Многоклеточный организм
Многоклеточный организм — внесистематическая категория живых организмов, тело которых состоит из многих клеток, большая часть которых (кроме стволовых, например, клеток камбия у растений) дифферницированна, то есть они различаются по строению и выполняемым функциям.
Содержание |
Отличия от колониальности [править]
Следует отличать многоклеточность и колониальность. У колониальных организмов отсутствуют настоящие дифференцированные клетки, а следовательно, и разделение тела на ткани. Граница между многоклеточностью и колониальностью нечеткая. Например, вольвокс часто относят к колониальным организмам, хотя в его "колониях" есть четкое деление клеток на генеративные и соматические. Выделение смертной "сомы" А. А. Захваткин считал важным признаком многоклеточности вольвокса. Кроме дифференциации клеток, для многоклеточных характерен и более высокий уровень интеграции, чем для колониальных форм.
Происхождение [править]
Многоклеточные животные, возможно, появились на Земле 2,1 миллиарда лет назад[1], вскоре после «кислородной революции».[2] Многоклеточные животные - монофилетическая группа. В целом же многоклеточность возникала в разных эволюционных линиях органического мира несколько десятков раз. По не вполне понятным причинам многоклеточность более характерна для эукариот, хотя среди прокариот тоже встречаются зачатки многоклеточности. Так, у некоторых нитчатых цианобактерий в нитях встречаются три типа четко дифференцированных клеток, а при движении нити демонстрируют высокий уровень целостности. Многоклеточные плодовые тела характерны для миксобактерий.
Онтогенез [править]
Развитие многих многоклеточных организмов начинается с одной клетки (например, зиготы у животных или споры в случае гаметофитов высших растений). В этом случае большинство клеток многоклеточного организма имеют одинаковый геном. При вегетативном размножении, когда организм развивается из многоклеточного фрагмента материнского организма, как правило, также происходит естественное клонирование.
У некоторых примитивных многоклеточных (например, клеточных слизевиков и миксобактерий) возникновение многоклеточных стадий жизненного цикла происходит принципиально иначе - клетки, часто имеющие сильно различающиеся генотипы, объединяются в единый организм.
Эволюция [править]
Шестьсот миллионов лет назад, в позднем докембрии (венде), начался расцвет многоклеточных организмов. Удивляет разнообразие вендской фауны: разные типы и классы животных появляются как бы вдруг, но число родов и видов небольшое. В венде возник биосферный механизм взаимосвязи одноклеточных и многоклеточных организмов - первые стали продуктом питания для вторых. Обильный в холодных водах планктон, использующий световую энергию, стал пищей для плавающих и донных микроорганизмов, а также для многоклеточных животных. Постепенное потепление и рост содержания кислорода привели к тому, что эукариоты, включая многоклеточных животных, стали заселять и карбонатный пояс планеты, вытесняя цианобактерии. Начало палеозойской эры принесло две загадки: исчезновение вендской фауны и "кембрийский взрыв" - появление скелетных форм.
Эволюция жизни в фанерозое (последние 545 млн лет земной истории) - процесс усложнения организации многоклеточных форм в растительном и животном мире.
Искусственные многоклеточные организмы [править]
В настоящее время нет информации о создании по-настоящему многоклеточных искусственных организмов, однако проводятся эксперименты по созданию искусственных колоний одноклеточных.
В 2009 году Равилем Фахруллиным из Казанского (Приволжского) государственного университета (Татарстан, Россия) и Весселином Пауновым из Университета Халла (Йоркшир, Великобритания) были получены новые биологические структуры, получившие название «целлосомы» (англ. cellosome) и представлявшие собой искусственно созданные колонии одноклеточных. Слой дрожжевых клеток наносили на кристаллы арагонита и кальцита, используя в качестве связующего полимерные электролиты, затем кристаллы растворяли кислотой и получали полые замкнутые целлосомы, сохранявшие форму использованного шаблона. В полученных целлосомах дрожжевые клетки сохраняли активность в течение двух недель при температуре 4 °C[3][4][5].
В 2010 году те же исследователи в сотрудничестве с Университетом Северной Каролины объявили о создании нового искусственного колониального организма, получившего название «дрожжесома» (англ. yeastosome). Организмы получались путём самосборки на пузырьках воздуха, служивших в качестве шаблона[6].
Примечания [править]
- ↑ Элементы - новости науки: Многоклеточные организмы, возможно, появились свыше 2 млрд лет назад
- ↑ iScience.Ru — «Обнаружены самые древние многоклеточные»
- ↑ Rawil F. Fakhrullin and Vesselin N. Paunov (2009). «Fabrication of living cellosomes of rod-like and rhombohedral morphologies based on magnetically responsive templates». Chem. Commun.: 2511—2513. DOI:10.1039/b902260k.. Обозор статьи на английском языке: Introducing cellosomes. Обзор статьи на русском языке: Целлосомы — новые искусственно полученные многоклеточные структуры.
- ↑ Rawil F. Fakhrullin, Marie-Laure Brandy, Olivier Cayre, Orlin D. Velev and Vesselin N. Paunov Fabrication of Living Yeast Cellosomes by Polyelectrolyte Mediated Assembly and Magnetically Responsive Templates.
- ↑ Фото целлосом: Цитозома.
- ↑ Marie-Laure Brandy, Olivier J. Cayre, Rawil F. Fakhrullin, Orlin D. Velev and Vesselin N. Paunov (2010). «Directed assembly of yeast cells into living yeastosomes by microbubble templating». Soft Matter 6: 3494-3498. DOI:10.1039/C0SM00003E, Paper.. Обзор статьи на русском языке: Дрожжесомы – искусственные «многоклеточные организмы».
