Morfologija višestaničnih životinja

Tijelo višestaničnih organizama sastoji se od skupa mnogih stanica, čije su skupine specijalizirane za obavljanje određenih funkcija, tvoreći tkiva. Kompleksi tkiva čine najvišu kategoriju - organe. Funkcionalna aktivnost organa čini sustav organa, kao što je mišićno-koštani sustav. Kompleks sustava povezanih jednom funkcijom čini cjelovit organizam višestanične životinje. Uz takvu specijalizaciju, pojedine stanice višestaničnog organizma ne mogu postojati odvojeno i izvan tijela.

Ideja o strukturnim značajkama i raspodjeli funkcija između stanica u višestaničnom organizmu daju takva tkiva kao što su epitelno, mišićno, vezivno i živčano.

U životinja su stanice grupirane na takav način da se tijelo može slobodno kretati kako bi dobilo hranu ili obavljalo druge funkcije, tj. međusobno su povezani u sustave koji učinkovito djeluju.

Broj stanica varira među različitim višestaničnim organizmima. Tako, na primjer, kod primitivnih beskralježnjaka $10^2 -10^4$, kod visoko organiziranih kralježnjaka iznos se kreće od $10^(15)$ do $10^(17)$. Prosječna masa stanice teži oko $10^(-8)-10^(-9)$ g.

Stanice karakteriziraju dva vitalna sustava:

• Sustav povezan s reprodukcijom, razvojem i rastom stanice. Takva stanica uključuje strukture koje će osigurati replikaciju DNA, RNA i sintezu proteina.
• Sustav opskrbe energijom za sintezu tvari i druge vrste fiziološkog rada stanice.

Oba sustava su usko međusobno povezana. Osim toga, stanične elemente različitog podrijetla karakterizira sličnost na različitim razinama: atomska - ugljik, vodik, kisik itd., molekularna - nukleinske kiseline, proteini, ugljikohidrati itd., supramolekularna - membranske strukture i organele stanica.

Stanice karakteriziraju i kemijski procesi: disanje, potrošnja i transformacija energije, sinteza makromolekula. Sve kemijske reakcije u stanicama dobro su uređene i neraskidivo povezane s molekularnim strukturama.

Evolucijske značajke u morfologiji višestaničnog organizma

Višestanični organizmi predstavljaju skok u evoluciji, jer imaju veće prednosti u organizaciji u odnosu na jednostanične organizme.

Glavne evolucijske značajke strukture višestaničnih organizama su:

• Višestaničnost;
• Simetrija tijela;
• Diferencijacija stanica;
• Pojava stanica specijaliziranih za reprodukciju.

Prosperitet skupine višestaničnih životinja izravno je povezan s kompliciranjem strukture i fizioloških funkcija. Kao rezultat toga, povećanje veličine tijela višestaničnog organizma dovelo je do razvoja njegovog probavnog kanala. Razvijajući se tijekom vremena, mišićno-koštani sustav formirao je održavanje određenog oblika tijela, kao i zaštitu i potporu unutarnjih organa.

Velika veličina tijela životinja dovela je do pojave intratransportnih cirkulacijskih sustava. Takvi sustavi opskrbljuju hranjive tvari uklonjene s površine tijela, a također uklanjaju krajnje produkte metabolizma iz tijela. Krv je postala glavni transportni sustav.

Simetrija tijela

Na temelju vrste simetrije tijela razlikuju se sljedeće skupine:

1. Radijantan, ili radijalno simetričan;
2. Dvostrano simetričan.

Radijalna simetrija karakteristična je za životinje sa sjedilačkim načinom života. Organi takvih životinja nalaze se oko glavne osi i prolaze kroz usta do suprotnog pričvršćenog pola. Takve životinje uključuju tip spužve, tip koelenterata i tip bodljikaša.

Bilateralno simetrične životinje su pokretne. Tijelo se nalazi u jednoj ravnini, s obje strane koje se nalaze upareni organi. Tijelo je podijeljeno na lijevu i desnu stranu, dorzalnu i trbušnu stranu, kao i na prednji i stražnji kraj tijela. Bilateralno simetrične životinje uključuju sve ostale vrste životinja.

Tjelesna šupljina

Definicija 1

Tjelesna šupljina- prostor u kojem se nalaze unutarnji organi.

Postoje primarne, sekundarne i mješovite tjelesne šupljine. Primarna tjelesna šupljina je prisutnost ostatka blastule u kojoj se razvijaju derivati ​​mezoderma. Takva je šupljina tipična za troslojne, nisko organizirane životinje poput valjkastih crva.

Sekundarna tjelesna šupljina ili celom obložena je epitelom iz mezoderma. Takva je šupljina karakteristična za vrste Annelids, Mollusks i Chordata.

S mješovitom tjelesnom šupljinom razvijaju se rudimenti sekundarne šupljine, ali taj proces ne nastavlja do kraja formiranja celoma i na kraju se spaja s primarnom tjelesnom šupljinom. Ova vrsta simetrije karakteristična je za rod člankonožaca.

Napomena 1

Pljosnati crvi općenito nemaju tjelesnu šupljinu; imaju mišićnu vrećicu ispunjenu stanicama parenhima.

Funkcije tjelesne šupljine:

1. Slobodan raspored organa;
2. podrška;
3. Prijenos hranjivih tvari;
4. Seksualno.

Živi svijet ispunjen je vrtoglavim nizom živih bića. Većina organizama sastoji se od samo jedne stanice i nisu vidljivi golim okom. Mnogi od njih postaju vidljivi tek pod mikroskopom. Drugi, poput zeca, slona ili bora, kao i ljudi, sastoje se od mnogo stanica, a ti višestanični organizmi također nastanjuju cijeli naš svijet u ogromnom broju.

Građevni blokovi života

Strukturne i funkcionalne jedinice svih živih organizama su stanice. Nazivaju ih i gradivnim elementima života. Svi živi organizmi sastoje se od stanica. Ove strukturne jedinice otkrio je Robert Hooke davne 1665. godine. U ljudskom tijelu postoji oko sto trilijuna stanica. Veličina jednog je desetak mikrometara. Stanica sadrži stanične organele koji kontroliraju njezinu aktivnost.

Postoje jednostanični i višestanični organizmi. Prvi se sastoje od jedne stanice, kao što su bakterije, dok drugi uključuju biljke i životinje. Broj stanica ovisi o vrsti. Većina biljnih stanica i životinjskih stanica veličine su između jednog i sto mikrometara, pa su vidljive pod mikroskopom.

Jednostanični organizmi

Ova sićušna stvorenja sastoje se od jedne stanice. Amebe i cilijate najstariji su oblici života koji su postojali prije oko 3,8 milijuna godina. Bakterije, arheje, protozoe, neke alge i gljive glavne su skupine jednostaničnih organizama. Postoje dvije glavne kategorije: prokarioti i eukarioti. Također se razlikuju po veličini.

Najmanji su oko tristo nanometara, a neki mogu doseći veličinu i do dvadesetak centimetara. Takvi organizmi obično imaju trepavice i bičeve koji im pomažu pri kretanju. Imaju jednostavno tijelo s osnovnim funkcijama. Razmnožavanje može biti nespolno ili spolno. Prehrana se obično odvija kroz proces fagocitoze, gdje se čestice hrane apsorbiraju i pohranjuju u posebne vakuole koje se nalaze u tijelu.

Višestanični organizmi

Živa bića koja se sastoje od više stanica nazivaju se višestaničnim. Sastoje se od jedinica koje su identificirane i pričvršćene jedna za drugu da tvore složene višestanične organizme. Većina ih je vidljiva golim okom. Organizmi poput biljaka, nekih životinja i algi nastaju iz jedne stanice i izrastaju u višelančane organizacije. Obje kategorije živih bića, prokarioti i eukarioti, mogu pokazivati ​​višestaničnost.

Mehanizmi višestaničnosti

Postoje tri teorije za raspravu o mehanizmima po kojima bi višestaničnost mogla nastati:

• Simbiotička teorija kaže da je prva stanica višestaničnog organizma nastala simbiozom različitih vrsta jednostaničnih organizama, od kojih je svaki obavljao različite funkcije.
• Sincicijska teorija kaže da se višestanični organizam nije mogao razviti iz jednostaničnih bića s više jezgri. Protozoe poput ciliata i sluzavih gljiva imaju više jezgri, što podupire ovu teoriju.
• Kolonijalna teorija tvrdi da simbioza mnogih organizama iste vrste dovodi do evolucije višestaničnog organizma. Predložio ga je Haeckel 1874. Većina višestaničnih tvorevina nastaje zbog činjenice da se stanice ne mogu odvojiti nakon procesa diobe. Primjeri koji podupiru ovu teoriju su alge Volvox i Eudorina.

Prednosti višestaničnosti

Koji organizmi - višestanični ili jednostanični - imaju više prednosti? Na ovo pitanje je prilično teško odgovoriti. Višestaničnost organizma omogućuje mu da prekorači ograničenja veličine i povećava složenost organizma, omogućujući diferencijaciju brojnih staničnih linija. Razmnožavanje se odvija prvenstveno spolno. Anatomija višestaničnih organizama i procesi koji se u njima odvijaju prilično su složeni zbog prisutnosti različitih vrsta stanica koje kontroliraju njihove vitalne funkcije. Uzmimo za primjer podjelu. Ovaj proces mora biti precizan i koordiniran kako bi se spriječio abnormalni rast i razvoj višestaničnog organizma.

Primjeri višestaničnih organizama

Kao što je gore spomenuto, višestanični organizmi postoje u dvije vrste: prokarioti i eukarioti. Prva kategorija uključuje uglavnom bakterije. Neke cijanobakterije, kao što su Chara ili Spirogyra, također su višestanični prokarioti, koji se ponekad nazivaju i kolonijalnim. Većina eukariotskih organizama također se sastoji od mnogih jedinica. Imaju dobro razvijenu tjelesnu građu i specijalizirane organe za obavljanje određenih funkcija. Većina dobro razvijenih biljaka i životinja su višestanične. Primjeri uključuju gotovo sve vrste golosjemenjača i kritosjemenjača. Gotovo sve životinje su višestanični eukarioti.

Značajke i karakteristike višestaničnih organizama

Postoje mnogi znakovi po kojima možete lako odrediti je li organizam višestanični ili ne. Među njima su sljedeći:

• Imaju prilično složenu tjelesnu organizaciju.
• Specijalizirane funkcije obavljaju različite stanice, tkiva, organi ili organski sustavi.
• Podjela rada u tijelu može biti na staničnoj razini, na razini tkiva, organa i na razini organskih sustava.
• To su uglavnom eukarioti.
• Ozljeda ili smrt nekih stanica ne utječe globalno na tijelo: zahvaćene stanice bit će zamijenjene.
• Zahvaljujući multicelularnosti, organizam može doseći velike veličine.
• U usporedbi s jednostaničnim organizmima, imaju duži životni ciklus.
• Glavni način razmnožavanja je spolni.
• Diferencijacija stanica karakteristična je samo za višestanične organizme.

Kako rastu višestanični organizmi?

Sva bića, od malih biljaka i insekata do velikih slonova, žirafa pa čak i ljudi, započinju svoje putovanje kao pojedinačne jednostavne stanice koje se nazivaju oplođena jaja. Da bi izrasli u veliki odrasli organizam, prolaze kroz nekoliko specifičnih razvojnih faza. Nakon oplodnje jajašca započinje proces višestaničnog razvoja. Tijekom cijelog puta pojedinačne stanice rastu i dijele se više puta. Ova replikacija u konačnici stvara konačni proizvod, koji je složeno, potpuno formirano živo biće.

Dijeljenje stanica stvara niz složenih obrazaca određenih genomima koji su gotovo identični u svim stanicama. Ova raznolikost rezultira ekspresijom gena koja kontrolira četiri faze razvoja stanica i embrija: proliferaciju, specijalizaciju, interakciju i kretanje. Prvi uključuje replikaciju mnogih stanica iz jednog izvora, drugi je povezan sa stvaranjem stanica s izoliranim, definiranim karakteristikama, treći uključuje širenje informacija između stanica, a četvrti je odgovoran za smještaj stanica diljem tijelo formirati organe, tkiva, kosti i dr. fizičke karakteristike razvijenih organizama.

Nekoliko riječi o klasifikaciji

Među višestaničnim stvorenjima razlikuju se dvije velike skupine:

• beskralješnjaci (spužve, anelidi, člankonošci, mekušci i drugi);
• Hordati (sve životinje koje imaju osni kostur).

Važna faza u cjelokupnoj povijesti planeta bila je pojava višestaničnosti u procesu evolucijskog razvoja. To je poslužilo kao snažan poticaj za povećanje biološke raznolikosti i njezin daljnji razvoj. Glavna značajka višestaničnog organizma je jasna raspodjela staničnih funkcija, odgovornosti, kao i uspostavljanje i uspostavljanje stabilnih i jakih kontakata između njih. Drugim riječima, to je velika kolonija stanica koja je sposobna zadržati fiksni položaj tijekom cijelog životnog ciklusa živog bića.

Tijelo višestaničnih životinja sastoji se od velikog broja stanica, različitih po građi i funkciji, koje su izgubile svoju samostalnost, budući da čine jedinstven, cjelovit organizam.

Višestanični organizmi mogu se podijeliti u dvije velike skupine. Beskralježnjaci su dvoslojne životinje radijalne simetrije, čije tijelo čine dva tkiva: ektoderm, koji prekriva tijelo izvana, i endoderm, koji tvori unutarnje organe - spužve i koelenterate. Tu spadaju i plosnati, okrugli, prstenasti, člankonošci, mekušci i bodljikaši, bilateralno simetrični i radijalno troslojni organizmi, koji osim ekto- i endoderma imaju i mezoderm, iz kojeg u procesu individualnog razvoja nastaju mišićna i vezivna tkiva. . Druga skupina uključuje sve životinje koje imaju aksijalni kostur: notohordu ili kralježnicu.

Višestanične životinje

Koelenterati. Slatkovodna hidra.

Građa – Radijalna simetrija, ektoderm, endoderm, taban, ticala.
Kretanje – Kontrakcija kožno-mišićnih stanica, pričvršćivanje tabana za podlogu.
Prehrana - Pipka, usta, crijeva, šupljina s probavnim stanicama. Predator. Otrovom ubija žarne stanice.
Disanje – Kisik otopljen u vodi prodire cijelom površinom tijela.
Razmnožavanje - Hermafroditi. Spolni: jajne stanice + spermij = jaje. Nespolni: pupa.
Krvožilni sustav - Ne.
Eliminacija - Ostaci hrane uklanjaju se kroz usta.
Živčani sustav – živčani pleksus živčanih stanica.

Pljosnati crvi. Bijela planarija.

Okrugli crvi. Ljudska glista.

Anelidi. Kišna glista.

Građa – Izvana izdužena crvolika sluznica, iznutra raščlanjena tjelesna šupljina, duljina 10–16 cm, 100–180 segmenata.
Pokret – ​​Kontrakcija kožno-mišićne vrećice, sluz, elastične čekinje.
Prehrana – usta ždrijelo jednjak usjev želudac crijevo anus. Hrani se česticama svježih ili raspadnutih biljaka.
Disanje - Difuzija kisika po cijeloj površini tijela.
Razmnožavanje - Hermafroditi. Razmjena sluzi sperme s jajima čahura mladih crva.
Krvožilni sustav – Zatvoreni krvožilni sustav: kapilare, prstenaste žile, glavne žile: dorzalne i trbušne.
Izlučivanje – Tjelesna šupljina metanefridije (lijevak s trepetljikama) tubuli ekskretorni par.
Živčani sustav – živci, gangliji, živčani lanac, perifaringealni prsten. Osjetljive stanice u koži.

Mekog tijela. Školjka. Obična barska trava.

Građa – Meko tijelo zatvoreno spiralnom ljuskom = trup + noga.
Kretanje – Mišićava noga.
Prehrana – Usta, ždrijelo, jezik sa zubima = ribež, želudac, crijeva, jetra, anus.
Disanje - Otvor za disanje. Pluća.
Razmnožavanje - Hermafroditi. Križna oplodnja.
Krvožilni sustav nije zatvoren. Pluća srce žile tjelesna šupljina.
Izlučivanje – bubreg.
Živčani sustav – Perifaringealna nakupina živčanih čvorova.

Člankonošci. Rakovi. Rakovi.

Građa – + trbuh.
Kretanje – ​​Četiri para nogu za hodanje, 5 pari trbušnih nogu + repna peraja za plivanje.
Prehrana - usta čeljusti, ždrijelo, jednjak, želudac, odjeljak s hitinskim zubima, aparat za filtriranje, crijeva, hrana. žlijezda - anus.
Disanje - škrge.
Razmnožavanje – Dvodomno. Jaja na trbušnim nogama prije izlijeganja. Tijekom rasta karakteristično je ispadanje hitina. Postoji stadij ličinke nauplija.
Krvožilni sustav – Nezatvoren. Srce – krvne žile – tjelesna šupljina.
Izlučivanje - Žlijezde s izvodnim kanalom na dnu antena.
Živčani sustav – Periofaringealni prsten = suprafaringealni i subfaringealni čvor, ventralna živčana vrpca. Organ dodira i mirisa je baza kratkih antena. Organi vida su dva složena oka.

Člankonošci. Paučnjaci. Križni pauk.

Građa – Cephalothorax + abdomen.
Kretanje - Četiri para nogu, 3 para arahnoidnih bradavica na trbuhu, arahnoidne žlijezde za tkanje ribarske mreže.
Prehrana – Usta = čeljusti s otrovom i kandže. Otrov je predprobava izvan tijela. Jednjak – želudac, crijeva, anus.
Disanje - U abdomenu se nalazi par plućnih vrećica s naborima. Dva snopa dišnih otvora dušnika.
Razmnožavanje – Dvodomno. Jaja u čahuri - mladi pauci
Krvožilni sustav – Nezatvoren. Srce – krvne žile – tjelesna šupljina
Izlučivanje – Malpiskijeve žile
Živčani sustav – Parovi ganglija + trbušni lanac. Organi vida su jednostavne oči.

Člankonošci. Insekti. Grušt.

Struktura – glava + prsa + abdomen (8 segmenata)
Kretanje - ​​3 para nogu s tvrdim kandžama, par krila, par elitra
Prehrana – Usta = gornja usna + 4 čeljusti + donja usna jednjak, želudac s hitinskim zubima, crijeva, anus
Disanje – Spirakule na trbušnim segmentima dušnika, svim organima i tkivima
Razmnožavanje – ženke: jajnici, jajovodi, spermatozoidi.
Mužjaci: 2 testisa, sjemenovod, kanal, potpuna metamorfoza.
Krvožilni sustav nije zatvoren. Srce sa zaliscima, žilama, tjelesnom šupljinom.
Izlučivanje – Malpišne žile u tjelesnoj šupljini, masno tijelo.
Živčani sustav – Cirkumfaringealni prsten + trbušni lanac. Mozak. 2 složena oka, njušni organi - 2 antene s pločicama na kraju.

bodljikaši.

Građa – Oblik tijela u obliku zvijezde, sfere ili čovjeka. Nerazvijen kostur. Dva sloja integumenta - vanjski je jednoslojni, unutarnji je vlaknasto vezivno tkivo s elementima vapnenastog skeleta.
Kretanje – Krećite se polako uz pomoć udova, mišići su razvijeni.
Prehrana - Otvor usta, kratki jednjak, crijevo, anus.
Disanje - Kožne škrge, tjelesni pokrovi uz sudjelovanje vodeno-žilnog sustava.
Reprodukcija – Dvije prstenaste posude. Jedan okružuje usta, a drugi anus. Postoje radijalne posude.
Krvožilni sustav – Nema posebnih. Izlučivanje se događa kroz zidove kanala vodeno-vaskularnog sustava.
Diskrecija – Spolni organi imaju različite strukture. Većina bodljikaša su dvodomni, ali neki su hermafroditi. Razvoj se odvija kroz niz složenih transformacija. Larve plivaju u vodenom stupcu, tijekom metamorfoze životinje poprimaju radijalnu simetriju.
Živčani sustav - Živčani sustav ima radijalnu strukturu: radijalne živčane vrpce protežu se od perifaringealnog živčanog prstena prema broju ljudi u tijelu.

Svi živi organizmi dijele se na potkraljevstva višestaničnih i jednostaničnih bića. Potonji su jedna stanica i pripadaju najjednostavnijim, dok su biljke i životinje one strukture u kojima se kroz stoljeća razvila složenija organizacija. Broj stanica varira ovisno o sorti kojoj jedinka pripada. Većina je toliko malena da se mogu vidjeti samo pod mikroskopom. Stanice su se pojavile na Zemlji prije otprilike 3,5 milijardi godina.

Danas sve procese koji se odvijaju sa živim organizmima proučava biologija. Ova znanost bavi se potkraljevstvom višestaničnih i jednostaničnih organizama.

Jednostanični organizmi

Jednoćeličnost je određena prisutnošću u tijelu jedne stanice koja obavlja sve vitalne funkcije. Dobro poznate amebe i papučaste cilijate su primitivni i ujedno najstariji oblici života koji su predstavnici ove vrste. Bili su prva živa bića koja su živjela na Zemlji. To također uključuje skupine kao što su Sporozoans, Sarcodaceae i bakterije. Svi su mali i uglavnom nevidljivi golim okom. Obično se dijele u dvije opće kategorije: prokariotske i eukariotske.

Prokariote predstavljaju protozoe ili neke vrste gljiva. Neki od njih žive u kolonijama, gdje su svi pojedinci isti. Cijeli proces života odvija se u svakoj pojedinoj stanici kako bi ona preživjela.

Prokariotski organizmi nemaju membranski vezane jezgre i stanične organele. Obično su to bakterije i cijanobakterije, kao što su E. coli, salmonela, nostoca itd.

Svi predstavnici ovih skupina razlikuju se po veličini. Najmanja bakterija duga je samo 300 nanometara. Jednostanični organizmi obično imaju posebne bičeve ili trepavice koje su uključene u njihovo kretanje. Imaju jednostavno tijelo s izraženim osnovnim karakteristikama. Prehrana se, u pravilu, javlja tijekom procesa apsorpcije (fagocitoze) hrane i pohranjuje se u posebne stanične organele.

Jednostanični organizmi dominiraju kao oblik života na Zemlji milijardama godina. Međutim, evolucija od najjednostavnijih prema složenijim jedinkama promijenila je cijeli krajolik, jer je dovela do pojave biološki evoluiranih veza. Osim toga, pojava novih vrsta stvorila je nove okoliše s različitim ekološkim interakcijama.

Višestanični organizmi

Glavna karakteristika potkraljevstva metazoa je prisutnost velikog broja stanica u jednoj jedinki. Oni su spojeni zajedno, stvarajući tako potpuno novu organizaciju, koja se sastoji od mnogih izvedenih dijelova. Većina ih se može vidjeti bez posebne opreme. Biljke, ribe, ptice i životinje nastaju iz jedne stanice. Sva bića uključena u potkraljevstvo višestaničnih organizama regeneriraju nove jedinke iz embrija koji nastaju iz dvije suprotne gamete.

Svaki dio pojedinca ili cijelog organizma, koji je određen velikim brojem komponenti, složena je, visoko razvijena struktura. U potkraljevstvu višestaničnih organizama, klasifikacija jasno odvaja funkcije u kojima svaka od pojedinačnih čestica obavlja svoju zadaću. Uključuju se u vitalne procese i time podržavaju opstanak cijelog organizma.

Potkraljevstvo Multicellular na latinskom zvuči kao Metazoa. Da bi se stvorio složeni organizam, stanice moraju biti identificirane i spojene s drugima. Samo desetak protozoa može se vidjeti pojedinačno golim okom. Preostala gotovo dva milijuna vidljivih jedinki su višestanične.

Višestanične životinje nastaju spajanjem jedinki stvaranjem kolonija, filamenata ili agregacije. Višestanični organizmi razvili su se neovisno, poput Volvoxa i nekih bičastih zelenih algi.

Znak potkraljevstva metazoa, odnosno njegove rane primitivne vrste, bio je nedostatak kostiju, školjaka i drugih tvrdih dijelova tijela. Stoga do danas nisu preživjeli nikakvi tragovi o njima. Izuzetak su spužve, koje još žive u morima i oceanima. Možda se njihovi ostaci nalaze u nekim drevnim stijenama, kao što je Grypania spiralis, čiji su fosili pronađeni u najstarijim slojevima crnog škriljevca koji datiraju iz ranog proterozoika.

U donjoj tablici višestanično potkraljevstvo predstavljeno je u svoj svojoj raznolikosti.

Složeni odnosi nastali su kao rezultat evolucije protozoa i pojave sposobnosti stanica da se dijele u skupine i organiziraju tkiva i organe. Postoje mnoge teorije koje objašnjavaju mehanizme kojima su jednostanični organizmi mogli evoluirati.

Teorije nastanka

Danas postoje tri glavne teorije o podrijetlu višestaničnog potkraljevstva. Kratak sažetak sincicijske teorije, bez ulaženja u detalje, može se opisati u nekoliko riječi. Njegova je suština u tome da je primitivni organizam, koji je imao nekoliko jezgri u svojim stanicama, mogao na kraju svaku od njih odvojiti unutarnjom membranom. Na primjer, nekoliko jezgri sadrže gljivice plijesni, kao i cilijate papuča, koji potvrđuju ovu teoriju. Međutim, postojanje nekoliko jezgri nije dovoljno za znanost. Da bi se potvrdila teorija o njihovoj mnogostrukosti, potrebno je pokazati transformaciju najjednostavnijeg eukariota u dobro razvijenu životinju.

Teorija kolonija kaže da je simbioza, koja se sastoji od različitih organizama iste vrste, dovela do njihove promjene i nastanka naprednijih bića. Haeckel je bio prvi znanstvenik koji je predstavio ovu teoriju 1874. godine. Složenost organizacije nastaje jer stanice ostaju zajedno umjesto da se odvajaju dok se dijele. Primjeri ove teorije mogu se vidjeti u takvim protozojskim višestaničnim organizmima kao što su zelene alge zvane Eudorina ili Volvaxa. Formiraju kolonije do 50 000 stanica, ovisno o vrsti.

Teorija kolonija predlaže fuziju različitih organizama iste vrste. Prednost ove teorije je u tome što je za vrijeme nestašice hrane primijećeno da se amebe grupiraju u koloniju, koja se kao jedna jedinica seli na novo mjesto. Neke od ovih ameba malo se razlikuju jedna od druge.

Međutim, problem s ovom teorijom je taj što je nepoznato kako se DNK različitih pojedinaca može uključiti u jedan genom.

Na primjer, mitohondriji i kloroplasti mogu biti endosimbionti (organizmi unutar tijela). To se događa iznimno rijetko, a čak i tada genomi endosimbionta zadržavaju međusobne razlike. Oni zasebno sinkroniziraju svoju DNA tijekom mitoze vrsta domaćina.

Dvije ili tri simbiotske jedinke koje čine lišaj, iako ovise jedna o drugoj za preživljavanje, moraju se razmnožavati odvojeno, a zatim se ponovno kombinirati, ponovno stvarajući jedan organizam.

Ostale teorije koje također razmatraju pojavu potkraljevstva metazoa:

• GK-PID teorija. Prije oko 800 milijuna godina, mala genetska promjena u jednoj molekuli nazvana GK-PID možda je omogućila pojedincima da pređu iz jedne stanice u složeniju strukturu.
• Uloga virusa. Nedavno je priznato da geni posuđeni od virusa igraju ključnu ulogu u diobi tkiva, organa, pa čak i u spolnom razmnožavanju, tijekom spajanja jajne stanice i spermija. Utvrđeno je da se prvi protein, sincitin-1, prenosi s virusa na ljude. Nalazi se u međustaničnim membranama koje odvajaju posteljicu i mozak. Drugi protein identificiran je 2007. i nazvan EFF1. Pomaže u formiranju kože okruglih crva nematoda i dio je cijele obitelji proteina FF. Dr. Felix Rey s Instituta Pasteur u Parizu napravio je 3D model strukture EFF1 i pokazao da je ona ono što povezuje čestice. Ovo iskustvo potvrđuje činjenicu da su sve poznate fuzije sićušnih čestica u molekule virusnog podrijetla. Ovo također sugerira da su virusi bili vitalni za komunikaciju unutarnjih struktura, a bez njih bi nastanak kolonija u potkraljevstvu višestaničnih spužvi bio nemoguć.

Sve te teorije, kao i mnoge druge koje slavni znanstvenici nastavljaju predlagati, vrlo su zanimljive. Međutim, nitko od njih ne može jasno i nedvosmisleno odgovoriti na pitanje: kako je tako velika raznolikost vrsta mogla nastati iz jedne stanice koja je nastala na Zemlji? Ili: zašto su se pojedinci odlučili ujediniti i početi živjeti zajedno?

Možda će nam za nekoliko godina nova otkrića moći dati odgovore na svako od ovih pitanja.

Organi i tkiva

Složeni organizmi imaju biološke funkcije kao što su obrana, cirkulacija, probava, disanje i spolno razmnožavanje. Izvode ih specifični organi kao što su koža, srce, želudac, pluća i reproduktivni sustav. Sastoje se od mnogo različitih tipova stanica koje zajedno rade na obavljanju određenih zadataka.

Na primjer, srčani mišić ima veliki broj mitohondrija. Oni proizvode adenozin trifosfat, koji održava kontinuirano kretanje krvi kroz krvožilni sustav. Stanice kože, naprotiv, imaju manje mitohondrija. Umjesto toga, imaju guste proteine ​​i proizvode keratin, koji štiti meka unutarnja tkiva od oštećenja i vanjskih čimbenika.

Reprodukcija

Dok se svi jednostavni organizmi, bez iznimke, razmnožavaju nespolno, mnoga potkraljevstva metazoa preferiraju spolnu reprodukciju. Ljudi su, na primjer, vrlo složene strukture nastale spajanjem dviju pojedinačnih stanica koje se nazivaju jajašce i spermij. Spajanje jednog jajašca sa gametom (gamete su posebne spolne stanice koje sadrže jedan set kromosoma) spermija dovodi do stvaranja zigote.

Zigota sadrži genetski materijal i spermija i jajne stanice. Njegovom diobom dolazi do razvoja potpuno novog, zasebnog organizma. Tijekom razvoja i diobe stanice se, prema programu zadanom u genima, počinju diferencirati u skupine. To će im nadalje omogućiti da obavljaju potpuno različite funkcije, unatoč činjenici da su genetski identični jedni drugima.

Dakle, svi organi i tkiva tijela koji tvore živce, kosti, mišiće, tetive, krv - svi su nastali iz jedne zigote, koja se pojavila zbog spajanja dviju pojedinačnih gameta.

Višestanična prednost

Nekoliko je glavnih prednosti potkraljevstva višestaničnih organizama zbog kojih oni dominiraju našim planetom.

Kako složena unutarnja struktura omogućuje povećanje veličine, ona također pomaže u razvoju struktura višeg reda i tkiva s više funkcija.

Veliki organizmi imaju bolju zaštitu od predatora. Također imaju veću pokretljivost, što im omogućuje migraciju u povoljnija mjesta za život.

Postoji još jedna neosporna prednost višećelijskog potkraljevstva. Zajednička karakteristika svih njegovih vrsta je prilično dug životni vijek. Tijelo stanice izloženo je okolišu sa svih strana, a svako njegovo oštećenje može dovesti do smrti jedinke. Višestanični organizam nastavit će postojati čak i ako jedna stanica umre ili se ošteti. Dupliciranje DNK također je prednost. Podjela čestica unutar tijela omogućuje oštećenom tkivu da raste i brže se obnavlja.

Tijekom svoje diobe, nova stanica kopira staru, što omogućuje očuvanje povoljnih svojstava u sljedećim generacijama, kao i njihovo poboljšanje tijekom vremena. Drugim riječima, dupliciranje omogućuje zadržavanje i prilagodbu svojstava koja će poboljšati preživljavanje ili sposobnost organizma, posebno u životinjskom carstvu, potkraljevstvu metazoa.

Nedostaci višestaničnog

Složeni organizmi također imaju nedostatke. Na primjer, osjetljivi su na razne bolesti koje proizlaze iz njihovog složenog biološkog sastava i funkcija. Protozoe, naprotiv, nemaju razvijene organske sustave. To znači da su njihovi rizici od opasnih bolesti svedeni na minimum.

Važno je napomenuti da, za razliku od višestaničnih organizama, primitivne jedinke imaju sposobnost nespolnog razmnožavanja. To im pomaže da ne troše resurse i energiju na pronalaženje partnera i seksualnu aktivnost.

Također imaju sposobnost prihvaćanja energije putem difuzije ili osmoze. To ih oslobađa potrebe da se kreću uokolo kako bi pronašli hranu. Gotovo sve može biti potencijalni izvor hrane za jednostanično biće.

Kralježnjaci i beskralješnjaci

Klasifikacija dijeli sva višestanična stvorenja bez iznimke u potkraljevstvo u dvije vrste: kralješnjake (hordate) i beskralješnjake.

Beskralješnjaci nemaju čvrsti okvir, dok hordati imaju dobro razvijen unutarnji kostur od hrskavice, kostiju i vrlo razvijen mozak, koji je zaštićen lubanjom. Kralješnjaci imaju dobro razvijene osjetilne organe, dišni sustav sa škrgama ili plućima te razvijen živčani sustav, što ih dodatno razlikuje od njihovih primitivnijih parnjaka.

Obje vrste životinja žive u različitim staništima, no hordati se zahvaljujući razvijenom živčanom sustavu mogu prilagoditi kopnu, moru i zraku. Međutim, beskralješnjaci se također pojavljuju u širokom rasponu, od šuma i pustinja do špilja i mulja na morskom dnu.

Do danas je identificirano gotovo dva milijuna vrsta potkraljevstva višestaničnih beskralješnjaka. Ova dva milijuna čine oko 98% svih živih bića, odnosno 98 od 100 vrsta organizama koji žive na svijetu su beskralježnjaci. Ljudi pripadaju obitelji hordata.

Kralješnjaci se dijele na ribe, vodozemce, gmazove, ptice i sisavce. Oni koji nisu zastupljeni su vrstama kao što su člankonošci, bodljikaši, crvi, koelenterati i mekušci.

Jedna od najvećih razlika između ovih vrsta je njihova veličina. Beskralješnjaci, kao što su kukci ili koelenterati, mali su i spori jer ne mogu razviti velika tijela i snažne mišiće. Postoji nekoliko iznimaka, poput lignje, koja može doseći i 15 metara duljine. Kralježnjaci imaju univerzalni potporni sustav, pa se stoga mogu brže razvijati i postati veći od beskralješnjaka.

Hordati također imaju vrlo razvijen živčani sustav. Uz pomoć specijaliziranih veza između živčanih vlakana mogu vrlo brzo reagirati na promjene u okolini, što im daje izrazitu prednost.

U usporedbi s kralješnjacima, većina životinja bez kralježnice koristi se jednostavnim živčanim sustavom i ponašaju se gotovo u potpunosti instinktivno. Takav sustav dobro funkcionira većinu vremena, iako ta stvorenja često nisu u stanju učiti na svojim pogreškama. Izuzetak su hobotnice i njihovi bliski srodnici, koji se smatraju među najinteligentnijim životinjama u svijetu beskralješnjaka.

Svi hordati, kao što znamo, imaju kralježnicu. Međutim, značajka potkraljevstva višestaničnih beskralješnjaka je njihova sličnost s rođacima. Ona leži u činjenici da kralježnjaci u određenoj fazi života imaju i fleksibilnu potpornu šipku, notohordu, koja kasnije postaje kralježnica. Prvi život se razvio kao pojedinačne stanice u vodi. Beskralježnjaci su bili početna karika u evoluciji drugih organizama. Njihove postupne promjene dovele su do nastanka složenih bića s dobro razvijenim kosturima.

Koelenterati

Danas postoji oko jedanaest tisuća vrsta koelenterata. Ovo su neke od najstarijih složenih životinja koje su se pojavile na zemlji. Najmanji od koelenterata ne može se vidjeti bez mikroskopa, a najveća poznata meduza promjera je 2,5 metara.

Dakle, pogledajmo pobliže potkraljevstvo višestaničnih organizama, kao što su koelenterati. Opis glavnih karakteristika staništa može se odrediti prisutnošću vodenog ili morskog okoliša. Žive sami ili u kolonijama koje se mogu slobodno kretati ili žive na jednom mjestu.

Oblik tijela koelenterata naziva se "vreća". Usta su povezana sa slijepom vrećicom koja se naziva gastrovaskularna šupljina. Ova vrećica djeluje u procesu probave, izmjene plinova i djeluje kao hidrostatski kostur. Jedan otvor služi i kao usta i kao anus. Pipci su duge, šuplje strukture koje se koriste za kretanje i hvatanje hrane. Svi koelenterati imaju ticala prekrivena odocima. Opremljeni su posebnim stanicama - nemocistama, koje mogu ubrizgati toksine u svoj plijen. Usisne čašice im također omogućuju hvatanje velikog plijena, koji životinje stavljaju u usta uvlačenjem ticala. Nematociste su odgovorne za opekline koje neke meduze uzrokuju ljudima.

Životinje potkraljevstva su višestanične, kao što su koelenterati, i imaju unutarstaničnu i izvanstaničnu probavu. Disanje se odvija jednostavnom difuzijom. Imaju mrežu živaca koja se prostire cijelim tijelom.

Mnogi oblici pokazuju polimorfizam, što je niz gena u kojima su različite vrste stvorenja prisutne u koloniji za različite funkcije. Te se jedinke nazivaju zooidi. Razmnožavanje se može nazvati slučajnim (vanjsko pupanje) ili spolnim (stvaranje gameta).

Meduze, na primjer, proizvode jajašca i spermu, a zatim ih ispuštaju u vodu. Kada se jaje oplodi, razvija se u slobodno plivajuću ličinku s trepavicama koja se naziva planla.

Tipični primjeri potkraljevstva Višećelijskih su hidre, obelije, ratnici, jedrenjaci, morske anemone, koralji, morska pera, gorgonije itd.

Bilje

U potkraljevstvu Višestanične biljke su eukariotski organizmi koji se mogu hraniti procesom fotosinteze. Alge su izvorno smatrane biljkama, ali su sada klasificirane kao protisti, posebna skupina koja je isključena iz svih poznatih vrsta. Suvremena definicija biljaka odnosi se na organizme koji prvenstveno žive na kopnu (a ponekad i u vodi).

Druga posebnost biljaka je zeleni pigment - klorofil. Koristi se za apsorpciju sunčeve energije tijekom procesa fotosinteze.

Svaka biljka ima haploidnu i diploidnu fazu koje karakteriziraju njezin životni ciklus. Naziva se smjenom generacija jer su sve faze u njoj višestanične.

Generacije koje se izmjenjuju su generacija sporofita i generacija gametofita. Tijekom faze gametofita stvaraju se gamete. Haploidne gamete spajaju se u zigotu, koja se naziva diploidna stanica jer ima potpuni skup kromosoma. Odatle rastu diploidne jedinke generacije sporofita.

Sporofiti prolaze kroz fazu mejoze (diobe) i formiraju haploidne spore.

Dakle, potkraljevstvo višestaničnih organizama može se ukratko opisati kao glavna skupina živih bića koja nastanjuju Zemlju. Tu spadaju svi koji imaju više stanica, različitih po svojoj građi i funkcijama, a koje su ujedinjene u jedan organizam. Najjednostavniji višestanični organizmi su koelenterati, a najsloženija i najrazvijenija životinja na planetu je čovjek.

Opće karakteristike višestaničnih organizama

Višestanične životinje čine najveću skupinu živih organizama na planetu, koja broji više od 1,5 milijuna vrsta. Polazeći od praživotinja, doživjeli su značajne transformacije u procesu evolucije povezane s kompliciranjem organizacije.

Jedna od najvažnijih značajki organizacije višestaničnih organizama su morfološke i funkcionalne razlike u stanicama njihova tijela. Tijekom evolucije slične stanice u tijelu višestaničnih životinja specijalizirale su se za obavljanje određenih funkcija, što je dovelo do nastanka tkanine.

Ujedinjene različite tkanine organi, i organi - sustavi organa. Za uspostavljanje odnosa između njih i koordinaciju njihovog rada, regulatorni sustavi- živčani i endokrini. Zahvaljujući živčanoj i humoralnoj regulaciji aktivnosti svih sustava, višestanični organizam funkcionira kao cjeloviti biološki sustav.

Prosperitet skupine višestaničnih životinja povezan je s kompliciranjem njihove anatomske strukture i fizioloških funkcija. Tako je povećanje veličine tijela dovelo do razvoja probavnog kanala, što im je omogućilo da se hrane velikom količinom hrane, opskrbljujući velikom količinom energije za sve životne procese. Razvijeni mišićno-koštani sustav omogućio je kretanje organizama, održavanje određenog oblika tijela, zaštitu i potporu organima. Sposobnost aktivnog kretanja omogućila je životinjama traženje hrane, pronalaženje skloništa i naseljavanje.

S povećanjem veličine tijela životinja pojavila se potreba za izgledom intratransportni cirkulacijski sustavi, pružanje podrške za život tkivima i organima udaljenim od površine tijela - hranjive tvari, kisik, kao i uklanjanje krajnjih produkata metabolizma.

Tekuće tkivo - krv - postalo je takav cirkulacijski transportni sustav.

Intenziviranje respiratorne aktivnosti išlo je paralelno s progresivnim razvojem živčani sustav I osjetilni organi. Središnji dijelovi živčanog sustava pomaknuli su se na prednji kraj životinjskog tijela, što je rezultiralo odvajanjem dijela glave. Ovakva struktura prednjeg dijela tijela životinje omogućila je primanje informacija o promjenama u okolini i adekvatno reagiranje na njih.

Na temelju prisutnosti ili odsutnosti unutarnjeg kostura životinje se dijele u dvije skupine - beskičmenjaci(sve vrste osim Chordata) i kralješnjaci(tip Chordata).

Ovisno o podrijetlu oralnog otvora u odraslom organizmu, razlikuju se dvije skupine životinja: primarni i deuterostomi. Protostome kombinirati životinje kod kojih primarna usta embrija u stadiju gastrule - blastopore - ostaju usta odraslog organizma. To uključuje sve vrste životinja, osim bodljikaša i hordata. U potonjem se primarna usta embrija pretvaraju u anus, a prava usta se formiraju sekundarno u obliku ektodermalne vrećice. Iz tog razloga su tzv deuterostomesživotinje.

Na temelju vrste simetrije tijela razlikuje se skupina blistav, ili radijalno simetrično,životinje (tipovi Spužve, Koelenterati i Echinoderms) i skupina obostrano simetričan(sve ostale vrste životinja). Radijalna simetrija nastaje pod utjecajem sjedilačkog načina života životinja, u kojem je cijeli organizam postavljen u odnosu na čimbenike okoliša. pod potpuno istim uvjetima. Ovi uvjeti tvore raspored identičnih organa oko glavne osi koja prolazi kroz usta do pričvršćenog pola nasuprot njima.

Bilateralno simetrične životinje su pokretne, imaju jednu ravninu simetrije, s obje strane koje se nalaze različiti upareni organi. Razlikuju se između lijeve i desne, dorzalne i trbušne strane, prednjeg i stražnjeg kraja tijela.

Višestanične životinje izrazito su raznolike po građi, značajkama životne aktivnosti, različite su po veličini, tjelesnoj masi itd. Na temelju najznačajnijih općih obilježja građe dijele se u 14 tipova od kojih su neki obrađeni u ovom priručniku.