Mehrzellorganismus

Mehrzellorganismen sind Organismen, die aus mehr als einer Zelle im Gegensatz zu einzelligen Organismen bestehen. Um einen Mehrzellorganismus zu bilden, müssen sich diese Zellen identifizieren und den anderen Zellen anhaften.

Der grösste Teil des Lebens, das mit dem bloßen Auge gesehen werden kann, ist mehrzellular, wie alle Tiere (abgesehen von Spezialorganismen wie Myxozoa) und Landwerke sind.

Entwicklungsgeschichte

Multicellularity hat unabhängig Dutzende von Zeiten mit der Geschichte der Erde, zum Beispiel in Werken und Tieren entwickelt.

Multicellularity besteht sowohl in prokaryotes als auch in eukaryotes, und ist zuerst vor mehreren Milliarden Jahren in cyanobacteria erschienen.

Um sich zu vermehren, müssen wahre Mehrzellorganismen das Problem beheben, einen ganzen Organismus von Keimzellen (d. h. Sperma und Eizellen), ein Problem zu regenerieren, das in der Entwicklungsbiologie studiert wird. Deshalb, wie man denkt, hat die Entwicklung der sexuellen Fortpflanzung in einzelligen Organismen während Mesoproterozoic die Entwicklung und den Anstieg des Mehrzelllebens hinabgestürzt.

Mehrzellorganismen, besonders lange lebende Tiere, stehen auch der Herausforderung des Krebses gegenüber, der vorkommt, wenn Zellen scheitern, ihr Wachstum innerhalb des normalen Programms der Entwicklung zu regeln. Änderungen in der Gewebemorphologie können während dieses Prozesses beobachtet werden.

Hypothesen für den Ursprung

Es gibt verschiedene Mechanismen, durch die sich multicellularity entwickelt haben könnte.

Eine Hypothese ist, dass eine Gruppe von funktionsspezifischen in eine einer Nacktschnecke ähnliche Masse angesammelten Zellen einen grex genannt hat, der sich als eine Mehrzelleinheit bewegt hat. Das ist im Wesentlichen, was Schlamm-Formen tun. Eine andere Hypothese ist, dass eine primitive Zelle Kern-Abteilung erlebt hat, dadurch ein syncytium werdend. Eine Membran würde sich dann um jeden Kern formen (und der Zellraum, und organelles hat im Raum besetzt), dadurch auf eine Gruppe von verbundenen Zellen in einem Organismus hinauslaufend (ist dieser Mechanismus in der Taufliege erkennbar). Eine dritte Hypothese ist, dass, als ein einzelliger geteilter Organismus haben die Tochter-Zellen gescheitert, sich zu trennen, auf ein Konglomerat von identischen Zellen in einem Organismus hinauslaufend, der später Spezialgewebe entwickeln konnte. Das ist, was Werk und Tierembryos sowie kolonialer choanoflagellates tun.

Weil die ersten Mehrzellorganismen einfache, weiche Organismen waren, die an Knochen, Schale oder anderen harten Körperteilen Mangel haben, werden sie in der Fossil-Aufzeichnung nicht gut bewahrt. Eine Ausnahme kann der demosponge sein, der eine chemische Unterschrift in alten Felsen verlassen haben kann. Die frühsten Fossilien von Mehrzellorganismen schließen gekämpften Grypania spiralis und die Fossilien der schwarzen Schiefertöne des Fossils von Palaeoproterozoic Francevillian Group B Bildung in Gabon ein.

Bis neulich ist Phylogenetic-Rekonstruktion durch den anatomischen (besonders embryological) Ähnlichkeiten gewesen. Das ist ungenau, weil das Leben von Mehrzellorganismen wie Tiere und Werke mehr als 500 Millionen von ihren einzelligen Vorfahren entfernte Jahre ist. Solch ein Zeitablauf erlaubt sowohl auseinander gehender als auch konvergenter Evolutionszeit, Ähnlichkeiten nachzuahmen und Unterschiede zwischen Gruppen der modernen und erloschenen Erbarten anzusammeln. Moderner phylogenetics verwendet hoch entwickelte Techniken wie alloenzymes, Satelliten-DNA und andere molekulare Anschreiber, um Charakterzüge zu beschreiben, die zwischen entfernt zusammenhängenden Abstammungen geteilt werden.

Die Evolution von multicellularity könnte auf drei Weisen vorgekommen sein, und von denen der Letztere, die Kolonialtheorie, von der wissenschaftlichen Gemeinschaft am meisten geglaubt wird:

Die symbiotische Theorie

Diese Theorie weist darauf hin, dass die ersten Mehrzellorganismen von der Symbiose (Zusammenarbeit) der verschiedenen Arten von einzelligen Organismen, jedem mit verschiedenen Rollen vorgekommen sind. Mit der Zeit würden diese Organismen so abhängig von einander werden sie würden nicht im Stande sein, unabhängig zu überleben, schließlich zur Integration in einen Mehrzellorganismus ihres Genoms führend. Jeder jeweilige Organismus würde eine getrennte Abstammung von unterschiedenen Zellen innerhalb der kürzlich geschaffenen Arten werden.

Diese Art streng der Co-Abhängiger-Symbiose kann oft, solcher als in der Beziehung zwischen Clown-Fisch und Seerosen von Riterri gesehen werden. In diesen Fällen ist es äußerst zweifelhaft, ob jede Art sehr lange überleben würde, wenn der andere erloschen ist. Jedoch besteht das Problem mit dieser Theorie darin, dass es noch immer nicht bekannt ist, wie die DNA jedes Organismus in ein einzelnes Genom vereinigt werden konnte, um sie als eine einzelne Art einzusetzen. Obwohl solche Symbiose theoretisiert wird, um vorgekommen zu sein (z.B, mitochondria und Chloroplasten im Tier und den Pflanzenzellen - endosymbiosis), ist es nur äußerst selten und sogar dann geschehen, die Genome des endosymbionts haben ein Element der Unterscheidung behalten, getrennt ihre DNA während mitosis der Gastgeber-Arten wiederholend. Zum Beispiel müssen sich die zwei oder drei symbiotischen Organismen, die die zerlegbare Flechte, während Abhängiger auf einander für das Überleben bilden, getrennt vermehren und dann Reform, um einen individuellen Organismus noch einmal zu schaffen.

Die Cellularization (Syncytial) Theorie

Diese Theorie stellt fest, dass ein einzelner einzelliger Organismus innere Membranenteilungen um jeden seiner Kerne entwickelt haben könnte, die Viele protists wie der ciliates oder die Schlamm-Formen mehrere Kerne haben können, Unterstützung zu dieser Hypothese leihend. Jedoch ist die einfache Anwesenheit vielfacher Kerne nicht genug, um die Theorie zu unterstützen. Vielfache Kerne von ciliates sind unterschiedlich und haben klare unterschiedene Funktionen: Der Makrokern dient den Bedürfnissen des Organismus, während der Mikrokern für die sexuelle Fortpflanzung mit dem Austausch des genetischen Materials verwendet wird. Schlamm formt Syncitia-Form von individuellen amoeboid Zellen wie syncitial Gewebe von einigen Mehrzellorganismen nicht andersherum. Um gültig gehalten zu werden, braucht diese Theorie ein beweisbares Beispiel und Mechanismus der Generation eines Mehrzellorganismus von einem Vorherexistieren syncytium.

Die Kolonialtheorie

Die dritte Erklärung von multicellularisation ist die Kolonialtheorie, die von Haeckel 1874 vorgeschlagen ist. Diese Theorie behauptet, dass die Symbiose von vielen Organismen derselben Arten (verschieden von der symbiotischen Theorie, die die Symbiose der verschiedenen Arten andeutet) zu einem Mehrzellorganismus geführt hat. Mindestens einige wird es landentwickelt gewagt, multicellularity kommt bei Zellen vor, die sich trennen und sich dann wieder vereinigen (z.B, Zellschlamm-Formen), wohingegen für die Mehrheit von Mehrzelltypen (diejenigen, die sich innerhalb von Wasserumgebungen entwickelt haben) multicellularity demzufolge Zellen vorkommt, die scheitern, folgende Abteilung zu trennen. Der Mechanismus dieser letzten Kolonie-Bildung kann so einfach sein wie unvollständiger cytokinesis, obwohl, wie man auch normalerweise betrachtet, multicellularity Zellunterscheidung einschließt

Der Vorteil der Kolonialtheorie-Hypothese besteht darin, dass, wie man gesehen hat, sie unabhängig zahlreiche Zeiten (in 16 verschiedenen protoctistan Unterabteilungen) vorgekommen ist. Zum Beispiel, während der Nahrungsmittelknappheit die Amöbe Gruppen von Dictyostelium zusammen in einer Kolonie, die sich als ein zu einer neuen Position bewegt. Einige von diesen Amöbe differenzieren dann ein bisschen von einander. Andere Beispiele der Kolonialorganisation in protista sind Volvocaceae, wie Eudorina und Volvox (dessen Letzterer aus bis zu 500 — 50,000 Zellen (abhängig von Arten) besteht, dessen nur einen Bruchteil sich (in einer Art 25 — 35, 8 geschlechtslos und ungefähr 15 — 25 sexuell) vermehren. Jedoch kann es häufig hart sein, kolonialen protists von wahren Mehrzellorganismen zu trennen, weil die zwei Konzepte nicht verschieden sind (obwohl der erstere pluricellular und die Letzteren mehrzellular synchronisiert worden ist). Diese Problem-Plagen die meisten Hypothesen, wie multicellularisation vorgekommen sein könnte.

Vorteile von Multicellularity

  • Erlaubt einem Organismus, größer zu wachsen, als sonst möglich sein - und demzufolge alle Wettbewerbsvorteile einer Zunahme in der Größe - außer den durch die Verbreitung normalerweise festgesetzten Grenzen genießen würde.
  • Erlaubnisse, die Kompliziertheit über das Erlauben der Unterscheidung von zahlreichen Zellabstammungen innerhalb eines Organismus vergrößern.

Siehe auch

Links


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