Почему в процессе эволюции возникли разные группы клеток и тканей кратко

Обновлено: 20.05.2024

В результате эволюционного развития у высших многоклеточных организмов возникли ткани.

Ткани - это исторически (филогенетически) сложившиеся системы клеток и неклеточных структур, обладающих общностью строения, в ряде случаев - общностью происхождения, и специализированные на выполнении определенных функций.

В любой системе все ее элементы упорядочены в пространстве и функционируют согласованно друг с другом; система в целом обладает при этом свойствами, не присущими ни одному из ее элементов, взятому в отдельности. Соответственно и в каждой ткани ее строение и функции несводимы к простой сумме свойств отдельных входящих в нее клеток.

Ведущими элементами тканевой системы являются клетки (см. лекцию). Кроме клеток, различают клеточные производные и межклеточное вещество.

К производным клеток относят симпласты (например, мышечные волокна, наружная часть трофобласта), синцитий (развивающиеся мужские половые клетки, пульпа эмалевого органа), а также постклеточные структуры (эритроциты, тромбоциты, роговые чешуйки эпидермиса и т. д.).

Межклеточное вещество подразделяют на основное вещество и на волокна. Оно может быть представлено золем, гелем или быть минерализованным.

Среди волокон различают обычно три вида: коллагеновые, ретикулярные, эластические.

Свойства любой ткани несут на себе отпечаток всей предыдущей истории ее становления. Под развитием живой системы понимаются ее преобразования и в филогенезе, и в онтогенезе. Ткани как системы, состоящие из клеток и их производных, возникли исторически с появлением многоклеточных организмов.

Уже у низших представителей животного мира, таких как губки и кишечнополостные, клетки имеют различную функциональную специализацию и соответственно различное строение, так что могут быть объединены в различные ткани. Однако признаки этих тканей еще не стойки, возможности превращения клеток и соответственно одних тканей в иные достаточно широки. По мере исторического развития животного мира совершалось закрепление свойств отдельных тканей, а возможности их взаимных превращений ограничивались, количество же тканей одновременно постепенно увеличивалось в соответствии со все более возрастающей специализацией.

Онтогенез. Понятия детерминации и коммитирования.

Развитие организма начинается с одноклеточной стадии — зиготы. В ходе дробления возникают бластомеры, но совокупность бластомеров – это еще не ткань. Бластомеры на начальных этапах дробления еще не детерминированы (они тотипотентны). Если отделить их один от другого, - каждый может дать начало полноценному самостоятельному организму – механизм возникновения монозиготных близнецов. Постепенно на следующих стадиях происходит ограничение потенций. В основе его лежат процессы, связанные с блокированием отдельных компонентов генома клеток и детерминацией.

Детерминация – это процесс определения дальнейшего пути развития клеток на основе блокирования отдельных генов.

Коммитирование – это ограничение возможных путей развития вследствие детерминации. Коммитирование совершается ступенчато. Сначала соответствующие преобразования генома касаются крупных его участков. Затем все более детализируются, поэтому вначале детерминируются наиболее общие свойства клеток, а затем и более частные.

Как известно, на этапе гаструляции возникают эмбриональные зачатки. Клетки, которые входят в их состав, еще не окончательно детерминированы, так что из одного зачатка возникают клеточные совокупности, обладающие разными свойствами. Следовательно, один эмбриональный зачаток может служить источником развития нескольких тканей.

ТЕОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ ТКАНЕЙ

Последовательная ступенчатая детерминация и коммитирование потенций однородных клеточных группировок — дивергентный процесс. В общем виде эволюционная концепция дивергентного развития тканей в филогенезе и в онтогенезе была сформулирована Н.Г.Хлопиным. Современные генетические концепции подтверждают правоту его представлений. Именно Н.Г.Хлопин ввел понятие о генетических тканевых типах. Концепция Хлопина хорошо отвечает на вопрос, как и какими путями происходило развитие и становление тканей, но не останавливается на причинах, определяющих пути развития.

Причинные аспекты развития тканей раскрывает теория параллелизмов А.А.Заварзина. Он обратил внимание на сходство строения тканей, которые выполняют одинаковые функции у животных, принадлежащих даже к весьма удаленным друг от друга эволюционным группировкам. Вместе с тем известно, что, когда эволюционные ветви только расходились, у общих предков таких специализированных тканей еще не было. Следовательно, в ходе эволюции в разных ветвях филогенетического древа самостоятельно, как бы параллельно, возникали одинаково организованные ткани, выполняющие сходную функцию. Причиной этого является естественный отбор: если возникали какие-то организмы, у которых соответствие строения и функции клеток, тканей, органов нарушалось, они были и менее жизнеспособны. Теория Заварзина отвечает на вопрос, почему развитие тканей шло тем, а не иным путем, раскрывает казуальные аспекты эволюции тканей.

Концепции А.А.Заварзина и Н.Г.Хлопина, разработанные независимо одна от другой, дополняют друг друга и были объединены А.А.Брауном и В.П.Михайловым: сходные тканевые структуры возникали параллельно в ходе дивергентного развития.

(См. Курс гистологии А.А.Заварзина и А.В.Румянцева, 1946г.)

Развитие тканей в эмбриогенезе происходит в результате дифференцировки клеток. Под дифференцировкой понимают изменения в структуре клеток в результате их функциональной специализации, обусловленные активностью их генетического аппарата. Различают четыре основных периода дифференцировки клеток зародыша — оотипическую, бластомерную, зачатковую и тканевую дифференцировку. Проходя через эти периоды клетки зародыша образуют ткани (гистогенез).

Имеется несколько классификаций тканей. Наиболее распространенной является так называемая морфофункциональная классификация, по которой насчитывают четыре группы тканей:

1. эпителиальные ткани;

2. ткани внутренней среды;

3. мышечные ткани;

4. нервная ткань.

К тканям внутренней среды относятся соединительные ткани, кровь и лимфа.

Эпителиальные ткани характеризуются объединением клеток в пласты или тяжи. Через эти ткани совершается обмен веществ между организмом и внешней средой. Эпителиальные ткани выполняют функции защиты, всасывания и экскреции. Источниками формирования эпителиальных тканей являются все три зародышевых листка — эктодерма, мезодерма и энтодерма.

Ткани внутренней среды (соединительные ткани, включая скелетные, кровь и лимфа) развиваются из так называемой эмбриональной соединительной ткани — мезенхимы. Ткани внутренней среды характеризуются наличием большого количества межклеточного вещества и содержат различные клетки. Они специализируются на выполнении трофической, пластической, опорной и защитной функциях.

Мышечные ткани специализированны на выполнении функции движения. Они развивается в основном из мезодермы (поперечно исчерченная ткань) и мезенхимы (гладкая мышечная ткань).

Нервная ткань развивается из эктодермы и специализируется на выполнении регуляторной функции - восприятии, проведении и передачи информации.

эволюция означает что организм становится лучше, выносливее, а по скольку ничего идеального не существует, организм просто пытается максимально приблизится к идеалу.

Эволюция экспериментировала под условия окружающей среды.

Сложная система невозможна без специализации её частей

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Земля с момента возникновения в Солнечной системе претерпевала разные состояния своего космического развития. Поэтому, помимо определенных геохронологических этапов формирования земной коры и органического мира, выделяют стадии качественного развития нашей планеты.
Установлено, что образование Земли как космического тела произошло приблизительно 4,5–5 млрд лет назад. Самые древние осадочные породы образовались на Земле 3,4–3,8 млрд лет назад, и в них уже находились следы первых живых существ. Поэтому считают, что жизнь на Земле возникла более 3,5 млрд лет назад.

Важнейшим импульсом к появлению жизни было образование молекул белков и ДНК или ДНК-подобных макромолекул. Далее на протяжении примерно первых 2 млрд лет или более в процессе биологической эволюции происходили непрерывные преобразования функций живой клетки; ее питания, размножения и структурной организации, имевшие важное значение для последующего развития живых форм. Главнейшими этапами эволюции живых организмов стали: автотрофное питание, в частности фотосинтез; аэробное дыхание; эукариотическая клеточная организация; половое размножение и многоклеточность.

Возникновение фотосинтеза у примитивных прокариот – крупный успех (ароморфоз) в развитии жизни, достигнутый на ранних этапах эволюции организмов.

Дальнейшее усложнение клетки
В дальнейшем у примитивных прокариотических клеток стали развиваться механизмы синтеза и энергетического обеспечения. Так, среди древних прокариот выделились цианобактерии (синезеленые водоросли), способные к фотосинтезу, то есть обладавшие фототрофной системой поглощения углекислого газа при их обеспечении солнечной энергией. У клетки появились особые внутриклеточные системы, способствующие осуществлению процессов синтеза органических соединений и послужившие основой для второго важного шага эволюции (ароморфоза) – развития аэробного типа обмена веществ. До этого необходимую им энергию клетки, вероятно, получали путем брожения.

Брожение – это процесс бескислородного ферментативного расщепления органических веществ. В метаболическом процессе брожение, как и гликолиз, считается малоэффективным способом получения энергии, поскольку в результате его большая часть энергии углеродных соединений остается неиспользованной. В процессе аэробного (кислородного) дыхания происходит полный распад углеродных соединений до первоначальных минеральных веществ – воды и углекислого газа – с выделением большого количества энергии. С появлением процесса фотосинтеза в атмосферу стал поступать свободный кислород. Это привело к тому, что некоторые клетки перешли от системы брожения и гликолиза к системе кислородного клеточного дыхания, что способствовало более эффективному извлечению энергии.

Таким образом, эволюция примитивных прокариотических клеток шла в направлении появления организмов с развитием различных типов метаболизма (обмена веществ). Напротив, эволюция эукариотических клеток шла в направлении увеличения разнообразия форм клетки, ее размеров, внутренней структуры и функций биохимических систем при сохранении общего для всех клеток аэробного метаболизма.

Считается, что эукариотические клетки возникли из прокариотических более 1 млрд лет назад.

Формирование кислородсодержащей атмосферы, делающей возможным дыхание, было постепенным и очень медленным процессом. Существует мнение, что именно продолжительность этого процесса могла быть причиной длительного разрыва во времени – более 2 млрд лет – между возникновением прокариот, эукариот и появлением многоклеточных организмов.

Важнейшим шагом в эволюции эукариотических клеток является возникновение митоза. Вероятно, именно митоз с его точным разделением и распределением хромосом между дочерними клетками и точной передачей наследственных свойств сделал возможным появление многоклеточности.

С возникновением многоклеточности появилась дифференциация клеток. Например, шаровидная колония водоросли вольвокс (диаметром 1 мм) насчитывает десятки тысяч клеток, похожих друг на друга. Однако они неодинаковы: большинство – мелкие, не способные к дальнейшему делению, являются вегетативными; среди них присутствуют один-два десятка более крупных, репродуктивных клеток, служащих для вегетативного размножения (образующих внутри шара дочерние шаровые колонии). Кроме того, в колонии вольвокса имеются и специальные половые клетки: одни образуют мужские гаметы, а другие – женские. Со временем разнообразие клеток многоклеточных организмов существенно возросло, стали образовываться специализированные клетки и различные ткани.

Вольвокс (Volvox globator): А – внешний вид колонии с дочерними шарами внутри; Б – часть колонии; 1 – вегетативные клетки; 2 – женские гаметы; 3 – зигота; 4 – формирование мужских гамет

Выход организмов из водной среды на сушу способствовал дальнейшей дифференциации эукариот. Обозначились различия и между животными и растительными клетками, хотя общий план их строения одинаков.

В растительной клетке есть ядро и все органоиды, свойственные и животной клетке: ЭПС, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Вместе с тем она характеризуется существенными особенностями строения, отличаясь от животной клетки следующими признаками: 1) прочной клеточной стенкой значительной толщины; 2) особыми органоидами – пластидами; 3) развитой системой вакуолей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток. Существенные отличия животных клеток от растительных наблюдаются лишь в их покровах. Клетка покрыта только плазмалеммой, хотя у многих существуют различные дополнительные структуры, усложняющие строение клеточного покрова, обеспечивающие усиление его защитной функции (гликостили, тегументы, чешуйки и др.). Другим существенным отличием является наличие гликокаликса.

Ткани многоклеточного организма

У всех многоклеточных организмов – растений и животных – клетки организованы в ткани, ткани – в органы, органы – в системы органов. Каждая из этих систем представляет собой целостную структуру, работающую для поддержания жизнедеятельности данного организма как биосистемы.
Обычно у многоклеточных организмов имеются группы клеток, сходных по происхождению, одинаковых по строению и выполняемым функциям. Они расположены рядом друг с другом, связаны между собой межклеточным веществом и специализированы для выполнения определенных функций. Такие группы клеток называют тканями.

Ткани возникли в ходе эволюционного развития органического мира вместе с появлением многоклеточности, так как специализация клеток и группирование их в специализированные ткани и органы способствуют лучшему обеспечению жизнедеятельности целостного многоклеточного организма.
В процессе эволюции у живых организмов сформировались различные ткани. Обычно у животных различают четыре группы тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную. У растений групп тканей больше: покровная, ассимиляционная, проводящая, образовательная (меристема), запасающая, выделительная, воздухоносная и механическая.

Некоторые ткани приобретали новые, необычные свойства. Например, нервная ткань электрического ската выполняет функцию электрозарядного устройства, а часть мышечной ткани этой хрящевой рыбы в процессе эволюции превратилась в мощные электрические аккумуляторы.
Несмотря на большое разнообразие форм, клетки разных типов обладают удивительным сходством своей структуры и функциональных особенностей.

Типы тканей животных (А) и растений (Б): 1 – эпителиальная; 2 – мышечная; 3 – соединительная; 4 – нервная; 5 – основная; 6 – проводящая; 7 – покровная; 8 – механическая

Таким образом, клетка, появившаяся в процессе эволюции миллиарды лет назад, приобрела характер биосистемы, представляющей собой жизнь. В течение последующих многих миллионов лет клетка не только усложнилась, но и, создав специализированные ткани, оказалась способной жить и активно функционировать в составе многоклеточных организмов, оставаясь основной структурной единицей жизни.

Почему в процессе эволюции возникли разные группы клеток и тканей?

Эволюция означает что организм становится лучше, выносливее, а по скольку ничего идеального не существует, организм просто пытается максимально приблизится к идеалу.

. Многообразие клеток в растительном мире возникло в процессе?

. Многообразие клеток в растительном мире возникло в процессе.

У растений какой систематической группы в процессе эволюции впервые появился корень?

Какие группы клеток называют тканями?

Какие группы клеток называют тканями.

1)Почему соеденительная ткань так называется?

2)По каким главным признакам разные ткани относятся к группе соеденительных?

1. Живой организм – это :A) Группа клеток, выполняющих различные функции B) Согласованное взаимодействие клеток, тканей и органов, составляющих этот организмC) Группа клеток, образующих ткани и органы?

1. Живой организм – это :

A) Группа клеток, выполняющих различные функции B) Согласованное взаимодействие клеток, тканей и органов, составляющих этот организм

C) Группа клеток, образующих ткани и органы, осуществляющих только одну определенную функцию

D) Группа клеток, образующих ткани, выполняющих различные функции.

Зачем организму разные ткани?

Почему ткани разные?

Крупные систематические группы в процессе эволюции возникают как правило путём?

Крупные систематические группы в процессе эволюции возникают как правило путём.

Допишите предложения?

Ткани растений - это группы одинаковых клеток, которые выполняют_________.

Зелёный цвет растению придаёт пигмент__________.

В клетки растения он находится в__________.

Многообразие клеток в растительном мире возникло в процессе________________.

Почему в процессе эволюции возникли симбмотические взаимоотношения организмов?

Для клетки характерен закон "всё или ничего", для ткани - закон силовых отношений?

Для клетки характерен закон "всё или ничего", для ткани - закон силовых отношений.

Так почему же для клеток и тканей существуют разные законы?

Вы находитесь на странице вопроса Почему в процессе эволюции возникли разные группы клеток и тканей? из категории Биология. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 5 - 9 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.

В полу замороженном (в подвижном). В анабиоз она не впадает.

Промотор называется этот участок.

Форма тела червя - круглая. Окрас червя - краснобурого цвета. Строение червя : Передний конец 1)тела задниий конец тела 2)поясок 3)щетинки 4)слизь 5)сегменты Кожа червя влажная, с помощью нее ему легче передвигаться, а щетинки он использует в качес..

Нельзя точно сказать, потому что каждый ген содержит разное соотношение экзонов и интронов. Для этого белка будет содержать чуть более 900 нуклеотидов, соотвественно в ДНК будет > = 900 пар оснований 1 аминокислота - 3 нуклеотида 560 аминокислот - 1..

Размножение — присущее всем живым организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Для организмов, обладающих клеточным строением, в основе всех форм размножения лежит деление клетки. Разные с..

Дикая редька, пастушья сумка имеют стержневые корни, сетчатое жилкование листьев и две семядоли в семенах. По таким признакам их относят к классу двудольных. , цвтки дикой редьки и пастушьей сумки сходны между собой. Чашечка их цветков состоит из ..

1. Там и там холодно. В тундре есть растительность, а в арк. Пустыне нет - лед. 2. Северный олень (травоядный) , полярная сова (хищник) , лемминг ( насекомоядная) 3. Ягель медленно растет. Всего несколько миллиметров в год. Если олени съедают н..

1)Предмет изучения биологии - все проявления жизни. Строение и функции живых существ и их природных сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой. 2)Из соображения безопастности и выживания : какие п..

Императорский пингвин - Царство : Животные Тип : Хордовые Класс : Птицы Отряд : Пингвинообразные Семейство : Пингвиновые Род : Императорские пингвины Вид : Императорский пингвин Антарктический пингвин - Царство : Животные Тип : Хордовые Класс : Птицы..

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

Читайте также: