多細胞生物の起源、特徴、機能および例



A 多細胞生物 それは複数の細胞からなる生物です。多細胞用語も頻繁に使用されます。私たちを取り巻く有機的な存在、そして肉眼で観察できるものは多細胞です。.

このグループの有機体の最も注目すべき特徴は、それらが持つ構造的組織のレベルです。細胞は非常に特定の機能を果たすために特殊化する傾向があり、そして組織に分類される。複雑さが増すにつれて、組織は器官を形成し、これらはシステムを形成します.

この概念は、単一細胞からなる単細胞生物とは反対です。とりわけ細菌、古細菌、原生動物がこのグループに属します。この幅広いグループでは、生物は生命に必要なすべての基本機能（栄養、生殖、代謝など）を単一の細胞にまとめる必要があります。.

索引

  • 1起源と進化
    • 1.1多細胞生物の前駆体
    • 1.2 volvocaceanos
    • 1.3独裁者
  • 2多細胞であることの利点
    • 2.1最適表面積
    • 2.2特化
    • 2.3ニッチの植民地化
    • 2.4多様性
  • 3つの特徴
    • 3.1組織
    • 3.2細胞分化
    • 3.3組織形成
    • 3.4動物の生地
    • 3.5植物の生地
    • 3.6臓器形成
    • 3.7システム形成
    • 3.8有機体の形成
  • 4重要な機能
  • 5例
  • 6参考文献

起源と進化

多細胞性は真核生物のいくつかの系統で進化し、植物、真菌および動物の出現をもたらした。証拠によると、多細胞シアノバクテリアは進化の初期に出現し、その後他の多細胞形態が独立して異なる進化系統で出現した。.

明らかなように、単一細胞から多細胞体への継代は進化の初期にそして繰り返して起こった。これらの理由のために、多細胞性が有機体にとって強い選択的な利点を表すと仮定することは論理的です。多細胞であることの利点は後で詳細に論じる。.

この現象を得るためには、いくつかの理論的仮定が必要でした。隣接セル間の接着、通信、協力、およびそれらの間の特殊化.

多細胞生物の前駆体

多細胞生物は、約17億年前にその単細胞祖先から進化したと推定されています。この先祖の出来事では、いくつかの単細胞真核生物が一種の多細胞凝集体を形成し、それは細胞の生物から多細胞生物への進化的移行であると思われる。.

今日では、この分類パターンを示す生物を観察しています。例えば、属の緑藻 ボルボックス 彼らは仲間と付き合ってコロニーを形成します。過去には、次のような前兆があったはずです。 ボルボックス それは現在の植物の起源です.

各細胞の特殊化が増加すると、コロニーは真の多細胞生物になる可能性があります。しかし、単細胞生物の起源を説明するために別のビジョンを適用することもできます。両方の方法を説明するために、我々は現在の種からの2つの例を使用します.

ボルボカセアノス

この有機体のグループは細胞構成から成り立っています。例えば、このジャンルの生物 ゴニウム それぞれがそのべん毛を有する約4〜16個の細胞の平らな「プレート」からなる。性別 パンドリーナ, その部分については、それは16セルの球です。したがって、セル数が増加する例がいくつか見つかります。.

興味深い分化パターンを示すジャンルがあります。コロニーの各細胞は、生物と同じように「役割」を持っています。具体的には、体細胞は性的なものから分かれています.

独裁者

単細胞生物における多細胞配列の別の例は、属に見出される。 独裁者. この生物のライフサイクルは、性的および無性的段階を含みます.

無性生殖周期の間に、孤独なアメーバはトランクを分解し、バクテリアを食べ、そして二分裂によって繁殖します。食料不足の時代には、これらのアメーバのかなりの数が、暗く湿った環境で動くことができるぬるぬるした体の中で団結します.

生きている種の両方の例は、多細胞性が遠隔時代にどのように始まったかの可能な徴候である.

多細胞であることの利点

細胞は生命の基本単位であり、大型の生物は通常これらの単位の集合体として現れ、サイズを大きくする単一の細胞としては現れません。.

自然が単細胞海藻のような比較的大きい単細胞形態を実験したというのは本当です、しかし、これらのケースはまれで、そして非常に特殊です.

単一細胞の有機体は、生物の進化の歴史において成功しています。それらは生物の総質量の半分以上を占め、そして最も極端な環境にうまく植民地化した。しかし、多細胞体はどのような利点をもたらしますか？?

最適表面積

大きな生物が大きな細胞よりも小さな細胞で構成されているのはなぜですか。この質問に対する答えは表面積に関連しています.

細胞の表面は、細胞内部から外部環境への分子の交換を仲介することができなければならない。細胞塊が小さな単位に分割されると、代謝活性に利用可能な表面積は増加する。.

単セルのサイズを大きくするだけでは、最適な表面と質量の比率を維持することは不可能です。このため、多細胞性は生物の大きさの増加を可能にする適応機能です.

特化

生化学的観点から、多くの単細胞生物は用途が広く、非常に単純な栄養素に基づいて事実上あらゆる分子を合成することができます。.

対照的に、多細胞生物の細胞は一連の機能に特化しており、これらの生物はより高度な複雑さを示す。この特殊化は、機能がより効果的に起こることを可能にします - すべての基本的な生命機能を実行しなければならない細胞と比較して.

さらに、有機体の「一部」が影響を受けている（または死亡している）場合でも、個体全体が死亡するわけではありません。.

ニッチの植民地化

多細胞生物は特定の環境での生活により適していますが、単一細胞型ではまったくアクセスできないでしょう。.

最も異常な適応のセットは、土地の植民地化を許したものを含みます。単細胞生物は主に水性環境に生息しているが、多細胞型は地球、空気および海洋にコロニーを形成することができた。.

多様性

複数の細胞によって形成されることの結果の１つは、異なる「形態」または形態で提示される可能性である。このため、多細胞性は有機生物の多様性を高めます.

この生き物のグループには、何百万という形、器官の特殊なシステム、そして行動のパターンがあります。この広範な多様性は、生物が利用することができる環境の種類を増やす.

節足動物のケースを取ります。このグループは圧倒的に多様な形態を提示し、事実上すべての環境に植民地化することができました.

特徴

組織

多細胞生物は、主にその構造要素の階層構造を提示することを特徴としています。さらに、それらは胚発生、生活環および複雑な生理学的過程を提示する。.

このように、生物はあるレベルから別のレベルへと上がるとき、我々は質的に異なる何かを見つけ、前のレベルでは存在しなかった特性を持っているという、異なるレベルの組織を提示します。上位レベルの組織には、下位レベルの組織がすべて含まれています。したがって、各レベルは高次の構成要素です。.

細胞分化

多細胞生物を構成する細胞の種類は、それらが異なる種類のRNA分子およびタンパク質を合成および蓄積するので、互いに異なる。.

彼らは遺伝物質、すなわちDNA配列を変えずにこれを行います。しかし、異なる2つの細胞が同じ個体に存在し、それらは同じDNAを持っています.

この現象は、完全に発達したカエル細胞の核が卵子に注入され、その核が除去されたという一連の古典的な実験のおかげで証明されました。新しいニュークリアスは開発プロセスを指示することができ、その結果は通常のオタマジャクシです。.

植物生物および哺乳動物についても同様の実験が行われ、同じ結論が得られた。.

例えば、ヒトでは、構造、機能、代謝という点で独特の特徴を持つ200種類以上の細胞型が見つかりました。これらの細胞はすべて受精後の単一細胞に由来します.

組織形成

多細胞生物は細胞によって形成されているが、これらは無作為に分類されて均質な塊を生じることはない。逆に言えば、細胞は特殊化する傾向があります。つまり、細胞は生物内で特定の機能を果たします。.

互いに類似している細胞は、組織と呼ばれるより高度なレベルの複雑さに分類されます。細胞は、隣接する細胞の細胞質間をつなぐ特殊なタンパク質と細胞間結合によってつながっています.

動物の生地

より複雑な動物では、筋肉、上皮組織、結合組織または結合組織、神経組織など、それらが果たす機能とその構成要素の細胞形態によって分類される一連の組織が見つかります。.

筋肉組織は、化学エネルギーを力学に変換することができ、移動機能と関連している収縮性の細胞で構成されています。それらは骨格筋、平滑筋および心筋として分類される.

上皮組織は、臓器や窩洞の内層に関与しています。それらはまた多くの臓器の実質の一部です.

結合組織は最も不均一な種類であり、その主な機能は臓器を構成するさまざまな組織の結束です。.

最後に、神経組織は、生物が受ける内部または外部の刺激を理解し、それらを神経インパルスに変換する役割を果たします。.

後生動物は、組織が同じように組織化されている傾向があります。しかし、海綿や多孔質の - 最も単純な多細胞動物と考えられている - は非常に特別な計画を持っています.

スポンジの本体は、細胞外マトリックスに埋め込まれた一連の細胞です。サポートは一連の小さなスパイク（針に似ている）とタンパク質から来ます.

植物の布

植物では、細胞は特定の機能を果たす組織に分類されます。それらは、細胞が活発に分裂することができる組織のタイプが1つだけであり、そしてこれが分裂組織であるという特異性を有する。残りの組織は成人と呼ばれ、分裂する能力を失いました.

それらは保護ティッシュとして分類され、名前が示すように、それは乾燥からそしてどんな機械的摩耗からも身体を保護する責任があります。これは表皮および皮下組織として分類される.

基本的な組織または実質が植物生物の体の大部分を占め、そしてそれは組織の内側を満たす。このグループでは、葉緑体が豊富な同化性の実質を見つけます。予備の実質に、果物、根と茎と塩、水と精巧な樹液の伝導の典型的な.

臓器形成

より複雑なレベルでは、臓器が見つかります。 １つ以上の種類の組織が関連して臓器を生じる。例えば、動物の心臓と肝臓です。そして植物の葉そして茎.

システム形成

次のレベルでは臓器のグループ分けがあります。これらの構造はシステムにグループ化されて特定の機能を調整し、調整された方法で機能します。最もよく知られている臓器系の中には、消化器系、神経系、そして循環器系があります。.

生物の形成

臓器系をグループ化することによって、我々は慎重で独立した組織を手に入れます。臓器のセットは、生命体を維持するためにすべての重要な、成長と発達の機能を果たすことができます。

重要な機能

有機体の重要な機能には、栄養、相互作用および繁殖の過程が含まれます。多細胞生物は、その重要な機能の範囲内で非常に不均一な過程を示す.

栄養の面では、生物を独立栄養生物と従属栄養生物に分けることができます。植物は光合成によって彼ら自身の食物を得ることができるので、植物は独立栄養的です。一方、動物や真菌は積極的に食べ物を入手しなければならないため、従属栄養性です。.

再現も非常に多様です。植物や動物には、性的または無性的に繁殖することができる、または両方の生殖様式を提示することができる種があります.

例

最も有名な多細胞生物は動植物です。私たちが裸眼で（顕微鏡を使う必要なしに）観察する生物は多細胞生物です。.

哺乳動物、海のクラゲ、昆虫、木、サボテンは、すべて多細胞生物の例です.

きのこのグループでは、私たちが台所でよく使うきのこのような多細胞変異体もあります。.

参考文献

  1. クーパー、G。M。＆ハウスマン、R。E。（2004）. 細胞：分子アプローチ. Medicinska naklada.
  2. Furusawa、C.、＆Kaneko、K.（2002）。動的システムの避けられない結果としての多細胞生物の起源. 解剖学的記録：米国解剖学会の公式出版物, 268（3）、327〜342.
  3. ギルバートS.F. （2000）. 発生生物学. シナウアーアソシエイツ.
  4. Kaiser、D.（2001）。多細胞生物の構築. 遺伝学の年次レビュー, 35（1）、103〜123.
  5. Lodish、H.、Berk、A.、Zipursky、S. L.、Matsudaira、P.、Baltimore、D.、＆Darnell、J.（2013）. 分子細胞生物学 . WHフリーマン.
  6. Michod、R. E.、Viossat、Y.、Solari、C. A.、Hurand、M.＆Nedelcu、A. M.（2006）。生活史の進化と多細胞性の起源. 理論生物学ジャーナル, 239（2）、257〜272.
  7. Rosslenbroich、B。（2014）. 自律性の起源について：進化における主要な変遷の新しい見. Springer Science＆Businessメディア.