Объясните какое значение для эволюции жизни на земле имело появление многоклеточности кратко

Обновлено: 02.07.2024

Возникновение многоклеточности — это закономерный процесс в эволюции живых форм, так как при этом организм приобретает ряд преимуществ в борьбе за существование. На заре существования эукариот многоклеточность возникала не единожды. Сегодняшние многоклеточные формы жизни на Земле имеют несколько разных одноклеточных предков. Например, считается, что губки имеют другого одноклеточного предка, в отличие от остальных организмов.

Предками многоклеточных были колониальные формы простейших. В колониях клетки обычно не настолько дифференцированы (если их специализация вообще наблюдается) и при отделении могут существовать независимо.

Расцвет многоклеточных форм начался около 600 млн лет назад. Однако появиться они могли намного раньше, около 2 млрд лет назад. На это указывают археологические находки червеобразных организмов и многоклеточных водорослей.

Многоклеточность позволяет наиболее полно использовать резерв наследственной изменчивости, что ускоряет эволюционные изменения. Большую роль в этом играет половое размножение, в котором объединены половой процесс и размножение.

Биологическая эволюция предполагает совершенствование жизненно-важных функций организмов, что во многом достигается путем их дифференциации. В результате обособления различных процессов жизнедеятельности возникают специальные структуры. Это могут быть как структуры клетки, так и части многоклеточного организма. Разделение и специализация функций и структур можно рассматривать как одно из свойств живого.

У одноклеточных эукариот (инфузорий) бывают пищеварительные вакуоли, специализирующиеся на переваривании, утилизации и выделении веществ, что напоминает своеобразную пищеварительную систему. Есть сократительные вакуоли, регулирующие водный баланс (выделительная система). Реснички и жгутики одноклеточных можно рассматривать как органы движения, позволяющих искать пищу и избегать опасности.

Однако разделение структур и функций намного эффективнее в многоклеточном организме. Взаимосвязь клеток усиливает жизненную силу системы за счет повторения клеточных процессов, разделения функций, образования специальных структур (тканей, органов, систем органов).

Многоклеточные организмы обычно крупнее одноклеточных. Это позволяет им питаться более крупной пищей, с другой стороны — они сами реже поедаются.

На поддержание многоклеточности требуется больше энергии. Поэтому она могла возникнуть, лишь когда уровень кислорода в атмосфере достиг определенной величины.

Выделяемые простейшими сигнальные вещества (для привлечения жертв или отпугивания хищников) в процессе эволюции стали использоваться для взаимодействия клеток в пределах одного организма.

Сходство – любой живой организм имеет клеточное строение.

Различие – к этой группе относят организмы, тело которых состоит из одной клетки, т. е. для них клеточный и организменный уровни едины. В многоклеточном организме клетки специализированы, т. е. они способны выполнять только какую-то определённую функцию, и не могут самостоятельно существовать вне целого организма. Совокупность клеток различных типов и межклеточного вещества, связанных выполнением ряда одинаковых функций, называют тканью.

Какие одноклеточные организмы вам известны?

Животные – амёба, эвглена, инфузория, грибы - дрожжи, растения - хлорелла, хламидомонада, бактерии – кокки, бациллы.

Вопросы для повторения и задания

1. Что такое организм? Постарайтесь дать определение этого понятия.

Особь, или индивидуум (от лат. individuum — неделимое), — это неделимая единица жизни. Самый главный признак любого живого организма — строгая взаимозависимость отдельных его частей. Разделение особи на части приведёт к потере её целостной уникальной индивидуальности. Человек, птица, дерево — это особи, но печень, мозг, крыло, клюв, лист или ветка не обладают признаками целого организма. Организм — это не простая сумма клеток, тканей и органов. Лишь строгое соподчинение и взаимодействие формируют новое единство и придают особи черты и свойства, отсутствующие у отдельных её компонентов.

2. Что такое одноклеточный организм? Приведите примеры.

Одноклеточные прокариоты — это бактерии и синезелёные водоросли (цианобактерии). Одноклеточные эукариоты встречаются во всех трёх царствах эукариот. У грибов — это одноклеточные дрожжи, в царстве растений — одноклеточные зелёные водоросли (например, хламидомонада и хлорелла), среди животных — более 40 тыс. видов простейших, например амёбы и инфузории, споровики и фораминиферы (рис. 51). Клетки одноклеточных обладают всеми признаками самостоятельных организмов и способны осуществлять все функции, необходимые для жизнедеятельности. В отличие от клеток многоклеточных организмов, у одноклеточных существуют органоиды специального назначения, помогающие им выполнять все необходимые функции. Способность к движению и захвату пищи обеспечивают ложноножки, жгутики и реснички. Для реализации выделительной функции существуют сократительные вакуоли. Свойство живых организмов — раздражимость обеспечивают специализированные внутриклеточные структуры, например светочувствительный глазок у эвглены зелёной позволяет ей определять направление движения к источнику света. Клетки одноклеточных устроены гораздо более сложно, нежели клетки, входящие в состав многоклеточного организма.

3. Какие особенности строения клетки могут обеспечить выполнение функций, свойственных целостному организму?

Клетка – это целостная система, где каждый компонент взаимосвязан с другим. Такая взаимосвязь органоидов обеспечивает упорядоченность клетки как системы. Клеточная оболочка отделяет клетку от внешней среды, она прочная, в нее входят целлюлоза (у растений), хитин (у грибов). Клеточная оболочка придает форму, и служит не просто механическим каркасом. Оболочка участвует в поглощении и выведении веществ клетки, являясь противоинфекционным барьером. У животной клетки нет клеточной оболочки, она имеет цитоплазматическую мембрану. Для любого организма характерны все признаки живого: обмен веществ и превращение энергии, рост, развитие и размножение, наследственность и изменчивость. Всеми этими свойствами обладает и клетка.

Обмен веществ и энергии – осуществляется на уровне клетки – это синтез белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот за счет специальных органоидов: рибосомы, лизосомы, комплекс Гольджи, митохондрии.

Рост, размножение, наследственность и изменчивость – за счет деление клетки – митоз, мейоз – осуществляется с помощью ядра, ДНК, или нуклеоида (в прокариотах).

4. Объясните, какое значение для эволюции жизни на Земле имело появление многоклеточности.

Специализация клеток у многоклеточных организмов повышает эффективность работы всего организма в целом, обеспечивает более сложные формы поведения и увеличивает продолжительность жизни, повышается приспособленность организмов к постоянно меняющимся условиям среды.

5. Представьте, что перед вами — человек, незнакомый с биологией. Объясните ему преимущество многоклеточности.

Много клеток – много тканей – много функций – разнообразие органов – разнообразие систем органов – усложнение организмов – сложные и изощрённые приспособления на все различные условия среды – разнообразные ответные реакции – совершенство организма.

Подумайте! Вспомните!

1. Как вы считаете, почему до сих пор науке неизвестно точное число видов организмов, живущих на нашей планете?

На планете есть неисследованные места – глубоководные и высокогорные места, и пока неизвестно, сколько еще там живет организмов. Постоянно происходит гибель и рождение особей, популяций. Есть виды, которые размножаются быстро (грызуны), есть, у которых сроки полового созревания длительные (крупные млекопитающие – слон).

2. В клетках каких организмов существуют органоиды специального назначения? Какие функции они выполняют?

Это органоиды движения. Есть у простейших эукариотических (инфузория, плазмодий), у прокариотических (бактерии – вибрионы), а также в специальных клетка многоклеточных эукариот – сперматозоиды, ресничный эпителий.

Реснички и жгутики. Это специальные органоиды движения, встречающиеся в некоторых клетках различных организмов. В световом микроскопе эти структуры выглядят как тонкие выросты клетки. В основании ресничек и жгутиков в цитоплазме видны мелкие гранулы — базальные тельца. Длина ресничек 5—10 мкм, а длина жгутиков может достигать 150 мкм. Реснички и жгутики представляют собой тонкие выросты цитоплазмы,

от основания до самой вершины покрытые плазматической мембраной. Внутри выроста цитоплазмы по кругу расположены микротрубочки — 9 пар (дуплетов). Дуплеты связаны друг с другом при помощи молекул белка. Кроме периферических дуплетов микротрубочек, образующих цилиндр, в центре реснички располагается пара центральных микротрубочек. В основании органоидов движения, в цитоплазме, расположены базальные тельца — одно у ресничек и два у жгутиков. Базальное тельце по своей структуре очень сходно с центриолью. Оно тоже состоит из 9 триплетов микротрубочек. Реснички и жгутики структурно связаны с базальным тельцем и составляют вместе единое целое. Жгутики характерны для ряда простейших (класс Жгутиконосцы), зооспор и сперматозоидов. Реснички — это органоиды движения инфузорий, свободноплавающих личинок многих морских животных и мужских гамет некоторых папоротников. Имеют реснички и клетки мерцательного эпителия у многоклеточных животных (до 500 ресничек на клетку).

3. Могут ли у многоклеточных организмов отсутствовать ткани и органы?

Да, например, у паразитических червей – плоских – отсутствуют органы дыхания и кровообращения, неразвиты осязательные органы, это связано с образом жизни – питание, дыхание за счет тела хозяина.

4. Объясните, почему появление многоклеточности привело в дальнейшем к образованию тканей и органов.

Большое количество клеток привело к появлению несколько слоев, слои дифференцировались по функциям – образовались ткани, разнообразие тканей дало начало образованию многих органов с единым тканевым функционалом, так образовывались органы и их системы.

5. Сравните колонии одноклеточных организмов и колонии многоклеточных животных, например морских котиков. В чём их принципиальное отличие? Есть ли у них черты сходства? Рассмотрите вместо котиков колонию кишечнополостных — коралловых полипов.

Принципиальное отличие – клетки колониальных одноклеточных не могут существовать отдельно от колонии, а многоклеточные организмы, например, котики, могут существовать одиночно.

Вопрос 1. Что такое организм? Постарайтесь дать определение этого понятия.
Организм — это биологическая система, являющаяся неделимой единицей жизни и функционирующая как единое целое. Он состоит из взаимосвязанных элементов и характеризуется их строгим соподчинением и взаимодействием. Для организма характерны все признаки живого: обмен веществ, превращения энергии, рост, развитие и размножение, наследственность и изменчивость.

Вопрос 2. Что такое одноклеточный организм? Приведите примеры.
Одноклеточный организм — это организм, тело которого состоит из одной клетки. В этом случае клеточный и организменный уровни, организации живой материи совпадают. Примеры одноклеточных организмов:
• все прокариоты — бактерии и сине-зеленые водоросли (цианобактерии);
• грибы — одноклеточные дрожжи;
• животные — простейшие (амебы, инфузории, споровики).

Вопрос 3. Какие особенности строения клетки могут обеспечить выполнение функций, свойственных целостному организму?
Кроме органоидов, характерных для всякой клетки, у одноклеточных организмов существуют также органоиды специального назначения, помогающие им осуществлять функции организменного уровня:
• движение и захват пищи — ложноножки (амеба), жгутики (эвглена), реснички (инфузория);
• выделение — сократительные вакуоли;
• раздражимость — светочувствительный глазок (эвглена, хламидомонада).

Вопрос 4. Подумайте, какое значение для эволюции жизни на Земле имело появление многоклеточных.
Появление многоклеточности сделало возможным формирование специализированных клеток, развитие разнообразных, выполняющих определенные функции тканей и органов. Специализация, в свою очередь, повышает эффективность работы организма в целом, усложняет его структуру, обеспечивает более сложные и адаптивные формы поведения. Таким образом, появление многоклеточности стало важнейшим этапом в эволюции жизни на Земле.

Специализация клеток у многоклеточных организмов повышает эффективность работы всего организма в целом, обеспечивает более сложные формы поведения и увеличивает продолжительность жизни, повышается приспособленность организмов к постоянно меняющимся условиям среды.

ingvarr
08.06.2019 оставил(а) комментарий:

Появление многоклеточности сделало возможным формирование специализированных клеток, развитие разнообразных, выполняющих определенные функции тканей и органов. Специализация, в свою очередь, повышает эффективность работы организма в целом, усложняет его структуру, обеспечивает более сложные и адаптивные формы поведения. Таким образом, появление многоклеточности стало важнейшим этапом в эволюции жизни на Земле.

Читайте также: