Multicellular organism
-
Определение и классификация
- Многоклеточные организмы состоят из более чем одной клетки.
- Все животные, наземные растения и большинство грибов являются многоклеточными.
- Некоторые организмы частично многоклеточные, например, слизевики и социальные амебы.
-
Эволюция многоклеточности
- Многоклеточность эволюционировала независимо у эукариот и некоторых прокариот.
- Сложные многоклеточные организмы развились только у шести групп эукариот: животных, грибов, водорослей, растений.
- Многоклеточность развивалась неоднократно у зеленых водорослей и растений, один раз у животных, один раз у бурых водорослей, три раза у грибов и, возможно, несколько раз у слизевиков и красных водорослей.
-
Потеря многоклеточности
- Некоторые группы, такие как грибы, могут быть преимущественно многоклеточными, но ранние линии могут быть одноклеточными.
- В некоторых группах, таких как красные водоросли, многоклеточность может быть утрачена.
- В других группах, таких как паразиты, многоклеточность может быть уменьшена.
-
Рак
- Многоклеточные организмы, особенно долгоживущие животные, сталкиваются с проблемой рака.
- Рак возникает, когда клетки не регулируют свой рост в рамках нормального развития.
- В животных рак часто описывается как потеря многоклеточности и возврат к одноклеточному состоянию.
-
Разделение соматических и гермафродитных клеток
- В некоторых группах, называемых Weismannists, развилось разделение между соматическими и гермафродитными клетками.
- Это разделение относительно редко, так как многие виды имеют способность к соматическому эмбриогенезу.
-
Гипотезы происхождения многоклеточности
- Одна гипотеза предполагает, что группа клеток объединилась в многоклеточный организм.
- Другая гипотеза предполагает, что примитивная клетка разделилась на коэноциты, что привело к образованию многоклеточного организма.
- Третья гипотеза предполагает, что при делении клетки не разделились, что привело к образованию многоклеточного организма.
-
Филогенетическая реконструкция
- Филогенетическая реконструкция ранее основывалась на анатомических сходствах, что было неточным.
- Современные методы используют молекулярные маркеры для описания сходств между отдаленными линиями.
-
Теории происхождения многоклеточности
- Симбиотическая теория предполагает, что многоклеточность возникла из симбиоза разных видов.
- Теория клеточной организации предполагает, что многоклеточность возникла из многоядерных клеток.
- Колониальная теория предполагает, что многоклеточность возникла из симбиоза клеток одного вида.
-
Колониальные протисты
- Амебы Dictyostelium образуют колонии при нехватке пищи.
- Некоторые клетки в колонии слегка дифференцируются.
- Примеры колониальных протистов: Volvocaceae, Eudorina, Volvox.
-
Теории происхождения многоклеточности
- Теория синзооспор: переход от временной к пространственной клеточной дифференциации.
- Теория ГК-ПИД: генетическая мутация около 800 млн лет назад.
- Роль вирусов: вирусы и мобильные генетические элементы участвуют в дифференциации тканей и органов.
-
Гипотезы о происхождении многоклеточности
- Гипотеза о доступности кислорода: кислород мог быть лимитирующим фактором.
- Гипотеза снежной Земли: криогенный период мог быть катализатором эволюции.
- Гипотеза хищничества: многоклеточность развилась для защиты от хищников.
-
Экспериментальная эволюция
- Мутации могут превращать одноклеточные организмы в многоклеточные.
- Примеры: дрожжи FLO1, «снежинка» дрожжей, зеленые водоросли.
-
Преимущества многоклеточности
- Многоклеточность позволяет превышать размеры, ограниченные диффузией.
- Многоклеточные организмы могут иметь более длительный жизненный цикл.
- Многоклеточность способствует дифференциации клеток.
-
Изменения экспрессии генов
- Во время перехода от одноклеточных к многоклеточным организмам экспрессия генов изменилась.
- Клетки стали специализироваться на воспроизводстве и выживании.
- Клетки потеряли свою индивидуальность и не могли выживать и размножаться вне группы.