Kaikki elävät organismit on jaettu monisoluisten ja yksisoluisten olentojen alav altakuntiin. Jälkimmäiset ovat yksisoluisia ja kuuluvat yksinkertaisimpiin, kun taas kasvit ja eläimet ovat niitä rakenteita, joissa monimutkaisempi organisaatio on kehittynyt vuosisatojen aikana. Solujen määrä vaihtelee riippuen lajikkeesta, johon yksilö kuuluu. Useimmat ovat niin pieniä, että ne voidaan nähdä vain mikroskoopilla. Solut ilmestyivät maan päälle noin 3,5 miljardia vuotta sitten.
Meidän aikanamme kaikkia elävien organismien kanssa tapahtuvia prosesseja tutkitaan biologian avulla. Tämä tiede käsittelee monisoluisen ja yksisoluisen v altakuntaa.
Yksisoluiset organismit
Yksisoluisuus määräytyy sen perusteella, että kehossa on yksi solu, joka suorittaa kaikki elintärkeät toiminnot. Tunnettu ameba ja ripskokenkä ovat alkeellisia ja samalla vanhimpia elämänmuotoja,jotka ovat tämän lajin jäseniä. He olivat ensimmäiset elävät olennot, jotka asuivat maan päällä. Tämä sisältää myös ryhmät, kuten itiöeläimet, sarkoodit ja bakteerit. Ne ovat kaikki pieniä ja enimmäkseen näkymättömiä paljaalla silmällä. Ne jaetaan yleensä kahteen yleiseen luokkaan: prokaryoottisiin ja eukaryoottisiin.
Prokaryootteja edustavat joidenkin lajien alkueläimet tai sienet. Jotkut heistä elävät siirtokunnissa, joissa kaikki yksilöt ovat samanlaisia. Koko elämänprosessi suoritetaan jokaisessa yksittäisessä solussa, jotta se selviytyisi.
Prokaryoottisilla organismeilla ei ole kalvoon sitoutuneita ytimiä ja soluorganelleja. Nämä ovat yleensä bakteereja ja syanobakteereita, kuten E. coli, salmonella, nostokit jne.
Eukaryootit koostuvat joukosta soluja, jotka ovat riippuvaisia toisistaan selviytyäkseen. Niissä on ydin ja muut kalvoilla erotetut organellit. Ne ovat enimmäkseen vesiloisia tai sieniä ja leviä.
Kaikki näiden ryhmien edustajat ovat kooltaan erilaisia. Pienin bakteeri on vain 300 nanometriä pitkä. Yksisoluisilla organismeilla on yleensä erityisiä siimoja tai värejä, jotka osallistuvat niiden liikkumiseen. Heillä on yksinkertainen runko, jossa on selkeät perusominaisuudet. Ravinto tapahtuu pääsääntöisesti ruoan imeytymisprosessissa (fagosytoosissa) ja varastoituu solun erityisiin organelleihin.
Yksisoluiset ovat hallinneet elämänmuotoa maapallolla miljardeja vuosia. Evoluutio yksinkertaisimmista yksilöistä monimutkaisempiin on kuitenkin muuttanut koko maisemaa, koska se on johtanut biologisesti kehittyneiden ihmissuhteiden syntymiseen. Lisäksi uusien lajien ilmaantuminen johti muodostumiseenuusi ympäristö, jossa on monipuolista ekologista vuorovaikutusta.
Monisoluiset organismit
Monisoluisen alav altakunnan pääominaisuus on suuren määrän soluja yhdessä yksilössä. Ne kiinnitetään yhteen, jolloin syntyy täysin uusi organisaatio, joka koostuu monista johdetuista osista. Suurin osa niistä on nähtävissä ilman erityisiä instrumentteja. Kasvit, kalat, linnut ja eläimet tulevat ulos yhdestä häkistä. Kaikki olennot, jotka kuuluvat monisoluiseen alav altakuntaan, luovat uusia yksilöitä alkioista, jotka muodostuvat kahdesta vastakkaisesta sukusolusta.
Jokainen yksittäisen tai kokonaisen organismin osa, jonka määrää suuri määrä komponentteja, on monimutkainen, pitkälle kehittynyt rakenne. Monisoluisten organismien osav altiossa luokittelu erottaa selvästi ne toiminnot, joissa kukin yksittäinen hiukkanen suorittaa tehtävänsä. Ne osallistuvat elintärkeisiin prosesseihin ja tukevat siten koko organismin olemassaoloa.
Subkingdom Multicellular latinaksi kuulostaa Metazo alta. Monimutkaisen organismin muodostamiseksi solut on tunnistettava ja liitettävä muihin. Paljaalla silmällä yksitellen voidaan nähdä vain noin tusina alkueläintä. Loput lähes kaksi miljoonaa näkyvää yksilöä ovat monisoluisia.
Monisoluiset eläimet syntyvät yhdistämällä yksilöitä muodostamalla pesäkkeitä, filamentteja tai aggregaatioita. Pluricellular kehittyi itsenäisesti, kuten Volvox ja jotkut viheriötlevät.
Merkki monisoluisten eli sen varhaisten primitiivisten lajien alav altakunnasta oli luiden, kuorien ja muiden kovien ruumiinosien puuttuminen. Siksi heidän jäljensä eivät ole säilyneet tähän päivään asti. Poikkeuksena ovat sienet, jotka elävät edelleen merissä ja v altamerissä. Ehkä niiden jäännökset löytyvät joistakin muinaisista kivistä, kuten Grypania spiralisista, jonka fossiilit löydettiin varhaisproterotsoisen aikakauden vanhimmista mustaliuskekerroksista.
Alla olevassa taulukossa monisoluinen osav altakunta on esitetty kaikessa monimuotoisuudessaan.
Monimutkaiset suhteet syntyivät alkueläinten evoluution ja solujen kyvyn jakautua ryhmiin ja organisoida kudoksia ja elimiä ilmaantumisen seurauksena. On olemassa monia teorioita, jotka selittävät mekanismeja, joilla yksisoluiset organismit ovat saattaneet kehittyä.
Ilmistumisen teoriat
Nykyään on olemassa kolme pääteoriaa monisoluisen alav altakunnan syntymisestä. Yhteenveto syncytial teoriasta, jotta ei mennä yksityiskohtiin, voidaan kuvata muutamalla sanalla. Sen ydin on siinä, että primitiivinen organismi, jonka soluissa oli useita ytimiä, pystyi lopulta erottamaan niistä jokaisen sisäisellä kalvolla. Esimerkiksi useat ytimet sisältävät homesientä sekä ripsien kengän, mikä vahvistaa tämän teorian. Tieteelle ei kuitenkaan riitä, että on useita ytimiä. Niiden moninaisuuden teorian vahvistamiseksi tarvitaan visuaalinen muunnos yksinkertaisimman eukaryootin hyvin kehittyneeksi eläimeksi.
Yhdyskuntateoria sanoo, että saman lajin eri organismeista koostuva symbioosi johti niiden muutokseen ja täydellisempien olentojen ilmestymiseen. Haeckel on ensimmäinen tiedemies, joka esitti tämän teorian vuonna 1874. Järjestämisen monimutkaisuus johtuu siitä, että solut pysyvät yhdessä sen sijaan, että ne irrotettaisiin jakautumisen aikana. Esimerkkejä tästä teoriasta voidaan nähdä sellaisissa alkueläimissä, kuten viherlevissä, joita kutsutaan eudorinaksi tai volvaxiksi. Ne muodostavat pesäkkeitä, joissa on jopa 50 000 solua lajista riippuen.
Pysäketeoria ehdottaa saman lajin eri organismien fuusiota. Tämän teorian etuna on, että on havaittu, että ruokapulan aikana amebat ryhmittyvät pesäkkeeksi, joka siirtyy yksikkönä uuteen paikkaan. Jotkut näistä ameeboista ovat hieman erilaisia.
Symbioositeoria ehdottaa, että ensimmäinen olento monisoluisesta aliv altakunnasta ilmestyi erilaisten primitiivisten olentojen yhteisön ansiosta, jotka suorittivat erilaisia tehtäviä. Tällaisia suhteita on esimerkiksi klovnikalojen ja merivuokkojen tai viidakon puissa loistavien viiniköynnösten välillä.
Tämän teorian ongelmana on kuitenkin se, että ei tiedetä, kuinka eri yksilöiden DNA voidaan sisällyttää yhteen genomiin.
Esimerkiksi mitokondriot ja kloroplastit voivat olla endosymbiontteja (elimiä kehossa). Tämä tapahtuu erittäin harvoin, ja silloinkin endosymbionttien genomit säilyttävät eroja keskenään. Ne synkronoivat DNA:nsa erikseen isäntälajin mitoosin aikana.
Kaksi tai kolme symbioottistajäkälän muodostavien yksilöiden, vaikka he ovat riippuvaisia toisistaan selviytyäkseen, täytyy lisääntyä erikseen ja sitten yhdistyä uudelleen muodostaakseen jälleen yhden organismin.
Muita teorioita, jotka harkitsevat myös monisoluisen aliv altakunnan syntymistä:
- GK-PID-teoria. Noin 800 miljoonaa vuotta sitten pieni geneettinen muutos yhdessä molekyylissä, nimeltään GK-PID, on saattanut mahdollistaa yksilöiden siirtymisen yhdestä solusta monimutkaisempaan rakenteeseen.
- Virusten rooli. Äskettäin on havaittu, että viruksista lainatuilla geeneillä on ratkaiseva rooli kudosten ja elinten jakautumisessa ja jopa sukupuolisessa lisääntymisessä, munasolujen ja siittiöiden fuusiossa. Ensimmäinen syncytin-1-proteiini löydettiin, joka tarttui viruksesta ihmiseen. Sitä löytyy solujen välisistä kalvoista, jotka erottavat istukan ja aivot. Toinen proteiini tunnistettiin vuonna 2007 ja nimettiin EFF1:ksi. Se auttaa muodostamaan sukkulamatojen ihoa ja on osa koko FF-proteiiniperhettä. Tohtori Felix Rey Institut Pasteurista Pariisissa rakensi 3D-asetelman EFF1-rakenteesta ja osoitti, että se sitoo hiukkaset yhteen. Tämä kokemus vahvistaa sen tosiasian, että kaikki tunnetut pienimpien hiukkasten fuusiot molekyyleiksi ovat virusperäisiä. Se viittaa myös siihen, että virukset olivat elintärkeitä sisäisten rakenteiden kommunikaatiolle, ja ilman niitä ei olisi ollut mahdollista monisoluisen sienityypin aliv altakunnan siirtokunnalle.
Kaikki nämä teoriat, kuten monet muutkin, joita kuuluisat tiedemiehet edelleen tarjoavat, ovat erittäin mielenkiintoisia. Kukaan heistä ei kuitenkaan voi vastata selkeästi ja yksiselitteisestikysymykseen: kuinka niin v altava valikoima lajeja voi olla peräisin yhdestä maan pinn alta syntyneestä solusta? Tai: miksi naimattomat yksilöt päättivät yhdistyä ja ryhtyä olemaan yhdessä?
Ehkä muutama vuosi kuluu, ja uudet löydöt voivat antaa meille vastaukset kaikkiin näihin kysymyksiin.
Elimet ja kudokset
Monimutkaisilla organismeilla on biologisia toimintoja, kuten suojaa, verenkiertoa, ruoansulatusta, hengitystä ja sukupuolista lisääntymistä. Ne suorittavat tietyt elimet, kuten iho, sydän, vatsa, keuhkot ja lisääntymisjärjestelmä. Ne koostuvat monista erilaisista solutyypeistä, jotka toimivat yhdessä tiettyjen tehtävien suorittamiseksi.
Esimerkiksi sydänlihaksessa on suuri määrä mitokondrioita. Ne tuottavat adenosiinitrifosfaattia, jonka ansiosta veri liikkuu jatkuvasti verenkiertoelimistön läpi. Ihosoluissa sen sijaan on vähemmän mitokondrioita. Sen sijaan niissä on tiheitä proteiineja ja ne tuottavat keratiinia, joka suojaa sisäisiä pehmeitä kudoksia vaurioilta ja ulkoisilta tekijöiltä.
Jäännös
Vaikka kaikki alkueläimet poikkeuksetta lisääntyvät aseksuaalisesti, monet monisoluisista osav altioista suosivat seksuaalista lisääntymistä. Esimerkiksi ihminen on monimutkainen rakenne, joka on syntynyt kahden yksittäisen solun, nimeltään munasolu ja siittiö, fuusio. Yhden munasolun fuusio siittiön sukusolujen kanssa (sukusolut ovat erityisiä sukupuolisoluja, jotka sisältävät yhden kromosomien sarjan) johtaa tsygootin muodostumiseen.
Zygote sisältää geneettistä materiaaliasekä siittiöitä että munasoluja. Sen jakautuminen johtaa täysin uuden, erillisen organismin kehittymiseen. Solujen kehittymisen ja jakautumisen aikana geeneissä määritellyn ohjelman mukaisesti ne alkavat erilaistua ryhmiksi. Tämä antaa heille mahdollisuuden suorittaa täysin erilaisia toimintoja huolimatta siitä, että ne ovat geneettisesti identtisiä keskenään.
Siten kaikki kehon elimet ja kudokset, jotka muodostavat hermoja, luita, lihaksia, jänteitä, verta - ne kaikki syntyivät yhdestä tsygootista, joka ilmestyi kahden yksittäisen sukusolun fuusioitumisen seurauksena.
Metazoan-etu
Monisoluisten organismien alav altakunnassa on useita suuria etuja, joiden ansiosta ne hallitsevat planeettamme.
Koska monimutkainen sisäinen rakenne mahdollistaa koon kasvattamisen, se auttaa myös kehittämään korkeamman asteen rakenteita ja kudoksia, joilla on useita toimintoja.
Suurilla organismeilla on paras puolustus petoeläimiä vastaan. Heillä on myös enemmän liikkuvuutta, minkä ansiosta he voivat muuttaa parempiin paikkoihin asua.
Monisoluisessa aliv altakunnassa on vielä yksi kiistaton etu. Kaikille sen lajeille yhteinen ominaisuus on melko pitkä elinikä. Solurunko altistuu ympäristölle kaikilta puolilta, ja sen vaurioituminen voi johtaa yksilön kuolemaan. Monisoluinen organismi jatkaa olemassaoloaan, vaikka yksi solu kuolee tai vaurioituisi. DNA:n kopioiminen on myös etu. Hiukkasten jakautuminen kehossa mahdollistaa vaurioituneiden nopeamman kasvun ja korjaamisenkankaat.
Jakautumisensa aikana uusi solu kopioi vanhaa, jolloin voit tallentaa edullisia ominaisuuksia seuraaville sukupolville sekä parantaa niitä ajan myötä. Toisin sanoen päällekkäisyys mahdollistaa sellaisten ominaisuuksien säilyttämisen ja mukauttamisen, jotka parantavat organismin selviytymistä tai kuntoa, erityisesti eläinkunnassa, monisoluisten organismien osav altiossa.
Monisoluisten organismien haitat
Monimutkaisilla organismeilla on myös haittoja. He ovat esimerkiksi alttiita erilaisille sairauksille, jotka johtuvat niiden monimutkaisesta biologisesta koostumuksesta ja toiminnoista. Alkueläimissä päinvastoin ei ole tarpeeksi kehittyneitä elinjärjestelmiä. Tämä tarkoittaa, että heidän riskinsä sairastua vaarallisiin sairauksiin on minimoitu.
On tärkeää huomata, että toisin kuin monisoluiset organismit, primitiivisillä yksilöillä on kyky lisääntyä aseksuaalisesti. Tämä auttaa heitä olemaan tuhlaamatta resursseja ja energiaa kumppanin löytämiseen ja seksiin.
Yksinkertaisimmat organismit pystyvät myös ottamaan energiaa diffuusion tai osmoosin avulla. Tämä vapauttaa heidät tarpeesta liikkua löytääkseen ruokaa. Melkein mikä tahansa voi olla mahdollinen ravinnonlähde yksisoluiselle olennolle.
Selkärankaiset ja selkärangattomat
Luokitus jakaa poikkeuksetta kaikki osav altakuntaan kuuluvat monisoluiset olennot kahteen tyyppiin: selkärankaisiin (chordates) ja selkärangattomiin.
Selkärangattomilla ei ole kiinteää luurankoa, kun taas jänteillä on hyvin kehittynyt sisäinen luuranko rusto, luu ja pitkälle kehittyneet aivot, joita suojaa kallo. Selkärankaisetheillä on hyvin kehittyneet aistielimet, hengitysjärjestelmä, jossa on kidukset tai keuhkot, ja kehittynyt hermosto, mikä erottaa ne entisestään primitiivisemmistä vastineistaan.
Molemmat eläintyypit elävät eri elinympäristöissä, mutta hermoston kehittyneen hermoston ansiosta sointusolut voivat sopeutua maahan, mereen ja ilmaan. Kuitenkin myös selkärangattomia löytyy laaj alti metsistä ja aavikoista luoliin ja merenpohjan mutaan.
Tähän mennessä monisoluisten selkärangattomien alav altakunnassa on tunnistettu lähes kaksi miljoonaa lajia. Nämä kaksi miljoonaa muodostavat noin 98 % kaikesta elävestä eliöstä, eli 98 sadasta maailmassa elävästä organismilajista on selkärangattomia. Ihmiset kuuluvat sointujen perheeseen.
Selkärankaiset jaetaan kaloihin, sammakkoeläimiin, matelijoihin, lintuihin ja nisäkkäisiin. Eläimet, joilla ei ole selkärankaa, edustavat tyynyjä, kuten niveljalkaisia, piikkinahkaisia, matoja, selenteraatteja ja nilviäisiä.
Yksi suurimmista eroista näiden lajien välillä on niiden koko. Selkärangattomat, kuten hyönteiset tai coelenteraatit, ovat pieniä ja hitaita, koska ne eivät voi kehittää suuria vartaloja ja vahvoja lihaksia. On olemassa muutamia poikkeuksia, kuten kalmari, jonka pituus voi olla 15 metriä. Selkärankaisilla on yleinen tukijärjestelmä, ja siksi ne voivat kehittyä nopeammin ja tulla suurempia kuin selkärangattomat.
Sordaateilla on myös pitkälle kehittynyt hermosto. Hermosäikeiden välisen erikoistuneen yhteyden avulla he voivat reagoida hyvin nopeasti ympäristönsä muutoksiin, mikä antaa heilleselvä etu.
Selkärankaisiin verrattuna useimmat selkärangattomat eläimet käyttävät yksinkertaista hermostoa ja käyttäytyvät lähes täysin vaistomaisesti. Tämä järjestelmä toimii hyvin suurimman osan ajasta, vaikka nämä olennot eivät useinkaan pysty oppimaan virheistään. Poikkeuksena ovat mustekalat ja niiden lähisukulaiset, joita pidetään selkärangattomien maailman älykkäimpinä eläiminä.
Kaikilla soinnuksilla, kuten tiedämme, on selkäranka. Monisoluisten selkärangattomien alav altakunnan piirre on kuitenkin samank altaisuus sukulaistensa kanssa. Se johtuu siitä, että tietyssä elämänvaiheessa selkärankaisilla on myös joustava tukitanko, notochord, josta tulee myöhemmin selkäranka. Ensimmäinen elämä kehittyi yksittäisinä soluina vedessä. Selkärangattomat olivat ensimmäinen linkki muiden organismien kehityksessä. Niiden asteittaiset muutokset johtivat monimutkaisten olentojen syntymiseen, joilla on hyvin kehittynyt luuranko.
Keliakia
Nykyään on noin yksitoista tuhatta coelenteraattilajia. Nämä ovat yksi vanhimmista monimutkaisista eläimistä, jotka ilmestyivät maan päälle. Pienintä koelenteraattia ei voida nähdä ilman mikroskooppia, ja suurimman tunnetun meduusan halkaisija on 2,5 metriä.
Katsotaanpa siis tarkemmin monisoluisten organismien alav altakuntaa, suolistotyyppiä. Luontotyyppien pääominaisuuksien kuvaus voidaan määrittää vesi- tai meriympäristön perusteella. He elävät yksin tai siirtokunnissa, jotka voivatliikkua vapaasti tai asua yhdessä paikassa.
Koelenteraattien vartalon muotoa kutsutaan "laukuksi". Suu yhdistyy sokeaan pussiin, jota kutsutaan "vatsa-suonionteloksi". Tämä pussi toimii ruuansulatuksessa, kaasunvaihdossa ja toimii hydrostaattisena runkona. Yksittäinen aukko toimii sekä suu- että peräaukona. Lonkerot ovat pitkiä, onttoja rakenteita, joita käytetään ruoan siirtämiseen ja sieppaamiseen. Kaikilla coelenterateilla on lonkerot, jotka on peitetty imuilla. Ne on varustettu erityisillä soluilla - nemokysteillä, jotka voivat ruiskuttaa myrkkyjä saaliinsa. Imejät mahdollistavat myös suurten saaliiden sieppaamisen, jonka eläimet laittavat suuhunsa vetäen lonkerot sisäänsä. Nematokystit ovat vastuussa palovammoista, joita jotkut meduusat aiheuttavat ihmisille.
Alav altakunnan eläimet ovat monisoluisia, kuten coelenteraatit, niillä on sekä solunsisäinen että solunulkoinen ruoansulatus. Hengitys tapahtuu yksinkertaisella diffuusiolla. Heillä on hermoverkosto, joka ulottuu koko kehoon.
Monilla muodoilla on polymorfismia, toisin sanoen erilaisia geenejä, joissa pesäkkeessä on erityyppisiä olentoja eri toimintoihin. Näitä yksilöitä kutsutaan zooideiksi. Lisääntymistä voidaan kutsua satunnaiseksi (ulkoinen orastuminen) tai seksuaaliseksi (sukusolujen muodostuminen).
Esimerkiksi meduusat tuottavat munia ja siittiöitä ja vapauttavat ne sitten veteen. Kun munasolu hedelmöitetään, siitä kehittyy vapaasti uiva värekarvainen toukka, jota kutsutaan planlaksi.
Tyypillisiä esimerkkejä monisoluisten koelenteraattien alav altakunnasta ovat hydrat,obelia, portugalilainen vene, purjevene, aureliameduusat, päämeduusat, merivuokot, korallit, merikynä, gorgoniat jne.
Kasvit
Aliv altakunnassa Monisoluiset kasvit ovat eukaryoottisia organismeja, jotka voivat ruokkia fotosynteesiä. Leviä pidettiin alun perin kasveina, mutta nyt ne luokitellaan protisteiksi, erityiseksi ryhmäksi, joka on suljettu pois kaikista tunnetuista lajeista. Nykyaikainen kasvien määritelmä viittaa organismeihin, jotka elävät pääasiassa maalla (ja joskus vedessä).
Toinen kasvien erottuva piirre on vihreä pigmentti - klorofylli. Sitä käytetään absorboimaan aurinkoenergiaa fotosynteesin aikana.
Jokaisessa kasveissa on haploidisia ja diploidisia vaiheita, jotka kuvaavat sen elinkaarta. Sitä kutsutaan sukupolvien vuorotteluksi, koska kaikki sen vaiheet ovat monisoluisia.
Vaihtoehtoiset sukupolvet ovat sporofyyttisukupolvi ja gametofyyttisukupolvi. Gametofyyttivaiheessa muodostuu sukusoluja. Haploidiset sukusolut sulautuvat yhteen muodostaen tsygootin, jota kutsutaan diploidisoluksi, koska sillä on täydellinen sarja kromosomeja. Sieltä kasvaa sporofyyttisukupolven diploidisia yksilöitä.
Sporofyytit käyvät läpi meioosin (jakautumisvaiheen) ja muodostavat haploidisia itiöitä.
Joten monisoluista aliv altakuntaa voidaan lyhyesti kuvata maapallolla asuvien elävien olentojen pääryhmäksi. Näitä ovat kaikki, joilla on useita soluja, jotka ovat rakenteeltaan ja toiminn altaan erilaisia ja jotka on yhdistetty yhdeksiorganismi. Yksinkertaisimmat monisoluiset organismit ovat coelenteraatteja, ja planeetan monimutkaisin ja kehittynein eläin on ihminen.
