110
527
Жизнь на Земле поражает своим разнообразием. Вирусы, бактерии, грибы, растения, животные — всё это проявления одного и того же феномена. Но если посмотреть глубже, за внешними различиями обнаруживается фундаментальное разделение: все живые существа делятся на тех, чьё тело состоит из одной-единственной клетки, и тех, в ком миллиарды клеток трудятся сообща. Это разделение определяет почти всё: как организм питается, двигается, размножается и взаимодействует со средой.
Давайте разберём, что представляют собой одноклеточные и многоклеточные организмы, в чём их особенности и почему между ними находится ещё одна интересная форма жизни — колониальные организмы.
Клетка как фундамент живого
Прежде чем говорить о различиях, стоит вспомнить общее. Клетка — это элементарная структурная и функциональная единица всего живого. Именно с неё начинается любой организм, будь то амёба или человек. Каждая клетка обладает набором признаков, которые отличают живое от неживого:
- способность к обмену веществ и превращению энергии;
- способность к размножению и передаче наследственной информации;
- возможность реагировать на изменения окружающей среды;
- постоянство внутреннего состава.
Эти свойства реализуются благодаря сложной внутренней организации клетки. В ней есть ядро (у эукариот), хранящее генетическую информацию в молекулах ДНК, цитоплазма, объединяющая все внутренние структуры, и клеточная мембрана, отделяющая содержимое от внешней среды.
Горят все сроки по учёбе?
Одноклеточные организмы: целая жизнь в границах одной клетки
Одноклеточные — это организмы, тело которых состоит из единственной клетки. Несмотря на кажущуюся простоту, такая клетка выполняет все функции, необходимые для жизни: она питается, дышит, выделяет продукты обмена, реагирует на раздражители и размножается.
Одноклеточные формы жизни — самые древние обитатели нашей планеты. Они появились около 3,5 миллиардов лет назад и до сих пор остаются самой массовой формой жизни на Земле.
К одноклеточным относятся представители нескольких царств:
- бактерии — прокариоты, у которых нет оформленного ядра (кишечная палочка, цианобактерии);
- простейшие — эукариотические организмы, которых изучает протистология (амёба обыкновенная, инфузория-туфелька, эвглена зелёная);
- некоторые грибы — например, дрожжи, широко используемые в хлебопечении и пивоварении;
- некоторые водоросли — хлорелла, хламидомонада, живущие в пресных водоёмах.
Питание у одноклеточных организовано по-разному. Одни, как растения, способны к фотосинтезу (эвглена зелёная на свету). Другие захватывают пищевые частицы путём фагоцитоза — обволакивают их и переваривают внутри (амёба). Третьи всасывают растворённые органические вещества всей поверхностью тела (бактерии-сапротрофы).
Размножаются одноклеточные преимущественно бесполым путём — делением клетки надвое. Материнская клетка удваивает содержимое, а затем разделяется на две дочерние. У некоторых простейших встречается и половой процесс (конъюгация у инфузорий), который не увеличивает численность, но обменивает генетический материал и повышает изменчивость потомства.
Несмотря на микроскопические размеры, одноклеточные играют огромную роль в биосфере. Они формируют основу пищевых цепей в океанах, разлагают органические остатки, участвуют в круговороте азота и углерода. Некоторые бактерии используются человеком для производства лекарств, ферментов и пищевых продуктов.
Колониальные организмы: шаг к многоклеточности
Между одноклеточными и многоклеточными существует промежуточная форма организации жизни — колониальные организмы. Это группы клеток, которые живут совместно, но сохраняют значительную автономию.
Ключевое отличие колонии от многоклеточного организма — отсутствие глубокой специализации и взаимозависимости клеток. Если колонию разделить на отдельные клетки, каждая из них выживет и продолжит размножаться. С многоклеточным организмом такой фокус не пройдёт: клетка печени или нейрон, извлечённые из тела, быстро погибнут.
Классический пример колониального организма — вольвокс. Этот обитатель пресных водоёмов представляет собой полый шар, стенки которого образованы тысячами жгутиковых клеток. Они синхронно бьют жгутиками, заставляя шар вращаться и двигаться. При этом большинство клеток одинаковы и равноправны, хотя у вольвокса уже намечается разделение на вегетативные клетки и немногочисленные клетки размножения.
К колониальным формам относят также многих губок, некоторые водоросли и даже медуз, чьё тело можно рассматривать как высокоинтегрированную колонию.
Эволюционно колониальность стала переходным этапом от одноклеточности к настоящей многоклеточности. Когда клетки колонии начали специализироваться и утрачивать способность к самостоятельной жизни, на свет появились многоклеточные организмы.
Сложно разобраться самому?
Многоклеточные организмы: сила в специализации
Главное эволюционное приобретение многоклеточных — разделение функций между клетками. Вместо того чтобы каждая клетка делала всё сама, разные группы клеток берут на себя разные задачи. Это позволило организмам достигать крупных размеров, осваивать новые среды обитания и формировать сложное поведение.
У подавляющего большинства многоклеточных клетки объединяются в ткани — группы сходных по строению клеток, выполняющих общую функцию. У растений, например, выделяют образовательную, покровную, проводящую, механическую и основную ткани. У животных — эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.
Ткани, в свою очередь, формируют органы — анатомически обособленные структуры с определённой функцией. Сердце, лёгкие, корень, лист — всё это органы, каждый из которых выполняет свою часть общей работы.
Органы объединяются в системы органов. У животных это пищеварительная, дыхательная, кровеносная, выделительная, опорно-двигательная, нервная и эндокринная системы. У растений — корневая и побеговая системы. Согласованная работа всех систем обеспечивает жизнедеятельность целостного организма.
Размножение у многоклеточных организовано сложнее, чем у одноклеточных. Здесь появляются специализированные половые клетки — гаметы. При половом размножении два организма дают начало новому, который сочетает генетический материал обоих родителей. Это резко повышает генетическое разнообразие потомства и ускоряет эволюцию.
Многоклеточные организмы населяют все среды: водную, наземно-воздушную, почвенную и организменную. К ним относятся грибы, растения, животные и человек. Именно многоклеточность позволила жизни выйти на сушу, породить гигантские деревья и китов, развить нервную систему и в конечном счёте — разум.
От клетки к организму: иерархия организации живого
Обобщая, можно выстроить чёткую иерархию уровней организации жизни:
- клеточный уровень — основа всего живого, на нём существуют одноклеточные организмы;
- тканевый уровень — появляется у многоклеточных и знаменует начало специализации клеток;
- органный уровень — ткани складываются в органы с конкретными функциями;
- системный уровень — органы работают согласованно в рамках систем;
- организменный уровень — целостный живой организм, способный к самостоятельному существованию.
Эта схема отражает магистральный путь эволюции: от примитивных одноклеточных форм к сложно устроенным многоклеточным существам, населяющим планету сегодня.
Знание того, как устроена жизнь на разных уровнях, — это база не только для биологов, но и для медиков, экологов, биоинженеров. Студенты этих направлений регулярно сталкиваются с темой клеточной и тканевой организации в курсовых и дипломных работах.
Если вам нужна качественно подготовленная работа по биологии, медицине или смежным дисциплинам, сервис «Всё сдал!» готов помочь. Мы пишем рефераты, курсовые и дипломы, опираясь на актуальные научные данные и строго соблюдая требования вашего вуза. Оставляйте заявку на сайте «Всё сдал!» и получайте работы, которые демонстрируют глубокое понимание предмета.
