Visi gyvi organizmai skirstomi į daugialąsčių ir vienaląsčių būtybių subkaralystes. Pastarosios yra viena ląstelė ir priklauso paprasčiausioms, o augalai ir gyvūnai yra tos struktūros, kuriose per šimtmečius susiformavo sudėtingesnė organizacija. Ląstelių skaičius skiriasi priklausomai nuo veislės, kuriai individas priklauso. Daugelis jų yra tokie maži, kad juos galima pamatyti tik mikroskopu. Ląstelės Žemėje atsirado maždaug prieš 3,5 milijardo metų.
Mūsų laikais visus procesus, vykstančius su gyvais organizmais, tiria biologija. Būtent šis mokslas nagrinėja daugialąsčių ir vienaląsčių karalystę.
Vienaląsčiai organizmai
Vienaląstę lemia tai, kad organizme yra viena ląstelė, kuri atlieka visas gyvybines funkcijas. Gerai žinomos amebos ir blakstienų batai yra primityvios ir kartu seniausios gyvybės formos,kurie yra šios rūšies atstovai. Jie buvo pirmosios gyvos būtybės, gyvenusios Žemėje. Tai taip pat apima grupes, tokias kaip sporozojai, sarkodai ir bakterijos. Visi jie yra maži ir dažniausiai nematomi plika akimi. Paprastai jie skirstomi į dvi bendras kategorijas: prokariotinius ir eukariotus.
Prokariotams atstovauja kai kurių rūšių pirmuonys arba grybai. Kai kurie iš jų gyvena kolonijose, kuriose visi individai yra vienodi. Visas gyvenimo procesas vyksta kiekvienoje atskiroje ląstelėje, kad ji išliktų.
Prokariotiniai organizmai neturi su membranomis susietų branduolių ir ląstelių organelių. Paprastai tai yra bakterijos ir cianobakterijos, pvz., E. coli, salmonelės, nostokai ir kt.
Eukariotai susideda iš daugybės ląstelių, kurių išlikimas priklauso viena nuo kitos. Jie turi branduolį ir kitus organelius, atskirtus membranomis. Dažniausiai tai vandens parazitai arba grybai ir dumbliai.
Visi šių grupių atstovai skiriasi dydžiu. Mažiausia bakterija yra tik 300 nanometrų ilgio. Vienaląsčiai organizmai paprastai turi specialias žieveles arba blakstienas, kurios dalyvauja jų judėjime. Jie turi paprastą korpusą su ryškiomis pagrindinėmis savybėmis. Mityba, kaip taisyklė, vyksta maisto įsisavinimo (fagocitozės) procese ir yra kaupiama specialiose ląstelės organelėse.
Milijardus metų gyvybės formoje Žemėje dominavo vienaląsčiai. Tačiau evoliucija nuo paprasčiausių iki sudėtingesnių asmenų pakeitė visą kraštovaizdį, nes tai paskatino biologiškai pažangių santykių atsiradimą. Be to, naujų rūšių atsiradimas paskatino formuotisnauja aplinka su įvairiomis ekologinėmis sąveikomis.
Daugialąsčiai organizmai
Pagrindinė daugialąstės subkaralystės savybė yra didelis ląstelių skaičius viename individe. Jie sujungiami, taip sukuriant visiškai naują organizaciją, kurią sudaro daugybė išvestinių dalių. Daugumą jų galima pamatyti be jokių specialių instrumentų. Augalai, žuvys, paukščiai ir gyvūnai išeina iš vieno narvelio. Visos būtybės, įtrauktos į daugialąstę pokaralystę, atkuria naujus individus iš embrionų, susidariusių iš dviejų priešingų lytinių ląstelių.
Bet kuri individo ar viso organizmo dalis, kurią lemia daugybė komponentų, yra sudėtinga, labai išvystyta struktūra. Daugialąsčių organizmų karalystėje klasifikacija aiškiai atskiria funkcijas, kuriose kiekviena atskira dalelė atlieka savo užduotį. Jie dalyvauja gyvybiniuose procesuose, todėl palaiko viso organizmo egzistavimą.
Subkingdom Multicellular lotyniškai skamba kaip Metazoa. Norint suformuoti sudėtingą organizmą, ląstelės turi būti identifikuotos ir prijungtos prie kitų. Plika akimi atskirai galima pamatyti tik apie dešimt pirmuonių. Likę beveik du milijonai matomų individų yra daugialąsčiai.
Daugialąsčiai gyvūnai sukuriami sujungiant individus formuojant kolonijas, siūlus arba susijungiant. Daugialąstė išsivystė savarankiškai, kaip ir Volvox ir kai kurios žievelėsdumbliai.
Daugialąsčių, ty jos ankstyvųjų primityviųjų rūšių, subkaralystės ženklas buvo kaulų, kriauklių ir kitų kietų kūno dalių nebuvimas. Todėl jų pėdsakai neišliko iki šių dienų. Išimtis yra kempinės, kurios vis dar gyvena jūrose ir vandenynuose. Galbūt jų liekanos randamos kai kuriose senovinėse uolienose, pvz., Grypania spiralis, kurios fosilijos buvo rastos seniausiuose juodųjų skalūnų sluoksniuose, kilusiuose iš ankstyvosios proterozojaus eros.
Toliau esančioje lentelėje daugialąstelinė karalystė pateikiama visa jos įvairove.
Sudėtingi santykiai atsirado dėl pirmuonių evoliucijos ir ląstelių gebėjimo dalytis į grupes bei organizuoti audinius ir organus atsiradimo. Yra daug teorijų, paaiškinančių vienaląsčių organizmų vystymosi mechanizmus.
Atsiradimo teorijos
Šiandien yra trys pagrindinės daugialąstės subkaralystės atsiradimo teorijos. Sincitinės teorijos santrauką, kad nesigilintume į detales, galima apibūdinti keliais žodžiais. Jo esmė slypi tame, kad primityvus organizmas, kurio ląstelėse buvo keli branduoliai, galiausiai galėjo atskirti kiekvieną iš jų vidine membrana. Pavyzdžiui, keliuose branduoliuose yra pelėsinis grybelis, taip pat blakstienas, o tai patvirtina šią teoriją. Tačiau mokslui neužtenka turėti kelis branduolius. Norint patvirtinti jų įvairovės teoriją, būtina vizualinė transformacija į gerai išsivysčiusį paprasčiausio eukarioto gyvūną.
Kolonijų teorija teigia, kad simbiozė, susidedanti iš skirtingų tos pačios rūšies organizmų, lėmė jų pasikeitimą ir tobulesnių būtybių atsiradimą. Haeckelis yra pirmasis mokslininkas, pateikęs šią teoriją 1874 m. Organizacijos sudėtingumas kyla dėl to, kad ląstelės išlieka kartu, o ne atsiskiria dalijantis. Šios teorijos pavyzdžių galima pamatyti tokiuose pirmuonių metazoanuose kaip žalieji dumbliai, vadinami eudorina arba volvax. Jie sudaro kolonijas, kuriose yra iki 50 000 ląstelių, priklausomai nuo rūšies.
Kolonijų teorija siūlo skirtingų tos pačios rūšies organizmų susiliejimą. Šios teorijos pranašumas yra tas, kad buvo pastebėta, jog maisto stygiaus metu amebos susitelkia į koloniją, kuri kaip vienetas persikelia į naują vietą. Kai kurios iš šių amebų šiek tiek skiriasi.
Simbiozės teorija rodo, kad pirmoji būtybė iš daugialąstės subkaralystės atsirado dėl skirtingų primityvių būtybių, kurios atliko skirtingas užduotis, bendruomenės. Tokie ryšiai yra, pavyzdžiui, tarp klounų ir jūros anemonų ar vynuogynų, parazituojančių medžiuose džiunglėse.
Tačiau šios teorijos problema yra ta, kad nežinoma, kaip skirtingų individų DNR gali būti įtraukta į vieną genomą.
Pavyzdžiui, mitochondrijos ir chloroplastai gali būti endosimbiontai (organizmas organizme). Tai atsitinka labai retai, ir net tada endosimbiontų genomai išlaiko skirtumus tarpusavyje. Jie atskirai sinchronizuoja savo DNR šeimininko rūšies mitozės metu.
Du arba trys simbiotikaiindividai, sudarantys kerpes, nors ir priklauso vienas nuo kito, kad išgyventų, turi daugintis atskirai, o paskui rekombinuotis, kad vėl sudarytų vieną organizmą.
Kitos teorijos, kuriose taip pat atsižvelgiama į daugialąstės subkaralystės atsiradimą:
- GK-PID teorija. Maždaug prieš 800 milijonų metų dėl nedidelio genetinio pokyčio vienoje molekulėje, vadinamoje GK-PID, asmenys galėjo pereiti iš vienos ląstelės į sudėtingesnę struktūrą.
- Virusų vaidmuo. Neseniai buvo pripažinta, kad genai, pasiskolinti iš virusų, vaidina lemiamą vaidmenį dalijantis audinius, organus ir netgi lytiškai dauginantis, kiaušialąstės ir spermos susiliejimo procese. Buvo rastas pirmasis sincitino-1 b altymas, kuris nuo viruso buvo perduotas žmogui. Jis randamas tarpląstelinėse membranose, kurios skiria placentą ir smegenis. Antrasis b altymas buvo identifikuotas 2007 m. ir pavadintas EFF1. Jis padeda formuoti nematodų apvaliųjų kirmėlių odą ir yra visos FF b altymų šeimos dalis. Dr. Felix Rey iš Institut Pasteur Paryžiuje sukūrė 3D EFF1 struktūros išdėstymą ir parodė, kad tai yra tai, kas sujungia daleles. Ši patirtis patvirtina faktą, kad visi žinomi mažiausių dalelių susiliejimai į molekules yra virusinės kilmės. Tai taip pat rodo, kad virusai buvo gyvybiškai svarbūs vidinių struktūrų ryšiui ir be jų nebūtų buvę įmanoma daugialąsčių kempinių tipo subkaralystei.
Visos šios teorijos, kaip ir daugelis kitų, kurias ir toliau siūlo garsūs mokslininkai, yra labai įdomios. Tačiau nė vienas iš jų negali aiškiai ir nedviprasmiškai atsakytiį klausimą: kaip tokia didžiulė rūšių įvairovė galėjo atsirasti iš vienos ląstelės, atsiradusios Žemėje? Arba: kodėl vieniši asmenys nusprendė susivienyti ir pradėjo egzistuoti kartu?
Gal praeis keleri metai, o nauji atradimai suteiks mums atsakymus į kiekvieną iš šių klausimų.
Organai ir audiniai
Sudėtingi organizmai atlieka tokias biologines funkcijas kaip apsauga, kraujotaka, virškinimas, kvėpavimas ir lytinis dauginimasis. Juos atlieka tam tikri organai, tokie kaip oda, širdis, skrandis, plaučiai ir reprodukcinė sistema. Jas sudaro daugybė skirtingų tipų langelių, kurios kartu atlieka konkrečias užduotis.
Pavyzdžiui, širdies raumenyse yra daug mitochondrijų. Jie gamina adenozino trifosfatą, kurio dėka kraujas nuolat juda per kraujotakos sistemą. Kita vertus, odos ląstelėse yra mažiau mitochondrijų. Vietoj to, jie turi tankius b altymus ir gamina keratiną, kuris apsaugo minkštuosius vidinius audinius nuo pažeidimų ir išorinių veiksnių.
Reprodukcija
Nors visi be išimties pirmuonys dauginasi nelytiškai, daugelis daugialąsčių subkaralysčių teikia pirmenybę lytiniam dauginimuisi. Pavyzdžiui, žmonės yra sudėtinga struktūra, sukurta susiliejus dviem atskiroms ląstelėms, vadinamoms kiaušinėliu ir sperma. Vienos kiaušialąstės susiliejimas su lytinėmis ląstelėmis (gametos yra specialios lytinės ląstelės, turinčios vieną chromosomų rinkinį) iš spermatozoidų sukelia zigotos susidarymą.
Zigotoje yra genetinės medžiagostiek sperma, tiek kiaušinėliai. Jo pasidalijimas lemia visiškai naujo, atskiro organizmo vystymąsi. Vystantis ir dalijantis ląsteles, pagal genuose numatytą programą, jos pradeda diferencijuotis į grupes. Tai leis jiems atlikti visiškai skirtingas funkcijas, nepaisant to, kad jie yra genetiškai identiški vienas kitam.
Taigi, visi kūno organai ir audiniai, sudarantys nervus, kaulus, raumenis, sausgysles, kraują – visi jie atsirado iš vienos zigotos, kuri atsirado susiliejus dviem pavienėms gametoms.
Metazoan pranašumas
Yra keletas pagrindinių daugialąsčių organizmų karalystės pranašumų, dėl kurių jie dominuoja mūsų planetoje.
Kadangi sudėtinga vidinė struktūra leidžia padidinti dydį, ji taip pat padeda kurti aukštesnės eilės struktūras ir audinius, atliekančius daugybę funkcijų.
Dideli organizmai geriausiai apsaugo nuo plėšrūnų. Jie taip pat turi didesnį mobilumą, todėl gali persikelti į geresnes vietas gyventi.
Yra dar vienas neginčijamas daugialąstės subkaralystės pranašumas. Visoms jo rūšims būdinga gana ilga gyvenimo trukmė. Ląstelės kūnas yra veikiamas aplinkos iš visų pusių, o bet koks jo pažeidimas gali sukelti individo mirtį. Daugialąstis organizmas ir toliau egzistuos, net jei viena ląstelė miršta arba bus pažeista. DNR dubliavimasis taip pat yra privalumas. Dalelių pasiskirstymas organizme leidžia greičiau augti ir atstatyti pažeistas vietasaudiniai.
Dalijimo metu nauja ląstelė nukopijuoja senąją, o tai leidžia išsaugoti palankias savybes kitose kartose, taip pat laikui bėgant jas tobulinti. Kitaip tariant, dubliavimas leidžia išlaikyti ir pritaikyti požymius, kurie pagerins organizmo išlikimą ar tinkamumą, ypač gyvūnų karalystėje, daugialąsčių organizmų subkaralystėje.
Daugialąsčių organizmų trūkumai
Sudėtingi organizmai turi ir trūkumų. Pavyzdžiui, jie yra jautrūs įvairioms ligoms, atsirandančioms dėl jų sudėtingos biologinės sudėties ir funkcijų. Priešingai, pirmuoniuose nėra pakankamai išsivysčiusių organų sistemų. Tai reiškia, kad jų rizika susirgti pavojingomis ligomis yra sumažinta.
Svarbu pažymėti, kad, skirtingai nei daugialąsčiai organizmai, primityvūs individai turi galimybę daugintis nelytiškai. Tai padeda jiems nešvaistyti išteklių ir energijos ieškant partnerio ir seksualinės veiklos.
Paprasčiausi organizmai taip pat gali pasisavinti energiją difuzijos arba osmoso būdu. Tai išlaisvina juos nuo poreikio judėti, kad surastų maistą. Beveik bet kas gali būti vienaląsčių būtybių maisto š altinis.
Stuburiniai ir bestuburiai
Be išimties, klasifikacija visus daugialąsčius padarus, įtrauktus į subkaralystę, padalija į du tipus: stuburinius (chordatus) ir bestuburius.
Besuburiai neturi tvirto skeleto, o chordatai turi gerai išvystytą vidinį kremzlės, kaulų skeletą ir labai išsivysčiusias smegenis, kurias saugo kaukolė. Stuburiniai gyvūnaituri gerai išvystytus jutimo organus, kvėpavimo sistemą su žiaunomis ar plaučiais ir išsivysčiusią nervų sistemą, kuri dar labiau išskiria juos nuo primityvesnių kolegų.
Abiejų tipų gyvūnai gyvena skirtingose buveinėse, tačiau chordatai dėl išsivysčiusios nervų sistemos gali prisitaikyti prie sausumos, jūros ir oro. Tačiau bestuburių taip pat galima rasti įvairiuose – nuo miškų ir dykumų iki urvų ir jūros dugno purvo.
Iki šiol buvo nustatyti beveik du milijonai daugialąsčių bestuburių karalystės rūšių. Šie du milijonai sudaro apie 98% visų gyvų dalykų, tai yra, 98 iš 100 pasaulyje gyvenančių organizmų rūšių yra bestuburiai. Žmonės priklauso chordatų šeimai.
Stuburiniai gyvūnai skirstomi į žuvis, varliagyvius, roplius, paukščius ir žinduolius. Gyvūnai be stuburo yra giminės, pavyzdžiui, nariuotakojai, dygiaodžiai, kirminai, koelenteratai ir moliuskai.
Vienas didžiausių šių rūšių skirtumų yra jų dydis. Bestuburiai, tokie kaip vabzdžiai ar koelenteratai, yra maži ir lėti, nes negali išsiugdyti didelių kūnų ir stiprių raumenų. Yra keletas išimčių, pavyzdžiui, kalmarai, kurių ilgis gali siekti 15 metrų. Stuburiniai gyvūnai turi universalią atramos sistemą, todėl gali vystytis greičiau ir tapti didesni už bestuburius.
Chordatai taip pat turi labai išvystytą nervų sistemą. Specializuoto nervinių skaidulų jungties pagalba jie gali labai greitai reaguoti į aplinkos pokyčius, todėlneabejotinas pranašumas.
Palyginti su stuburiniais gyvūnais, dauguma be stuburo gyvūnų naudoja paprastą nervų sistemą ir elgiasi beveik visiškai instinktyviai. Ši sistema dažniausiai veikia gerai, nors šios būtybės dažnai negali pasimokyti iš savo klaidų. Išimtis yra aštuonkojai ir jų artimi giminaičiai, kurie laikomi vienais protingiausių bestuburių pasaulio gyvūnų.
Visi akordai, kaip žinome, turi stuburą. Tačiau daugialąsčių bestuburių karalystės bruožas yra panašumas su jų giminaičiais. Tai slypi tame, kad tam tikru gyvenimo tarpsniu stuburiniai gyvūnai turi ir lanksčią atraminę strypą – notochordą, kuris vėliau tampa stuburu. Pirmoji gyvybė išsivystė kaip pavienės ląstelės vandenyje. Bestuburiai buvo pradinė kitų organizmų evoliucijos grandis. Dėl laipsniškų jų pokyčių atsirado sudėtingų būtybių su gerai išvystytu skeletu.
Celiakija
Šiandien yra apie vienuolika tūkstančių koelenteratų rūšių. Tai vieni iš seniausių sudėtingų gyvūnų, atsiradusių žemėje. Mažiausių koelenteratų negalima pamatyti be mikroskopo, o didžiausios žinomos medūzos skersmuo yra 2,5 metro.
Taigi, atidžiau pažvelkime į daugialąsčių organizmų karalystę – žarnyno tipą. Pagrindinių buveinių ypatybių aprašymas gali būti nulemtas vandens ar jūros aplinkos. Jie gyvena vieni arba kolonijose, kurios galilaisvai judėti arba gyventi vienoje vietoje.
Koelenteratų kūno forma vadinama „maišeliu“. Burna jungiasi prie aklo maišelio, vadinamo „virškinamojo trakto ertme“. Šis maišelis veikia virškinimo, dujų mainų procese ir veikia kaip hidrostatinis karkasas. Viena anga tarnauja ir kaip burna, ir kaip išangė. Čiuptuvai yra ilgos tuščiavidurės struktūros, naudojamos maistui perkelti ir gaudyti. Visi koelenteratai turi čiuptuvus, padengtus čiulptukais. Juose yra įrengtos specialios ląstelės – nemocistos, galinčios į grobį suleisti toksinų. Siurbliai taip pat leidžia gaudyti didelį grobį, kurį gyvūnai deda į burną atitraukdami čiuptuvus. Nematocistos yra atsakingos už kai kurių medūzų nudegimus žmonėms.
Subkaralystės gyvūnai yra daugialąsčiai, pvz., koelenteratai, virškinami ir tarpląsteliniu, ir tarpląsteliniu būdu. Kvėpavimas vyksta paprastos difuzijos būdu. Jie turi nervų tinklą, kuris tęsiasi visame kūne.
Daugelis formų pasižymi polimorfizmu, ty genų įvairove, kurių kolonijoje yra skirtingų rūšių būtybių, kurios atlieka skirtingas funkcijas. Šie asmenys vadinami zooidais. Dauginimasis gali būti vadinamas atsitiktiniu (išorinis pumpuravimas) arba seksualinis (lytinių ląstelių susidarymas).
Pavyzdžiui, medūzos gamina kiaušinėlius ir spermatozoidus ir išleidžia juos į vandenį. Kai kiaušinis apvaisinamas, jis virsta laisvai plaukiančia blakstiena lerva, vadinama planla.
Tipiniai daugialąsčio tipo koelenteratų pavyzdžiai yra hidra,obelijos, portugalų v altis, burlaivis, aurelijos medūzos, galvinės medūzos, jūros anemonai, koralai, jūrinis plunksnas, gorgonijos ir kt.
Augalai
Subkaralystėje Daugialąsčiai augalai yra eukariotiniai organizmai, kurie gali maitintis fotosintezės būdu. Iš pradžių dumbliai buvo laikomi augalais, tačiau dabar jie priskiriami prie protistų – specialios grupės, kuri neįtraukta į visas žinomas rūšis. Šiuolaikinis augalų apibrėžimas reiškia organizmus, kurie daugiausia gyvena sausumoje (o kartais ir vandenyje).
Kitas išskirtinis augalų bruožas – žalias pigmentas – chlorofilas. Jis naudojamas saulės energijai sugerti fotosintezės metu.
Kiekvienas augalas turi haploidines ir diploidines fazes, kurios apibūdina jo gyvavimo ciklą. Tai vadinama kartų kaitaliojimu, nes visos jo fazės yra daugialąstės.
Alternatyvios kartos yra sporofitų karta ir gametofitų karta. Gametofitų fazėje susidaro gametos. Haploidinės gametos susilieja ir sudaro zigotą, vadinamą diploidine ląstele, nes turi visą chromosomų rinkinį. Iš ten išauga diploidiniai sporofitų kartos individai.
Sporofitai pereina mejozės (dalijimosi) fazę ir suformuoja haploidines sporas.
Taigi, daugialąstę karalystę galima trumpai apibūdinti kaip pagrindinę gyvų būtybių grupę, kuri gyvena Žemėje. Tai apima visus, kurie turi keletą ląstelių, kurios skiriasi struktūra ir funkcija ir yra sujungtos į vienąorganizmas. Paprasčiausi daugialąsčiai organizmai yra koelenteratai, o sudėtingiausias ir išsivysčiusiausias gyvūnas planetoje yra žmogus.
