De eerste meercellige organismen, Volgens een van de meest geaccepteerde hypothesen begonnen ze zich te groeperen in kolonies of in symbiotische relaties. Met het verstrijken van de tijd begonnen de interacties tussen de leden van de kolonie coöperatief en gunstig voor iedereen te worden..
Geleidelijk onderging elke cel een specialisatieproces voor specifieke taken, waardoor de afhankelijkheid van zijn metgezellen toenam. Dit fenomeen was cruciaal in de evolutie, waardoor het bestaan van complexe wezens mogelijk werd, hun omvang toenam en verschillende orgaansystemen werden toegelaten..
Meercellige organismen zijn organismen die uit verschillende cellen bestaan - zoals dieren, planten, sommige schimmels, enz. Momenteel zijn er meerdere theorieën om de oorsprong van meercellige wezens te verklaren, uitgaande van eencellige levensvormen die later werden gegroepeerd.
Artikel index
De overgang van eencellige naar meercellige organismen is een van de meest opwindende en controversiële vragen onder biologen. Voordat we echter de mogelijke scenario's bespreken die aanleiding gaven tot multicellulariteit, moeten we ons afvragen waarom het nodig of nuttig is om een organisme te zijn dat uit veel cellen bestaat..
Een gemiddelde cel die deel uitmaakt van het lichaam van een plant of dier, meet tussen de 10 en 30 micrometer in diameter. Een organisme kan niet in grootte groeien door simpelweg de grootte van een enkele cel te vergroten, vanwege de beperking die wordt opgelegd door de verhouding tussen oppervlak en volume..
Verschillende gassen (zoals zuurstof en kooldioxide), ionen en andere organische moleculen moeten de cel binnenkomen en verlaten, waarbij ze het oppervlak kruisen dat wordt begrensd door een plasmamembraan..
Van daaruit moet het zich over het hele volume van de cel verspreiden. De relatie tussen oppervlakte en volume is dus lager in grote cellen, als we het vergelijken met dezelfde parameter in grotere cellen..
Op basis van deze redenering kunnen we concluderen dat het uitwisselingsoppervlak evenredig afneemt met de toename van de celgrootte. Laten we als voorbeeld een kubus van 4 cm gebruiken, met een inhoud van 64 cm3 en oppervlakte 96 cmtwee. De verhouding is 1,5 / 1.
Als we daarentegen dezelfde kubus nemen en deze in 8 blokjes van twee centimeter verdelen, is de verhouding 3/1.
Om deze reden, als een organisme groter wordt, wat gunstig is in verschillende aspecten, zoals bij het zoeken naar voedsel, voortbeweging of ontsnappende roofdieren, verdient het de voorkeur om dit te doen door het aantal cellen te vergroten en zo een voldoende oppervlak te behouden voor de dieren wisselen processen uit.
De voordelen van een meercellig organisme te zijn gaan verder dan alleen de toename in grootte. Multicellulariteit maakte de toename van biologische complexiteit en de vorming van nieuwe structuren mogelijk.
Dit fenomeen maakte de evolutie mogelijk van zeer geavanceerde samenwerkingsroutes en complementair gedrag tussen de biologische entiteiten waaruit het systeem bestaat..
Ondanks deze voordelen vinden we voorbeelden - zoals bij verschillende soorten schimmels - van het verlies van meercellige wezens, waarbij we terugkeren naar de voorouderlijke toestand van eencellige wezens..
Wanneer coöperatieve systemen tussen de cellen van het lichaam falen, kunnen negatieve gevolgen worden gegenereerd. Het meest illustratieve voorbeeld is kanker. Er zijn echter meerdere wegen die in de meeste gevallen zorgen voor samenwerking.
Het begin van multicellulariteit is volgens sommige auteurs terug te voeren tot een zeer ver verleden, meer dan 1 miljard jaar geleden (bijvoorbeeld Selden & Nudds, 2012).
Omdat overgangsvormen slecht bewaard zijn gebleven in het fossielenarchief, is er weinig bekend over hen en hun fysiologie, ecologie en evolutie, waardoor het construeren van een reconstructie van beginnende multicellulariteit moeilijk wordt..
In feite is het niet bekend of deze eerste fossielen dieren, planten, schimmels of een van deze geslachten waren. Fossielen worden gekenmerkt door platte organismen met een hoog oppervlak / volume.
Aangezien meercellige organismen uit meerdere cellen bestaan, had de eerste stap in de evolutionaire ontwikkeling van deze aandoening het groeperen van cellen moeten zijn. Dit kan op verschillende manieren gebeuren:
Deze twee hypothesen stellen voor dat de oorspronkelijke voorouder van meercellige wezens kolonies of eencellige wezens waren die symbiotische relaties met elkaar tot stand brachten..
Het is nog niet bekend of het aggregaat gevormd is uit cellen met een verschillende genetische identiteit (zoals een biofilm of biofilm) of uitgaande van stam- en dochtercellen - genetisch identiek. De laatste optie is beter mogelijk, omdat genetische belangenconflicten worden vermeden in gerelateerde cellen..
De overgang van eencellige wezens naar meercellige organismen omvat verschillende stappen. De eerste is de geleidelijke taakverdeling binnen cellen die samenwerken. Sommige nemen somatische functies aan, terwijl andere de voortplantingselementen worden.
Elke cel wordt dus afhankelijker van zijn buren en specialiseert zich in een bepaalde taak. Selectie gaf de voorkeur aan organismen die zich in deze primitieve kolonies verzamelden boven degenen die solitair bleven.
Tegenwoordig zoeken onderzoekers naar de mogelijke omstandigheden die hebben geleid tot de vorming van dergelijke clusters en de oorzaken die tot hun gunst zouden kunnen leiden - versus eencellige vormen. Er worden koloniale organismen gebruikt die aan hypothetische voorouderlijke kolonies zouden kunnen herinneren.
Een syncytium is een cel die meerdere kernen bevat. Deze hypothese suggereert de vorming van interne membranen in een voorouderlijk syncytium, waardoor de ontwikkeling van meerdere compartimenten binnen een enkele cel mogelijk is..
Het huidige bewijs wijst op het feit dat de meercellige aandoening onafhankelijk voorkwam in meer dan 16 lijnen van eukaryoten, waaronder dieren, planten en schimmels..
De toepassing van nieuwe technologieën zoals genomica en het begrijpen van fylogenetische relaties heeft het mogelijk gemaakt te suggereren dat multicellulariteit een gemeenschappelijk traject volgde, te beginnen met de coöptatie van genen gerelateerd aan therapietrouw. Door het creëren van deze kanalen is communicatie tussen cellen mogelijk.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.