Todos os organismos vivos são divididos em sub-reinos de criaturas multicelulares e unicelulares. Estes últimos são uma única célula e pertencem às mais simples, enquanto plantas e animais são aquelas estruturas nas quais uma organização mais complexa se desenvolveu ao longo dos séculos. O número de células varia de acordo com a variedade a que o indivíduo pertence. A maioria é tão pequena que só pode ser vista ao microscópio. As células apareceram na Terra há aproximadamente 3,5 bilhões de anos.
Em nosso tempo, todos os processos que ocorrem com organismos vivos são estudados pela biologia. É esta ciência que lida com o sub-reino do multicelular e unicelular.
Organismos unicelulares
A unicelularidade é determinada pela presença no corpo de uma única célula que desempenha todas as funções vitais. A conhecida ameba e o sapato ciliado são primitivos e, ao mesmo tempo, as formas de vida mais antigas,que são membros desta espécie. Eles foram os primeiros seres vivos que viveram na Terra. Isso também inclui grupos como esporozoários, sarcódigos e bactérias. Eles são todos pequenos e principalmente invisíveis a olho nu. Eles são geralmente divididos em duas categorias gerais: procarióticos e eucarióticos.
Procariotos são representados por protozoários ou fungos de algumas espécies. Alguns deles vivem em colônias, onde todos os indivíduos são iguais. Todo o processo da vida é realizado em cada célula individual para que ela sobreviva.
Os organismos procariontes não possuem núcleos ligados à membrana e organelas celulares. Geralmente são bactérias e cianobactérias, como E. coli, salmonela, nostocs, etc.
Eucariotos são compostos de uma série de células que dependem umas das outras para sobreviver. Eles têm um núcleo e outras organelas separadas por membranas. Eles são principalmente parasitas aquáticos ou fungos e algas.
Todos os representantes desses grupos diferem em tamanho. A menor bactéria tem apenas 300 nanômetros de comprimento. Os organismos unicelulares geralmente têm flagelos ou cílios especiais que estão envolvidos em sua locomoção. Eles têm um corpo simples com características básicas pronunciadas. A nutrição, via de regra, ocorre no processo de absorção (fagocitose) dos alimentos e é armazenada em organelas especiais da célula.
Os unicelulares dominaram a forma de vida na Terra por bilhões de anos. No entanto, a evolução dos indivíduos mais simples para os mais complexos mudou toda a paisagem, pois levou ao surgimento de relacionamentos biologicamente avançados. Além disso, o surgimento de novas espécies levou à formação denovo ambiente com diversas interações ecológicas.
Organismos multicelulares
A principal característica do sub-reino multicelular é a presença de um grande número de células em um indivíduo. Eles são presos juntos, criando assim uma organização completamente nova, que consiste em muitas partes derivadas. A maioria deles pode ser vista sem quaisquer instrumentos especiais. Plantas, peixes, pássaros e animais saem de uma única gaiola. Todas as criaturas incluídas no sub-reino multicelular regeneram novos indivíduos a partir de embriões que são formados a partir de dois gametas opostos.
Qualquer parte de um indivíduo ou de um organismo inteiro, que é determinada por um grande número de componentes, é uma estrutura complexa e altamente desenvolvida. No sub-reino dos organismos multicelulares, a classificação separa claramente as funções nas quais cada uma das partículas individuais desempenha sua tarefa. Eles estão envolvidos em processos vitais, apoiando assim a existência de todo o organismo.
Subkingdom Multicelular em latim soa como Metazoa. Para formar um organismo complexo, as células devem ser identificadas e ligadas a outras. Apenas cerca de uma dúzia de protozoários podem ser vistos individualmente a olho nu. Os quase dois milhões de indivíduos visíveis restantes são multicelulares.
Os animais pluricelulares são criados pela combinação de indivíduos através da formação de colônias, filamentos ou agregação. Pluricelular evoluiu de forma independente, como Volvox e alguns verdes flagelaresalgas.
Um sinal do sub-reino dos multicelulares, ou seja, suas primeiras espécies primitivas, era a ausência de ossos, conchas e outras partes duras do corpo. Portanto, seus vestígios não sobreviveram até hoje. As exceções são as esponjas que ainda vivem nos mares e oceanos. Talvez seus restos sejam encontrados em algumas rochas antigas, como Grypania spiralis, cujos fósseis foram encontrados nas camadas mais antigas de xisto preto que remontam ao início da era Proterozóica.
Na tabela abaixo, o sub-reino multicelular é apresentado em toda a sua diversidade.
As relações complexas surgiram como resultado da evolução dos protozoários e do surgimento da capacidade das células de se dividirem em grupos e organizarem tecidos e órgãos. Existem muitas teorias que explicam os mecanismos pelos quais os organismos unicelulares poderiam ter evoluído.
Teorias da emergência
Hoje, existem três teorias principais sobre o surgimento do subreino multicelular. Um resumo da teoria sincicial, para não entrar em detalhes, pode ser descrito em poucas palavras. Sua essência reside no fato de que um organismo primitivo, que possuía vários núcleos em suas células, poderia eventualmente separar cada uma delas com uma membrana interna. Por exemplo, vários núcleos contêm um fungo de mofo, bem como um sapato ciliado, o que confirma essa teoria. No entanto, ter vários núcleos não é suficiente para a ciência. Para confirmar a teoria de sua multiplicidade, é necessária uma transformação visual em um animal bem desenvolvido do eucarioto mais simples.
A teoria das colônias diz que a simbiose, consistindo de diferentes organismos da mesma espécie, levou à sua mudança e ao aparecimento de criaturas mais perfeitas. Haeckel é o primeiro cientista a apresentar essa teoria em 1874. A complexidade da organização surge porque as células permanecem juntas, em vez de serem separadas durante a divisão. Exemplos dessa teoria podem ser vistos em metazoários protozoários como algas verdes chamadas eudorina ou volvax. Eles formam colônias que chegam a 50.000 células, dependendo da espécie.
A teoria das colônias propõe a fusão de diferentes organismos da mesma espécie. A vantagem dessa teoria é que foi observado que, durante a escassez de alimentos, as amebas se aglomeram em uma colônia que se move como uma unidade para um novo local. Algumas dessas amebas são ligeiramente diferentes.
A teoria da simbiose sugere que a primeira criatura do sub-reino multicelular apareceu devido à comunidade de criaturas primitivas diferentes que realizavam tarefas diferentes. Tais relações estão presentes, por exemplo, entre peixes-palhaço e anêmonas-do-mar ou trepadeiras que parasitam árvores na selva.
No entanto, o problema com esta teoria é que não se sabe como o DNA de diferentes indivíduos pode ser incluído em um único genoma.
Por exemplo, mitocôndrias e cloroplastos podem ser endossimbiontes (organismos do corpo). Isso acontece muito raramente, e mesmo assim os genomas dos endossimbiontes mantêm diferenças entre si. Eles sincronizam separadamente seu DNA durante a mitose da espécie hospedeira.
Dois ou três simbióticosos indivíduos que compõem o líquen, embora dependentes uns dos outros para sobreviver, devem se reproduzir separadamente e depois se recombinar para formar um único organismo novamente.
Outras teorias que também consideram o surgimento do subreino multicelular:
- Teoria GK-PID. Cerca de 800 milhões de anos atrás, uma ligeira mudança genética em uma única molécula chamada GK-PID pode ter permitido que os indivíduos passassem de uma única célula para uma estrutura mais complexa.
- O papel dos vírus. Recentemente, foi reconhecido que os genes emprestados de vírus desempenham um papel crucial na divisão de tecidos, órgãos e até na reprodução sexual, na fusão de óvulo e esperma. A primeira proteína sincitina-1 foi encontrada, que foi transmitida de um vírus para uma pessoa. Encontra-se nas membranas intercelulares que separam a placenta e o cérebro. A segunda proteína foi identificada em 2007 e denominada EFF1. Ajuda a formar a pele de lombrigas nematóides e faz parte de toda a família de proteínas FF. Dr. Felix Rey do Institut Pasteur em Paris construiu um layout 3D da estrutura EFF1 e mostrou que é o que une as partículas. Esta experiência confirma o fato de que todas as fusões conhecidas das menores partículas em moléculas são de origem viral. Também sugere que os vírus eram vitais para a comunicação das estruturas internas, e sem eles não teria sido possível uma colônia do sub-reino do tipo esponja multicelular.
Todas essas teorias, como muitas outras que cientistas famosos continuam a oferecer, são muito interessantes. No entanto, nenhum deles pode responder de forma clara e inequívocaà pergunta: como uma variedade tão grande de espécies pode vir de uma única célula que se originou na Terra? Ou: por que indivíduos solteiros decidiram se unir e começaram a existir juntos?
Talvez alguns anos passem, e novas descobertas poderão nos dar respostas para cada uma dessas perguntas.
Órgãos e tecidos
Organismos complexos possuem funções biológicas como proteção, circulação, digestão, respiração e reprodução sexual. Eles são realizados por determinados órgãos, como a pele, coração, estômago, pulmões e sistema reprodutivo. Eles são compostos de muitos tipos diferentes de células que trabalham juntas para realizar tarefas específicas.
Por exemplo, o músculo cardíaco tem um grande número de mitocôndrias. Eles produzem trifosfato de adenosina, graças ao qual o sangue se move continuamente pelo sistema circulatório. As células da pele, por outro lado, têm menos mitocôndrias. Em vez disso, eles têm proteínas densas e produzem queratina, que protege os tecidos moles internos de danos e fatores externos.
Reprodução
Enquanto todos os protozoários, sem exceção, se reproduzem assexuadamente, muitos dos sub-reinos multicelulares preferem a reprodução sexuada. Os seres humanos, por exemplo, são uma estrutura complexa criada pela fusão de duas células únicas chamadas óvulo e espermatozóide. A fusão de um óvulo com um gameta (gametas são células sexuais especiais contendo um conjunto de cromossomos) de um espermatozóide leva à formação de um zigoto.
Zygote contém material genéticotanto espermatozóides quanto óvulos. Sua divisão leva ao desenvolvimento de um organismo completamente novo e separado. Durante o desenvolvimento e divisão das células, de acordo com o programa estabelecido nos genes, elas começam a se diferenciar em grupos. Isso permitirá que eles desempenhem funções completamente diferentes, apesar de serem geneticamente idênticos entre si.
Assim, todos os órgãos e tecidos do corpo que formam nervos, ossos, músculos, tendões, sangue - todos eles surgiram de um zigoto, que surgiu devido à fusão de dois gametas únicos.
Vantagem dos metazoários
Existem várias vantagens importantes do sub-reino dos organismos multicelulares, graças aos quais eles dominam nosso planeta.
Como a estrutura interna complexa permite o aumento de tamanho, ela também ajuda a desenvolver estruturas e tecidos de ordem superior com múltiplas funções.
Os grandes organismos têm a melhor defesa contra predadores. Eles também têm maior mobilidade, permitindo que migrem para lugares melhores para morar.
Há mais uma vantagem indiscutível do sub-reino multicelular. Uma característica comum de todas as suas espécies é uma vida útil bastante longa. O corpo celular é exposto ao meio ambiente por todos os lados, e qualquer dano a ele pode levar à morte do indivíduo. Um organismo multicelular continuará a existir mesmo que uma célula morra ou seja danificada. A duplicação de DNA também é uma vantagem. A divisão de partículas dentro do corpo permite um crescimento mais rápido e reparação de danostecidos.
Durante sua divisão, uma nova célula copia a antiga, o que permite salvar características favoráveis nas próximas gerações, bem como melhorá-las ao longo do tempo. Em outras palavras, a duplicação permite a retenção e adaptação de características que aumentarão a sobrevivência ou aptidão de um organismo, especialmente no reino animal, um sub-reino de organismos multicelulares.
Desvantagens dos organismos multicelulares
Organismos complexos também têm desvantagens. Por exemplo, eles são suscetíveis a várias doenças decorrentes de sua complexa composição biológica e funções. Nos protozoários, pelo contrário, não há sistemas de órgãos desenvolvidos o suficiente. Isso significa que seus riscos de doenças perigosas são minimizados.
É importante notar que, diferentemente dos organismos multicelulares, os indivíduos primitivos têm a capacidade de se reproduzir assexuadamente. Isso os ajuda a não desperdiçar recursos e energia para encontrar um parceiro e atividades sexuais.
Os organismos mais simples também têm a capacidade de absorver energia por difusão ou osmose. Isso os libera da necessidade de se movimentar para encontrar comida. Quase tudo pode ser uma fonte potencial de alimento para uma criatura unicelular.
Vertebrados e invertebrados
Sem exceção, a classificação divide todas as criaturas multicelulares incluídas no sub-reino em dois tipos: vertebrados (cordados) e invertebrados.
Os invertebrados não têm um esqueleto sólido, enquanto os cordados têm um esqueleto interno bem desenvolvido de cartilagem, osso e um cérebro altamente desenvolvido que é protegido por um crânio. Vertebradostêm órgãos sensoriais bem desenvolvidos, um sistema respiratório com brânquias ou pulmões e um sistema nervoso desenvolvido, o que os distingue ainda mais de suas contrapartes mais primitivas.
Ambos os tipos de animais vivem em habitats diferentes, mas os cordados, graças a um sistema nervoso desenvolvido, podem se adaptar à terra, mar e ar. No entanto, os invertebrados também são encontrados em uma ampla variedade, de florestas e desertos a cavernas e lama do fundo do mar.
Até o momento, quase dois milhões de espécies do sub-reino dos invertebrados multicelulares foram identificados. Esses dois milhões representam cerca de 98% de todos os seres vivos, ou seja, 98 das 100 espécies de organismos que vivem no mundo são invertebrados. Os humanos pertencem à família dos cordados.
Os vertebrados são divididos em peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Animais sem espinha dorsal representam filos como artrópodes, equinodermos, vermes, celenterados e moluscos.
Uma das maiores diferenças entre essas espécies é o tamanho. Invertebrados como insetos ou celenterados são pequenos e lentos porque não podem desenvolver corpos grandes e músculos fortes. Existem algumas exceções, como a lula, que pode chegar a 15 metros de comprimento. Os vertebrados têm um sistema de suporte universal e, portanto, podem se desenvolver mais rapidamente e se tornar maiores que os invertebrados.
Os cordados também possuem um sistema nervoso altamente desenvolvido. Com a ajuda de uma conexão especializada entre as fibras nervosas, eles podem reagir muito rapidamente às mudanças em seu ambiente, o que lhes dáuma vantagem definitiva.
Comparados aos vertebrados, a maioria dos animais sem espinha usa um sistema nervoso simples e se comporta quase inteiramente instintivamente. Esse sistema funciona bem na maioria das vezes, embora essas criaturas geralmente não consigam aprender com seus erros. As exceções são os polvos e seus parentes próximos, considerados entre os animais mais inteligentes do mundo dos invertebrados.
Todos os cordados, como sabemos, têm uma espinha dorsal. No entanto, uma característica do sub-reino dos invertebrados multicelulares é a semelhança com seus parentes. Está no fato de que, em certa fase da vida, os vertebrados também possuem uma haste de suporte flexível, a notocorda, que mais tarde se torna a coluna vertebral. A primeira vida se desenvolveu como células únicas na água. Os invertebrados foram o elo inicial na evolução de outros organismos. Suas mudanças graduais levaram ao surgimento de criaturas complexas com um esqueleto bem desenvolvido.
Celíacos
Hoje existem cerca de onze mil espécies de celenterados. Estes são um dos mais antigos animais complexos que apareceram na Terra. O menor dos celenterados não pode ser visto sem um microscópio, e a maior água-viva conhecida tem 2,5 metros de diâmetro.
Então, vamos dar uma olhada no sub-reino dos organismos multicelulares, o tipo intestinal. A descrição das principais características dos habitats pode ser determinada pela presença de um ambiente aquático ou marinho. Vivem sozinhos ou em colônias que podemmova-se livremente ou viva em um só lugar.
A forma do corpo dos celenterados é chamada de "bolsa". A boca se conecta a um saco cego chamado "cavidade gastrovascular". Este saco funciona no processo de digestão, troca gasosa e atua como um esqueleto hidrostático. A única abertura serve como boca e ânus. Os tentáculos são estruturas longas e ocas usadas para mover e capturar alimentos. Todos os celenterados têm tentáculos cobertos de ventosas. Eles são equipados com células especiais - nemocistos, que podem injetar toxinas em suas presas. As ventosas também permitem a captura de grandes presas, que os animais colocam em suas bocas retraindo seus tentáculos. Os nematocistos são responsáveis pelas queimaduras que algumas águas-vivas infligem aos humanos.
Os animais do sub-reino são multicelulares, como os celenterados, têm digestão intracelular e extracelular. A respiração ocorre por difusão simples. Eles têm uma rede de nervos que se estendem por todo o corpo.
Muitas formas exibem polimorfismo, ou seja, uma variedade de genes em que diferentes tipos de criaturas estão presentes na colônia para diferentes funções. Esses indivíduos são chamados de zoóides. A reprodução pode ser chamada de aleatória (brotamento externo) ou sexuada (formação de gametas).
As medusas, por exemplo, produzem óvulos e espermatozóides e depois os liberam na água. Quando um ovo é fertilizado, ele se desenvolve em uma larva ciliada de natação livre chamada planla.
Exemplos típicos do sub-reino celenterados do tipo multicelular são hidras,obelia, barco português, veleiro, medusa aurelia, medusa cabeça, anêmonas do mar, corais, caneta do mar, gorgônias, etc.
Plantas
No sub-reino, as plantas multicelulares são organismos eucarióticos que podem se alimentar da fotossíntese. As algas eram originalmente consideradas plantas, mas agora são classificadas como protistas, um grupo especial que é excluído de todas as espécies conhecidas. A definição moderna de plantas refere-se a organismos que vivem principalmente na terra (e às vezes na água).
Outra característica distintiva das plantas é o pigmento verde - clorofila. É usado para absorver a energia solar durante a fotossíntese.
Cada planta possui fases haplóides e diplóides que caracterizam seu ciclo de vida. É chamado de alternância de gerações porque todas as fases são multicelulares.
Gerações alternadas são a geração esporófito e a geração gametófito. Na fase gametófito, os gametas são formados. Os gametas haploides se fundem para formar um zigoto, chamado de célula diploide porque possui um conjunto completo de cromossomos. A partir daí, crescem os indivíduos diplóides da geração esporófita.
Os esporófitos passam por uma fase de meiose (divisão) e formam esporos haploides.
Então, o sub-reino multicelular pode ser brevemente descrito como o principal grupo de seres vivos que habitam a Terra. Isso inclui todas as pessoas que têm um número de células, diferentes em estrutura e função e combinadas em um únicoorganismo. Os organismos multicelulares mais simples são os celenterados, e o animal mais complexo e desenvolvido do planeta é o homem.
