang EFF1. Nakakatulong ito sa pagbuo ng balat ng nematode roundworms at bahagi ng buong pamilya ng FF ng mga protina. Si Dr. Felix Rey sa Pasteur Institute sa Paris ay nagtayo ng 3D na modelo ng EFF1 na istraktura at ipinakita na ito ang nagbubuklod sa mga particle. Kinukumpirma ng karanasang ito ang katotohanan na ang lahat ng kilalang pagsasanib ng maliliit na particle sa mga molekula ay nagmula sa viral. Iminumungkahi din nito na ang mga virus ay mahalaga para sa komunikasyon ng mga panloob na istruktura, at kung wala ang mga ito ang paglitaw ng mga kolonya sa subkingdom ng multicellular sponges ay imposible.

Ang lahat ng mga teoryang ito, pati na rin ang marami pang iba na patuloy na iminumungkahi ng mga sikat na siyentipiko, ay lubhang kawili-wili. Gayunpaman, wala sa kanila ang malinaw at malinaw na makakasagot sa tanong: paano maaaring lumitaw ang napakalaking uri ng mga species mula sa isang cell na nagmula sa Earth? O: bakit nagpasya ang mga solong indibidwal na magkaisa at magsimulang umiral nang magkasama?

Siguro sa loob ng ilang taon, ang mga bagong tuklas ay makakapagbigay sa atin ng mga sagot sa bawat isa sa mga tanong na ito.

Mga organo at tisyu

Ang mga kumplikadong organismo ay may mga biological function tulad ng depensa, sirkulasyon, panunaw, paghinga, at sekswal na pagpaparami. Ang mga ito ay ginagampanan ng mga partikular na organo tulad ng balat, puso, tiyan, baga at reproductive system. Binubuo sila ng maraming iba't ibang uri ng mga cell na nagtutulungan upang magsagawa ng mga partikular na gawain.

Halimbawa, ang kalamnan ng puso ay may malaking bilang ng mitochondria. Gumagawa sila ng adenosine triphosphate, na nagpapanatili ng tuluy-tuloy na paglipat ng dugo sa pamamagitan ng sistema ng sirkulasyon. Ang mga selula ng balat, sa kabaligtaran, ay may mas kaunting mitochondria. Sa halip, mayroon silang mga siksik na protina at gumagawa ng keratin, na nagpoprotekta sa malambot na panloob na mga tisyu mula sa pinsala at panlabas na mga kadahilanan.

Pagpaparami

Habang ang lahat ng mga simpleng organismo, nang walang pagbubukod, ay nagpaparami nang walang seks, marami sa mga subkingdom metazoan ay mas gusto ang sekswal na pagpaparami. Ang mga tao, halimbawa, ay lubhang kumplikadong mga istruktura na nilikha ng pagsasanib ng dalawang solong selula na tinatawag na isang itlog at isang tamud. Ang pagsasanib ng isang itlog na may gamete (ang mga gamete ay mga espesyal na selula ng kasarian na naglalaman ng isang hanay ng mga chromosome) ng isang tamud ay humahantong sa pagbuo ng isang zygote.

Ang zygote ay naglalaman ng genetic material ng parehong tamud at itlog. Ang paghahati nito ay humahantong sa pagbuo ng isang ganap na bago, hiwalay na organismo. Sa panahon ng pag-unlad at paghahati, ang mga selula, ayon sa programang inilatag sa mga gene, ay nagsisimulang mag-iba sa mga grupo. Ito ay higit pang magpapahintulot sa kanila na magsagawa ng ganap na magkakaibang mga pag-andar, sa kabila ng katotohanan na sila ay magkapareho sa genetically sa bawat isa.

Kaya, ang lahat ng mga organo at tisyu ng katawan na bumubuo ng mga nerbiyos, buto, kalamnan, tendon, dugo - lahat sila ay bumangon mula sa isang zygote, na lumitaw dahil sa pagsasanib ng dalawang solong gametes.

Multicellular na kalamangan

Mayroong ilang mga pangunahing bentahe ng sub-kaharian ng mga multicellular na organismo, dahil sa kung saan sila ay nangingibabaw sa ating planeta.

Dahil ang kumplikadong panloob na istraktura ay nagbibigay-daan para sa pagtaas ng laki, nakakatulong din itong bumuo ng mas mataas na pagkakasunud-sunod na mga istraktura at mga tisyu na may maraming mga function.

Ang mga malalaking organismo ay may mas mahusay na proteksyon mula sa mga mandaragit. Mayroon din silang higit na kadaliang kumilos, na nagpapahintulot sa kanila na lumipat sa mas kanais-nais na mga lugar na tirahan.

May isa pang hindi maikakaila na bentahe ng multicellular subkingdom. Ang isang karaniwang katangian ng lahat ng mga species nito ay isang medyo mahabang pag-asa sa buhay. Ang katawan ng cell ay nakalantad sa kapaligiran mula sa lahat ng panig, at anumang pinsala dito ay maaaring humantong sa pagkamatay ng indibidwal. Ang isang multicellular na organismo ay patuloy na iiral kahit na ang isang cell ay namatay o nasira. Ang pagdoble ng DNA ay isang kalamangan din. Ang paghahati ng mga particle sa loob ng katawan ay nagpapahintulot sa mga nasirang tissue na lumaki at mas mabilis na maayos.

Sa panahon ng paghahati nito, kinokopya ng isang bagong cell ang luma, na nagbibigay-daan dito upang mapanatili ang mga kanais-nais na tampok sa mga susunod na henerasyon, pati na rin mapabuti ang mga ito sa paglipas ng panahon. Sa madaling salita, ang pagdoble ay nagbibigay-daan para sa pagpapanatili at pag-aangkop ng mga katangian na magpapahusay sa kaligtasan o kaangkupan ng isang organismo, lalo na sa kaharian ng hayop, isang subkingdom ng mga metazoan.

Mga disadvantages ng multicellular

Ang mga kumplikadong organismo ay mayroon ding mga disadvantages. Halimbawa, sila ay madaling kapitan sa iba't ibang sakit na nagmumula sa kanilang kumplikadong biological na komposisyon at mga pag-andar. Ang protozoa, sa kabaligtaran, ay kulang sa mga nabuong organ system. Nangangahulugan ito na ang kanilang mga panganib ng mga mapanganib na sakit ay mababawasan.

Mahalagang tandaan na, hindi tulad ng mga multicellular na organismo, ang mga primitive na indibidwal ay may kakayahang magparami nang walang seks. Nakakatulong ito sa kanila na hindi mag-aksaya ng mga mapagkukunan at enerhiya sa paghahanap ng kapareha at sekswal na aktibidad.

Ang protozoa ay mayroon ding kakayahang kumuha ng enerhiya sa pamamagitan ng diffusion o osmosis. Ito ay nagpapalaya sa kanila mula sa pangangailangan na lumipat sa paligid upang makahanap ng pagkain. Halos anumang bagay ay maaaring maging isang potensyal na mapagkukunan ng pagkain para sa isang solong selulang nilalang.

Vertebrates at invertebrates

Hinahati ng klasipikasyon ang lahat ng multicellular na nilalang nang walang pagbubukod sa subkingdom sa dalawang species: vertebrates (chordates) at invertebrates.

Ang mga invertebrate ay walang matigas na frame, habang ang mga chordate ay may mahusay na nabuong panloob na balangkas ng kartilago, mga buto at isang mataas na binuo na utak, na protektado ng bungo. Ang mga Vertebrates ay may mahusay na nabuong mga organo ng pandama, isang sistema ng paghinga na may mga hasang o baga, at isang nabuong sistema ng nerbiyos, na higit na nagpapakilala sa kanila mula sa kanilang mas primitive na mga katapat.

Ang parehong uri ng mga hayop ay naninirahan sa iba't ibang mga tirahan, ngunit ang mga chordates, salamat sa kanilang binuo na sistema ng nerbiyos, ay maaaring umangkop sa lupa, dagat at hangin. Gayunpaman, ang mga invertebrate ay nangyayari din sa isang malawak na hanay, mula sa kagubatan at disyerto hanggang sa mga kuweba at ang putik ng seafloor.

Sa ngayon, halos dalawang milyong species ng subkingdom ng multicellular invertebrates ang nakilala. Ang dalawang milyong ito ay bumubuo ng humigit-kumulang 98% ng lahat ng nabubuhay na nilalang, ibig sabihin, 98 sa 100 na uri ng mga organismo na naninirahan sa mundo ay invertebrates. Ang mga tao ay kabilang sa pamilya ng chordate.

Ang mga Vertebrates ay nahahati sa isda, amphibian, reptilya, ibon at mammal. Ang mga hayop na walang gulugod ay kinabibilangan ng phyla gaya ng arthropods, echinoderms, worm, coelenterates at molluscs.

Ang isa sa mga pinakamalaking pagkakaiba sa pagitan ng mga species na ito ay ang kanilang laki. Ang mga invertebrate, tulad ng mga insekto o coelenterates, ay maliit at mabagal dahil hindi sila makakabuo ng malalaking katawan at malalakas na kalamnan. Mayroong ilang mga pagbubukod, tulad ng pusit, na maaaring umabot ng 15 metro ang haba. Ang mga Vertebrates ay may unibersal na sistema ng suporta, at samakatuwid ay maaaring umunlad nang mas mabilis at maging mas malaki kaysa sa mga invertebrate.

Ang mga Chordates ay mayroon ding mataas na binuo na sistema ng nerbiyos. Sa tulong ng mga dalubhasang koneksyon sa pagitan ng mga nerve fibers, maaari silang tumugon nang napakabilis sa mga pagbabago sa kapaligiran, na nagbibigay sa kanila ng natatanging kalamangan.

Kung ikukumpara sa mga vertebrates, karamihan sa mga hayop na walang gulugod ay gumagamit ng isang simpleng sistema ng nerbiyos at kumikilos nang halos katutubo. Ang ganitong sistema ay gumagana nang maayos sa halos lahat ng oras, bagaman ang mga nilalang na ito ay kadalasang hindi natututo mula sa kanilang mga pagkakamali. Ang mga pagbubukod ay ang mga octopus at ang kanilang malapit na kamag-anak, na itinuturing na kabilang sa mga pinaka matalinong hayop sa invertebrate na mundo.

Lahat ng chordates, tulad ng alam natin, ay may backbone. Gayunpaman, ang isang tampok ng subkingdom ng multicellular invertebrate na mga hayop ay ang kanilang pagkakapareho sa kanilang mga kamag-anak. Ito ay nakasalalay sa katotohanan na sa isang tiyak na yugto ng buhay, ang mga vertebrates ay mayroon ding nababaluktot na sumusuportang baras, isang notochord, na kasunod na nagiging gulugod. Ang unang buhay ay nabuo bilang mga solong selula sa tubig. Ang mga invertebrate ay ang unang link sa ebolusyon ng iba pang mga organismo. Ang kanilang unti-unting pagbabago ay humantong sa paglitaw ng mga kumplikadong nilalang na may mahusay na binuo na mga kalansay.

Coelenterates

Ngayon ay may mga labing isang libong species ng coelenterates. Ito ang ilan sa mga pinakalumang kumplikadong hayop na lumitaw sa mundo. Ang pinakamaliit sa mga coelenterate ay hindi makikita nang walang mikroskopyo, at ang pinakamalaking kilalang dikya ay 2.5 metro ang lapad.

Kaya, tingnan natin ang subkingdom ng mga multicellular na organismo, tulad ng coelenterates. Ang paglalarawan ng mga pangunahing katangian ng mga tirahan ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang aquatic o marine na kapaligiran. Namumuhay silang mag-isa o sa mga kolonya na malayang nakakagalaw o naninirahan sa isang lugar.

Ang hugis ng katawan ng mga coelenterates ay tinatawag na "bag". Ang bibig ay kumokonekta sa isang blind sac na tinatawag na gastrovascular cavity. Ang sac na ito ay gumagana sa proseso ng panunaw, gas exchange at gumaganap bilang isang hydrostatic skeleton. Ang nag-iisang bukana ay nagsisilbing parehong bibig at anus. Ang mga galamay ay mahaba, guwang na mga istraktura na ginagamit upang ilipat at makuha ang pagkain. Ang lahat ng coelenterates ay may mga galamay na natatakpan ng mga sucker. Nilagyan sila ng mga espesyal na selula - nemocyst, na maaaring mag-iniksyon ng mga lason sa kanilang biktima. Ang mga suction cup ay nagpapahintulot din sa kanila na mahuli ang malaking biktima, na inilalagay ng mga hayop sa kanilang mga bibig sa pamamagitan ng pag-urong ng kanilang mga galamay. Ang mga nematocyst ay may pananagutan sa mga paso na sanhi ng ilang dikya sa mga tao.

Ang mga hayop ng subkingdom ay multicellular, tulad ng mga coelenterate, at may parehong intracellular at extracellular digestion. Ang paghinga ay nangyayari sa pamamagitan ng simpleng pagsasabog. Mayroon silang network ng mga nerbiyos na kumakalat sa buong katawan.

Maraming mga anyo ang nagpapakita ng polymorphism, na isang iba't ibang mga gene kung saan ang iba't ibang uri ng mga nilalang ay naroroon sa kolonya para sa iba't ibang mga function. Ang mga indibidwal na ito ay tinatawag na zooids. Ang pagpaparami ay maaaring tawaging random (external budding) o sekswal (formation of gametes).

Ang dikya, halimbawa, ay gumagawa ng mga itlog at tamud at pagkatapos ay ilalabas ang mga ito sa tubig. Kapag ang itlog ay na-fertilize, ito ay nagiging isang free-swimming, ciliated larva na tinatawag na planla.

Ang mga karaniwang halimbawa ng subkingdom Multicellular coelenterates ay hydra, obelia, Portuguese man-of-war, sailfish, aurelia jellyfish, cabbage jellyfish, sea anemone, corals, sea pens, gorgonians, atbp.

Mga halaman

Sa subkingdom Ang mga multicellular na halaman ay mga eukaryotic na organismo na kayang pakainin ang kanilang mga sarili sa pamamagitan ng proseso ng photosynthesis. Ang algae ay orihinal na itinuturing na mga halaman, ngunit ngayon ay inuri sila bilang mga protista, isang espesyal na grupo na hindi kasama sa lahat ng kilalang species. Ang modernong kahulugan ng mga halaman ay tumutukoy sa mga organismo na pangunahing nabubuhay sa lupa (at kung minsan sa tubig).

Ang isa pang natatanging katangian ng mga halaman ay ang berdeng pigment - chlorophyll. Ito ay ginagamit upang sumipsip ng solar energy sa panahon ng proseso ng photosynthesis.

Ang bawat halaman ay may mga haploid at diploid na yugto na nagpapakilala sa siklo ng buhay nito. Tinatawag itong alternation of generations dahil ang lahat ng phases dito ay multicellular.